Как выбрать и установить солнечные батареи

Эффективный и дешёвый способ получения энергии – использование солнечных батарей. Рассмотрим особенности указанного оборудования, порядок его установки и прочие сопутствующие вопросы.

Конструкция и принцип работы

Выработка электричества солнечными батареями обеспечивается путём преобразования солнечной энергии в электрический ток, благодаря свойствам полупроводниковых материалов, используемых в конструкции оборудования.

Конструкция элемента батареи предполагает два слоя полупроводника, для одного из которых характерен избыток, а другого – нехватка электронов. В результате возникает их направленное движение между слоями.

В качестве основного материала ранее использовался селен. Но в связи с его неэффективностью и крайне низким КПД, перешли на применение кремния. Учитывая сложности с очисткой этого материала, ведутся разработки для использования составов, в основе которых стоят медь, индий, кадмий и галлий.

Один фотоэлемент отличается незначительной мощностью, поэтому их объединяют в цепь с формированием солнечной батареи. Второе название данного оборудования – солнечная панель.

Защиту полупроводниковым слоям обеспечивает покрытие из прочного прозрачного пластика или закалённого стекла.

Классификация

Существуют различные разновидности указанного оборудования, в зависимости от используемого материала, особенностей конструкции и способа установки. Далее – детальнее о классификации солнечных панелей.

Материал солнечных батарей и их цена

В зависимости от использованного материала и конструктивного устройства, различают следующие разновидности солнечных батарей:

1. Монокристаллические – наиболее популярная и распространённая разновидность. Скомпонованы из моноэлементов, выполненных из тонко нарезанных пластин литых кремниевых кристаллов. Отличаются большой надёжностью, длительным сроком службы, простотой монтажа.
2. Поликристаллические – также используются кристаллы кремния. Отличаются более низкими затратами в производстве. Могут применяться для частных домов, учебных и медицинских заведений.
3. Тонкоплёночные – по себестоимости существенно ниже остальных разновидностей. Могут применяться в регионах с пониженным количеством солнечных дней в году. Дешёвая цена и эффективность использования частично компенсируется большими габаритами.
4. Гибридные – в данном случае блоки совмещают аморфный кремний с монокристаллами. По характеристикам аналогичны поликристаллическими, но способны работать в условиях рассеянного света.

Стоимость указанных панелей зависит от мощности, составляя в среднем от 50 до 60 рублей за 1 кВт. Если приобретать оборудование для частного дома с показателем мощности в 200 кВт, цена комплекта составит 12000 рублей.

Цена оборудования возрастает с увеличением мощностных характеристик. При сравнительном анализе стоимости энергии, полученной непосредственно от солнца, установлено, что такой способ энергообеспечения в 8,8 раза дешевле, чем более традиционные.

По способу установки

По способу установки, панели могут предусматривать следующие варианты монтажа:

• на скатных крышах – устанавливаются при величине угла в пределах 40 градусов с помощью несущей профильной конструкции или непосредственно на покрытии,
• на плоских кровлях – посредством специального металлического каркаса, обеспечивающего необходимый угол,
• настенные – на рамной конструкции, к которой выполняется крепёж. Встречается намного реже остальных способов. Панели также крепятся под углом,
• наземные – монтаж производится на отдельной опоре в виде стойки. Данный способ подойдёт для регионов с сильными снегопадами, где остальные методы недостаточно эффективны.

Панели относительно небольших габаритов могут устанавливаться на балконах и лоджиях, при условии их выхода на солнечную сторону.

Как выбрать

Выбор панелей производится с учётом следующих моментов:

• стоимости комплекта – покупатель должен ориентироваться на собственные финансовые возможности. Чем больше мощность приборов, на питание которых предполагается использовать батареи, тем выше цена панелей,
• мощности – оцениваются мощностные характеристики, по которым выбирается изделие,
• способа установки – необходимо учитывать условия монтажа панелей и выбирать оборудование, исходя из конструктивных особенностей конкретного объекта.

Потребитель должен ориентироваться на продукцию компаний, зарекомендовавших себя на рынке и доказавших высокое качество изделий. Рекомендуется предварительно проконсультироваться с профессионалами, чтобы правильно определиться с выбором, в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Преимущества и недостатки солнечных батарей

Использование солнечных батарей позволяет обеспечить следующие преимущества:

• экологическую безопасность – энергия производится без ущерба для окружающей среды,
• долговечность – качественный фотоэлемент отличается многолетним ресурсом эксплуатации,
• простота в эксплуатации – это качество обеспечивает отсутствие проблем в работе и исключает возникновение неисправностей,
• отсутствие шума при работе,
• наличие автономного источника энергии, задействованного постоянно,
• отсутствие необходимости в приобретении топлива,
• возможность регулировки показателя мощности установки.

Минусы указанных панелей объясняются:

• недостаточной эффективностью, с необходимостью увеличения площади фотоэлементов для выработки энергии требуемой мощности,
• сложным процессом сборки и настройки,
• высокой ценой.

Данная система окупится, но это займёт достаточно много времени, учитывая ценовые характеристики продукции.

Что нужно для подключения

Кроме самих панелей, для оборудования автономной домашней системы потребуется приобретение:

• монтажного комплекта – для установки станции,
• аккумуляторного блока – для накопления энергии,
• контроллера, регулирующего уровень заряда аккумуляторов,
• инвертора, преобразующего характеристики напряжения аккумуляторов в стандартные 220 В на выходе.

В зависимости от особенностей установки и подключения, могут потребоваться дополнительные элементы. Иногда возникает необходимость приобретения специального трекера, отслеживающего положение солнца и соответственно изменяющего угол батарей.

Стоимость установки оборудования

Стоимость установки комплекта солнечных батарей для обеспечения энергией загородного дома зависит от особенностей конкретного объекта и применённого способа монтажа.

Такие услуги обойдутся заказчику от 15 до 40 тысяч рублей, учитывая сложность работ и указанные выше факторы.

Общая цена

Как самостоятельно установить батареи

При наличии необходимых навыков и знаний, владелец может установить панели самостоятельно.

Работы по монтажу выполняются в такой последовательности:

• выбирается подходящее место, с максимальным доступом солнечного света – необходимо обеспечить безопасность конструкции от ветровой нагрузки и воздействия осадков. На систему не должна падать тень от других объектов,
• производится монтаж крепления – порядок выполнения работ зависит от способа установки. Может потребоваться сборка фермы, при установке панелей непосредственно на кровлю, достаточно закрепить установочные элементы,
• устанавливаются батареи – они должны надёжно крепиться к конструктивным элементам, чтобы не произошло самопроизвольного смещения даже при сильных порывах ветра,
• на завершающем этапе подключаются аккумуляторы, инверторы и контроллеры, с подсоединением системы к домашней электрической сети.

В процессе установки важно учитывать рекомендации изготовителя и обеспечить соблюдение схемы подключения.

Солнечные батареи – экологически безопасный и дешёвый способ производства электроэнергии. Но для перехода на указанный источник требуются существенные начальные затраты.

Видеоотзыв