Сонячна електростанція для приватного будинку: інвестиції у незалежність

Paytex
16 груд. 2022 р.
Читати 5 хв

Оновлено: 25 квіт. 2023 р.

Сонячне світло активно використовують як альтернативне джерело енергії. Сонячні генератори дають змогу заощадити на комунальних платежах і здатні забезпечити живленням навіть цілу систему опалення будинку. Це варіант для тих, хто не хоче залежати від неполадок в електропостачанні.

Яку сонячну панель вибрати для будинку: вид системи

Стандартний комплект сонячних генераторів включає самі панелі, інвертор, контролер і акумулятор. Панелі виконують роль приймача та джерела енергії. Вони приймають сонячне світло і переробляють його на електричний сигнал, який передається на акумуляторні батареї через контролер.

АКБ з'єднані з інвертором. Він відповідає за видачу змінної напруги 220В, 50 Гц на споживачів. Надлишки електроенергії можуть передаватися до централізованої мережі. Всі елементи системи знаходяться усередині будинку. Виняток – сонячні панелі. Їх розміщують під певним кутом на даху. Залежно від призначення, системи можуть відрізнятися між собою.

Автономна

Автономні панелі забезпечують електроенергією об'єкти, які не підключені до стаціонарної мережі. Вдень електропостачання одержують від панелей. У генераторах накопичується "запас" енергії. Він витрачається у темний час доби.

Мережева

Популярна назва відкритих систем – безакумуляторна. Моделі відзначаються демократичною вартістю. Сонячні панелі забезпечують електропостачання лише за сонячної активності (вдень).

У темний час доби електроенергія споживається через інвертор, який вибирає джерело енергії з урахуванням поточного навантаження. У деяких країнах, у тому числі й в Україні, тариф на електрику вночі дешевший. Тому відкриті системи економічно виправдані.

Реверсна

Реверсні системи використовують переважно у промислових цілях. Іноді їх встановлюють для отримання та продажу електрики. Сонячні батареї виробляють енергію та відправляють її в мережу через реверсивний лічильник. Кіловати оплачуються за так званим "зеленим тарифом".

Комбінована

Комплект сонячних батарей включає генератори, інвертор, акумулятор і контролер. Якщо запасу акумулятора не вистачає, додаткова потужність береться з мережі. Варіант є оптимальним для приватних будинків, в яких немає резервної кількості сонячних батарей.

Різновиди сонячних панелей

Полікристалічні

Головний елемент панелей – напівпровідникові елементи полікристалічної структури. Дрібні кремнієві кристали поєднуються у фотоелементи, що не дозволяє створити однорідну поверхню. Звідси – менший ККД – 12–17%, тоді як монокристалічних панелей – від 20%.

Виробництво полікристалічних сонячних батарей менш складне. Ці моделі дешевші за монокристалічні аналоги. Враховуючи низьку ціну, можна придбати відразу кілька генераторів і досягти того ж ефекту, що й у монокристалічних панелей.

Монокристалічні

Монокристалічні сонячні генератори відрізняються найбільшою ефективністю. Їхній ККД – 20–24%.

Виробництво включає кілька етапів. Спочатку вирощують монокристал, а потім із кількох кремнієвих чарунок збирають панель потрібної потужності. Найпопулярніші моделі – з 36, 60 та 72 елементами.

За рахунок одностороннього напрямку кремнієвих кристалів генератори краще перетворюють енергію сонця. Якщо є можливість витратити трохи більше, краще зробити вибір на користь монокристалічних сонячних батарей. Вони окупляться швидше та прослужать – у середньому 25–30 років.

Аморфні

Аморфні сонячні батареї є шаром кремневодню (напівпровідника). Його одержують шляхом впливу електричного струму на кремній. Елемент випаровується та осідає на підкладку. Поверхня гнучких панелей добре гнеться, тому їх можна встановлювати навіть на криволінійних поверхнях.

ККД аморфних генераторів трохи менше, ніж у монокристалічних – 18%. Аморфні генератори мають більш високе поглинання та ефективні навіть у похмуру погоду. Панелі підійдуть для регіонів, де переважають часті дощі. Жителям південних районів краще зробити вибір на користь монокристалічних генераторів.

Сьогодні на ринку представлено три покоління аморфних панелей. Різниця – у ефективності роботи. Перший варіант було випущено з ККД 5%. Зараз можна придбати моделі із ККД 12%. Аморфні генератори не такі популярні. Вони поступаються у продуктивності кремнієвим панелям і коштують дорого.

Плівкові

У складі плівкових панелей – селенід міді або телурид кадмію. Вони випускаються у вигляді рулонів. Плівку можна розкласти не тільки на даху, але й на будь-якій іншій поверхні, різати і "підганяти" під потрібний розмір.

Ще одна перевага – невелика вага. За рахунок великої енерговіддачі генератори швидко окупаються. ККД плівкових сонячних генераторів - 10-12%.

Коефіцієнт корисної дії

ККД – один із головних критеріїв вибору сонячної батареї. Що показник, тим краще працездатність генератора.

Максимальний ККД сонячної батареї розробили німецькі вчені – 44,7%. Він є орієнтиром для виробників панелей. У аматорських цілях можна використовувати модулі з ККД 10-15%. Якщо ви плануєте купити генератор для живлення системи опалення, зверніть увагу на моделі з високою потужністю – 22%.

Важливо розуміти, що значення ККД на "виході" не завжди відповідатиме цифрам, заявленим виробником. ККД залежить від рівня нахилу сонячних променів, наявності тіні та рівня сонячної радіації.

Максимального ККД можна досягти, розмістивши сонячний генератор перпендикулярно поверхні (тобто під кутом 90 градусів).

Поверхня панелей повинна бути чистою і не затулятись гілками дерев та іншими предметами.

Важливо: можна купити трекери, які вже оснащені функцією контролю розташування сонця та стеження. Такі пристрої самі підлаштовуються під правильний кут.

Конструктивне виконання

За конструктивним виконанням розрізняють:

Стаціонарні моделі. Сонячні модулі встановлюються на дах гаража чи приватного будинку, мають велику вагу. Панелі не рухаються. Стаціонарні панелі – оптимальний варіант, якщо ви хочете забезпечити живленням дачу чи заміський будинок.
Переносні панелі. Відрізняються невеликими розмірами та вагою. Їх використовують для підзарядки телефонів, планшетів, холодильників, електронних книг. Переносні батареї оснащуються USB-портом. Для туристичних походів та кемпінгів підійдуть потужні панелі до 150 Вт. Довжина таких генераторів у розкладеному стані становить 1-1,3 м.

Потужність

Яку сонячну панель вибрати для дому? Зверніть увагу на потужність. Вона показує, скільки енергії сонячна батарея видає за одиницю часу. Потужність генератора підбирається залежно від потреб:

для автономного електропостачання всього будинку необхідно підбирати масив сонячних батарей від 1000 Вт і вище;
для живлення побутової техніки (наприклад, холодильника та телевізора) оптимальна сумарна потужність панелей від 500 Вт.

Одна сонячна панель може виробляти від 100 до 560 Вт енергії. Можна придбати і малопотужні пристрої до 50 Вт. Вони підійдуть для живлення освітлювальних приладів із низьким рівнем енергоспоживання.

Зверніть увагу: при постійній експлуатації потужність сонячних панелей знижується загалом на 10–12% за 10 років.

Термін служби

Майже всі сонячні батареї розраховані на тривале застосування. У документах зазначається термін служби від 25 до 30 років. Однак, багато сонячних генераторів не виходять з експлуатації і через 40 років.

Щоб збільшити термін служби панелей, достатньо:

Не допускати механічних ушкоджень, падінь.
При необхідності – встановити вітрозагороджувальні конструкції.
Регулярно проводити догляд та чищення сонячної батареї.

Старіння панелей

Ще одна важлива особливість – коефіцієнт старіння. З кожним роком продуктивність сонячних блоків знижується. Все залежить від моделі:

продуктивність полікристалічних елементів за 25 років знижується до 30%;
у монокремнієвих батарей цей показник нижчий – 17%.

Поширені міфи про сонячні батареї

Багато власників приватних будинків вважають, що "генератори працюють лише у теплому кліматі, і встановлювати їх доцільно лише на півдні". Це неправильно – для роботи генераторів необхідне лише сонячне світло. Температура повітря не має значення. У прохолодну погоду вироблення трохи більше.
Ще одна поширена помилка: "обладнання неефективне". Монокристальні блоки мають високий ККД – 22%. Найближчими роками цей показник навряд чи збільшиться.
"Сонячні батареї окупатимуться багато років". Все залежить від потужності та кількості панелей. Найчастіше генератори окупляться через 6–10 років.
"Зовнішній вигляд панелей говорить про високу якість". Визначити якість генератора на вигляд важко навіть експертам.
"Краще заощадити та купити модулі з дрібнонарізаних елементів. Багато продавців запевняють покупців, що такі системи анітрохи не поступаються панелям із цілих елементів". Насправді ситуація інакше: при виробництві панелей з дрібних "шматків" найчастіше використовують відбраковані елементи з тріщинами та сколами. З поламаних елементів вирізають цілі частини та спаюють. Кількість місць спайки збільшується у кілька разів, тому надійність модуля знижується.

Підводимо підсумки

Тепер ви напевно знаєте яку сонячну батарею вибрати для будинку.

Найпопулярніший варіант – монокристалічні та полікристалічні сонячні батареї. Аморфні генератори ефективні для регіонів з похмурою погодою, але коштують дорожче. Плівкові панелі гнучкі: їх зручно розташовувати на криволінійних поверхнях.
Оптимальна потужність залежить від цілей використання.
Сонячні батареї служать щонайменше 25–30 років. У разі правильної експлуатації термін служби збільшується.

Якщо у Вас ще залишилися питання і вам все ж таки знадобиться порада щодо вибору сонячної батареї, наші фахівці завжди готові Вам допомогти.

Компанія Пайтекс постачає та встановлює електроприлади по всій Україні. Попередню інформацію можна отримати за тел. 099 276 28 35, E-mail paytex.sale@gmail.com.