Солнечная батарея для дома или дачи

Потребиловка | Шура ТАРАСОВА © ДД

Солнечная батарея – альтернативный вариант электроснабжения частного дома или дачи. В теории, чтобы реализовать эту идею, нужна самая малость – деньги для приобретения оборудования. При дороговизне электричества и других энергоносителей всё больше людей интересуются этой темой. Давайте посмотрим, насколько реально воплотить её в жизнь.

ЗЕЛЁНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Начну с практических вещей. Прошлым летом отдыхали с семьёй на берегу небольшой речки в соседней Украине, рядом с маленькой гидроэлектростанцией. С утра спешили на рыбалку, так как ГЭС работала лишь два часа в сутки, в это время и клевала рыба. В остальное время турбины простаивали – не было воды. Но электричество вырабатывалось по другой технологии – вся южная часть плотины покрыта солнечными батареями. Они давали дополнительную мощность 126 кВт. Как объяснил дежурный, этого электричества достаточно, чтобы обеспечить более сотни частных жилых домов. То есть дело очень выгодное и перспективное. Вот только местные власти землю под солнечные батареи выделять не хотят. Ведь каждый киловатт государство обязано выкупать у владельца по зелёному тарифу, а он в 3 – 4 раза выше государственного.

У нас и вовсе нет зелёного тарифа и, соответственно, программы развития альтернативной энергетики. Но справедливости ради нужно отметить, что только в 60 странах с энтузиазмом взялись за её реализацию. Лидеры – США, Канада, Израиль, Австралия и страны Евросоюза. Россия, на которую ориентируется Приднестровье, планирует к 2020 году получать до 4,5% альтернативной энергии к общей выработке. Правда, о зелёных тарифах речь не идёт вовсе. Для примера, Дания через 4 года обещает довести долю возобновляемых источников энергии до 50%.

СКОЛЬКО СТОИТ?

Теперь, когда вы поняли, что рассчитывать можете только на свои силы, давайте выясним – во сколько обойдётся комплект обеспечения жилья электроэнергией, и сможет ли он удовлетворить вашу потребность.

Солнечная электростанция – достаточно сложное устройство, состоящее из нескольких блоков. В стандартный комплект входят:

● несколько панелей;

● инвертор;

● контроллер;

● аккумулятор;

● провода для подключения.

Если взять в среднем, то для дома с минимальным потреблением электроэнергии будет достаточно комплекта за 3.500 долларов, мощностью 1 киловатт. В зависимости от погоды, средний показатель такой установки примерно 150 кВт/ч в месяц. Этого хватит для светодиодных ламп, ноутбука, небольшого холодильника, телевизора и аналогичных бытовых приборов с незначительным потреблением. Идеальный вариант для дачного домика. Но недостаточно для пользования мощными электроприборами, типа электроплиты или даже китайского чайника. Кстати, в летние солнечные дни, при правильной установке панелей, батарея на 1 кВт может краткосрочно удерживать нагрузку в 2 и даже 3 киловатта.

Более мощный комплект оборудования – 3 кВт, стоит в районе 4 тысяч долларов и выдаёт примерно 400 кВт/ч в месяц. Это энергопотребление большого дома.

Система на 6 киловатт может выработать до 650 кВт/ч в месяц, цена такого оборудования около 7.000 долларов. Такая батарея способна обеспечить практически все расходы электроэнергии в усадьбе. Более мощные комплекты для наших условий не актуальны. Если в условиях Украины частник может продать излишки государству (солнечная электростанция мощностью 15 кВт приносит годовой доход около 2.000 долларов), то здесь, у нас, её девать некуда, разве что осветить улицу.

Не стоит боятся облачного неба, во многих случаях это не препятствие для выработки электричества. Здесь важны характеристики фотоэлементов батарей – их чувствительность. Недорогие панели при облачности будут «спать», а модели высокого качества не перестанут выполнять работу. Разница в цене между разными системами составляет нескольких тысяч долларов.

КАК ВЫБРАТЬ?

Если вы всё же на свой страх и риск решили установить солнечные батареи, то при их заказе учитывайте такие факторы:

● репутацию производителя;

● отзывы пользователей;

● доступную для монтажа площадь;

● расчётную нагрузку;

● режим потребления;

● природные условия;

● размер бюджета.

Первым делом определите долговечность генерирующих элементов – дешёвые панели с маркировкой grade b или grade c через несколько лет теряют от 10 до 40 процентов мощности. Изделия класса grade a в первые годы снижают мощность не более чем на 5 процентов мощности и поддерживают работоспособность в районе 30 лет.

ВИДЫ БАТАРЕЙ

На рынке есть 3 модели с наилучшим сочетанием качеств.

1. Панели из монокристаллического кремния – самые дорогие. Состоят из квадратных фотоэлементов чёрного цвета. Имеют КПД 15 – 20 процентов.
2. Панели из поликристаллического кремния дешевле монокристаллических на 15 – 20 процентов, и при этом более габаритные. Их площадь на 25 процентов больше. Состоят из прямоугольных фотоэлементов синего цвета и имеют КПД от 12 до 16 процентов. Это оптимальный вариант при наличии больших площадей для установки.
3. Панели из аморфного кремния ещё дешевле. Их цена ниже поликристаллических на 10 – 20 процентов. В натуре это гибкая плёнка с расположенными на ней тёмно-синими фотоэлементами. Хотя у изделия и низкий КПД (всего 6 – 8 процентов), зато хорошо поглощается рассеянный свет и частично инфракрасный спектр излучения, что оправдывает применение при частой облачности. Кроме того, плёнку легче крепить на крышах нестандартной формы. Главный недостаток – непродолжительный срок службы.

Есть ещё подвид – микроморфные панели, это гибрид аморфных с микровкраплениями кристаллического кремния. Их КПД 8 – 12 процентов и более длительный срок службы, но и стоят они несколько дороже.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Солнечная панель сама по себе не способна отдавать необходимые значения тока для питания электроприборов, поэтому придётся приобретать дополнительное оборудование. Это контроллер заряда и система аккумуляторов.

Аккумуляторная батарея нужна для накопления сгенерированной энергии. Используют обычно следующие типы аккумуляторов:

● автомобильный – самый доступный и дешёвый вариант. В то же время отличается коротким сроком службы, необходимостью периодического обслуживания, потерями на саморазряд. Его конструкция не приспособлена для работы в комплекте с солнечной электростанцией;

● AGM – самый дешёвый из специальных вариантов. Герметичный, для него не нужно особого помещения и обслуживания, срок эксплуатации составляет 5 ­– 10 лет. Недостаток – быстрая потеря ёмкости в разряженном состоянии;

●  гелевый – имеет те же характеристики, что и AGM, но повышенную устойчивость к полному разряду, хотя всё же теряет ёмкость при эксплуатации в разряженном состоянии;

● OPZs – самый дорогой вариант, устойчив к глубоким разрядам, срок службы до 20 лет. Минусы: дорого стоит, требует отдельного тёплого помещения и обслуживания.

Инвертор необходим для преобразования постоянного тока в переменный 220 вольт. Главные характеристики при выборе – мощность и входное напряжение. Есть 2 вида инверторов – дорогие синусоидальные, они годятся для подключения всех электроприборов, и квазисинусоидальные – от них работают не все виды техники.

Контроллер заряда передаёт от солнечных панелей аккумулятору зарядное напряжение, не превышающее допустимые параметры. Есть 3 типа устройств: On/Off – самые дешёвые, прерывают подачу мощности при достижении максимального напряжения. PWM – средней цены, блокируют повышение напряжения, но не прекращают передачу энергии. MPPT – самые дорогие, преобразуют повышенное напряжение в увеличенный зарядный ток без потерь энергии, которые происходят в двух предыдущих моделях.