?

Які сонячні батареї обрати для приватного будинку. Як зробити сонячні панелі своїми руками

Ціни на звичайні енергоносії піднімаються з завидною регулярністю, тому все більше людей у всьому світі від них відмовляються, вважаючи за краще отримувати тепло і світло від сонця.

Якщо викопне паливо, від якої ми залежимо, рано чи пізно закінчиться, то сонце буде давати світло та енергію ще мільярди років. Вчені вважають, що сонце — це гарант нашого майбутнього, але приносити практичну користь вона може і в сьогоденні, зводячи до нуля рахунки за споживання електроенергії.

Інтерес до використання сонячної енергії за останні десять років став значно більше: люди оцінили ефективність цього джерела і можливість економити, яку він дає.

Крім того, будинок, повністю забезпечується енергією сонця, а таке цілком можливо, вже зараз робить його господарів повністю незалежними від енергомереж.

Деякі родини використовують для своїх басейнів ось такі нагрівачі, які дозволяють скоротити витрати в середньому на 15-30 тис. руб. в рік.

Сонячна батарея — одна з найвигідніших інвестицій у благоустрій житла. Дослідження довели, що системи, здатні генерувати більше 3 кВт, значно збільшують вартість будинку, в якому встановлені. Крім того, використання сонячних батарей — шлях до безпечної і чистого навколишнього середовища.

Посилання по темі: Сонячні батареї (колектори, геліосистеми) для нагріву води в приватному будинку

Види сонячних батарей

Різновидів сонячних батарей існує кілька.

Для використання в побуті призначені фотоелектричні (PV) системи. Такі сонячні батареї генерують постійний електричний струм при сонячній погоді. Подібні системи працюють чудово, але тільки в будинках з доступом прямих сонячних променів. У тінистих місцях чи лісовій місцевості повного ефекту досягти неможливо.

Для установки панелей на покрівлі ідеальні будівлі, одна із сторін яких звернена на південь. Найкраще сонячні електричні системи працюють в теплому кліматі з м’якою або короткою зимою. В інших кліматичних умовах неоціненне значення має система підтримки — акумулятори або генератори.

Системи, в яких передбачена можливість зберігання енергії, знадобляться пізно ввечері або в погану погоду. Навіть після бурі ви зможете влаштувати вечірку в своєму будинку, поки сусіди будуть чекати допомоги обленерго, співробітники якого відновлять електрика в порядку черги.

Колектор або панель?

Помилково вважати, що фотоелектричні сонячні панелі вирішать питання та електропостачання, опалення. Використовувати для обігріву електрику від сонячної батареї — не практично, так як електрообігрівачі споживають багато енергії: для отримання такої ж кількості енергії від одного сонячного колектора буде потрібно п’ять сонячних панелей. Так що це тепло обійдеться втричі дорожче, ніж при опаленні і підігріві води від сонячного колектора. Крім того, акумулятором тепла виступає бак з водою, який прослужить набагато довше електричних акумуляторів, термін служби яких скорочує велике навантаження.

Електронагрівачі більш вигідні для невеликих господарств зі скромним витратою гарячої води, сонячні водонагрівачі краще для господарств з великою витратою гарячої води і там, де електроенергія надто дорога або недоступна.

Сонячні колектори забезпечать безкоштовне опалення з вересня по грудень і з лютого по травень. Лише у грудні-січні з-за короткого світлового дня сонячної енергії не вистачить, щоб зігрітися, і житло доведеться опалювати додатково з інших ресурсів. На 15-20 % підвищить ефективність роботи сонячних колекторів у найхолодніші місяці система теплих підлог.

Плоскі або вакуумні?

Для нагріву води використовуються два види колекторів — плоскі і вакуумні, вони ж трубчасті. Перші являють собою плоску коробку з закритим під склом абсорбуючим шаром з трубками, по яких проходить теплоносій пропіленгліколь. У вакуумному колекторі замість однієї покритої склом коробки використовується ряд великих порожнистих скляних тру6ок-«матрьошок». Всередині кожної знаходяться трубки з абсорбером тепла, що нагріває теплоносій. Служить теплоізолятором вакуум між зовнішньою і внутрішньою трубкою. Дві третини використовуваних сонячних колекторів у світі — вакуумні і одна третина — плоскі. У вакуумних колекторів нижче тепловтрати, тому вони ефективніше плоских, коли треба нагріти воду до високої температури в зимовий час і в похмуру погоду.

Зате плоскі завдяки простій конструкції — більш міцні і надійні, вакуумні — більш крихкі. У разі пошкодження плоского колектора його доведеться замінити повністю, а у вакуумному досить замінити лише пошкоджені трубки, сам модуль при цьому буде продовжувати працювати.

По справах і оцінка

Вартість плоского колектора залежить від зборки, розміру, якості спеціальних покриттів і скла. На ціну вакуумного колектора впливає діаметр і довжина скляних трубок. Чим більше трубки, тим потужніше і дорожче колектор. Має значення і тип внутрішніх теплопровідник: дешевше нагрівальні трубки, що передають тепло, дорожче — утворюють внутрішній контур передачі тепла U-трубки.

Для нагріву води в теплу пору року більш вигідні пасивні системи, а для сонячного опалення та цілорічного нагріву води годяться тільки активні. Активна система нагріву води — більш складна і дорога, ніж пасивна, але вона і більш ефективна, оскільки забезпечує використання сонячних колекторів взимку. У цій конструкції бак з водою знаходиться всередині приміщення, виведені на дах

тільки сонячні колектори, теплоносій прокачується насосом. У пасивній системі сонячний колектор об’єднаний з баком з водою в єдину схему водонагрівача, холодна вода подається під напором знизу і гріється шляхом природної конвекції. Така система — простіше по конструкції, легше встановлюється і дешевше активною, але підходить хіба що для літньої дачі. На зиму воду потрібно зливати, щоб не розморозити колектор.

Сонячні панелі: від витрат до вигоди

Вартість сонячної системи залежить від її розміру, а той у свою чергу — від розміру будинку і потреб в енергії. Для кваліфікованого розрахунку потужності і компонентів перед установкою виконується энергообследование об’єкта, після чого фахівці визначають оптимальну кількість сонячних колекторів для кращого результату з найменшими початковими витратами. Найістотніша економічна вигода від сонячного колектора — при використанні його для нагрівання води в системі гарячого водопостачання. При витратах на утримання до 1 000 руб. в рік сонячний водонагрівач забезпечить будинок одноразово від ДО до 300 л {залежно від обсягу бака) гарячої води і прослужить від 10 до 15 років. Для порівняння: електричний водонагрівач при річних витратах на утримання від 2 000 до 6 000 руб. «тримає напоготові» 60-120 л гарячої води і служить зазвичай 5-8 років. За 10 років витрати на сонячний водонагрівач становитимуть до 10 тис. руб., а на електричний — 20-60 тис. руб.

Вигідно використовувати сонячні колектори для опалення. Особливо ефективна комбінована система з 70 % сонячної енергії і 30 % електричної. За 20 років вона виявиться вдвічі дешевше чисто електричної системи і в 2,5 рази дешевше дизельної.

А за весь термін експлуатації будинку при постійному зростанні тарифів на електрику економія буде ще більшою. У той час як енергоносії будуть дорожчати, сонячна енергія залишиться безкоштовною. Наприклад, при вартості 1 кВт-год електроенергії 3 руб. за 10 років система сонячних колекторів заощадить 300 тис. руб., а через 20 років — 700 тис. руб. без урахування інфляції.

Вакуумний колектор з U-трубками за опалювальний сезон забезпечить до 2 200 кВт-год теплової енергії, що відповідає тепла від спалювання 400 кг кам’яного вугілля або 200 л дизельного палива. І при цьому вам не потрібно привозити, засипати і заливати паливо: енергія сонця приходить у ваш будинок сама.

Читайте також: Світильники на сонячних батареях – ремонт і поліпшення своїми руками

Що почім?

Недорогі пасивні міні-системи для використання в теплу пору року, наприклад з квітня по жовтень, з об’ємом накопичувального бака від 150 до 300 л стоять 20-50 тис. руб. Активні системи для цілорічного сонячного нагріву води з об’ємом накопичувального бака від 250 до 500 л обійдуться в 200-350 тис. руб. в залежності від комплектації. Плоскі сонячні колектори приблизно втричі дешевше вакуумних.

Для будинку площею 100 м2 мінімальна система сонячного опалення з об’ємом двоконтурного бака 300 л і чотирма сонячними колекторами потужністю 6 кВт обійдеться в 180 тис. руб.

Базовий варіант потужністю 9 кВт з 300-літровим баком і шістьма плоскими колекторами для систем з водяними теплими підлогами варто 217 тис. руб., з вакуумними — 233 тис. руб. Розширена система сонячного опалення та нагріву води з двоконтурним 500-літровим баком в півтора рази потужніше попередньої, до її складу входять 9 сонячних колекторів на 13,5 кВт, вона підходить для дому від 100 до 200 м2 і варто 291 тис. руб.

А найдорожча — велика система сонячного опалення та нагріву води. Її внесок в опалення навесні і восени — до 80 %, взимку — до 40 %. Варіанту з 16 сонячними колекторами, об’ємом теплових акумуляторів 1 000 л і тепловою потужністю 24 кВт під силу обігріти будинок площею 150-250 м2. Ціна такої системи — 524 тис. руб.

Зробити сонячні батареї своїми руками

Для економії можна спробувати зробити сонячні батареї своїми руками. Приготуйте окуляри, рукавички, чоботи і захист для особи, оскільки будете мати справу з гострими матеріалами (скло, оргскло) і легкозаймистими хімічними речовинами.

Матеріали необхідні для виготовлення сонячних батарей своїми руками

Насамперед, це якісні фотоелементи.

На ринку представлені фотоелементи з монокристалічного і полікристалічного кремнію. Перші мають ККД до 13 %, але при хмарності працюють неважливо. У других ККД — до 9 %, але в похмурі дні вони працюють так само, як і в сонячні.

Для домашнього енергопостачання рекомендується використовувати ті полікристали, які продаються в наборах. Всі необхідні для складання комірки потрібно купувати в одного виробника, так як продукція різних марок може відрізнятися по ефективності. Це створить труднощі при складанні, зажадає зайвих витрат під час використання «подарує» низьку потужність сонячної батареї.

Знадобиться також паяльне обладнання, алюмінієві кутники, діоди Шотткі, кріпильні болти, мідні дроти високої потужності, прозорий лист з плексигласу або полікарбонату, вакуумні підставки з силікону, набір спеціальних провідників.

Після придбання всього необхідного можна приступати до складання конструкції.

Крок перший

Збираємо на столі єдиний набір полікристалічних фотоячеек — наприклад, комплект із 40 сонячних елементів, розмір кожного з яких — 15*15 див.

Крок другий

Припаюємо на фотоелементи олов’яні провідники.

Крок третій

Всі комірки потрібно з’єднати між собою відповідно до електричної схеми. При цьому дуже важливо незалежно від типу підключення використовувати шунтуючі діоди, необхідні для установки на «плюсовий» клемі. Оптимальний варіант для цієї мети — діоди Шотткі: вони дозволяють здійснити правильний розрахунок величини сонячних батарей для будинку і не допустити розрядки батареї вночі. Працездатність спаяних клітинок слід тестувати в сонячному місці. Якщо вони функціонують нормально, можна приступати до наступного етапу.

Крок четвертий

Переходимо до складання рами. Вам будуть потрібні болти та алюмінієві куточки з невисокими бортиками. Наносимо на внутрішні грані рейок силіконовий герметик.

Крок п’ятий

Поверх цього шару укладаємо підготовлений лист з полікарбонату або іншого прозорого матеріалу. Для фіксації лист щільно притискаємо до клейовому контуру.

Крок шостий

Коли герметик просохне, можна скріпити раму і прозору поверхню болтами. Потім розміщуємо фотоелементи з провідниками уздовж внутрішньої прозорою площині. Відстань між кожними двома вічками — 5 мм (потрібно зробити попередню розмітку).

Крок сьомий

Фіксуємо фотоячейки, герметизируем панель, щоб сонячні батареї на даху будинку прослужили якомога довше. У цьому допоможе монтажний силікон, нанесений на кожен елемент. Закриваємо споруда задньою панеллю. Коли силікон застигне повністю, цілком герметизируем конструкцію, щоб всі панелі щільно прилягали один до одного.

Крок восьмий

Підключити сонячну батарею можна одним із двох відомих способів — паралельним або послідовним з’єднанням. У першому випадку клеми

обох модулів з’єднуються за принципом мінус до мінуса, плюс до плюса. З будь-якого модуля беремо клему (+) і (-). Виводимо кінці для підключення до котролле-ру заряду або акумуляторної батареї. Якщо необхідно об’єднати три модулі в одну систему, дії будуть відповідними: з’єднуємо аналогічні нлеммы всіх модулів, потім виводимо кінці (+) і ( ). При другій схемі підключення потрібно з’єднати клему {+) від першого модуля з клемою (-) від другого. Кінці, що залишилися виводимо для підключення до контролера або акумуляторної батареї. Принцип буде одним і тим же, незалежно від кількості модулів.

Установка сонячних панелей своїми руками

Отже, встановлення сонячної батареї своїми руками в приватному володінні — цілком посильну справу.

Але щоб конструкція, на виготовлення якої витрачено власний працю, приносила користь, потрібно враховувати важливі нюанси.

Спочатку змонтуйте каркас і тільки потім встановіть конструктивні елементи. Врахуйте, що велика панель зажадає більшої кількості провідників енергії для заповнення всієї «коробки». Щоб потрапляння сонячних променів на елементи не заважала тінь бічних бортів, вони повинні бути невисокими.

Всередині і зовні корпус потрібно обробити вологостійкою фарбою. Передбачте підкладку. У нижній частині корпусу коробки повинні бути невеликі вентиляційні отвори. Вони дозволять підтримувати в радіаторі необхідну температуру і виводити утворюється в ході роботи панелі газ.

Посилання по темі: Як відремонтувати сонячний ліхтар своїми руками

Сонячні панелі в розстрочку

При відсутності коштів існує такий варіант, як сонячні панелі в лізинг. У цьому разі лізингова компанія купить і встановить систему без ваших стартових витрат. Юридично система буде власністю фірми, яка здає її в оренду за щомісячну плату. Ця плата повинна бути менше, ніж ваш щомісячний рахунок за електрику.

Компанія буде нести відповідальність за будь-який варіант техобслуговування, чистку і витрати на ремонт (поточний або позаплановий) протягом усього періоду, на який укладено контракт, а його зазвичай укладають на термін від 10 до 20 років. Лізинг — економічний вибір для великих господарств, які споживають багато енергії і сплачують значні рахунки.

Реклама

СТАТТІ ПО ТЕМІБІЛЬШЕ ВІД АВТОРА

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here