Ефективна сонячна електростанція

Сонячна електростанція для будинку - це інвестиція в майбутнє, яка дасть вам змогу не тільки заощаджувати на рахунках за електроенергію, а й зробити свій будинок більш екологічним.

  • Переваги використання сонячних електростанцій (економія на рахунках за електроенергію, незалежність від енергомереж, екологічність)
  • Основні типи сонячних електростанцій (автономні, мережеві)
  • Фактори, які необхідно враховувати при виборі сонячної електростанції (потужність, тип панелей, інвертор, ціна)
  • Рекомендації щодо встановлення та експлуатації (вибір місця, монтаж, технічне обслуговування)

Зробіть крок до енергонезалежності та зеленого майбутнього!

Читайте далі, щоб дізнатися все про те, як вибрати сонячну електростанцію для дому!

Зміст

Час читання статті: 5 хв.

  1. Вступ
  2. Які бувають домашні електростанції
  3. Окупність гібридної сонячної станції
  4. Від чого залежить ефективність сонячних батарей
  5. Переваги використання сонячних панелей для приватного будинку
  6. Висновки

При написанні цієї статті ми не керувалися будь-яким матеріалом чи статтями. Винятково власний досвід експлуатації сонячної станції 3 кВт на протязі 8 років на даху приватного будинку. Компанія, яка їх встановила, не могла відповісти на питання щодо ефективної експлуатації. Метою статті є пошук способів ефективного використання сонячної станції. І звичайно, максимального повернення вкладених коштів. Ця інформація буде корисна, щоб не було завищених очікувань і не продуманих рішень. Також у нас є досвід виготовлення та експлуатації лавок із сонячною панеллю

Сонячні панелі для дому

Мал. 1 Сонячні панелі потужністю 3 кВт

Які бувають домашні електростанції

У цій статті не розглядаються сонячні колектори. Ці пристрої також використовують енергію сонця, але з іншого принципу. По колектору відбувається циркуляція теплоносія (рідини), що нагрівається від сонячної енергії. Нагріта вода використовується для побутових потреб або опалення. Такі пристрої виправдовують себе у літню пору для сезонного використання. Наприклад, для дачі, літніх кафе, будинків відпочинку у курортній зоні. Сонячні колектори популярні в країнах, де багато сонця цілий рік.

Типи сонячних систем Призначення, переваги та недоліки
1. Система безперебійного живлення для дому

Безперебійне електропостачання при відключеннях

Для нетривалих вимкнень достатньо інвертора та блоку акумуляторів. Для тривалих відключень додатково встановлюють генератор з АВР. Можна також підключити невелику сонячну панель

Позитивні якості: швидка установка, надійне електропостачання, немає витрат на купівлю та монтаж сонячних панелей
Недоліки: немає економії електроенергії, високі витрати на роботу генератора, втрати енергії на акумулятори та інвертори в спальних режимах

2. Мережева сонячна станція

Пасивний дохід від продажу сонячної енергії

Надлишки енергії передаються в мережу, немає акумуляторів

Достоїнства: окупність системи, можливість заробляти, не високі витрати (безакумуляторна станція обійдеться на 40 % дешевше)
Недоліки: не можна використовувати за відсутності електроенергії в мережі, має сенс при достатній площі сонячних панелей, потрібні дозвільні документи

3. Гібридна сонячна станція без акумуляторів

Економія витрат на електроенергію

Робота паралельно з мережею змінного струму, невеликий резервний акумулятор

Достоїнства: економія на вартості акумуляторів, альтернативне постачання будинку електроенергією в денний час, ефективне використання сонячної енергії.
Недоліки: не можна використовувати як резерв тривалий час

4. Автономна сонячна система

Альтернативне забезпечення електроенергією домашнього господарства

Сонячні панелі та акумулятори великої потужності

Достоїнства: можна тривалий час обходитися без електроенергії, оптимальний варіант коли немає можливості підключитися до мережі, при періодичній потребі в електроенергії (дача)
Недоліки: висока вартість, неефективне використання сонячної енергії

Сонячні панелі для приватного будинку 3 кВт

Мал. 2 Сонячні панелі на нашому будинку потужністю 3 кВт

Розрахунок окупності сонячної електростанції

Існує мережеві та гібридні сонячні станції. Гібридні системи ніколи не окуплять себе. Окупність легко підрахувати.

Гібридна. Підстанція потужністю 3 кВт коштує близько 150000 грн., Залежно від потужності акумуляторів та інвертора. Така електростанція може виробити за рік 3300 кВт*год у нашому Київському регіоні за ідеальних умов. Але реальне споживання буде на 50% менше.

1650 кВт*год. × 1,68 грн / кВт * год = 2772 грн. за рік

Це мізерне вироблення енергії за таких величезних витрат на встановлення всієї системи. Існують гібридні інвертори, які можуть передавати зайву електроенергію в мережу. Але навряд чи це змінить ситуацію.

Мережева. Мережева станція 3 кВт може передати до мережі всю вироблену енергію 3 300 кВт*год за ціною 5,3268 грн. Її ціна без акумуляторів буде близько 100 000 грн.

3 300 кВт*год. × 5,3268 грн/кВт*год = 17 580 грн.

Окупність: 100000 грн. / 17580 грн. = 6 років

Тут можна говорити про рентабельність вкладених коштів. Але в мережу можна передати лише надлишки електроенергії. Тому показники будуть іншими. Реальна економія буде за потужності сонячних панелей 10 кВт.

Гібридна сонячна станція фото

Мал. 3 Система з двома інверторами: гібридним та мережним

Комплект мережної сонячної електростанції для дому

Мал. 4 Схема мережної сонячної станції без акумуляторів

Від чого залежить ефективність сонячних батарей

На практиці сонячні батареї дають набагато менше енергії з таких причин:

1.Енергоспоживання будинку не завжди дозволяє використовувати всю енергію сонця

Потреба в електроенергії виникає найчастіше ввечері та вранці. Вся сім'я збирається чи приходить із роботи. Але саме в цей період часу сонця мало. Тому електроенергію треба запасати вдень та використовувати увечері. Для цього потрібні сильні акумулятори. У цьому випадку акумулятори працюють у режимі щоденного заряду та глибокого розряду. Кожен цикл зменшує ресурс акумулятора. Років через 5-7 їх доведеться міняти.

Звичайно, можна планувати справи з високим енергоспоживанням у сонячний час. Наприклад, прати, готувати, пилососити тощо. Але кому хочеться ускладнювати собі життя, заради заощаджених кілька кіловат.

Також можна оптимізувати електропостачання будинку, використовуючи автоматику. Наприклад, бойлер, грітиметься від сонячної енергії. Є рішення нагрівання води безпосередньо від сонячних батарей, минаючи інвертор. Але тут також не все гладко. Наприклад, у першій половині дня сонця немає і бойлер перемикається на мережу. Коли після обіду з'явилося сонце, то бойлер уже нагрівся і енергію подіти нема куди.

Можливо, буде рішенням виготовити великий бак для нагрівання води на побутові потреби та опалення. Бак виконує функцію акумулятора. Але при цьому його треба добре утеплювати, інакше тепловтрати зводитимуть нанівець, всі зусилля.

2.Недосконалість інверторів

Зараз є гібридні інвертори, які можуть працювати паралельно із джерелом змінного струму. Але інші моделі працюють за іншим принципом. Якщо сонця мало, вони переходять працювати від мережі. І працюватимуть доти, доки повністю не зарядять акумулятори. Весь цей час сонце яскраво світитиме, але не для Вас. Можна змінювати налаштування користувача, але все одно цей процес залишиться колишнім. Сонце на хвилинку сховається за хмарою, або ввімкнеться прилад з великим пусковим струмом, інвертор переключиться на мережу і не використовуватиме фотоелектричні панелі.

3.Робота в зимовий час

Сніг повністю перекриває доступ світла до сонячних панелей. Треба бути готовим, що тижнями сонячні батареї не працюватимуть. Для ефективного використання взимку, бажано щоб кут нахилу був більшим і сніг швидше сходив. При цьому і зимові сонячні промені падають під оптимальнішим кутом. Але влітку важливіший пологий нахил даху.

4.Оптимальне розміщення панелей

Кут нахилу даху, орієнтація по відношенню до півдня, довжина кабелів, що підводять, впливають на ефективність сонячної енергетики. Як правило, спочатку зводять будинок, а потім ставлять сонячні батареї. Природно, що умови їхньої експлуатації будуть далекі від ідеалу. У цьому відношенні можливе ефективніше розміщення сонячних батарей на землі. Якщо дозволяє місце, і сонце не перекривається іншими спорудами чи деревами.

5.Реальні показники продуктивності

Заявлена потужність значно відрізняється від фактичної. Наша станція 3 кВт максимально видавала 2,2 кВт. Це були поодинокі випадки. Влітку сонце падає під потрібним кутом, але спека знижує ККД. Взимку сонце надто низько. Зазвичай за наявності сонця вироблена потужність становила 1,5 ndash; 1,8 квт. Для приватного будинку 3 кВт це мінімальна потужність для автономного електропостачання. Багато побутових споживачів мають потужність 1,5 кВт: бойлер, плита, чайник, насос. Щось із цього можна включати, не за діючи акумулятори.

6.Втрати енергії на заряд-розряд акумуляторів, на підтримку роботи інвертора

Інвертори для домашньої підстанції

Мал. 5 Безперебійне живлення з генератором та без генератора. Встановлення сонячних батарей на даху

Переваги використання сонячних панелей для приватного будинку

Чому встановлюють сонячні панелі, якщо вони не приносять вигоди. Вигода є, але вона не в площині фінансової економії.

1. Автономна система електропостачання вдома при відключенні електроенергії. Для цього не обов'язково купувати сонячні батареї. Достатньо купити акумулятори та інвертор. Винятком може бути тривале відключення енергії. Як зараз, коли йде війна. При невеликому споживанні можна обходитися без мережі змінного струму тривалий час. Так, на початку війни, снарядом пошкодило дроти біля нашого будинку. Сонячні батареї дозволяли гріти чайники, заряджати телефони не лише нам, а й сусідам. Ми прагнемо зробити своє життя більш захищеним та стабільним. Сонячна підстанція, якраз, є вкладення в нашу безпеку і не залежність. У нас стоїть станція потужністю 3 кВт. У похмуру погоду вона видає умовно 250 Вт. Цієї енергії достатньо, щоб цілодобово працював холодильник, усі комп'ютери, телевізор, світло, роутер, зарядки тощо. Зазвичай ми не знаємо, коли світло зникає або з'являється.

2.Зелений рух. Багато людей замислюються про екологію, глобальне потепління, скорочення природних ресурсів. Існують організації, суспільства, ентузіасти та активісти. Можна зробити свій внесок у збереження Землі для нащадків.

3.Енергозберігаючі технології. Альтернативна енергія є частиною концепції будувати ефективні, енергозберігаючі будинки. Так звані пасивні будинки. Пасивний будинок – це споруда, основною особливістю якого є низьке чи нульове споживання енергії. Проект будинку розробляється з урахуванням встановлення сонячних батарей. При такому підході використання фотоелектричних панелей принесе найбільшу ефективність. Про енергозберігаючий каркасний будинок раніше ми вже писали

4.Немає технічної можливості підвести електроенергію. Якраз, це був наш випадок. Ми збудували будинок, але на ділянці не було електроенергії. На найближчій підстанції не вистачало потужностей, тож перспектив не було. Постало питання, що робити далі. І ми встановили сонячні батареї. До листопада все було просто чудово. Але в листопаді та грудні сонця практично не було. Витискали все з акумуляторів. Потім купили генератор із АВР. За рік нас підключили до центральної мережі. Сонячна станція залишалася резервною та дозволяла економити. Через 3 роки акумулятори втратили 50% своєї ємності. Далі економії вже не виходило.

Іншим випадком може бути встановлення сонячної станції на дачі. На час короткочасних приїздів енергії вистачатиме. Восени, коли сонця мало, акумулятори заряджатимуться за відсутності господарів. Фотоелектричні панелі будуть потрібні в невеликій кількості

5.Вкладення грошей. Гарантія продуктивності на сонячні панелі зазвичай становить від 20 до 25 років. Але і після цього вони можуть служити тривалий час із зменшенням продуктивності. Що стосується акумуляторів, то це скоріше витратний матеріал, інвертори морально та фізично старіють, падає ККД. Звідси висновок, що краще вкладеться в сонячні батареї, ніж акумулятори. Електроенергія може подорожчати, тому від інвестицій буде більша вигода

Мережева сонячна станція на даху будинку

Мал. 6 Мережева сонячна станція потужністю 5 кВт

Висновки

Перед тим, як купувати сонячну станцію, треба зрозуміти для чого вона використовуватиметься. Безакумуляторна система вимагатиме набагато менших витрат на технічне обслуговування, буде дешевшою та надійнішою. Але життєві ситуації потребують резервного електропостачання. Слід знати, що якщо встановити гібридну або автономну працюючу станцію, то через 5 років вона даватиме мізерну кількість енергії. Це відбуватиметься поступово, у міру зношування акумуляторів. Вдень всю енергію фотоелектричних панелей нікуди використовувати, а на вечір її не можна запасти при слабких акумуляторах

Для сонячної домашньої сонячної станції найвигідніший варіант це встановити гібридний інвертор 5 кВт, максимальна кількість сонячних панелей і резервний акумулятор, що не обслуговується, не великої ємності. Також продумайте електричну схему з найбільшим використанням фотоелектричних панедей.

Альтернативна енергія для приватного господарства була б ефективнішою за вищої ціни на електроенергію. Європейські ціни вищі в мінімум у 5 разів. Чи існували державні програми на кредити, дотації альтернативної енергетики.

Часті питання

Що таке сонячні батареї та як вони працюють?

Сонячні батареї – пристрої, що перетворюють сонячну енергію на електрику з використанням фотоелектричного ефекту

Скільки потрібно сонячних батарей для дому?

Кількість необхідних сонячних батарей для будинку залежить від його енергоспоживання та географічного розташування. Зазвичай більшість будинків достатньо установки сонячної системи з потужністю від 5 до 15 кВт. Приблизний розрахунок можна здійснити, спираючись на середньомісячне споживання електроенергії та враховуючи сонячну продуктивність регіону. Тим не менш, рекомендується провести більш точну оцінку енергоспоживання за допомогою професіоналів, щоб оптимально підібрати розмір сонячної системи.

Скільки потрібно сонячних батарей для опалення будинку?

Сонячні батареї зазвичай не використовуються для прямого опалення будинку, але можуть бути інтегровані в опалювальні системи з використанням теплових насосів або інших технологій. Для визначення необхідної кількості сонячних батарей для підтримки опалювальної системи потрібен детальний розрахунок, що враховує тепловтрати будинку, кліматичні умови та ефективність системи. Найкраще проконсультуватися з професіоналами в галузі альтернативної енергії для точного підбору компонентів.

Розрахунок сонячних батарей для приватного будинку?

Розрахунок сонячних батарей для приватного будинку включає оцінку енергоспоживання, визначення сонячного потенціалу регіону, вибір типу та ефективності сонячних панелей, а також облік тіней та кутів установки. Професіонали можуть використовувати онлайн-калькулятори, програми моделювання та інженерні розрахунки для точного визначення необхідної потужності сонячної системи. Результати розрахунків допоможуть визначити кількість та тип сонячних батарей, а також додаткове обладнання, необхідне для максимальної ефективності та економії.


Дизайнерські вироби з металу на замовлення Вагаєшся з вибором? Залишилися питання?
Переходь на сторінку обговорення проекту
• Дивитися фотогалерею • Отримати консультацію • Запросити на виміри
• Зробити візуалізацію • Оформити замовлення
Зробіть свої проекти досконалими!

Вадим Рибалко sео-фахівець БУДІДЕЯ

30.01.2024
 - 1816
Написати відгук
Ваша оцінка  
Схожі статті
Будівництво льоху на дачі своїми руками
Будівництво льоху на дачі своїми руками
Ділимося досвідом будівництва монолітного льоху. Почали його будувати як бункер, для захисту від війни та катаклізмів. Погріб заглиблений у землю з плитою перекриття під майбутню сауну. Можна використовувати для іншого призначення: під альтанку, гараж, господарську споруду, літню кухню, гостьовий будиночок. Правильний підземний льох дозволяє цілий рік підтримувати оптимальні умови для зберігання овочів та фруктів. Влаштування льоху на дачі цілком доступне власними силами.
19.03.2024
 - 0
16 переваг каркасного деревяного будинку
16 переваг каркасного деревяного будинку
Основною перевагою дерев'яного будинку є його екологічність. У такому будинку швидше відбувається обмін повітря завдяки порам у деревині, створюючи затишну та сприятливу атмосферу. Енергетика дерева позитивно позначається на здоров'ї мешканців будинку. Їхній життєвий тонус вищий, вони менше хворіють і довше живуть. Пропонуємо реальні відгуки власника каркасного будинку
12.03.2024
 - 0
Як зробити камін ефективним
Як зробити камін ефективним
Сучасні каміни не просто прикраса будь-якого інтер'єру, а й досить ефективний засіб обігріву. Камін у будинку може бути єдиним джерелом опалення з повітряним чи водяним розподілом тепла за приміщеннями. Тепла та радісна атмосфера ніколи не покине ваш будинок з каміном. Обирання камінів на дровах для опалення будинку
12.02.2024
 - 0