Комплект солнечной батареи для дачи что выбрать. Готовые решения

С наступлением весны начинается массовая миграция горожан за город, на дачи. Хорошо, если дачный участок расположен вблизи от магистральных линий электропередачи и подключен к ним. А если нет? Тогда решить проблему электрификации дачного дома можно, установив бензиновый (газовый) генератор, ветросиловую установку или солнечную электростанцию. Из этих трех вариантов решения проблемы наиболее оптимальным является третий вариант. Он не требует больших капиталовложений, а солнечные батареи мощностью в три киловатта на даче вполне достаточно, чтобы обеспечить комфортное проживание за городом в течение всего весенне-летнего периода.

Солнечная электростанция от компании Real Solar

Петербургская компания Real Solar работает на рынке солнечной фотовольтаики с 2010 года. За это время накоплен большой опыт в проектировании и установке систем автономного электроснабжения в дачных кооперативах, загородных домах, коттеджах. Зачастую установка гелиевой домашней электростанции является самым оптимальным решением проблемы обеспечения электричеством удаленных строений. Если для того, чтобы подвести к дачному дому линию электропередачи (неважно, воздушную линию или проложить кабель), нужно затратить порой до трехсот тысяч рублей, то за ту же сумму можно купить небольшую солнечную электростанцию, которая будет служить верой и правдой десятки лет. К тому же не придется платить за электричество.

Для небольшого дачного дома вполне достаточно установить гелиевую электростанцию мощностью в три киловатта. При небольшой нагрузке такая установка вполне может обеспечить круглосуточное автономное электропитание. Ее мощности хватает на то, чтобы поддерживать работу холодильника, с объемом камеры до 300 литров и имеющего класс «А» энергосбережения, освещение с энергосберегающими лампами. Кроме этого, к нагрузке могут быть подключены телевизоры любых моделей, радиоприемники, магнитофон, компьютер, различные электроинструменты, пусковая мощность которых не превышает 4.5 киловатт, садовый насос или погружной насос для бассейна, а также любые зарядные устройства для различных гаджетов.

Комплект солнечной электростанции от компании Real Solar

Если дачный участок подключен к магистральной сети электроснабжения, но владелец дачи, тем не менее, хочет установить у себя гелиевую электростанцию, то в этом случае компания по желанию заказчика может заменить автономный инвертор на гибридный. Тогда потребитель будет получать недостающую мощность от магистральной электросети, а, если у него, наоборот, будет излишек электричества, то этот излишек будет отдаваться в сеть. После принятия закона о «зеленом тарифе» расчет за электроэнергию будет производиться по разнице потребленной и отданной мощности, которая будет фиксироваться двунаправленным счетчиком.

Эта солнечная электростанция укомплектована так называемыми тяговыми аккумуляторами американской компании Trojan battery. Такие аккумуляторы очень хорошо подходят именно для небольших автономных гелиевых электроустановок. По спецификации компании-изготовителя количество циклов перезаряда у них составляет более 850. Применение именно этих аккумуляторов в составе оборудования этой солнечной электростанции обусловлено их неприхотливостью, большой выносливостью при эксплуатации в экстремальных циклических режимах.

В типовом комплекте электростанции предусмотрены восемь аккумуляторов типа Тrоjаn Т-105RЕ 6V, которые, будучи полностью заряженными, накапливают восемь киловатт-часов электроэнергии. Длительность непрерывной работы без подзаряда (темное время суток, продолжительное отсутствие солнца) на нагрузку в один киловатт составляет восемь часов. По желанию заказчика количество аккумуляторов можно увеличивать на восемь, шестнадцать единиц. Соответственно увеличивается и время автономной работы аккумуляторов на нагрузку.

Предусмотрена возможность подключения бензинового (газового) или ветрогенератора для подзаряда аккумуляторов при длительном отсутствии солнца (несколько дней стоит пасмурная погода, темное время суток). В этом случае автономный МАП-инвертор выполняет функции зарядного устройства.

Основные технические характеристики:

Рабочее напряжение - 48 вольт, постоянный ток
Выходное напряжение - 220 вольт, 50 герц
Выходные контакты - 220 вольт Две розетки, клеммник главного распределительного щита
Рабочая мощность на выходе - 2 киловатта
Пиковая мощность на выходе - (не более 30 секунд) 3.8 киловатта
Номинальная мощность гелиевых модулей - 1000 ватт

В состав типового комплекта солнечной электростанции входят четыре поликристаллических гелиевых модуля, один контроллер заряда аккумуляторов, дисплей для МРРТ-контроллера, МАП-инвертор, четыре аккумулятора, два разъема типа МС4 в комплекте, два разъема типа МС4Т в комплекте.

Кроме основных компонентов в комплект поставки также входят шесть перемычек для аккумуляторов длиной 250 миллиметров, одна перемычка длиной 500 миллиметров, одна перемычка длиной 750 миллиметров. Все перемычки выполнены из провода с сечением 25 мм². В стандартной поставке также имеется стеллаж для аккумуляторной батареи и инструментария, распределительный щит, соединительный кабель контроллера заряда аккумуляторов длиной два метра, сечением 16 мм², комплекты для крепления гелиевых панелей и монтажа оборудования.

По отдельному соглашению компания выполняет работы по монтажу и программированию станции у заказчика.

Стоимость комплекта – 270000 рублей.

Солнечная электростанция от компании Helios House

Компания Helios House основным направлением своей деятельности выбрала проектирование, поставку, наладку и обслуживание автономных систем электроснабжения для частных домов, дачных поселков, отдельно расположенных фермерских объектов.

Компания продает энергоустановки различной комплектации и мощности, предназначенные для реализации вполне определенных функций, например, для обеспечения автономного освещения на садовом участке, для поддержания работы самых необходимых электроприборов на даче, например, холодильника или телевизора. Естественно, в ассортименте компании имеются и комплекты, которые обеспечивают комфортное проживание на даче не только в течение всего весенне-летнего периода, но при необходимости и в осенне-зимний период.

Каждый комплект имеет свое название, сразу раскрывающее назначение этой установки. Для дачи, загородного дома, в которых суточное потребление может составлять от трех до пяти киловатт-часов, компания предлагает комплект, который называется «Загородный дом». Этот комплект предназначен для электроснабжения дачного дома, небольшого коттеджа в период с марта по сентябрь и работает только от энергии солнечного излучения. Комплект можно использовать и в зимнее время, но в условиях получения меньшего количества солнечного излучения рекомендуется использовать гибридную систему подключения к центральной сети или от вспомогательных генерирующих устройств.

Комплект солнечной электростанции «Загородный дом»

В состав этого комплекта входят четыре монокристаллических солнечных модуля, мощностью по 200 ватт каждый, два гелевых аккумулятора Dеltа GХ 12-200, имеющие ресурс работы в 12 лет и емкость по 200 ампер-часов каждый, источник бесперебойного питания с выходом 24/220 вольт, 3000 ватт, МРРТ-контроллер заряда аккумуляторов. В комплекте поставки также кабель, соединительные разъемы, перемычки, разветвители, монтажная арматура.

Стоимость комплекта – 162353 рубля.

Если обратиться к каталогам изделий солнечной фотовольтаики, то нетрудно заметить, что рынок сейчас насыщен самой разнообразной продукцией. И можно подобрать для своих нужд именно то, что будет устраивать заказчика как по конфигурации, так и по мощности, и по цене.

В современном мире человек больше не может представить свою жизнь без использования электрической энергии. Помимо стандартных способов получения электрического питания, существуют и альтернативные. Применив солнечные батареи на даче, вы сможете обеспечить постоянное освещение, питание любых бытовых электрических приборов, некоторых видов садовой техники, и многое другое. Полученная энергия будет абсолютно бесплатной и практически бесперебойной.

Для правильного выбора солнечной батареи (СБ) необходимо знать, как она работает, ведь многие рядовые пользователи (без специального образования) считают, что солнечные батареи - это некий элемент, способный накапливать солнечную энергию.

Схема получения электричества с помощью солнца

На самом деле, преобразование солнечных лучей, попавших на поверхность батареи, в электрический ток — процесс достаточно сложный. Солнечный модуль – кристаллическая (кремневая или галлиевая) пластина, преобразующая энергию светового потока в электроток в силу физико-химических свойств и процессов.

С солнечного модуля электричество по проводам стекает в аккумуляторную батарею (АБ), подпитывая ее. Полный заряд АБ определяется контроллером. В рабочем режиме ток поступает с аккумулятора на инвертор, а с него на электроприборы и освещение. В этом процессе есть и режим ожидания, когда зарядка уже полностью завершилась, а инвертор еще не включен (например, люди спят или поехали в гости).

Основные элементы СБ:

Солнечный модуль. В зависимости от исполнения выдает напряжение 6-40 вольт. В домашних условиях, обычно применяют модули на 12 или 18 вольт, реже на 24 или более.
Регулятор уровня заряда (контроллер) – необходим для своевременного перехода устройства из режима зарядки в состояние ожидания или работы. Соблюдение этих режимов позволяет значительно увеличить срок службы аккумуляторных батарей.
Аккумуляторы – накопительный элемент, который на протяжении некоторого времени способен сохранять энергию, полученную от солнечных модулей.
Инвертор – устройство, преобразующее постоянный ток в переменный, который необходим для питания многих бытовых электроприборов.

Схема расположения солнечных панелей

Для надежной и бесперебойной работы, в схему, описанную выше, необходимо добавить дополнительные элементы, обеспечивающие безотказную работу солнечного модуля, аккумулятора и инвертора.

Защитные устройства (прерыватели, реле) – необходимый элемент для безопасного использования батареи и ее составляющих.
Автоматика – совокупность элементов системы, переключающих электросистему дома с СБ-питания на обычную (городскую) электросеть, при возникновении неисправностей, и обратно, при их устранении. Все элементы «солнечной» сети (в этом случае) переходят в режим ожидания.

Батареи, работающие от солнца, изготавливают из разных материалов и бывают они разных видов. Полная мощность одного модуля для бытовых нужд (в зависимости от размеров) составляет 10-350 ватт.

Для расчета необходимого количества элементов берут среднее значение, которое должна обеспечивать любая батарея в пасмурную погоду – 80-100 Вт/кв. м.

Если полностью покрыть дом с площадью крыши – 100 кв. м, то средняя мощность составит:

100*100=10000 Вт = 10 кВт,

что вполне хватит для работы всех электроприборов.

Солнечные батареи на крыше

Но в быту применяются кремниевые СБ всего трех типов:

Монокристаллические.
Поликристаллические.
Тонкопленочные.

Рассмотрим каждый из них.

Монокристаллические модули

Для изготовления используются однородные кристаллы кремния. Специальные условия, создаваемые при выращивании, определяют их высокое качество, а также надежность и эффективность самой СБ.

Монокристаллические модули

Цена на них высока (по сравнению с другими), а монтаж устройства и последующая эксплуатация иногда вызывает трудности. При чистке пластин необходимо действовать с осторожностью. Малейший нажим и они могут треснуть.

Такие СБ часто загрязняются и КПД их падает. Эффективное использование может быть организовано, если вы имеете достаточное количество средств на очистку или же используете такую систему в качестве временного резерва.

Кремниевые модули с использованием поликристаллов (поликристаллические)

Производительность модулей такого типа невелико из-за того, что для их создания используются материалы более низкого качества. В результате этого, поликристаллические модули имеют эффективность на 5-10% меньше монокристаллических.

Но чистку они выдерживают свободно. Из-за поликристаллической структуры повредить их достаточно сложно

Тонкопленочные модули

Их изготовление производится из кремния (аморфного) или же из других материалов, имеющих в своем составе, необходимые для процесса преобразования примеси.

Тонкопленочные модули

Покупка и эксплуатация модулей этого типа имеют свои позитивные и негативные стороны

маленький вес;
легкая транспортировка и установка;
низкая стоимость;
гибкость конструкции.

малый КПД (10-12%);
краткий срок использования.

Желательно, чтобы вы подыскали специалиста по монтажу СБ. Можно узнать о нем в магазине, где вы совершаете покупку или в глобальной сети. Если же установку производите вы сами, необходимо знать несколько особенностей работы такого оборудования.

Монтаж солнечных панелей

Смонтировать батареи на вашей даче лучше и легче всего на крыше дома. Это самая большая площадь, но тут есть несколько нюансов:

Монтаж лучше производить там, где лучи будут освещать батарею под углом 90 0 большую часть дня.

При самостоятельном монтаже СБ помните, что для наилучшего результата (максимального КПД), батареи летом располагают под 40-45 градусов к горизонту с направлением на юг

Правильное расположение батарей

При неточном размещении, лучи дневного светила попадают на поверхность модуля под неправильным углом, что значительно снижает их мощность.

Для поддержания постоянного КПД батареи должны устанавливаться на специальные поворотные кронштейны.

Это необходимо чтобы в разные сезоны можно было сменить угол наклона. Ведь зимой солнце располагается намного ниже, чем в остальное время года.

В идеале, желательно, чтобы даже в течение дня, батареи были повернуты к светилу под углом 90 0 . Ведь при стационарном положении СБ будут отдавать полную мощность, когда солнце расположится в зените. А при восходе или заходе светила КПД будет низким.

Крепления для солнечных батарей

Для устранения этого недостатка необходим специальный сервомеханизм с фотоэлементами и автоматикой (можно купить или выписать через глобальную сеть). Это система, фактически, будет «следить» за солнцем и поворачивать СБ на нужный угол.

Она работает так.

К электромоторам, которые перемещают СБ, подключена схема с фотоэлементом, настроенная на определенный уровень освещения. Как только количество света изменится (солнце «ушло», облако), устройство дает команду моторам, и они вращаются, пока уровень освещения фотоэлемента не достигнет нужного значения.

Такое устройство можно сделать своими руками. Один из вариантов можно увидеть на видео:

В данной конструкции угол наклона батарей (зависит от высоты солнца над землей) меняется с помощью насоса и поршней, а слежение за перемещением солнца в течение дня, осуществляется отдельным (для каждого модуля) мотором.

Отопление дома (если у вас нет подвода газопровода) можно полностью сделать электрическим. Это возможно осуществить с помощью солнечных модулей, если они покрывают большую площадь.

Причем существует два варианта такого обогрева:

Непосредственное. К источнику тока прямо подключаются нагревательные приборы (плитка, калорифер и прочее).
Косвенного нагрева, например, водное. В электрокотле закипает жидкость, которая, проходя по трубам, разогревает их и разносит тепло (при помощи насоса) по всем помещениям.

Первый вариант считается эффективным. Его достоинства в заключаются в отсутствии труб, экономичности и простоте эксплуатации.

Отопление частного дома солнечными батареями

Из недостатков выделяют быстрое остывание и большое потребление энергии, ведь приборы должны быть все время включены на полную мощность (1-3 кВт в каждой комнате).

Второй вариант намного дороже, но имеет много положительных качеств:

Малое потребление электричества. Подача основного количества энергии нужна только в самом начале – при разогреве жидкости.
Большую часть времени работает только один маленький насос мощностью 0,3-1 кВт.
Большая теплоемкость.

Из недостатков:

затраты на котел, трубы, соединительные элементы;
оплата монтажных сантехнических работ;
трудности в установке и подключении.

Схема отопления при участии солнечных батарей и газового котла

Из вышеописанного можно выяснить, что СБ площадью менее 70 кв. м не смогут обогреть все комнаты в полной мере, если у вас установлены приборы непосредственного обогрева – просто не хватит энергии. Но ее вполне может хватить на второй (водный) вариант.

К позитивным свойствам относятся:

Бесплатная электрическая энергия (без учета стартовых вложений) и возможность полной автономии.
Бесконечный источник энергии.
Абсолютно тихий процесс получения энергии.
При выборе качественного оборудования – долгие года эксплуатации (без дорогого обслуживания).
Отсутствие каких-либо документов на разрешение установки или использование.
Возможна установка своими руками.

Зимой батареи работают менее эфективно из-за сокращения времени светового дня

К негативным свойствам относятся:

Высокая стоимость оборудования.
В областях и регионах, где солнце светит редко, а пасмурных дней много, оборудование будет работать неэффективно.
Производительность (в процентном соотношении) каждый год снижается на 1-2%.

Целесообразность установки солнечных батарей

Для того, чтобы эффективно и выгодно вложить собственные средства, необходимо заранее определиться, какие цели вы преследуете.

Если в вашем регионе происходят частые, но кратковременные отключения электроэнергии, и вы хотите обзавестись резервом – это не лучший выход.

Установка солнечной батареи достаточно дорога, поэтому, ее приобретение стоит осуществлять только при долговременных отключениях электричества или при полном его отсутствии.

Факторы, которые могут повлиять на покупку солнечных батарей

Необходимость автономии или желание использовать экологически чистую добычу энергии.
Потребность в резервном источнике при частых отключениях или полном отсутствии электроэнергии
Желание снизить расходы на оплату коммунальных услуг.

Если вы все-таки хотите устанавливать батареи, то вам необходимо привлечь специалистов-энергетиков, чтобы рассчитать ваше среднесуточное и среднемесячное потребление электричества. И только после этого, учитывая ваши потребности, решите – тратить вам деньги на приобретение СБ или нет.

Что делать, если на даче по какой-то причине нет электричества? Можно, конечно, приспособиться и к такой жизни, наслаждаясь проверенными временем технологиями: для освещения пользоваться свечами и керосиновой лампой, для хранения продуктов выкопать погреб, воду носить ведрами и греть на огне, от телевизора отказаться и т.д. Однако такой «отдых» вряд ли будет по-настоящему комфортным: рано или поздно все равно придется искать способы получения электричества с помощью альтернативных источников энергии.

Чаще всего об этом задумываются в следующих случаях:

нет возможности подключить дачный или загородный дом к электросети;
подключение к электросети стоит неоправданно дорого;
на подстанции постоянно происходят аварии, из-за которых подолгу не бывает света;
участку выделена слишком малая мощность и ее постоянно не хватает (обычно это случается в садовых товариществах со старыми электросетями);
хочется сэкономить на чрезмерно высоких счетах за электричество.

Самый простой и доступный из альтернативных источников энергии – солнечные батареи. Фотоэлементы на основе кремния, соединенные в электрическую цепь для преобразования энергии солнечного света в электроэнергию, были изобретены в США и начали использоваться на американских и советских космических спутниках еще в 1958 году. В наше время на них работает портативная техника (калькуляторы, термометры, фонарики), космические аппараты, электромобили и яхты, даже разрабатывается самолет, который будет летать за счет энергии, полученной от солнечных батарей.

Во многих странах созданы крупные солнечные электростанции, а правительство Франции планирует уложить 1 000 км автодорог со встроенными солнечными панелями, чтобы каждый километр такого покрытия обеспечивал электроэнергией 5 000 человек (без учета отопления). Солнечные батареи нашли применение даже в медицине: в Южной Корее крошечные фотоэлементы вживляют в кожу пациента для бесперебойной работы имплантированных приборов, например, кардиостимулятора. Такой длительный опыт и широкое применение солнечных батарей свидетельствует о надежности, экономичности и высокой эффективности этой технологии.

В этой статье я расскажу о собственном опыте использования солнечных батарей на даче. Прежде всего необходимо заметить, что для обеспечения потребностей небольшого дачного дома в электроэнергии требуется собрать целую мини-электростанцию, в которую, кроме самих солнечных батарей, входят аккумуляторы для накопления заряда, контроллер для управления системой и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.

Солнечные батареи для дачи

На российском рынке представлены солнечные батареи (солнечные панели) отечественного, европейского и китайского производства. На нашей даче установлены отечественные солнечные панели - мы купили их непосредственно у производителя в Зеленограде. В Москве работает несколько специализированных фирм, которые предлагают как отдельные элементы для самостоятельной установки солнечной мини-электростанции, так и полный комплект необходимого оборудования с доставкой и установкой под ключ. Специалисты этих компаний дают профессиональные советы и консультации, просчитывают для каждого клиента необходимую мощность и состав системы.

Солнечные батареи имеют неограниченный срок службы. Они вырабатывают постоянный ток напряжением 12В. В зависимости от размера панели бывают разной мощности. Чтобы собрать автономную солнечную мини-электростанцию, нужно приобрести несколько солнечных батарей. Точное количество батарей (точнее, их необходимая мощность) высчитывается, исходя из необходимого вам потенциального расхода электроэнергии. В летние солнечные дни эффективность работы панелей максимальная. В пасмурную погоду панели тоже вырабатывают электроэнергию, но в меньшем количестве. Это надо учитывать при расчете мощности системы, если вы планируете пользоваться ей не только в летнее время, но и зимой.

Аккумуляторы глубокого разряда

Электрическая энергия, которую вырабатывают солнечные панели, накапливается в аккумуляторах. Для эффективной работы системы лучше всего использовать специальные гелевые аккумуляторы глубокого разряда, которые не требуют специального обслуживания, герметичны и безопасны при установке внутри дома. Для небольшого дачного домика с минимальным потреблением электроэнергии требуется как минимум 3-4 аккумулятора емкостью по 100-120 А*ч каждый. Они надежны, долговечны и выдерживают много циклов заряда и глубокого разряда.

Контроллер заряда аккумуляторов

Между солнечными панелями, вырабатывающими электроэнергию, и аккумуляторными батареями, которые эту энергию накапливают, устанавливается контроллер. Контроллеры различаются по техническим характеристикам и стоимости. Как ни странно, это самый главный элемент управления солнечной мини-электростанцией: контроллер защищает аккумуляторы от полного разряда и от перезаряда, которые для них очень опасны. В случае недопустимо низкого разряда аккумуляторов контроллер отключает нагрузку. В том случае, когда аккумуляторы полностью заряжены, контроллер не дает энергии от солнечных батарей поступать в аккумуляторы.

Инвертор

Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток напряжением 12В, в то время как большая часть электроприборов работает от переменного тока напряжением 220В. Поэтому в систему солнечной мини-электростанции включают инвертор, который преобразует постоянный ток 12В в переменный ток 220В. Лучше всего использовать более дорогие инверторы, которые выдают ток так называемой чистой синусоиды («чистый синус»). Более дешевые инверторы, вырабатывающие ток модифицированной синусоиды, для некоторой техники могут не подойти.

Потребители электроэнергии

Как правило, во всех солнечных мини-электростанциях устанавливаются отдельные розетки для приборов (потребителей), работающих от постоянного (12В) и переменного тока (220В). От постоянного тока могут работать энергосберегающие осветительные приборы, водяные насосы, холодильники и даже телевизоры. Вся остальная техника требует переменного тока напряжением 220В. По возможности выбирайте оборудование, которое потребляет как можно меньше электроэнергии, – на современном рынке бытовой техники существует огромный выбор таких энергосберегающих устройств.

Собственный опыт и впечатления

На нашей даче небольшая система из солнечных батарей успешно проработала несколько лет, пока не появилась возможность подключиться к общей электросети. Конечно же, когда после установки солнечных батарей мы смогли включить нормальный свет, холодильник, насос для воды, антенну и телевизор, это было просто чудо.

Однако за системой необходимо постоянно следить и поддерживать ее в правильном, работоспособном состоянии. Например, контакты на месте соединения проводов от солнечных панелей с контроллером заряда периодически окисляются и перестают качественно проводить заряд. Поэтому их необходимо периодически зачищать и подключать заново. Если этого не делать, то заряд от батарей поступает в аккумуляторы не полностью, мини-электростанция накапливает меньший запас электричества, чем рассчитывалось, и при включении обычной (рассчитанной для нее) нагрузки уже не справляется: скорость разряда становится быстрее скорости заряда. Кроме того, если система бюджетная и не очень мощная, необходимо очень четко понимать, какие электроприборы можно включать одновременно, а какие – нет.

Пока у нас с мужем была возможность часто ездить на дачу и следить за солнечными батареями, все хорошо работало и никаких проблем не возникало. Но когда обязанность поддерживать систему в рабочем состоянии легла на плечи наших пожилых родителей, начались проблемы с ее функционированием, потому что у них не хватало знаний и опыта. В итоге было принято решение воспользоваться появившейся возможностью подключиться к обычной электросети, чтобы не нагружать их лишними заботами.

Основываясь на нашем опыте, я могу сказать, что собрать достаточно бюджетную автономную мини-электростанцию на солнечных батареях вполне реально. И она действительно будет надежно и эффективно работать, обеспечивая основные потребности небольшого дачного домика. Однако для поддержания ее в хорошем состоянии нужно тщательно изучить вопрос и периодически проводить ее диагностику и профилактику.

Гибридная солнечная электростанция SA-3000 предназначена для использования в частном доме в качестве системы автономного электроснабжения в период весна — осень или в качестве дополнительного источника электроэнергии с целью уменьшения счетов за электричество.

Главные особенности гибридной СЭС Victron SA-3000:

возможность подмешивания солнечной энергии к сетевой, не используя ресурс аккумуляторов, что увеличит их срок службы до 10-15 лет (аккумуляторы не будут разряжаться и всегда будут заряжены на 100%, чтобы обеспечить электроснабжение дома при отключении сетевого напряжения, например, в момент аварии в сети);
возможность ограничения потребления энергии от сети 220 Вольт на любом уровне (можно установить нулевое потребление от сети и пока достаточно энергии от солнечных панелей и/или от , счетчик электроэнергии будет остановлен);
отключаемая возможность продажи излишков электроэнергии в общую сеть (будет актуальна в будущем, );
возможность временно увеличивать мощность подключения к сети, используя энергию солнца и энергию в аккумуляторах. При работе этой функции включается инвертор и его выходной ток подмешивается к току сети, увеличивая тем самым суммарную выходную мощность (при этом аккумуляторные батареи разряжаются, если недостаточно солнечной энергии);
возможность локального наблюдения за работой системы с любого смартфона, планшета, ноутбука через WiFi;
возможность за работой системы из любой точки мира через интернет;
возможность подключения 2 групп электропотребителей — одна группа с резервированием от АКБ (свет, холодильник, водяной насос, аудио и видеотехника, компьютерная техника и т.п.) и одна группа без резервирования (мощные электроприборы, например, бойлер, чайник, электроплитка и т.п.). При этом солнечная энергия будет равномерно распределяться между двумя группами при наличии сети, а при отключении сети — вся энергия пойдет на первую группу;
все компоненты СЭС, кроме АКБ, имеют срок службы более 20-25 лет.

Мощности инвертора в системе достаточно для длительной работы любых электроприборов суммарной мощностью до 3 кВт с пиковой пусковой мощностью до 6 кВт. Например, для любого холодильника, освещения, телевизора, ноутбука, насоса, котла отопления (кроме электрического), любых электроинструментов, любых зарядных устройств, пылесосов, микроволновок и прочей бытовой техники. При необходимости увеличить мощность, можно добавить еще один инвертор или можно заменить инвертор на более мощный (вплоть до 15 кВт).

Шесть солнечных батарей суммарной мощностью 1,5 кВт будут выдавать в погоду в средней полосе России около 9 кВт*час электроэнергии в сутки. Т.к. весной и летом в средней полосе России в среднем около 20 солнечных дней в месяц, то в течение месяца среднесуточное поступление энергии от батарей составит около 5 кВт*час в сутки .

Годовая выработка электроэнергии в средней полосе России составит около 1500 кВт*час, а в регионах с высокой инсоляцией, например, в Крыму, до 2000 кВт*час. При этом нужно понимать, что распределение выработки электроэнергии по месяцам будет неравномерное и максимальная выработка будет в летние месяцы.

Получаемую от Солнца электроэнергию можно использовать, например, для питания следующих электроприборов:

Холодильник класса А++ с потреблением 600 Вт*ч/сутки — 600 Вт*ч
Скважинный насос (800 Вт, 2 часа/день) — 1600 Вт*ч
Энергосберегающие лампы освещения (10 шт. по 20 Вт по 3 часа/день) — 600 Вт*ч
LCD телевизор 40" (100 Вт, 3 часа в день) — 300 Вт*ч
Зарядное устройство смартфона (10 Вт, 3 часа) — 30 Вт*ч
Ноутбук (50 Вт, 5 часов в сутки) — 250 Вт*ч
Пылесос (1500 Вт, работает 30 минут или 0,5 часа) — 750 Вт*ч
Микроволновка (1500 Вт, работает 15 минут или 0,25 часа) — 375 Вт*ч
Электрический чайник (2000 Вт, работает 10 минут или 0,17 часа) — 340 Вт*ч
Прочие электроприборы с потреблением 155 Вт*ч/сутки

Итого: 5 кВт*ч в сутки.

Используемый мощный контроллер заряда позволяет добавить в систему еще 500 Вт солнечных панелей. Кроме того, можно установить дополнительный контроллер и добавить в систему нужное количество панелей, что увеличит среднесуточную выработку электроэнергии.

Правило добавления солнечных панелей:
на каждый 1 кВт панелей необходимо добавить не менее 2 АКБ по 200 Ач.

Используемые в составе этого готового решения 4 гелевых аккумулятора емкостью 200 Ач и напряжением 12 Вольт, способны запасти около 10 кВт*час электрической энергии , которой хватит на 2 суток автономной работы при пасмурной погоде. При необходимости увеличения времени автономной работы до 4 суток, можно добавить в систему еще 4 АКБ.

Приведенный выше расчет сделан с учетом эксплуатации электростанции в период весна-лето. Поэтому нужно понимать, что при эксплуатации системы осенью-зимой или при расходе электроэнергии больше 5 кВт*час в сутки, будет периодически использоваться электроэнергия из сети, либо от установленного генератора (при отсутствии возможности подключения к сети).

Для справки: 5 кВт*час в сутки или 5*30=150 кВт*час в месяц — это типичное потребление электроэнергии в доме, где проживают 2-3 человека, при условии использования газовой плиты. Потребление в своем доме Вы можете проверить по счетчику электроэнергии или по квитанции на оплату за месяц.

При сборке электростанции в техническом отделе нашей компании, инвертор, контроллер и контрольная панель по желанию заказчика программируются на один из многих вариантов работы, например :

Автономная работа без подключения к сети (вход инвертора настраивается на подключение генератора, автозапуск генератора "по сухому контакту реле" возможен после разряда АКБ до заданного уровня, при превышении заданной мощности нагрузки, по расписанию).
Работа с постоянным подключением к сети 220 Вольт. В этом случае, при наличии энергии от солнечных батарей будет использоваться в первую очередь энергия Солнца, а при недостатке солнечной энергии — будет использоваться электроэнергия из сети. В случае отключения сети, ночью будет использоваться энергия из аккумуляторов, а днем — из аккумуляторов и солнечная энергия. Отдача излишков солнечной энергии в общую сеть запрещена.
Работа с постоянным подключением к сети 220 Вольт и с резервным генератором. В отличие от предыдущего варианта, кроме использования сети происходит автоматическое использование дизельгенератора при отсутствии сети (автозапуск генератора возможен по различным настраиваемым параметрам).

Современный человек в сутки потребляет огромное количество электроэнергии, получаемой из невозобновляемых ископаемых ресурсов. И это как раз в то время, когда над нашими головами солнце ежедневно излучает миллиарды килоджоулей энергии, цена добычи которых равна нулю.

Именно поэтому сегодня все большую популярность набирают, так называемые, возобновляемые источники электроэнергии, в роли которых выступают экологически чистые и безопасные солнечные батареи. Именно такие устройства способны преобразовать энергию солнца в так необходимый нам электрический ток, который может быть использован потребителем в его ежедневных нуждах.

Как работают такие устройства

В представлении большинства обывателей солнечные батареи представляют собой устройство, способное накапливать энергию солнца. Но в реальности процесс преобразования солнечного света в эклектический ток намного сложнее ().

Давайте попробуем рассмотреть более детально, из чего состоят солнечные батареи на дачу:

Солнечный модуль – элемент конструкции, который способен преобразовывать солнечную энергию в электрический ток;
Прерыватели или автоматы — обеспечивают безопасность при обслуживании такой батареи и компонентов системы энергоснабжения;
Контролер заряда устройства – данный элемент конструкции несет ответственность за переключение между режимами зарядки и ожидания, что позволяет в разы увеличить срок службы аккумуляторов;
Аккумуляторные батареи – выступают в роли накопителей электроэнергии, которую вырабатывают модули;
Инвертор – элемент, который преобразовывает постоянный ток от солнечных модулей в переменный, который необходим для беспроблемного использования внутренней электросети строения;
Автоматика – данный элемент может понадобиться в том случае, если солнечные батареи являются резервным источником питания.

Обратите внимание! Именно автоматика позволяет переключать устройства, подключенные к электросети, на аварийную сеть, если произойдет отключение электроэнергии. А после того как подача тока возобновится, переключить резервную электросеть в режим ожидания.

Рассмотрев состав таких изделий, можно убедиться в том, что солнечные батареи — это не просто модуль для преобразования энергии солнца в электричество. Конечно, преобразователи играют важнейшее значение в таких конструкциях, но помимо них существует набор дополнительных элементов.

Виды солнечных батарей

В зависимости от вида используемого солнечного модуля различают несколько видов изделий данного типа:

Монокристаллические кремниевые;
Поликристаллические кремниевые;
Тонкопленочные.

Обратите внимание! Главное различие солнечных модулей кроется в типе основного вещества, используемого при их изготовлении.

Монокристаллические модули

Изготовление таких элементов ведется из кристаллов кремния высокого качества, поэтому они считаются наиболее эффективными.

Обратите внимание! Кристаллы для таких устройств выращиваются в промышленных условиях. Инструкция по их наращиванию была разработана ученым Чохральским.

Мощность такого модуля составляет 30 Вт. Конструкция данных элементов является более компактной благодаря большей их производительности, но такие изделия являются очень капризными к условиям производства их монтажа.
Для того чтобы успешно пользоваться системой, состоящей из подобных устройств, вам придется хорошенько потратиться, потому что расчет среднего КПД должен учитывать запас на ночной простой системы, а также на пасмурные дни.
Но если такая система электропитания является не основной, а резервной, тогда и расчеты будут несколько иными, а соответственно и затраты.

Поликристаллические модули

Устройства такого типа являются более дешевыми, т. к. для их изготовления применяются материалы более низкого качества. Производительность таких модулей равна 12-15%, тогда как у монокристаллических модулей производительность достигает 20%.

Тонкопленочные модули

Такие элементы конструкции изготавливаются из аморфного кремния или иных видов металлов, наделенных необходимыми примесями. По сравнению с выше представленными вариантами, данный является самым дешевым и малопроизводительным. КПД такой системы составит всего 10-12%.

К преимуществам тонкопленочных конструкций можно отнести:

Небольшая масса;
Простота и легкость монтажа ввиду не привередливости изделия;
Гибкость.

К недостаткам можно отнести:

Малая производительность;
Малый срок эксплуатации.

Обратите внимание! Такие тонколистовые модули благодаря своей гибкости и малому весу больше подходят для установки на крыше автомобиля или небольшой лодки.

Если устанавливается солнечная батарея для дачи своими руками, тогда непременно следует учесть особенности места расположения объекта. Высокой эффективности вы сможете добиться, только если солнечные лучи будут попадать прямо на модули.

Совет. Для достижения наилучшей эффективности следует устанавливать изделия под углом в 40-45 градусов, таким образом, чтобы они ориентировались на юг.

Преимущества использования энергии солнца

Комплект солнечных батарей для дачи — это система, наделенная рядом положительных качеств:

Установив такие изделия, дачники обретают возможность пользоваться автономной системой энергоснабжения, которая сможет покрыть все нужды и при этом не будет требовать дорогостоящего обслуживания;
Вы сможете получать экологически чистую энергию от неисчерпаемого источника;
Система абсолютно бесшумна;
Система обладает высоким уровнем безопасности для жизни и здоровья;
Качественные батареи прослужат вам очень долго;
Для установки таких изделий на загородных и частных домах вам не понадобится никаких разрешений;
Монтаж достаточно прост и вполне под силу хозяевам.

Минусы использования энергии солнца

К недостаткам систем такого типа можно отнести:

Разовое капиталовложение, которое способно серьезно ударить по кошельку;
В регионах с малым количеством солнечных дней такая система будет неэффективна;
С течением времени производительность системы будет снижаться примерно на 1,5-2% за 12 месяцев.

Выбираем батареи для собственной дачи

Как выбрать устройства таким образом, чтобы вложить деньги с умом?

Для этого вам в первую очередь необходимо определиться с целью, которую вы преследуете.

Если вы стремитесь создать на дачном участке дополнительный или резервный источник электроэнергии на случаи не долгосрочного отключения центральной сети, тогда солнечные батареи — это далеко не лучший вариант вложения средств.
Но если такие отключения бывают довольно часто и длятся несколько дней, тогда подобное решение будет вполне оправданным.

Кому нужна энергия солнца

Солнечные батареи действительно необходимы следующим группам дачников:

Людям, решившим полностью перейти на автономную систему подачи электроэнергии, являющейся экологически чистым продуктом;
Людям, которые постоянно наблюдают отключения системы энергоснабжения и в тех случаях, когда подобные отключения становятся затяжными;
Всем, кто принял решение снизить собственные расходы на электроэнергию;
Если к участку нет подвода электроэнергии вовсе.

Выбирая батареи, за основу необходимо брать не максимальную или пиковую нагрузку, а среднюю. А также следует учитывать такой показатель, как энергопотребление в час.

Зная значения данных величин, специалисты рассчитывают оптимальную емкость используемых аккумуляторов, необходимую производительность модулей и предложат вам комплект солнечной батареи для дачи с оптимальными для вас параметрами.

Обратите внимание! Энергосистема, основанная на солнечных батареях, в загородных домах или дачах пока не требует никаких разрешений и утверждения документации. Но если ваша дача расположена в черте города, тогда вам понадобится разрешение Министерства Энергетики России для установки такого рода устройств.

В заключение

Подводя итог, можно сделать вывод о том, что оптимальным решением для тех, кто решил обустроить на собственной даче автономную систему электроснабжения, путем использования солнечных батарей, могут стать изделия на основе из монокристаллических солнечных модулей (