Солнечные батареи давно перестали быть экзотикой. Раньше их применяли в основном на солнечных электростанциях, а сегодня всё чаще ставят на частные дома. Солнечная батарея преобразует энергию солнечного света в электрическую — казалось бы, идеальный источник энергии для дома. Разберём, так ли это, из чего состоит домашняя солнечная электростанция и когда её установка действительно оправдана.
Содержание:
- Как устроена солнечная батарея
- Из чего состоит солнечная электростанция
- Автономная, сетевая и гибридная системы
- Обслуживание и очистка панелей
- Выгодно ли это
Как устроена солнечная батарея
Солнечная батарея собрана из множества кремниевых фотоэлементов. Один элемент выдаёт очень малую мощность, поэтому их объединяют в панели площадью до 2–3 м², а панели — в батарею нужной мощности.
Сколько энергии выработает батарея, зависит не только от её площади, но и от интенсивности солнечного света, а значит — от:
- времени года и суток;
- погоды и облачности;
- географического положения;
- ориентации и угла наклона панелей, затенения деревьями и постройками.
Из чего состоит солнечная электростанция
Одной солнечной батареи для питания дома недостаточно. Нужно ещё несколько устройств:
| Устройство | Зачем нужно |
|---|---|
| Солнечные панели | Вырабатывают постоянный ток |
| Инвертор | Преобразует постоянный ток в переменный 230 В, 50 Гц, на который рассчитаны бытовые приборы |
| Аккумуляторы | Накапливают энергию и отдают её, когда солнца мало или ночью: в облачную погоду выработка резко падает, после заката — до нуля |
| Контроллер заряда | Управляет зарядом и разрядом аккумуляторов, не допускает перезаряда и глубокого разряда. Контроллеры MPPT дополнительно выжимают из панелей максимум мощности |
Вместе эти устройства образуют мини-электростанцию, которая вырабатывает электроэнергию автоматически. Многие современные инверторы уже включают в себя контроллер заряда.
Автономная, сетевая и гибридная системы
- Автономная — с аккумуляторами, работает без подключения к внешней сети. Подходит для домов, куда сеть не подведена.
- Сетевая — без аккумуляторов, работает параллельно с внешней сетью и снижает потребление из неё. При отключении сети тоже отключается.
- Гибридная — работает с сетью и с аккумуляторами. При отключении сети дом продолжает питаться от аккумуляторов и панелей. Самый универсальный вариант.
С 2020 года в России действует закон о микрогенерации: владелец солнечной электростанции мощностью до 15 кВт может продавать излишки электроэнергии в сеть гарантирующему поставщику.
Обслуживание и очистка панелей
Заявленную мощность солнечные панели выдают только в чистом виде. Выработку резко снижают:
- снег и наледь зимой;
- пыль и грязь;
- опавшие листья и птичий помёт.
Поэтому нужно предусмотреть возможность периодически очищать панели. Их моют водой с мягкой щёткой, без абразивов. Снег с панелей, установленных под углом 35–45° и больше, обычно сходит сам; если нет — его аккуратно сметают мягкой щёткой. Не поливайте холодную обледеневшую панель горячей водой: из-за перепада температур стекло может треснуть.
Кроме того, оборудование электростанции нужно регулярно осматривать и контролировать режим его работы — в первую очередь состояние аккумуляторов и соединений.
Выгодно ли это
Всё зависит от того, какую цель вы преследуете.
Экономия на электроэнергии
Солнечная электростанция стоит дорого, особенно с аккумуляторами. Срок окупаемости зависит от региона, тарифа на электроэнергию и типа системы. На юге с высоким уровнем солнечной радиации и при продаже излишков в сеть она окупается быстрее; в средней полосе при низких тарифах — значительно дольше. Перед покупкой стоит сделать расчёт для своего дома.
Бесперебойное электроснабжение
Если на первом месте — надёжность электроснабжения, солнечная электростанция оправдана. Она делает дом полностью или частично независимым от сети. Это особенно актуально, если электричество в посёлке часто отключают из-за аварий в сетях.
Полностью отказаться от сети небольшая домашняя электростанция обычно не позволяет — сказываются ограниченная мощность и зависимость от солнца. Но при отключении электричества вы сможете пользоваться самым необходимым. Например, система, вырабатывающая около 3 кВт·ч в сутки, обеспечит освещение, телевизор, компьютер, роутер, зарядку телефонов и работу холодильника.
Для подключения солнечной электростанции к электропроводке дома понадобятся кабель, автоматические выключатели и другое электрооборудование — его вы можете подобрать в каталоге компании «Атлас».
