Razlozi popularnosti alternativnih izvora energije su sasvim razumljivi: postoji prilika da se uštedi na gorivu i ostvare snovi o ekološki prihvatljivim sistemima za održavanje života. Vješto koristeći energiju sunca, vjetra i vode, možete obični seoska kuća pretvoriti u modernu eko-kuću.

Reći ćemo vam kako opremiti solarno grijanje u privatnoj kući, analizirat ćemo zajedno s vama koliko je to isplativo. Kako bi se temeljno rasvijetlila pitanja korištenja energije dnevno svjetlo, detaljno smo opisali sve popularne opcije koje smo primili praktična upotreba i pozitivne kritike korisnika.

Uzimajući u obzir naše preporuke, moći ćete da izgradite efikasan solarni sistem za ljetnu rezidenciju ili seosku kuću. Da bismo olakšali percepciju teškog materijala, dopunili smo informacije vizuelni dijagrami, ilustracije i video vodiči.

Posrednici između sunčevih zraka i mehanizma koji stvara energiju su solarne baterije ili kolektori, koji se razlikuju po namjeni i dizajnu.

Baterije pohranjuju energiju sunca i omogućavaju da se koristi za napajanje kućanskih aparata. električnih aparata. To su paneli sa fotoćelijama na jednoj strani i mehanizmom za zaključavanje s druge strane. Možete sami eksperimentirati i sastaviti bateriju, ali lakše je kupiti gotove elemente - izbor je prilično širok.

Solarni sistemi (solarni kolektori) su dio sistem grijanja Kuće. Velike toplotno izolovane kutije sa rashladnom tečnošću, poput baterija, montiraju se na podignute štitove okrenute prema suncu ili na kosinama krova.

Pogrešno je pretpostaviti da apsolutno sve sjeverne regije primaju mnogo manje prirodne topline od južnih. Pretpostavimo, na Čukotki ili u centralnoj Kanadi sunčanih dana mnogo više nego na jugu Velike Britanije

Da bi se povećala efikasnost, paneli su postavljeni na dinamičke mehanizme koji podsećaju na sistem za praćenje – rotiraju se prateći kretanje sunca. Proces konverzije energije odvija se u cijevima smještenim unutar kutija.

Glavna razlika između solarnih sistema i solarni paneli u tome što prvi zagrijavaju rashladnu tekućinu, a drugi akumuliraju električnu energiju. Moguće je zagrijati prostoriju uz pomoć fotoćelija, ali sheme uređaja su neracionalne i prikladne su samo za ona područja u kojima ima najmanje 200 sunčanih dana u godini.

Šema sistema grijanja sa solarnim kolektorom spojenim na kotao i rezervnim izvorom električne energije (na primjer, plinski kotao) koji radi na tradicionalno gorivo (+)

Prednosti i nedostaci alternativnog sistema grijanja

Nema toliko prednosti solarnog sistema grijanja, ali svaka od njih je značajna i može biti razlog za privatne eksperimente:

• ekološke prednosti. Bezbedan je za stanovnike kuće i okolinu, čist izvor toplote koji ne zahteva primenu. tradicionalni tipovi gorivo.
• autonomija. Vlasnici sistema su apsolutno nezavisni od cijena energije i ekonomske situacije u zemlji.
• Profitabilnost. Uz održavanje tradicionalnog sistema grijanja, postaje moguće smanjiti troškove plaćanja tople vode.
• Publicitet. Instalacija solarnih sistema ne zahteva dozvolu državnih organa.

Ali postoje i neugodni trenuci koji mogu pokvariti cjelokupnu sliku. Na primjer, za utvrđivanje efikasnosti sistema biće potreban dug period od najmanje 3 godine (pod uslovom da solarna energija dovoljno i aktivno se koristi).

Instalacija samo solarnih modula zahtijevat će velika ulaganja: najjeftiniji silikonski paneli koštat će najmanje 2200 rubalja. po komadu, a polikristalni šestodiodni elementi prve kategorije - do 17.000 po komadu. Izračunavanje cijene 30 modula je prilično jednostavno (+)

Korisnici primjećuju sljedeće nedostatke:

• visoke cijene opreme potrebne za puštanje sistema u rad;
• direktna zavisnost količine proizvedene toplote na geografska lokacija i vrijeme;
• dostupnost rezervnog izvora, na primjer, plinski kotao(u praksi se solarni sistem često pokaže kao rezerva).

Da biste postigli veći prinos, morate redovno pratiti zdravlje kolektora, čistiti ih od krhotina i štititi ih od stvaranja leda u mrazima. Ako temperatura često pada ispod 0ºS, potrebno je voditi računa o dodatnoj toplinskoj izolaciji ne samo elemenata solarnog sistema, već i kuće u cjelini.

Galerija slika

Solarna energija za grijanje

Glavna svrha fotonaponskih ćelija koje pohranjuju energiju je opskrba električnom energijom u kući. Da biste ih uključili u krug i postigli optimalno funkcionisanje, potrebno je sklopiti kolo sa spremnikom.

U njemu će se zagrijavati voda, koja će, postigavši ​​određenu temperaturu, napuniti cijevi i radijatore u prostorijama koje zahtijevaju grijanje (dnevni boravak, kupatilo).

Solarni sistem sa dvokružnim rezervoarom koji organizuje grejanje i snabdevanje vruća voda u dva pravca: radijatori za grijanje i za raščlanjivanje bodova (+)

Pokušajmo raščlaniti karakteristike dizajna solarnih panela i odrediti njihovu potencijalnu ulogu u sistemu grijanja.

Princip rada panela sa fotoćelijama

Postoje tri uobičajena tipa solarnih ćelija:

• Monokristalna. To su tanke ploče od najčistijeg silicijuma izrezane iz kristala uzgojenog u umjetnim uvjetima. Najproduktivnija sorta sa efikasnošću od oko 17-18%. Optimalna temperatura za rad - od 5 ºS do 25 ºS.

• Polycrystalline. Izrađen od ploča dobijenih postepenim hlađenjem taline silicijuma. Tehnologije za njihovu proizvodnju su manje radno intenzivne, ali je efikasnost fotonaponskih ćelija napravljenih od polikristala znatno niža - ne više od 12%.

• Amorfna. Oni su film. Proizveden metodom faze isparavanja, zbog čega se silicij u obliku tankog filma taloži na fleksibilnu polimernu podlogu. Najjeftiniji način proizvodnje kombinovan je sa našom niskom produktivnošću do 7%.

Za ugradnju autonomnih sistema grijanja u sjevernim regijama, najviše odgovarajuća opcija smatra se sastavljenim od monokristalnih elemenata. Međutim, baterije s amorfnim modulima lakše se instaliraju, praktički su nezahtjevne za bazu i mnogo jeftinije.

Monokristalni modul se sastoji od serijski povezanih elemenata kombinovanih u module. Nekoliko modula formira solarnu bateriju. Tamna površina fotonaponskih solarnih sistema optimizuje apsorpciju sunčeve svetlosti

Zadatak vanjski elementi- apsorbuju i transformišu sunčeve zrake. Oslobođena energija ide dalje i koncentriše se u rezervoaru za skladištenje. mali element daje oko 100-250 W, a montažni panel od 25-30 m² daje struju mala kuća. Instalacija sistema grijanja zahtijevat će 2-3 puta više energije.

Inverter djeluje kao DC pretvarač iz solarne "proizvodnje" u električnu energiju, jer je naizmjenična struja potrebna za rad kućnih električnih aparata i svjetiljki.

Kada govorimo konkretno o sistemu grijanja, električni bojler za grijanje vode također radi na naizmjeničnu struju. Da bi dom noću bio osvijetljen, bit će potrebne baterije koje čuvaju dnevne rezerve.

Inverterski moduli se postavljaju na mesto pogodno za održavanje, iako ne zahteva stalnu kontrolu i radi u automatskom režimu (+)

Efikasnost upotrebe fotoćelija

Najlakši način je kupiti i primijeniti jednu od jednostavnih, godinama provjerenih shema. Međutim, okolnosti ponekad diktiraju njihove uslove. Recimo da imate savršeno ispravan sistem sa solarnim generatorom, ali za sada služi za opskrbu električnom energijom i tople vode u kući.

Jasno je da nije isplativo kupovati novu opremu, pa je lakše povećati snagu kupovinom određenog broja fotonaponskih pretvarača. Budžetska opcija– silikonski paneli sa produktivnošću do 23-25%.

Spojite na izvor napajanja grijač radi na struju. Univerzalna opcija je kotao opremljen distributivnim ožičenjem.

Elementi polimernog filma na ruskom tržištu su mnogo rjeđi od silikonskih mono- i polikristalnih analoga. Lako se instaliraju, ali imaju nisku efikasnost - samo 6%

Ako pravilno organizirate opskrbu električnom energijom, ona bi trebala biti dovoljna i za toplu vodu i za grijanje. Postoje primjeri kada je kuća u potpunosti snabdjevena toplinom - prepoznaje se po krovu, gotovo potpuno prekrivenom pločama.

Ponekad je potrebna izgradnja posebnih samostojećih konstrukcija ako površina krova nije dovoljna. Ispostavilo se da je potreban dodatni slobodan prostor za povećanje snage.

Čak i najpažljiviji proračuni neće vam pomoći da odredite tačnu količinu potencijalne energije i brzo kreirate efikasan, aerodinamičan sistem. Činjenica je da u praksi postoje prepreke čiji je izgled prilično teško predvidjeti.

Evo nekih od faktora:

• Nedosljednost vremena. Jasan broj sunčanih dana je nepoznat čak ni u južnim krajevima. Gotovo je nemoguće pouzdano predvidjeti njihov broj u sjevernim regijama.
• Neredovno snabdijevanje električnom energijom. Na primjer, u sjevernim krajevima zimi je kratko svjetlo dana, pa se mnogo reciklirane sunčeve energije troši na rasvjetu. Osim toga, intenzitet sunčevog zračenja u zimski period značajno smanjuje.
• Periodični kvarovi. Kao i svi tehnički sistemi, solarni paneli mogu s vremena na vrijeme otkazati zbog oštećenja. pojedinačni elementi, ugovorne veze, zaštitna površina itd.

Stoga, o djelotvornosti možete saznati tek nakon određenog vremenskog perioda, barem nakon godinu dana. Možda će biti potrebno povećati broj fotoćelija ili baterija, razmislite dodatna toplotna izolacija kod kuće, smanjite grijani prostor. Pretpostavimo da se u sjevernim regijama Njemačke, kako bi se uštedio novac, spavaće sobe često uopće nisu grijane.

Održavanje instaliranih fotoćelija ne zahtijeva posebne vještine i sastoji se od redovnog čišćenja: uklanjanja snijega zimi i otpada u toplom periodu, pranja staklena površina voda iz creva

Shema instalacije kućne elektrane

Najlakši način je kontaktirati kompaniju koja prodaje sistemske komponente i nudi usluge montaže. Prednosti - profesionalni projekat, uzimajući u obzir individualne karakteristike, garancija za sve proizvode i montažu, minus - visoka cijena.

Ako imate relevantno iskustvo, možete samostalno sastaviti mini elektranu sa solarnim panelima za grijanje privatne kuće.

Najefikasnija je hibridna šema vazdušno-solarnog sistema, koja koristi fotoćelije za proizvodnju energije, kolektore za zagrevanje vode i dodatnu vetroturbinu. Može se zamijeniti rezervnim izvorom goriva (+)

Svi dijelovi za montažu sistema grijanja prodaju se u specijalizovanim prodavnicama.

Potrebno je da kupite sledeće artikle:

• set silikonskih ili filmskih solarnih modula;
• baterija koja skladišti energiju;
• kontroler punjenja koji regulira proces punjenja i pražnjenja baterije;
• inverter koji pretvara jednosmernu struju u naizmeničnu struju;
• set priključnih kablova.

Poželjno je da baterije budu iste (uzimajući u obzir marku, kapacitet pa čak i seriju) i da imaju mogućnost skladištenja energije 3-4 dana. Trajanje njihovog rada ovisi o temperaturi prostorije - u hladnim uvjetima brzo se isprazne. Ako je dnevna potrošnja 2400 Wh, potrebne su baterije ukupnog kapaciteta od najmanje 1000 Ah.

Koristeći akumulatori za automobile zapamtite da je njihova maksimalna efikasnost 70-75% (vek trajanja - 3 godine), specijalni uređaji za solarne sisteme imaju najbolje performanse - do 85% (vek trajanja - 10 godina). Dio energije se gubi tokom skladištenja i konverzije

Kvalitet struje koju stvaraju sinusoidne je veći od struje iz centralizirane mreže. Značajka opreme je sinhronizacija naponske faze, u kojoj se prijelaz sa 12 V na 220 V vrši bez prekida u radu električnih aparata za domaćinstvo.

Invertori snage - od 250 W do 6000 W i više. Možete povećati izlaznu snagu pražnjenjem paralelna veza više uređaja. Na primjer, 3 x 3000W = 9000W (+)

Nakon ugradnje svih elemenata solarnog sistema potrebno je spojiti na inverter električni rezervoar, grijanje vode, a do rezervoara, zauzvrat, cjevovod za grijanje.

Kolektorski sistem grijanja

Najveća efikasnost i povrat može se postići ugradnjom kolektora umjesto solarnih modula - vanjskih instalacija u kojima se voda zagrijava pod djelovanjem sunčevog zračenja. Takav sistem je logičniji i prirodniji, jer ne zahtijeva zagrijavanje rashladne tekućine drugim uređajima.

Razmotrite dizajn i princip rada uređaja dva glavna tipa: ravnih i cjevastih.

Ravna verzija za DIY

Dizajn ravnih instalacija je toliko jednostavan da iskusni majstori vlastitim rukama sastavljaju analoge rukotvorina, kupujući neke dijelove u specijaliziranoj trgovini, a neke grade od improviziranog materijala.

Unutar čelične ili aluminijumske izolovane kutije je pričvršćena ploča koja apsorbuje sunčevu toplotu. Najčešće je prekriven slojem crnog hroma. Gornji dio hladnjaka je zaštićen zatvorenim prozirnim poklopcem.

Voda se zagrijava u cijevima položenim u zmiju i spojenim na ploču. Voda ili antifriz ulazi u kutiju kroz ulaznu cijev, zagrijava se u cijevima i kreće se do izlaza - do izlazne cijevi.

Propustljivost navlake je zbog upotrebe transparentan materijal- izdržljiv kaljeno staklo ili plastika (npr. polikarbonat). Da se sunčevi zraci ne bi reflektovali, staklo ili plastična površina mat (+)

Postoje dva tipa priključka, jednocevni i dvocevni, fundamentalna razlika nije u izboru. Ali postoji velika razlika u tome kako će se rashladna tečnost dopremati do kolektora - gravitacijom ili pomoću pumpe. Prva opcija je prepoznata kao neefikasna zbog male brzine kretanja vode, po principu grijanja podsjeća na posudu za ljetni tuš.

Rad druge opcije nastaje zbog spajanja cirkulacijske pumpe, koja prisilno opskrbljuje rashladnu tekućinu. Izvor energije za rad pumpna oprema mogao postati solarni energetski sistem.

Temperatura rashladne tečnosti kada se zagreva solarnim kolektorom dostiže 45-60 ºS, na izlazu maksimalni indikator je 35-40 ºS. Za povećanje efikasnosti sistema grijanja, uz radijatore, koriste se "topli podovi" (+)

Cjevasti kolektori - rješenje za sjeverne regije

Opći princip rada nalikuje funkcioniranju ravnih parnjaka, ali s jednom razlikom - cijevi za izmjenu topline s rashladnom tekućinom nalaze se unutar staklenih tikvica. Same cijevi su peraste, zapečaćene s jedne strane i po izgledu podsjećaju na perje, te koaksijalne (vakuumske), umetnute jedna u drugu i zapečaćene s obje strane.

Izmjenjivači topline su također različiti:

• sistem za pretvaranje solarne energije u toplotnu toplotnu cev;
• konvencionalna cijev za pomicanje rashladne tekućine tipa U.

Drugi tip izmjenjivača topline prepoznat je kao efikasniji, ali nedovoljno popularan zbog troškova popravka: ako jedna cijev pokvari, morat će se zamijeniti cijeli dio.

Heat-pipe nije dio cijelog segmenta, tako da se može promijeniti za 2-3 minute. Neispravni koaksijalni elementi se popravljaju jednostavnim uklanjanjem utikača i zamjenom oštećenog kanala.

Dijagram koji objašnjava cikličku prirodu procesa grijanja unutar vakuumskih cijevi: hladna tekućina se zagrijava i isparava pod utjecajem sunčeve topline, dajući mjesto sljedećem dijelu hladnog rashladnog sredstva (+)

Nakon analize specifikacije kolekcionari drugačiji tip i sumirajući iskustva njihove upotrebe, odlučili smo da su ravni kolektori pogodniji za južne regije, a cevasti kolektori za sjeverne. Posebno dobro dokazano u uslovima teške klime instalacije sa Heat-pipe sistemom. Imaju kapacitet grijanja čak i po oblačnim danima i noću, "hrane se" minimalnom količinom. sunčeva svetlost.

Primjer standardne sheme za povezivanje solarnih kolektora na kotlovsku opremu: pumpna stanica osigurava cirkulaciju vode, regulator regulira proces grijanja

Metoda za povećanje produktivnosti

Obično, nakon eksperimentiranja s malim brojem solarnih modula, vlasnici privatnih kuća idu dalje i poboljšavaju sistem na različite načine.

Najlakši način je povećati broj uključenih modula, odnosno privući dodatni prostor za njihovo postavljanje i kupiti moćniju prateću opremu.

Šta učiniti ako postoji nedostatak slobodnog prostora? Evo nekoliko preporuka za povećanje efikasnosti solarne stanice (sa fotonaponskim ćelijama ili kolektorima):

• Promjena orijentacije modula. Pokretni elementi u odnosu na položaj sunca. Jednostavno rečeno, postavljanje glavnog dijela panela južna strana. Sa dugim svjetlosni dan Također je optimalno koristiti površine okrenute prema istoku i zapadu.

• Podešavanje ugla nagiba. Proizvođač obično navodi koji je ugao najpoželjniji (na primjer, 45º), ali ponekad tokom instalacije morate napraviti vlastita podešavanja na osnovu geografske širine.

• Ispravan izbor lokacije za ugradnju. Krov je prikladan jer je najčešće najviša ravan i nije zaklonjen drugim objektima (pretpostavimo baštensko drveće). Ali postoje još prikladnija područja - rotacijski uređaji za praćenje sunca.

Kada su elementi okomiti na sunčeve zrake, sistem radi efikasnije, međutim, na stabilno fiksiranoj površini (na primjer, krov), to je moguće samo u kratkom vremenskom periodu. Kako bi ga povećali, osmislili su praktične uređaje za praćenje.

Mehanizmi za praćenje su dinamičke platforme koje rotiraju sa svojom ravninom koja prati sunce. Zahvaljujući njima, performanse generatora se povećavaju za oko 35-40% ljeti, a za 10-12% zimi.

Veliki nedostatak uređaja za praćenje je njihova visoka cijena. U nekim slučajevima se ne isplati, pa nema smisla ulagati u beskorisne mehanizme.

Procjenjuje se da je 8 panela minimalni iznos pri kojem će se troškovi vremenom opravdati. Možete koristiti i 3-4 modula, ali pod jednim uslovom: ako su direktno povezani na pumpu za vodu, zaobilazeći baterije.

Upravo je pre neki dan Tesla Motors najavio izradu novog tipa krova - sa integrisanim. Elon Musk je izjavio da bi modificirani krov bio jeftiniji od konvencionalnog krova s ​​ugrađenim kolektorima ili modulima.

Zaključci i koristan video na temu

Tematski video zapisi pomoći će vam da bolje zamislite instalaciju kućnih solarnih stanica i otkriti neke od tajni instaliranja opreme.

Video #1 Dostupno navedeno Tehničke informacije o solarnim panelima i kontrolerima punjenja:

Video #2 Korisno iskustvo korištenja solarnih panela u moskovskoj regiji:

Video #3 Primjer uspješno operativne solarne stanice, potpuno samostalno montirane, koja obezbjeđuje potrošnu toplu vodu i grijanje doma:

Kao što vidite, sistem grijanja na solarni pogon je vrlo stvaran fenomen koji možete sami oživjeti. Polje alternativnih načina dobivanja energije se stalno razvija, možda ćete sutra čuti za novo otkriće.

Ne vrijedi govoriti o preporučljivosti korištenja solarnih panela za seosku kuću u nedostatku centralnog napajanja. Takvi sistemi su potpuno isplativi i veoma ekonomični u poređenju sa generatorima na fosilna goriva. Ali šta je sa stanom? Koliko su solarni paneli pogodni za stambene zgrade ili individualni stanovi? Koje su karakteristike instalacije i rada takvih sistema, pokušat ćemo analizirati u ovom članku.

Značajke ugradnje i rada solarnih elektrana u stambenim zgradama

Poslednjih godina postalo je izuzetno moderno graditi "eko kuće", uključujući višespratnice sa niskom potrošnjom energije, štedljivom rasvetom sa LED lampama ili geotermalno grijanje. Probudio je interesovanje ljudi za solarnu energiju kao obnovljiv i beskonačan izvor električne energije. Solarne elektrane su postale toliko česte u predgrađima megagradova iu medijima da vjerovatno nema nijedne osobe koja nije ni čula za ovu tehnologiju. Ali koristi nova tehnologija u višestambenim kompleksima koji su ponekad ispunjeni mnogim ograničenjima:

• raspoloživi prostor za ugradnju solarnog polja je generalno premali u odnosu na potrošnju energije po kvadratnom metru građevinsko područje;
• zasjenjenje susjednih zgrada;
• visoka početna cijena opreme,

Sve ovo onemogućava uvođenje solarnih sistema u postojeću infrastrukturu. Uostalom, da se opravda svakom stanovniku stambene zgrade trošak uvođenja novih artikala je ponekad nemoguć. Dakle, u praksi solarne kuće» projektiraju se mnogo prije nego što su izgrađeni, odabirom lokacija i infrastrukture koja najbolje odgovara zahtjevima sistema za snabdijevanje energijom. U fazi projektovanja, inženjeri će razmisliti o svim nijansama, minimizirajući buduće troškove energije stanovnika. Ili se solarni paneli ugrađuju u domove za opšte potrebe, kao što su:

• osvjetljenje ulaza i okolnih teritorija;
• napajanje sigurnosnog i komunikacijskog sistema;
• besprekidno napajanje električara kotlarnica i drugih javnih sistema.

Opravdanje ovakvih sistema je mnogo lakše, a troškovi njihove početne ugradnje su obično niži i brže se isplate, donoseći korist svakom zakupcu.

Treća opcija za korištenje fotonaponskih ćelija u stambene zgrade – individualni sistemi rezervno napajanje koje postavljaju stanari pojedinačnih stanova za svoje potrebe. Problemi s kojima se suočavaju vlasnici stanova koji sanjaju o solarnim elektranama u pravilu su najšireg spektra:

• nemogućnost ugradnje sistema na krov zgrade zbog kvara kompanije za upravljanje;
• nedostatak prozora i, shodno tome, susjednih zidova (ponekad balkona) orijentiranih na jug;
• sjenčanje od drveća i obližnjih zgrada, a kao rezultat toga, ograničen prostor za postavljanje niza solarnih panela;
• zabrana kompanijama za upravljanje ugradnjom vanjske opreme na fasadu kuće;
• druga ograničenja za ugradnju drugih komponenti opreme.

Ali, uprkos dugoj listi ograničenja, snalažljivi stanovnici visokih zgrada i dalje instaliraju rezervne sisteme koji se sažeto uklapaju u dizajn visokih zgrada.

Nestandardni dizajn balkona ili mini-elektrane u stanu?

Balkon okrenut prema jugu i radiotehničko obrazovanje vlasnika ovog stana predodredili su budućnost njegovih stanara. Sada se ne boje privremenih nestanka struje ili nestanka struje. I računi za svjetlo će treperiti u manjem broju. Zaista, na balkonu ovog stana, umjesto uobičajenih PVC panela, nalaze se solarni paneli.

Četiri monokristalna solarna panela savršeno se uklapaju u okvir običnog balkona, zamjenjujući njegove nefunkcionalne elemente. Orijentirani gotovo južno, u blizini nisu zasjenjeni stojeće kuće, i stvaraju gotovo maksimalnu moguću energiju. U isto vrijeme, baterije ne narušavaju cjelokupni dizajn zgrade, a da nisu upadljive i sažeto koegzistiraju s drugim elementima kuće.

Ljeti takav sistem proizvodi 1,0 -1,5 kWh dnevno i može obezbijediti energiju za mali frižider ili štedljivo osvjetljenje stana. Zimi, kada insolacija u velikoj mjeri opadne, sistem će obavljati funkciju neprekidnog napajanja električnom energijom kada se isključi struja iz mreže.

Sunčeva energija velikom brzinom ulazi u našu zemlju. Vlasnici privatnih kuća u Ukrajini sve se više odlučuju za postavljanje solarnih elektrana na svoje mjesto i ponosno nose titulu energetski neovisnih vlasnika kuća. Ali što ako nemate sreće da živite u privatnom sektoru ili ste samo pristalica kompaktnih gradskih stanova. Možete li iskoristiti sunce i iskoristiti svoje prednosti od njegove energije? I koliko ova ideja "košta panele"? Pokušajmo to shvatiti

kako koristiti solarne panele u stanu?

Kao što su ranije rekli, „ako želite, možete letjeti u svemir“, ali da li je rezultat vrijedan truda? Prijave zaprimljene u kancelariji kompanije "My Energy Freedom" pokazuju da mnogi vlasnici stanova razmišljaju o ugradnji solarni paneli na balkonu. Neko je takvu odluku špijunirao od prijatelja, a neko je donio želju za postavljanjem solarnih panela od evropskih susjeda. Želimo da vas upozorimo da prilikom postavljanja solarnih panela za gradski stan morate uzeti u obzir nekoliko nijansi. Pogledajmo ih detaljnije.

Nijanse ugradnje solarnih panela u stan

• Svemir. Činjenica je da samo ugradnja panela nije dovoljna. Uostalom, energija prikupljena tokom dana mora se negdje pohraniti. U tu svrhu na panele se spajaju akumulacijski elementi. To su baterije kojima takođe treba naći mjesto. Ali lakše je nositi se s ovim pitanjem - za skladištenje elemenata, police se postavljaju na balkon ispod stropa. korisna površina ne zauzimaju, pa stoga neće uzrokovati nelagodu.

• Ograničenje. Važno je shvatiti da je gotovo nemoguće u potpunosti osigurati svoj stan čistom strujom. Na kraju krajeva, mala površina panela nije u stanju da proizvede količinu električne energije koju prosečna porodica živi u panel kuća. Napunjenost akumulatora prikupljena za jedan dan bit će dovoljna za 4 sata neprekidnog rada. Ovo može spasiti situaciju tokom nestanka struje ili može smanjiti račune za struju. Naravno, mnogo zavisi od toga koliko struje vaša porodica troši i koliko ste panela uspeli da postavite. Jedno je imati 2 panela na balkonu, a sasvim drugo 4-6 na krovu zgrade.

Efikasno rješenje za uštede u višeporodičnim zgradama

Alternativa individualnom instalacija stana, sve češće postaje postavljanje solarnih panela na krov stambene zgrade, za elektrifikaciju ulaza i okolnog prostora. Na primjer, u Kijevu je još 2011. godine okružna uprava Svyatoshinskog okruga postavila 12 panela na krov zgrade od 32 kata. Solarna stanica već 6 godina neprekidno elektrifikuje lift, osvetljava ulaz i ulicu ispred kuće. Ovaj sistem je omogućio smanjenje troškova održavanja ulaznih vrata za 40%. Kako bi zaštitili vrijednu akviziciju, postavili su ih na krov kuće sigurna brava, i zamolio stanare da ne otvaraju prolaz strancima. Dok su svi paneli na svom mestu 🙂

Sumirajući, mogu reći da prilikom postavljanja solarnih panela na balkon vašeg stana treba pažljivo proučiti pitanje prikladnosti takvog rješenja. Da biste to učinili, savjetujemo vam da kontaktirate stručnjake koji će izračunati stvarnu efikasnost panela i iznos ulaganja koji je potreban za vaš slučaj.

Ekologija

Hi Geektimes. Ovaj članak je nastavak prethodnog dijela o turizmu Punjač" ". Ideja korištenja solarne baterije za punjenje raznih naprava činila mi se vrlo obećavajućom, ali naravno, 21W kao univerzalni punjač nije dovoljno - želim da mogu puniti ne samo u sunčano vrijeme, a za to vam je potrebna rezerva snage. Stoga su kupljeni punopravni solarni paneli i počeli su eksperimenti s njima.

Šta je od toga, detalji ispod reza.

Iron

1. Solarni panel

Ovdje postoje različite opcije, ali na balkonu glavno ograničenje je dostupnost slobodnog prostora. Da biste razumjeli redoslijed cijena, baterija od 50W košta oko 5000 rubalja i izgleda ovako:

Dimenzije panela u mm - 540x620x30, težina 4kg.

Balkoni su različite veličine, na osnovu dimenzija panela, sasvim je moguće bez problema postaviti 2 ili 4 komada, više neće stati. Za test su kupljena 2 panela od 50W. Takva baterija daje oko 18V pod opterećenjem ili 24V bez nje, što znači da kada koristite 2 baterije morate računati na ukupan napon do 50V (npr. mnogi dc-dc pretvarači normalno rade do 30V). Baterije možete spojiti paralelno, ali tada će gubici zbog dužine žica biti nešto veći.

2. Kontroler

Ovdje postoje 2 opcije:

- Solarni paneli + kontroler + baterija

Ovo je klasičan dizajn: kontroler puni bateriju kada je sunce, korisnik tu energiju koristi kada mu je potrebna.

Ovaj sistem ima nekoliko prednosti:

Energija se može koristiti u bilo koje vrijeme, a ne samo kada je lagana,
- mogućnost povezivanja invertera i dobijanja 220V izlaza,
- kao bonus rezervni izvor u kući u slučaju nestanka struje.

Nedostatak jedan: potrošnja baterije veliki kapacitet suštinski ubija ekološku prihvatljivost ideje ovog događaja. Broj ciklusa punjenja / pražnjenja baterija je ograničen, ne vole preterano pražnjenje, osim toga, i baterije i kontroleri su prilično skupi. Cijena kontrolera se kreće od 1000 rubalja za najjeftiniju PWM verziju, do 10000-20000 rubalja za skuplju (i efikasniju) verziju sa MPPT podrškom (možete pročitati šta je MPPT). Cijena baterije je od 5000 rubalja za običnu gel bateriju od 40-50Ah, neki koriste LiFePo4 baterije, one su naravno skuplje.

- Mrežni inverter

Ova tehnologija je trenutno najperspektivnija.

Suština je da pretvarač pretvara i daje energiju direktno u kućnu električnu mrežu. Istovremeno se smanjuje potrošnja energije iz opće mreže, kućno električno brojilo bilježi niža očitanja.

U idealnom slučaju, ako solarni paneli daju dovoljno energije za sve potrošače, vrijednost na brojilu električne energije se uopće neće povećati. A ako je potrošnja stana/kuće manja od proizvodnje solarnih panela, tada će mjerač bilježiti "izvoz" energije, što bi trebao uzeti u obzir dobavljač električne energije. U Rusiji, međutim, takva shema još ne funkcionira - štoviše, većina starih brojila električne energije smatra energiju "modulo", tj. Također ćete morati platiti za isporučenu energiju. Čini se da je 2017. godine obećano da će se pitanja mikrogeneracije riješiti na zakonskom nivou. Ali usput, za panele na balkonu, sve je to samo od teoretskog interesa - njihova je proizvodnja premala.

Cijena mrežnog invertera kreće se od 100 USD, ovisno o snazi. Zasebno, vrijedi napomenuti mikroinvertore - postavljaju se direktno na bateriju i odmah daju mrežni napon, međutim, preporučena snaga panela je najmanje 200W. Inverter se montira direktno na zadnji zid solarne panele, ovo vam omogućava da ih povežete na sledeći način:

Ali za balkon, naravno, to nije bitno.

Testiranje

Prije svega, bilo je zanimljivo saznati koja se stvarna energija može dobiti iz solarnih panela. Za to je kupljena ADS1115 ADC ploča za Raspberry Pi za 15 dolara:

Jednostavan je za korištenje, ulazni napon se dijeli djeliteljem i dovodi na analogni ulaz, na izlazu imamo digitalne vrijednosti. Dostupni su izvori za rad sa ADC-om. Kupio sam i senzor struje ACS712, senzor napona je napravljen od gomile otpornika (kod kuće je pronađena samo jedna ocjena). Kao opterećenje ugrađena je konvencionalna sijalica od 100W. Naravno, nije gorjela od 48 volti (sijalica je predviđena za 220V), već je jedva svijetlila. Otpor spirale je 42 Ohma, što vam omogućava da grubo procijenite snagu naponom (iako je otpor žarulje sa žarnom niti nelinearan, ali za grubu procjenu to će učiniti).

Prva test verzija je izgledala ovako:

Tehnofetišisti ne gledaju!

Izvorni fajl je kompletiran tako da su podaci i trenutno vrijeme sačuvani u CSV-u, a pokrenut je i web server na Raspberry Pi za preuzimanje datoteka putem lokalna mreža.

Rezultati za tipičan vedar dan sa djelomično oblačnom izgledaju ovako:

Vidi se da se vršni napon javlja u ranim jutarnjim satima, što je posljedica nepravilne ugradnje panela – idealno ne bi trebalo da stoje okomito.

A ovako izgleda “neuspjeh” onog dana kada su se oblaci podigli i počela je kiša:

Uzimajući u obzir napon od 44V i otpor žarne niti od 42 Ohma, možemo grubo procijeniti (zanemarujemo nelinearnost otpora lampe) da je u najbolji slucaj primljena snaga P = U * U / R \u003d 46W. Avaj, efikasnost panela od 100 vati na vertikalna instalacija nije baš dobro - sunčeve zrake ne padaju na ploču pod pravim uglom. U najgorem slučaju (oblačno, kišno), snaga pada čak i na 10W. Zimi i ljeti, ukupna primljena energija će se također razlikovati.

Iskustvo s povratom energije direktno u mrežu pokazalo se neuspješnim: pretvarač od 500 W od 45 W jednostavno nije radio. U principu, to je bilo očekivano, pa je inverter ostavljen za budućnost do preseljenja na mjesto sa većim balkonom.

Kao rezultat toga, s obzirom na odluku o napuštanju pufer baterije, jedina radna opcija bila je direktno korištenje dc-dc pretvarača: na primjer, takav pretvarač može puniti bilo koji USB uređaj, na njegovom izlazu već postoji USB konektor:

Ima malo skupljih modela, ima ih više maksimalna struja i više USB konektori:

Postoji i ideja da se nađe dc-dc-konverter za punjenje laptopa, njihov izbor na eBayu je veoma velik.

Zaključak

Ovaj sistem je eksperimentalne prirode, ali generalno možemo reći da funkcioniše. Kao što možete vidjeti iz grafikona, od oko 7 do 17 sati izlazna snaga panela je veća od 30W, što u principu i nije tako loše. Po veoma oblačnom vremenu rezultati su naravno lošiji.

Naravno, nema govora o ekonomskoj izvodljivosti - kada se proizvodi 40 W * h za 7 sati, 2 kW * h će se proizvoditi sedmično. Svako može sam procijeniti isplativost cijena u svom regionu. Naravno, nije pitanje u cijeni, već u sticanju iskustva koje je uvijek zanimljivo.

No, gdje staviti energiju, pitanje je i dalje otvoreno. Upotreba 40W za punjenje USB uređaja je pretjerana. Na eBayu postoje 300W grid tie invertori sa radnim naponom od 10,5-28V, ali ima malo recenzija o njima i ne želim potrošiti 100$ na test. Ako se ne pronađe odgovarajuće rješenje, možemo pretpostaviti da je jedna ploča od 50 W optimalna za balkon - može puniti razne gadgete, redundantnost je u ovom slučaju minimalna.

Barem su sada svi kućni digitalni uređaji (telefoni, tableti) prebačeni na "zelenu energiju" bez posebna nevolja. Postoji ideja da se još uvijek razmisli o korištenju puferske LiFePo4 baterije - ali pitanje izbora i baterije i kontrolera je još uvijek otvoreno.

Dodatno: kao što je predloženo u komentarima, možete koristiti olovnu bateriju, kao što je akumulator za automobil. Da, zaista je jeftin i radi, sa panelom od 100 vati ovakav kontroler će biti dovoljan, a košta samo 10-20 dolara na eBayu.

Alternativna elektroprivreda svake godine poprima sve veće razmjere. Povećano interesovanje za ovu oblast posledica je dve prednosti: smanjenje troškova u budućnosti i očuvanje originalnosti okruženje. Danas su progresivne metode vađenja električne energije došle do privatnih zgrada, danas ćemo razmotriti ovo pitanje na stranici

Za opskrbu privatnih imanja jednosmjernom električnom strujom, solarni paneli se postavljaju na zgrade. Naučnici su napravili veliki napredak, radeći više od 200 godina na poboljšanju sistema za pretvaranje svetlosnih talasa u struja. Razmotrite prednosti i karakteristike razne vrste solarni paneli, prosječna tržišna cijena kompleta, značajke instalacije i rada autonomnih elektrana u privatnoj kući.

Princip rada solarnih panela

Rad uređaja zasniva se na zakonu fotoelektričnog efekta. Pod uticajem elektromagnetnog zračenja koje emituje sunce - vidljiva svetlost - pretvarač od silikona ili alternativnog materijala emituje elektrone. Tako fotonaponski sistem instaliran na krovu privatne kuće postaje izvor neprekidnog napajanja njenih stanovnika.

S obzirom na cijenu solarnih panela za dom, ispravno je započeti s upoznavanjem postojeće sorte fotonaponskih instalacija. Danas je ovo tržište dobro formirano, tako da potrošač ima mogućnost da odabere sistem koji zadovoljava individualne potrebe porodice.

Komplet solarnih panela će osigurati nesmetanu opskrbu električnom energijom u kući

Koji fotonaponski instalacijski komplet kupiti za privatnu kuću

Razvoj inženjerske misli doveo je do stvaranja tri glavne kategorije fotonaponskih sistema. Svaki od njih ima konstruktivne i tehnološke karakteristike, razlikuje se u nekim nijansama funkcioniranja.

Solarne baterije I kategorije - autonomne

Glavna razlika između sistema ove grupe je nedostatak veze sa centralizovanom mrežom napajanja. Oprema spojena na instalaciju prima direktnu struju. Opremljeni su autonomni sistemi punjive baterije, koji vam omogućava da imate neprekidno napajanje tokom perioda nedostatka sunčeve svetlosti.

Solarni paneli II kategorije - otvoreni

Ova oprema je preko invertera povezana na centralizovani sistem napajanja. Baterija nije uključena. Kada nivo potrošnje energije postane veći od proizvedene snage, fotonaponski sistem se isključuje, prenoseći uređaje na napajanje iz glavne električne mreže. U suprotnoj situaciji, centralna elektroenergetska mreža je blokirana. Ovo je najekonomičnija i najpouzdanija opcija. Međutim, u nedostatku centraliziranog napajanja, rad sistema je nemoguć.

Solarne baterije III kategorije - kombinovane

Karakteristika instalacije je isporuka viška proizvedene električne energije u glavnu mrežu. Solarni paneli sa ovom konfiguracijom su najskuplji.

Savjet! U slučaju istovremenog gašenja glavnog kanala napajanja i nedostatka sunčeve svjetlosti, treba kupiti mali generator struje. Ovaj korak će zaštititi od neočekivanih nestanka struje kod kuće.

Cijena solarne elektrane za privatno vlasništvo

Odlukom da se prebacite na ekonomičan način opskrbe električnom energijom kod kuće, važno je uzeti u obzir cijene ne samo za komplet, već i za njegovu instalaciju i održavanje. Prilično je teško imenovati specifičnu cijenu solarnih panela, jer više faktora utječe na njihovo formiranje.

Na cijenu kompleta utiču:

• kategorija sistema;
• snaga;
• kvaliteta;
• proizvođač.

Da biste saznali približnu cijenu kompleta autonomne elektrane za dom, izračun na temelju dostupnih podataka pomoći će. Poznato je da je za proizvodnju 1 W snage potrebno potrošiti oko 60 rubalja. Lako je izračunati trošak kupovine kompleta koji proizvodi 100-200 vati snage (dovoljno za mala kuća) - 6000-12000 rubalja. Vrijedi uzeti u obzir da ovaj proračun pokriva fotonaponsku opremu najnižeg kvaliteta.

Prilikom odabira seta solarnih panela za privatnu kuću, važno je uzeti u obzir i jamstvo neprekidnog napajanja. Ovo je posebno važno održavati stabilan rad ugrađeni sistemi grijanja u kući, vanjski i unutrašnji nadzor, požarni alarm i kompjutersku podršku.

Cijena nekompletnog fotonaponskog sistema

Da biste shvatili koliko je izvodljivo u konkretnom slučaju kupiti set solarnih panela za dom, morate učiniti sljedeće: povezati cijenu jedinice energije proizvedene u centraliziranoj električnoj mreži s cijenom iste količine snaga pretvorena iz sunčeve svjetlosti. Poređenje trenutnih cijena pokazuje da je ovaj odnos 8-9 puta u korist fotonaponske opreme.

Izlazni napon solarnih panela je -12 V, 24 V ili više. Karakteristike elemenata kompleta omogućavaju da se koriste zasebno, bez povezivanja cijelog kompleta. Podsjetimo, da biste dobili 1 W, trebate potrošiti oko 60 rubalja na fotonaponsku opremu.
Da biste dobili 1 W od solarne energije, morate potrošiti oko 60 rubalja

Prijeđimo na specifičnosti lokalne upotrebe. Na primjer, ako vam je potrebna sijalica od 25 W s naponom od 12 V za osvjetljavanje male površine, možete kupiti solarni panel s odgovarajućim parametrima za tu svrhu, koji će koštati oko 2000 rubalja. Mali fotonaponski sistem se može spojiti na mali pumpa za bunar sa parametrima - 200 W i 24 V. Sistem za navodnjavanje koji se zasniva na njemu trajat će više od 10 godina i koštat će oko 12.000 rubalja.

Set solarnih panela na selu

Prilikom planiranja upotrebe fotonaponskog sistema u zemlji, važno je uzeti u obzir nekoliko nijansi:

• stabilnost centraliziranog snabdijevanja električnom energijom na području;
• rizik od krađe tokom odsustva u zemlji;
• potrebna snaga elektrifikacije.

Najčešće se u zemlji postavlja set solarnih panela I kategorije, tj autonomnog tipa. Autonomno napajanje za zgradu sa niskom potrošnjom energije je finansijski isplativo. U nekim slučajevima se koristi mobilni komplet.

Zanimljivo! Prema podacima dobijenim analizom, utvrđeno je da je korisno koristiti fotonaponske instalacije za seoska kuća sa površinom do 300 m².

Solarni nezavisni sistem grijanja za kuću

Ne samo fotonaponski sistemi, već i kolektori za grijanje i grijanje vode grade se na solarnoj energiji. Korištenjem kvalitetne instalacije možete uštedjeti više od 30% sredstava utrošenih na ove potrebe.

Solarni kolektor je panel debljine 10 cm sa površinom od 1 × 2 m. Sorte unutar navedenih dimenzija razlikuju se po koeficijentu toplotnog gubitka, koji odražava količinu toplotne energije koja se prenosi na fluid za prenos toplote. Za jedan moderan panel solarni kolektor ova vrijednost je 1,2-5 W/m² × °K.

Cijena solarnog sistema grijanja

Važno je shvatiti da kada je u pitanju cijena solarne termoelektrane za dom, to obično podrazumijeva kupovinu kompletnog kompleta. Uključuje pumpu, rezervoar, bateriju i druge komponente. Za takav set u prosjeku morate platiti od 100 do 170 hiljada rubalja. Treba napomenuti da prilikom kupovine sistema domaćih proizvođača možete uštedjeti oko 50-60 hiljada rubalja.

Ako uzmemo u obzir cijenu jednog panela solarnog kolektora, tada ćete za 1 m² s koeficijentom gubitka topline od 2,7 morati platiti 18-20.000 rubalja. Domaći analog će koštati u prosjeku 15% jeftinije, kineski - 40%.

Bitan! Troškovi tople vode mogu se smanjiti za više od pola kombinovanjem sistema kolektora i baterija koje rade na zračenju dnevne svjetlosti.

Cijena jednog solarnog panela i cijelog kompleta različitih proizvođača

Alternativna energija, usmjerena na pretvaranje sunčevog zračenja u jednosmjernu struju, napreduje velikom brzinom. Broj kompanija koje proizvode slični sistemi, povećava se svake godine. Vodeća pozicija u proizvodnji solarni uređaji za struju i toplotu uzima Kina.

Prosječna cijena panela (200 W) / seta (2.000 W) solarnih panela od različitih proizvođača(u rubljama):

• Kina - Helios Haus, Suntech, itd. - 12 000 / 140 000
• Rusija - TCM i Hevel Solar - 16 000 / 170 000
• Evropa - Viessmann Group, Solarworld i drugi. - 16 000 / 220 000
• Azija - Motech, Kyocera, Sanyo, itd. - 13 000 / 16 000
• SAD - First Solar - 27 000 /38 000

Ovisnost cijene solarnih panela o kvaliteti usluge

Prije nego što se odlučite za kupovinu, morate pitati ne samo cijenu seta solarnih panela i pouzdanost proizvođača, već i kvalitetu usluga koje pruža dobavljač.

Privlačno niska cijena kućnog energetskog kompleta može se objasniti sljedećim ograničenjima usluge:

• ne vrši se preliminarni proračun;
• dizajn nije izveden;
• Nije obezbeđen sav pribor.
• komplet je isporučen, ali nije montiran;
• nema logistike;
• usluga se ne vrši.