11 найкращих сонячних панелей для приватного будинку в 2024 році
Сучасні тенденції розвитку цивілізації зумовлюються все ширшим застосуванням альтернативних джерел живлення для повсякденних потреб. У першу чергу це стосується енергії небесного світила.
Сонячна панель (батарея) - це пристрій, що має в своєму складі безліч фотоелектричних перетворювачів. електрони, які починають рухатися, а виходить заряд з певним ступенем напруги виводиться для накопичення акумулятора.
Наприклад, електростанція до 3 кВт-год, що працює на цьому принципі, здатна забезпечити функціонування всієї побутових механізмів, які зазвичай застосовуються на дачі або в заміському будинку: систему освітлення, насоси, холодильник, комп'ютерну техніку, акумуляторні агрегати. що вони не вимагають практично ніякого обслуговування. Достатньо їх встановити один раз, і вони будуть справно давати харчування протягом десятиліть. Щоправда, втрати потужності після 20 років експлуатації можуть становити до 10%.
Пристрій геліосистеми досить простий.
| Батарея | Є плоскою прямокутною панеллю, набраною з окремих напівпровідникових пластин; |
| Контролер | Прилад, що підтримує нормальну роботу з перетворення геліоенергії на електричну; |
| Інвертор | Перетворює постійний струм на змінний. Для цього йому потрібно до 30% енергії, що отримується сонячною батареєю; |
| Акумулятор | Виконує накопичувальну функцію. Працює на віддачу у період недостатнього освітлення. |
Фотоелектричні перетворювачі переважно виробляються з кремнію. Вони бувають трьох типів:
| Монокристалічні | Складаються з очищеного кремнію, панель має дрібної будову. Трудомісткий процес виготовлення підвищує вартість виробу, але монокристали продуктивніші і довговічніші, ніж інші типи. Усереднений ККД – до 24%, термін служби – близько 30 років; |
| Полікристалічні | Декілька кристалів з кремнієвого розплаву збираються в один фотоелемент темно-синього кольору з неоднорідною поверхнею. Через це світло поглинається гірше, ніж у першого типу, і падає ККД (близько 20%). Період експлуатації складає 20-25 років. Однак вони дешевші, а окупність відбувається вже після трьох років роботи; |
| Тонкоплівкові (аморфні) | Поглинаючі полімери наносяться тонким шаром шляхом напилення на гнучку основу. Це дозволяє встановлювати панель на поверхню будь-якої форми. Батарея має малий ККД та продуктивність у межах 10%. Це приблизно вдвічі збільшує кількість батарей порівняно з полікристалічними. Термін служби не перевищує 20 років. |
Сонячна панель як джерело живлення має низку переваг:
- Енергоефективність становить середньому від 14% до 30%;
- Найбільша корисність для забезпечення дачного будинку посідає літній період;
- У разі потреби існує можливість збільшувати потужність шляхом додавання нових модулів;
- Обладнання не потребує постійного обслуговування та додаткових фінансових витрат;
- Джерело енергії такого типу абсолютно екологічне;
- Економія коштів може досягати 60% (у південних регіонах);
- Термін окупності в залежності від типу батареї, кількості споживачів та регіону використання може становити від 3 до 10 років.
Батарея, що працює на сонячній енергії, має один істотний недолік - ефективність її роботи залежить від ступеня освітленості.
Вибір редакції
ONE-SUN OS-100M
Модуль призначений для поглинання енергії сонця та перетворення її на електричний струм потужністю 100 Вт при напрузі 12 В (хоча має компактні розміри 680 на 760 мм). Під час підвищеної хмарності параметри можуть бути знижені. Агрегат зібраний з монокристалічних струмоперетворюючих елементів, які за 10 років експлуатації здатні зберігати 95 відсотків від номінального потужності.
Розподільний блок має лише один діод, елементи схеми погано захищені (немає заливання компаундом). При цьому модуль має невелику вагу (5.15 кг), що полегшує монтаж.
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 100 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 12 В |
| Розміри ДхШ | 680х760 мм |
| Довжина кабелю підключення | 0,3 м |
| Вага | 5,15 кг |
Плюси та мінуси
Функціональна схема має лише один діод, а її елементи погано захищені
Рейтинг топ-10 найкращих сонячних панелей для даху приватного будинку
1. Libhof SPF-4120 120W
Сонячна батарея монокристалічного типу, основним компонентом якої є кристали кремнію монолітної структури. Прилад показує високу продуктивність струму (120 Вт) і напруги (18 В) навіть у зимовий похмурий день. У цьому сила струму становить 6,67 А.
Невелика вага (4,2 кг) компактні розміри (1500х550х5 мм) максимально полегшують встановлення конструкції у робоче положення.Переносний варіант забезпечує постачання електрики в зонах активного відпочинку, далеко від стаціонарних мереж. Панель має в комплекті перетворювач та контролер. Користувачі зазначають, що до пристрою інструкція незрозуміла та типова (під усі моделі), що викликає труднощі під час встановлення.
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 120 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 18 В |
| Розміри ДхШ | 1500х550 мм |
| Вага | 4,2 кг |
Плюси та мінуси
2. ELWAY S60
Призначається для заряджання акумуляторних сонячних батарей, живлення обчислювальної техніки та інших побутових приладів. Область застосування: заміський будинок, місця перебування поза доступом до електромережі. Компактна панель (850х410 мм) перетворює сонячне світло на струм потужністю 60 Вт, напругою 18 В, силою 5,56 А.
Пристрій оснащений вбудованим перетворювачем, що має два порти USB і вихід DC (один із яких забезпечує формат швидкого заряджання QC3.0). Однак вихід на максимальну швидкість залежить від яскравості сонця (важко отримати максимальну потужність навіть за яскравого сонця). Прилад оснащений індикатором LED у вигляді світлодіода червоного кольору.
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 60 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 18 В |
| Розміри ДхШ | 850х410 мм |
| Довжина кабелю підключення | 1,5 м |
| Вага | 1,3 кг |
Плюси та мінуси
3. FSM 340P
Модуль призначений для забезпечення електрикою домоволодінь, що окремо стоять, і невеликих будівель громадського користування. Вона забезпечує місцеву електромережу струмом потужністю 340 Вт і напругою 24 В. Поглинання світла здійснюється сонячними елементами полікристалічної структури.
Конструкція містить додатковий внутрішній шар, що відбиває, і поглинаючі осередки, які змонтовані за допомогою автоматичного паяння.Всі ці фактори підвищують струмовіддачу в максимально хмарну погоду. Панелі в процесі виробництва проходять подвоєний контроль якості, проте відвантаження товару провадиться тільки в обгорткову плівку (без упаковки).
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 340 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 24 В |
| Розміри ДхШ | 1956х992 мм |
| Вага | 20,8 кг |
Плюси та мінуси
4. «СХІД ФСМ 100 П»
Прилад не відчуває деформацій та стабільно працює у найскладніших погодних умовах. 36 фотоелементів видають на побутові потреби струм потужністю 100 Вт, напругою 12 і силою 5,5 А. Панель легко монтується для підключення до сонячних станцій приватних будинків та інших місць споживання. Працює у температурному діапазоні -40 °C до +85 °C при вітровому навантаженні 5400 Па.
Електрична схема має два діоди, клемну коробку IP65 (роз'єми можуть бути низької якості) та запобіжник на 15 А. Міцність конструкції забезпечують жорстку раму з анодованого алюмінію, загартоване і додатково просвітлене скло.
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 100 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 12 В |
| Розміри ДхШ | 1020х670х30 мм |
| Довжина кабелю підключення | 0,9 м |
| Вага | 8 кг |
Плюси та мінуси
Міцна конструкція, надійність роботи, співвідношення ціна якість, заряджає навіть у дощ
5. Dokio FFSP-110W
Забезпечує повну автономність від стаціонарних електромереж. Прилад через контролер із затискачами типу «крокодил» може заряджати автомобільні акумулятори та автохолодильник, а комп'ютерну та іншу техніку – від порту USB та розетки 220 В (для цього є перетворювач 12/220В, але доведеться придбати інвертор). Панель шляхом перетворення сонячного світла виробляє струм потужністю 100 Вт, напругою 12 і силою 6,1 А.
Фотоелементи виготовлені з монокристалічного кремнію та забезпечують стабільну роботу при температурі від -45 до +80 градусів. Компактні розміри (500x700x12 мм) та невелика маса (2,7 кг) дозволяють легко монтувати сонячну батарею у будь-якому місці. Довгий провід (3 м) з роз'ємами створює максимум зручностей при підключенні.
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 100 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 12 В |
| Розміри ДхШ | 700х500х12 мм |
| Довжина кабелю підключення | 3 м |
| Вага | 2,7 кг |
Плюси та мінуси
Міцна та компактна конструкція, надійно заряджає навіть автомобільний акумулятор, довгий провід
6. FSM 550М ТР
Представляє нове покоління батарей, що працюють від сонця, та виготовлений за найсучаснішою технологією Half cell PERC (розрізання сонцепоглинаючих елементів на дві половини за допомогою лазера). Це дозволило підвищити ефективність перетворення світла на струм (550 Вт, 24 В) на 21%. В умовах затінку такі осередки менше перегріваються і довше служать. Великі габаритні розміри (2279х1134х35 мм) ускладнили конструкцію до 28,6 кг.
Панель може виробляти струм навіть якщо вона наполовину закрита густою тінню. Модуль включає до свого складу підвищену в порівнянні з іншими кількість струмопровідних шин (11 шт.). Причому їх максимально вкоротили, що дає зниження втрат потужності до 6% (від 5 до 15 Вт).
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 550 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 24 В |
| Розміри ДхШ | 2279х1134х35 мм |
| Вага | 28,6 кг |
Плюси та мінуси
7. DOMINATOR «Панцир»
Обладнання розраховане працювати у середній смузі РФ. Прилад забезпечує живленням електроприлади потужністю до 3 кВт (різні гаджети, комп'ютери, система освітлення, побутові насоси).Добова вироблення струму становить 3.5 кВт-год з двома режимами 12 і 24 В. У зимовий період вона знижується до усередненого значення 870 Вт-год, тому підключення опалення не доцільно.
Установка дозволяє можливість модернізації з додаванням сонячних панелей та/або акумуляторних батарей для збільшення часу роботи, електроструму та економії. Електростанція підключається до генератора або до зовнішньої мережі (в автоматичному режимі). У комплект поставки входять сонячні батареї, контролер, акумулятори загальною потужністю 210 А-год та інвертор. Вага агрегату складає 200 кг.
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 3 кВт |
| Напруга сонячної панелі | 24 В |
| Вага | 200 кг |
Плюси та мінуси
8. DELTA Battery BST 340-72 P
Панелі преміального класу призначені для створення сонячних станцій як автономного, так і мережевого типу, що дають сумарну потужність 340 Вт при напрузі 24 В (у похмуру погоду показник може падати). Вони користуються підвищеним попитом через оптимальне співвідношення вартості та якості.
Батарейний модуль виготовлений із сонцепоглинаючих елементів полікристалічної структури. Вони відрізняються високою чутливістю до поглинання світлових променів (спроможні сприймати навіть максимально розсіяне сонячне світло).
Анодований алюміній дає достатню жорсткість несучій рамі. Збільшує міцність конструкції пластини із загартованого скла. Як показала практика використання у фермерських господарствах та приватних домоволодіннях, термін служби панелі триває понад чверть століття.
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 340 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 24 В |
| Розміри ДхШ | 1950х990 мм |
| Довжина кабелю підключення | 1,1 м |
| Вага | 22,5 кг |
Плюси та мінуси
Якісне складання, дає струм навіть у похмуру погоду (при гарному інверторі)
9. EcoFlow 110W Solar Panel
Панель даного типу при компактних розмірах (1580х514 мм) має високий коефіцієнт конверсії (в середньому на 23% більше, ніж аналогічні пристрої). Вона зібрана з монокристалічних сонцепоглинаючих осередків, що видають струм потужністю 110 Вт і напругою близько 22 В. У деяких випадках можливе відхилення від заданих параметрів заряджання.
Рама виготовлена із високоміцного композитного матеріалу. У комплектацію входить портативна зарядна станція. Прилад має можливість використання в мобільному варіанті – для цього він укомплектований чохлом, який служить одночасно як підставка з регульованим кутом нахилу. Панель може працювати в діапазоні температур від -20 до +85 °C. Апарат пройшов сертифікацію за стандартом IP68 (занурення у воду терміном на 72 години та протиударність).
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 110 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 22 В |
| Розміри ДхШ | 1580х514 мм |
| Вага | 4 кг |
Плюси та мінуси
У деяких випадках можливе відхилення від заданих параметрів заряджання
10. Libhof SPF-4200
Монокристалічна панель зібрана з елементів поглинання сонячного світла, виготовлених із монолітних кремнієвих кристалів. Апарат виробляє струм потужністю 200 Вт, напругою 18, максимальною силою 11 А (можна підключити навіть морозильник 12 В). При відносно середніх розмірах (2200х550 мм) він важить лише 7,8 кг, що значно полегшує монтаж.
У комплект поставки входить контролер, а також передбачений вихід на прикурювач.Сонячну батарею можна використовувати в переносному варіанті далеко від стаціонарних мереж (є зручна сумка, проте відсутня надійний захист від дощу).
Основні характеристики
| Потужність сонячної панелі | 200 Вт |
| Напруга сонячної панелі | 18 В |
| Розміри ДхШ | 2200х550 мм |
| Вага | 7,8 кг |
Плюси та мінуси
Як вибрати сонячні панелі для приватного будинку
Правильний вибір залежить від кількох важливих параметрів:
Потужність сонячної панелі
Цей показник визначається виходячи із величини пікового навантаження. Вона включає суму потужностей всього обладнання будинку. Також важливо враховувати добове споживання енергії. З усіх даних разом вибирається акумулятор з необхідною ємністю:
- Від 1000 Вт та вище – для автономного електропостачання всього приватного будинку;
- Від 500 Вт – для живлення побутової техніки (наприклад, холодильника та телевізора).
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.
Тип системи
Залежно від призначення панелі можуть бути:
- Автономними. Споживачі не мають виходу до стаціонарної електромережі. Вдень електропостачання одержують від панелей. У генераторах накопичується «запас» енергії, що витрачається у темний час доби;
- відкритими (безакумуляторними). Економічні панелі забезпечують подачу живлення лише у світлий час доби. Вночі електрика споживається через інвертор, який вибирає джерело енергії з урахуванням поточного навантаження. Система економічно виправдана, оскільки вночі електроенергія дешевша;
- Комбінованими. Під час пікових навантажень недостатня потужність надходить із мережі.У комплект входять генератори, інвертор, акумулятор та контролер;
- Реверсними. В основному використовується в промисловості (для отримання та продажу електрики). Сонячні батареї виробляють енергію та відправляють її в мережу через реверсивний лічильник.
Місце розміщення
Для дахового розташування більше підходять стаціонарні панелі. У цьому випадку необхідно передбачити місце на горищі для розміщення іншого обладнання батареї. Можливий монтаж панелі на фасаді будівлі або на балконі, або у підвалі. У деяких випадках сонячне джерело живлення встановлюють у дворі у вигляді конструкції, що окремо стоїть.
Відгук експерта про сонячні панелі для приватного будинку
Своїм досвідом використання сонячних панелей діляться Володимир Млинчик, засновник компанії виробника накопичувачів електроенергії VOLTS, та Олексій Попов, директор компанії «СОЛАР ЦЕНТР»:
Володимир Млинчик:
«Сонячна електростанція може повністю замінити традиційну електромережу. На мій досвід прикладом служить ферма серед виноградників в одному з південних регіонів Росії. Вести туди електричну мережу було дуже затратно, і тоді господар вирішив забезпечити себе виключно сонячною енергією. Для цього довелося покрити весь дах його будинку сонячними панелями та встановити три накопичувачі. Через війну господарство успішно функціонує лише з геліоелектриці. Однак надійніше використовувати сонячну станцію паралельно з мережею. При цьому графік накопичення та видачі електрики має бути досвідченим шляхом вироблений для кожного конкретного будинку».
Олексій Попов:
«Для того щоб вибрати якісні сонячні панелі, необхідно звертатися до надійного та перевіреного постачальника, який запропонує сучасне обладнання та забезпечить сервіс та гарантію у майбутньому. Якщо підходити прагматично до покупки сонячних модулів, вибір однозначний.
Підбір сонячних панелей для приватного будинку – завдання, яке вирішується у фірм індивідуально з кожним замовником. На це впливає багато факторів. Наприклад, розмір та конфігурація даху будинку, адже від цього залежать габарити панелей, які потрібно буде розмістити».
Популярні запитання та відповіді
На популярні запитання читачів про сонячні панелі відповідають Володимир Млинчик, засновник компанії виробника накопичувачів електроенергії VOLTS, та Олексій Попов, директор компанії "СОЛАР ЦЕНТР".
Як зекономити на покупці сонячних панелей для приватного будинку?
Володимир Млинчик:
Сонячна електростанція – це набір з'єднаних між собою пристроїв. Вони утворюють цілісний комплекс та забезпечують електропостачання об'єкта. Все це можна придбати окремо та зібрати самостійно. Або придбати готове коробкове рішення. Найнадійніше – другий варіант, дешевше – сонячні панелі та приєднаний до них інвертор».
Олексій Попов:
«Сонячні панелі – це лише частина сонячної електростанції. За своєю суттю – побутовий прилад, завдання якого – скоротити рахунки за електроенергію та/або забезпечити безперебійне електропостачання. Тому розглядатимемо економію при купівлі сонячної електростанції. Правильно підібране обладнання, що оптимально відповідає вашим потребам, але не перевищує їх, – ключ до економії».
Яка кількість енергії може виробляти сонячні панелі?
Олексій Попов:
«Потужність кожної сонячної панелі визначається за стандартом STC (Стандартні Технічні Кондиції 1). Кількість енергії, що виробляється сонячним модулем, є постійною і залежить від часу доби, погоди, температури, пори року. Наприклад, за рік масив номіналом 1000 Вт виробить від 1200 до 1400 кВт у Краснодарі, якщо пощастить із погодою».
Чи можна встановити та підключити сонячні панелі самостійно?
Володимир Млинчик:
«Можна, але працювати така система буде складно та малоефективно. Тут навряд чи вдасться налаштувати одночасне накопичення енергії та видачу. Накопичувачі електроенергії відрізняє наявність системи керування, яка автоматизує всі процеси. Крім того, монтаж електрообладнання повинен здійснюватися фахівцями, які мають допуск до роботи з електробезпеки, інакше виникає ризик для життя та здоров'я.
Звичайно, будь-хто може подивитися відео та зібрати сонячну станцію самостійно. Але, по-перше, він ризикуватиме життям, по-друге, виникне ймовірність помилок та неякісної роботи обладнання у майбутньому. Тому, який би варіант комплектації ви не обрали, монтаж та пусконалагодження краще довірити фахівцям».
Олексій Попов:
«Можна, якщо ви маєте уявлення про те, як це зробити, і базові знання в енергетиці, то невелика станція вам під силу. Однак, оплативши професійний монтаж, ви зніміть із себе масу ризиків та отримаєте гарантію тривалої та безвідмовної роботи вашої сонячної системи. Взявшись за встановлення самостійно, ви знайдете корисний особистий досвід, але можете набити чимало шишок.
Як розрахувати кількість сонячних панелей та їх потужність?
Володимир Млинчик:
Для цього потрібно взяти середнє споживання електрики за день. Припустимо, це 15-20 кВт-годин.Тоді оптимальною кількістю енергії має бути близько 7.5-10 кВт-год, тобто половина необхідного на добу. Тоді ви зможете функціонувати на сонячної енергії вночі.
Потужність сонячних панелей залежить від інтенсивності сонця, і якщо сонячний день триває десять годин, то щоб зарядити накопичувач ємністю 12 кВт-год, потрібні 5-7 панелей потужністю 1,5 кВт.
Загалом обсяг необхідної потужності слід вважати виходячи з ваших цілей. Якщо ви, наприклад, хочете бути повністю незалежним від державних мереж, тоді треба порахувати повне майбутнє споживання будинку і додати запас у 5-10 кВт-год».
Який принцип роботи електростанції із сонячними панелями?
Володимир Млинчик:
«Сонячні панелі перетворять сонячне світло на постійний струм. Ми ж у своїх мережах користуємось змінним струмом. Для перетворення одного в інший потрібний інвертор. Для зберігання та резервування енергії необхідні акумуляторні батареї: окремі або у вигляді накопичувачів електроенергії».
Чи потрібний сонячним панелям додатковий захист?
Володимир Млинчик:
«Всупереч стереотипам, сонячні панелі чудово переносять дощі та сніг. Іноді їх треба очищати, але загалом ніякого спеціального захисту сучасні панелі не вимагають – їх виробляють стійкими до різних природних явищ, включаючи морози».
Джерела
- https://sinovoltaics.com/learning-center/quality/standard-test-conditions-stc-definition-and-problems/
Вибір та розрахунок сонячних панелей для дому
Правильно вибрані характеристики та місце розташування фотоелектричних модулів першочергово впливають на ефективність домашньої електростанції. Перше, на чому варто акцентувати при виборі - це тип кристалів.
Монокристалічні панелі мають великий ККД, але працюють тільки коли сонячні промені потрапляють під прямим кутом 90°, Що підходить для екваторіальних широт. Другий варіант - поставити на поворотні трекери, що регулюють кут нахилу до Сонця.
Застосовуються в основному в промислових СЕС, де важлива максимальна вироблення електрики на обмеженій території.
У домашніх електростанціях більш поширені полікристалічні модулі. Відмінно працюють під будь-яким нахилом до Сонця, виробляють електрику навіть із відбитого світла.
Полікристалічні панелі дешевші в середньому на 2-3% монокристалічних.
Бренд – не менш важливий критерій вибору. Краще вибирати з «Tier1» – ТОП-10 світових виробників.
Відповідно до стандартів Tier1, за перший рік експлуатації фотомодуль не повинен втратити більше 0,8% потужності, а за перші 25 років – більше 20%. Фактично ж у окремих брендів Tier1 батареї зберігають 80% номіналу протягом 30 років служби.
У менш рейтингових компаній цей показник не такий високий, і відповідно більший відсоток втрат, а це не вироблена і не продана енергія. краще вибирайте Tier1.
Визначившись із брендом, порахуйте потужність Вашого проекту, але пам'ятайте, що вона обмежена.
Чим обумовлена потужність сонячної електростанції
Тут відіграє важливу роль обмеження електропостачання на домогосподарство та площу покрівлі. Справа в тому, що в кожному будинку та квартирі обмежене навантаження на мережу. Зазвичай це 5-10 квт. Це викликано тим, що окрема ділянка вулиці чи квартал обслуговує власний розподільчий енерговузол, розрахований на певне сумарне максимальне навантаження.
Вироблена за «зеленим тарифом» електрика перш за все йде на постачання домашньої мережі, і її кількість не повинна перевищувати обмеження електроспоживання. Наприклад, якщо РЕМ відвели Вам лише 7 кВт, потужність домашньої СЕС не повинна перевищувати цей показник.
Більше просто не дозволять встановити. Аварії, швидше за все, не трапиться, але виникнуть інші складнощі з боку енергопостачальної компанії, тому максимально допустимий виробіток обмежується інвертором. Він не пропустить у мережу більше номіналу.
Для збільшення максимального навантаження Вам доведеться домовлятися з РЕМ, щоб ті провели на Вашу ділянку додаткову лінію з іншого розподільчого вузла (за наявності технічної можливості, звичайно) і, швидше за все, за це доведеться доплачувати.
Потужність системи визначається номіналом інвертора, а не сумарною потужністю фотомодулів. Наприклад, з тим самим обмеженням Вам ніхто не забороняє поставити 7кВт інвертор та панелі на 10 кВт. У такому разі вважатиметься, що потужність системи 7кВт.
В українських широтах сонячні батареї майже ніколи не працюють на максимум, хіба що посеред ясного дня влітку. Зазвичай це 30-50% від номіналу. Читайте про продуктивність тут.
Наприклад, якщо у Вас стоїть станція на 7 кВт. У мережу надходить у середньому 2-3 кВт на годину.Якщо розширити потужність до 10 кВт, середній виробіток складе 4-5 кВт. З іншого боку, серед ясного літнього дня буде вироблятися 8 кВт, або навіть всіх 9 кВт. При цьому до мережі надійде лише 7 кВт. В українських широтах такий аномально високий вироблення можливий кілька днів на рік по 2-3 години на добу.
Інвертор «зріже» потужність вище свого номіналу. У таких умовах короткочасно будуть невеликі втрати, але у перспективі Ви продасте в енергосистему (або енергопостачальній організації) до 40% більше електрики.
Знаючи обмеження електропостачання, неважко порахувати, скільки модулів Вам знадобиться.
Розрахунок потужності домашньої СЕС
Усі панелі, з яких збирається масив, стандартизовані за габаритами та номіналом. При 260-290 Вт потужності їх площа варіюється близько 1,5 - 1,7 м2.
Малопотужні фотомодулі робляться з виробничого шлюбутому їх складніше купити. Якщо Ви зустрінете номінали 50Вт, 100Вт або 150Вт, пам'ятайте, що їх якість швидше за все нижча за стандарт, навіть у топових виробників.
Середній приклад станції на 8 кВт.
Для розрахунків візьмемо стандарт класу Tier1. Для 8кВт станції Вам знадобляться панелі в кількості:
8000 Вт / 275 Вт/шт ≈ 29,09 шт
При заокругленні у велику сторону вийде 30шт. Фактична потужність станції становитиме:
275Вт/шт. × 30 шт. = 8250 Вт.
Враховуючи, що навіть улітку вона працюватиме на 50-60% від номіналу, різниця – не критична.
Розрахуємо площу покрівлі під електростанцію:
1,63 м2/шт. × 30 шт. = 48,9 м2.
Така відносно невелика конструкція легко розміститься на будь-якому даху. А тепер розрахуємо максимально допустимий варіант.
Максимальний приклад на 30 кВт
За умовами зеленого тарифу, потужність домашньої СЕС не повинна перевищувати 30кВт. Щоб спорудити таку станцію знадобиться тих самих панелей, що й у попередньому прикладі:
30 000 Вт/275 Вт/шт. = 109 прим.
Для їх розміщення необхідна площа:
1,63 м2/шт. × 109 шт. = 177,67 м2.
Важливо розуміти, що у розрахунках відображено корисна площа дахи. Навіть якщо у Вас вона набагато більша, не факт, що її вистачить для розміщення всіх модулів.
Тут важлива не лише кількість квадратних метрів, а й технічні параметри: висота, форма, нахил. Не забувайте і про те, що це майже дві тонни ваги. Не кожна покрівля витримає таку гігантську та важку конструкцію.
Яким має бути дах для СЕС?
При плануванні, крім габаритів покрівлі, враховуйте її форму та кут нахилу. Оскільки Україна знаходиться у північній півкулі, найбільше світла отримує південна сторона. На ній розміщуйте фотоелектричні модулі. Більше про це читайте у статті про ефективність сонячних панелей.
Ідеї для розміщення фотомодулів
При наземній установці потрібно в обов'язковому порядку мати значні площі. Ми цей варіант поки що розглядатимемо пізніше, а зараз розглянемо більш практичні рішення.
Якщо одного даху мало - перенесіть частину електростанції на інші об'єкти, наприклад той самий гараж або господарські будівлі. Щоправда, для цього знадобиться інвертор на два MPPT виходи (мінімум).
Це хороший варіант при близькому розташуванні від будинку, тому що в батареях виробляється постійний струм, і зі збільшенням довжини кабелю збільшуються втрати електрики. Тому, вкрай бажано все розміщувати компактно.
При нестачі кількох квадратних метрів, зробіть додатковий навіс (якщо це можливо). Так Ви не порушите естетику будинку і вирішите питання площі, що бракує.
Прості та популярні рішення
Найпростіший варіант - спорудити окремий навіс, що складається з декількох опор та даху з панелей, а простір під ним використовувати як паркінг або інші цілі.
На фото приклад того, як «викрутитися із ситуації», якщо дах будинку не підходить для розміщення.
Через те, що нахили обох ділянок відрізняються – знадобиться інвертор на 2 MPPT трекери.
Ось ще кілька прикладів практичного використання корисної площі:
Веранда із ганком сумарною потужністю близько 7 кВт.
Функціональний навіс для автомобіля – 2,5 кВт.
Панелі на фасаді
Розміщення панелей на фасаді будівлі доцільно лише за відсутності інших варіантів, як на цьому фото, де дах повернутий не в сонячну сторону, а вільного місця для будівництва площ немає.
Єдиний недолік: через такий нахил ефективність влітку зменшиться, зате взимку, коли Сонце низько, вона буде кращою, ніж на даху.
При плануванні намагайтеся не допускати таких помилок, як на фото, де антена кидає тінь прямо на панель.
Завдяки таким ідеям Ви не обмежені в плануванні потужності СЕС, за винятком рамок самого «зеленого тарифу».
Так, ще на етапі планування Ви розрахуєте зручний нахил та розміщення навісу, оптимально спроектуєте його площу.
За новим законом, після заборони розміщення сонячних панелей на землі говориться, що їх можна встановлювати тільки на даху та фасаді капітальної будівлі. Наскільки я розумію, навіс для автомобіля, як і собача будка – не капітальна будівля? І якщо у мене поряд з будинком прибудова – гараж, сталевий каркас обшитий металевими листами, підлога бетонна, дах металочерепиця. Чи не причепиться в такому РЕМ, якщо я половину панелей встановлю на гаражі?
А тут така справа, що чіткого визначення, що саме вважати капітальною будівлею, так і не надано. На будці ясна річ, не прокотить:) А на гаражі 100% впевненості немає, можуть причепитися або не причепитися, виходить Ви на свій страх і ризик поставите.
А навіщо рахувати кількість панелей за потужністю проекту? Зазвичай це робиться вже на замовлення. Наприклад, при замовленні проекту «під ключ» наперед відома площа. До того ж потужність панелей може бути як 260Вт, так і 290Вт. Можна і більше панелей притулити, потужність електростанції визначається по інвертору. Площа покрівлі, звичайно, має значення, але тут важливіше, щоб дерева та прибудови не перегороджували панелі від сонця.
Щодо прибудов - не знаю, адже це нормально підвищить вартість проекту, доведеться купувати металеві балки, встановлювати їх, платити за роботу. Навіс для авто, як на картинці, виглядає як мінімум дивно, враховуючи, що машина все одно під сонцем.
Де використовують панелі 400 Вт? На мене це менше панелей треба для набору потужності.
Сонячні батареї для квартир: як вибрати та встановити?
Зростання функціональних можливостей та падіння цін на фотоелектричне обладнання призвело до появи в Росії дивовижного феномену. З недавніх пір сонячна батарея як джерело енергії для звичайної міської квартири стала реальністю. І хоча установка фотовольтаїки в багатоповерхових будинках, як і раніше, пов'язана з низкою складнощів, такі домашні СЕС служать чудовою страховкою від перебоїв в електромережі.
Варіанти встановлення
Основною проблемою в подібних умовах є обмеженість придатної для монтажу площі.Крім того, слід враховувати перевагу виходу вікон на південь або відносно невелике відхилення від даного напрямку, яке можна компенсувати не завжди.
Варіантів у власників квартири лише три.
1. Встановлення сонячних батарей для квартири на балконі
Є не оптимальним варіантом. Головні недоліки:
- вимога максимально близька до перпендикуляра орієнтації робочих площин панелей щодо сонця;
- можливість використовувати мінімальну площу, через що сукупна потужність станції не перевищить 1-2 кВт.
З цієї причини міні СЕС такого типу застосовуються для обмеженої кількості цілей:
- облаштування на балконі «зимового саду», для освітлення та обігріву якого генерації буде достатньо навіть узимку. Використовувати такі сонячні батареї для опалення всієї квартири не вдасться;
- забезпечення живленням найважливіших споживаючих струм пристроїв – освітлювальних приладів, ноутбуків, газових котлів – у разі відключення електроенергії.
Теоретично монтаж і пуско-налагодження можна провести самостійно, але, щоб уникнути проблем, краще звернутися до фахівців MyWatt.
2. Комплект сонячних батарей для квартири на стіні будівлі, що несе
Більш складний технічно, але з розширеним функціоналом і збільшеною потужністю варіант. Недоліки "балконної" установки в ньому практично відсутні. З переваг модифікації слід зазначити:
- за рахунок варіювання форми та конструкції кріплення панелям можна надавати оптимальний кут нахилу в широкому діапазоні;
- єдиною непереборною обставиною є відсутність місця на стіні, що освітлюється сонцем.Це можливе лише при розташуванні будинку в оточенні дерев з густим листям або постійного відкидання тіні прилеглими високими будинками;
- сумарна потужність станції та питомий ККД виявляється значно вищою, ніж при розміщенні на балконі.
Важливо! Самостійний монтаж категорично не рекомендується через складність та небезпеку висотних робіт, що вимагають спеціальної підготовки та належного обладнання.
3. Сонячні панелі для квартири на покрівлі висотної будівлі
Варіант, найбільш привабливий з погляду можливостей, але характеризується серйозними адміністративними складнощами та технічними обмеженнями.
Головна технологічна проблема полягає у непрактичності використання такої СЕС мешканцями квартир, що розташовані на нижніх поверхах високих будівель. Пов'язано це із прямою залежністю величини енергетичних втрат від довжини кабелів. При відстані до даху десятки метрів ККД системи може впасти на 15-25%.
Тим не менш, у південних регіонах Росії подібні СЕС у багатоповерхових будинках функціонують уже не один рік. Щоправда, вони встановлюються відразу для всього будинку за рахунок забудовника, і покривають в основному потребу освітлення під'їздів та живлення ліфтів.
Теоретично така станція обмежена потужністю лише площею покрівлі. Монтаж на плоских дахах теж не складає труднощів і дозволяє:
- розгорнути панелі у будь-якому напрямку та під будь-яким кутом;
- використовувати сонячні батареї навіть для опалення квартири.
Переваги та недоліки використання всіх варіантів
Від того, де будуть розміщуватися елементи системи, залежить відповідь на питання, як вибрати сонячну батарею для квартири.
Насамперед, необхідно використовувати таку формулу розрахунку необхідної потужності та площі панелей:
Pсб * Ei / k = Eп, де
- Pсб - Потужність батареї;
- Ei – середньодобовий рівень сонячної інсоляції для даної широти та довготи місця розташування станції;
- k – середній коефіцієнт енерговтрат, що дорівнює станції такого типу ≈1,3;
- Eп - Очікувана середньодобова генерація, потрібна для забезпечення енергією всіх пристроїв, які її споживатимуть.
Таким чином, сонячні панелі для квартири потужністю 1 кВт, наприклад, у Краснодарі забезпечать середньодобову генерацію:
1 кВт * 4,02 кВт * год-м2 / 1,3 = 3 кВт * год на добу.
Однак взимку цей показник скоротиться приблизно в 2,5 рази, до 1,2 кВт * год на добу, а влітку - в 1,5 рази збільшиться до 6 кВт * год на добу.
При середній продуктивності панелей 400 Вт/1 м2 знадобиться 2,5 м2 ефективної площі для отримання такого вироблення.
1. Балкон.
При розміщенні електростанції на балконі максимальна площа під фотоелектричні модулі може становити 5-10 м2 що рівноцінно 2-4 кВт генерації щодобово. Такої кількості енергії явно недостатньо для повноцінного постачання всіх пристроїв, що є в будинку. Однак при короткочасних відключеннях у централізованій мережі сонячні батареї для квартири дадуть можливість протягом багатьох годин забезпечувати:
- освітлення будинку LED-лампами;
- роботу пари ноутбуків;
- заряджання телефонів;
- короткочасне включення потужніших приладів – енергозберігаючого холодильника, мікрохвильової печі, фена або праски.
Незважаючи на досить скромні можливості саме такий варіант серед росіян дуже популярний. Причини цього:
- подібна система коштує порівняно недорого і може бути встановлена навіть самостійно;
- всі допоміжні елементи - контролер, інвертор, кабельні з'єднання легко розмістити прямо на балконі;
- модулі легко миються та перевіряються, не вимагаючи використання спеціального обладнання;
- економія електроенергії становить близько 1000 кВт * годин на рік;
- система повністю автономна, абсолютно надійна і гарантує захист від перебоїв із харчуванням у багатьох випадках, коли це є критично важливим.
З недоліків наголошується:
- можливість використовувати лише сторони будинку, що виходять на південь, південний захід чи південний схід;
- обмеженість ефективної площі розмірами балкона;
- необхідність розміщення всередині всього обладнання, включаючи акумуляторні батареї;
- ненульова ймовірність зриву панелей при сильних вітрах та бурях.
2. Стіна будинку.
Якщо вдасться домовитись із сусідами, корисну площу комплекту сонячних батарей для міської квартири вдасться збільшити до 20 квадратних метрів. Це дасть близько 8 кВт потужності або 24 кВт середньодобових. Продуктивність та ККД панелей при цьому буде вищою, ніж балконних, за рахунок більш точної орієнтації на сонці.
До явних переваг СЕС такого типу відносяться:
- можливість повністю автономно забезпечувати квартиру електроенергією навесні, влітку та восени, з невеликими обмеженнями взимку;
- використовувати сонячні батареї навіть для опалення квартири за наявності газового, а не двоконтурного електричного котла;
- гарантувати відсутність стрибків напруги, що виключить можливість поломок дорогої комп'ютерної та побутової техніки.
- безглуздість розміщення панелей на стінах, що виходить на північ, північний схід чи північний захід;
- складність у монтажі та обслуговуванні;
- найвища вартість набору обладнання, включаючи АКБ.
Вартість комплекту сонячних батарей для міської квартири
Незважаючи на постійне та стабільне падіння цін на геліосистеми, домашні СЕС, як і раніше, обходяться недешево. Без урахування установки готовий комплект сонячної електростанції обійдеться покупцям не менше ніж у 55 тис. карбованців за 1 кВт потужності.
Станція на 1,5 – 2,0 кВт вимагатиме 75-110 тис. рублів - сума, цілком доступна більшості російських домогосподарств.
Щоб визначити, скільки коштує сонячна батарея для квартири при розміщенні на стіні будинку, потрібно виходити з вартості з урахуванням установки, або приблизно 70-75 тис. грн. руб. за кіловат потужності. Тоді СЕС на 8 кВт вимагатиме витрат у розмірі трохи більше півмільйона рублів. Однак тут слід врахувати «зелений тариф» у Росії, умови за яким все краще для власників СЕС. Таким чином, з 20-25 років термін окупності сонячної електростанції можна значно зменшити.
Найбільш дорогий варіант - повноцінна станція на 12-15 кіловат, розміщена на даху будинку. Вкладення більше мільйона рублів і наступні витрати на заміну акумуляторів - велика за російськими мірками сума. Але переваги повністю автономного та стабільного постачання енергією будь-яких приладів та техніки часто того варті!