+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Солнечные батареи в квартире: Солнечные панели для квартиры

Солнечные батареи в квартире: Солнечные панели для квартиры

Содержание

Солнечные панели для квартиры

О целесообразности использования солнечных батарей для загородного дома в отсутствии центрального энергоснабжения и говорить не стоит. Такие системы полностью окупаемы и крайне экономичны, если сравнивать с генераторами, работающими на ископаемом топливе. А как же быть с квартирой? Насколько целесообразны солнечные панели для многоквартирных домов или отдельных квартир? Каковы особенности установки и эксплуатации подобных систем мы попробуем разобрать в этой статье.

Особенности установки и эксплуатации солнечных электростанций в многоквартирных домах

В последние годы стало крайне модно строить «Эко дома», в том числе многоэтажные комплексы с низким потреблением энергии, энергоэкономичным освещением на светодиодных лампах или геотермальном отоплении. Проснулся интерес людей и к солнечной энергии, как возобновляемому и бесконечному  источнику электрической энергии. Солнечные электростанции столь часто стали встречаться в пригородах мегаполисов и новостных СМИ, что вероятно не осталось ни одного человека, который хоть краем уха не слышал об этой технологии.

Но использование новой технологии в высотных, многоквартирных комплексах подчас таит в себе много ограничений:

  • пространство, возможное для установки солнечного массива, как правило, слишком мало в отношении к потреблению энергии на квадратный метр площади здания;
  • затенения от рядом стоящих зданий;
  • высокая первоначальная стоимость оборудования,

Все это делает невозможным внедрение солнечных систем в уже существующую инфраструктуру. Ведь обосновать  каждому жителю многоквартирного дома стоимость внедрения новинки подчас невозможно. Поэтому  на практике «солнечные дома» проектируют еще задолго до того, как они буду возведены, подбирая места расположения и инфраструктуру, наиболее удовлетворяющую требованиям систем энергообеспечения. На  этапе проектирования инженеры продумают все нюансы, максимально снижая будущие энерго- затраты жильцов. Или солнечные панели устанавливают в домах для обеспечения общих нужд, таких как:

  • освещение подъездов и близлежащих территорий;
  • питание системы безопасности и связи;
  • бесперебойное энергоснабжение электрики котельных и прочие системы общего пользования.

Обосновать такие системы значительно проще, а затраты на их первоначальную установку, как правило ниже и окупаются быстрее, принося пользу каждому жильцу.

Третий вариант применения фотоэлектрических элементов в многоквартирных домах – индивидуальные системы резервного энергоснабжения, установленные жильцами отдельных квартир для собственных нужд. Как правило, проблемы, с которыми сталкиваются владельцы квартир, мечтающие о солнечных электростанциях, имеют самый широкий спектр:

  • невозможность установки системы на крыше здания по причине отказа управляющей компании;
  • отсутствие окон и соответственно прилегающих стен (иногда балконов) ориентированных на юг;
  • затенения от деревьев и близлежащих зданий, и как результат, ограниченные площади для размещения массива солнечных батарей;
  • запрет управляющих компаний на монтаж постороннего оборудования на фасад дома;
  • прочие ограничения по установке остальных компонентов оборудования.

Но, несмотря на длинный список ограничений, находчивые жильцы многоэтажных домов все же устанавливают резервные системы, лаконично вписывающиеся в дизайн высотных многоэтажек. 

Нестандартный дизайн балкона или мини-электростанция в квартире?

Балкон, расположенный на юг и радиотехническое образование владельца этой квартиры предопределили будущее её жильцов. Теперь им не страшны временные отключения или перебои в электросети. А счета за свет будут мелькать меньшими цифрами. Ведь на балконе этой квартиры, вместо привычных ПВХ панелей — стоят солнечные батареи.

Четыре монокристаллические солнечные панели идеально вписались в каркас обычного балкона, заменив не функциональные его элементы. Ориентированные почти строго на юг, они не затенены рядом стоящими домами, и вырабатывают почти максимум возможной энергии. При этом батареи не нарушают общий дизайн здания, не бросаясь в глаза и лаконично сосуществуя с другими элементами дома.

Летом такая система вырабатывает  1.

0 -1.5 кВтч в сутки и может обеспечивать энергией небольшой холодильник или энергосберегающее освещение квартиры. Зимой, когда инсоляция в значительной степени падает, система будет выполнять функцию «бесперебойника»,  при отключении сетевого электричества.

Вернуться к другим проектам…

Солнечная батарея на балконе, опыт использования / Хабр

Привет Geektimes. Данная статья является продолжением предыдущей части, про туристическое зарядное устройство «Anker Solar 21Вт». Идея использования солнечной батареи для зарядки разных гаджетов мне показалась весьма перспективной, но конечно, 21Вт в качестве универсальной зарядки мало — хочется иметь возможность заряда не только в солнечную погоду, а для этого нужен запас по мощности. Поэтому были куплены полноценные солнечные панели и начаты эксперименты с ними.
Что из этого получилось, подробности под катом.

Железо


1. Солнечная панель

Тут есть разные варианты, но на балконе основным ограничением является наличие свободного места. Для понимания порядка цен, батарея на 50Вт стоит примерно 5000руб и выглядит так:


Размеры панели в мм — 540x620x30, вес 4кг.

Балконы по размеру бывают разные, исходя из габаритов панелей, вполне без проблем можно поместить 2 или 4 штуки, больше уже не влезет. Для теста было куплено 2 панели по 50Вт. Такая батарея дает около 18В под нагрузкой или 24В без нее, значит при использовании 2х батарей нужно рассчитывать на суммарное напряжение до 50В (к примеру многие dc-dc преобразователи штатно работают до 30В). Можно соединить батареи и параллельно, но тогда потери из-за длины проводов будут чуть выше.

2. Контроллер

Здесь есть 2 варианта:

— Солнечные панели + контроллер + аккумулятор

Это классическая конструкция: контроллер заряжает аккумулятор когда есть солнце, пользователь когда ему надо, эту энергию использует.


Преимуществ у данной системы несколько:

— энергией можно пользоваться когда угодно, а не только когда светло,
— возможность подключения инвертора и получения на выходе 220В,
— как бонус, резервный источник в доме на случай отключения электричества.

Недостаток один: использование аккумулятора большой емкости в корне убивает экологичность идеи данного мероприятия. Число циклов заряда/разряда аккумуляторов ограничено, они не любят переразряд, к тому же и аккумуляторы и контроллеры довольно-таки дорогие. Цена контроллера составляет от 1000р за самую дешевую ШИМ-версию, до 10000-20000р за более дорогую (и эффективную) версию с поддержкой MPPT (что такое MPPT можно почитать здесь). Цена аккумулятора составляет от 5000р за обычный гелевый аккумулятор на 40-50А*ч, некоторые используют батареи LiFePo4, они разумеется дороже.

— Grid-tie инвертер

Эта технология наиболее перспективна на данный момент.


Суть в том, что конвертор преобразует и отдает энергию сразу в домашнюю электросеть. При этом потребляемая от общей сети энергия уменьшается, домовой электросчетчик фиксирует меньшие показания.

В идеале, если солнечные панели дают достаточно энергии для всех потребителей, значение на электросчетчике вообще не будет расти.

А если потребление квартиры/дома меньше, чем выработка солнечных панелей, то счетчик будет фиксировать «экспорт» энергии, что должно учитываться компанией-поставщиком электричества. В России правда такая схема пока не работает — более того, большинство старых электросчетчиков считают энергию «по модулю», т.е. за отдаваемую энергию еще и придется платить. Вроде в 2017 году вопросы микрогенерации на законном уровне обещали начать решать. Но впрочем для панелей на балконе все это имеет лишь теоретический интерес — их выработка слишком мала.

Цена grid-tie инвертора составляет от 100$, в зависимости от мощности. Отдельно стоит отметить микроинветоры — они ставятся прямо на батарею, и отдают сразу сетевое напряжение, однако рекомендуемая мощность панелей составляет не менее 200Вт. Инвертор крепится прямо на задней стенке солнечной панели, это позволяет соединять их так:


Но для балкона это разумеется, неактуально.

Тестирование


Первым делом было интересно выяснить, какую реальную мощность можно получить с солнечных панелей. Для этого за 15$ была куплена плата АЦП ADS1115 для Raspberry Pi:
Использовать ее просто, входное напряжение делится делителем и подается на аналоговый вход, на выходе имеем цифровые значения. Исходники для работы с АЦП можно взять здесь. Также был куплен датчик тока ACS712, датчик напряжения был сделан из кучки резисторов (дома нашлись только одного номинала). В качестве нагрузки была установлена обычная лампочка на 100Вт. Разумеется, от 48 вольт она не горела (лампочка расчитана на 220В), а лишь еле-еле светилась. Сопротивление спирали составляет 42 Ома, что по напряжению позволяет примерно оценить мощность (хотя у лампы накаливания сопротивление нелинейно, но для грубой прикидки сойдет).

Первая тестовая версия выглядела так:

Технофетишистам не смотреть!

Исходник был допилен, чтобы данные и текущее время сохранялись в CSV, также на Raspberry Pi был запущен web-сервер, чтобы скачивать файлы по локальной сети.

Результаты за обычный вполне ясный день с переменной облачностью выглядят так:


Видно что пик напряжения приходится на раннее утро, что есть следствие неправильной установки панелей — в идеале они не должны стоять вертикально.

А вот так выглядит «провал» в день, когда набежали тучи, и пошел дождь:


Учитывая напряжение в 44В и сопротивление нити накала лампы в 42Ома, можно грубо прикинуть (нелинейность сопротивления лампы игнорируем), что в лучшем случае получаемая мощность P = U*U/R = 46Вт. Увы, КПД 100-ваттной панели при вертикальной установке не очень хорош — солнечные лучи падают на панель не под прямым углом. В худшем случае (пасмурно, дождь) мощность падает даже до 10Вт. Зимой и летом суммарная получаемая энергия также будет отличаться.

Опыт с отдачей энергии напрямую в сеть оказался неудачным: 500-ваттный инвертер от 45 ватт просто не заработал. В принципе это было ожидаемо, так что инвертор оставлен на будущее до переезда на место с балконом побольше.

В итоге, учитывая решение отказаться от буферных аккумуляторов, единственным рабочим вариантом оказалось использование dc-dc конверторов напрямую: к примеру вот такой конвертер может заряжать любые USB-девайсы, на его выходе уже есть и USB-разъем:

Есть модели чуть подороже, они имеют больший максимальный ток и большее число USB-разъемов:

Есть мысль также найти dc-dc-конвертер для зарядки ноутбука, их выбор на eBay весьма велик.

Заключение


Данная система имеет экспериментальный характер, но в целом можно сказать что оно работает. Как видно по графику, примерно с 7 утра и до 17 вечера отдаваемая панелями мощность более 30Вт, что в принципе не так уж плохо. В совсем пасмурную погоду результаты разумеется хуже.

Об экономической целесообразности речи разумеется не идет — при выработке 40Вт*ч по 7 часов, за неделю будет выработано 2КВт*ч. Окупаемость в ценах своего региона каждый может прикинуть самостоятельно. Вопрос разумеется не в цене, а в получении опыта, что всегда интересно.

Но куда девать энергию, вопрос пока открытый. Использовать 40Вт для зарядки USB-устройств это чересчур избыточно. На eBay есть grid tie инверторы на 300Вт с рабочим напряжением 10.5-28В, однако отзывов по ним мало, а тратить 100$ на тест не хочется. Если подходящее решение так и не найдется, можно считать что одна 50-ваттная панель является оптимумом для балкона — ею можно заряжать разные гаджеты, избыточность в этом случае минимальна.

По крайней мере, уже сейчас все домашние цифровые устройства (телефоны, планшет) переведены на «зеленую энергию» без особых хлопот. Есть мысль все-таки рассмотреть использование буферного LiFePo4 аккумулятора — но вопрос выбора и аккумулятора и контроллера пока открыт.

В дополнение: как подсказали в комментариях, можно использовать свинцовый аккумулятор, например автомобильный. Да, это действительно дешевый и работающий вариант, со 100-ваттной панелью будет достаточно примерно такого контроллера, ценой всего 10-20$ на eBay:

Фото
Гуглить по словам PWM Solar Charger.

Но это решение не совсем экологичное и не совсем интересное, поэтому в плане изучения технологий я его не рассматриваю. А если кому-то надо например, запитать видеокамеру на даче, то наверное вполне вариант.

Продолжение в следующей части. Краткую видео-версию также можно посмотреть в ролике на youtube.

PS: В комментарии просили выложить фото, в данный момент батареи выглядят так:

Фото

Такой размер панелей не мешает пользоваться балконом и в принципе не портит внешний вид. Также, как подсказали в комментариях, выгоднее покупать панели бОльшей мощности, оптимумом по цене являются панели на 150-200Вт, но их размещение чуть сложнее, и надо уже прикидывать габариты, поместится панель или нет. Также встает вопрос надежного крепежа.

Солнечные батареи для квартиры в многоэтажном доме: установка

«Солнечные батареи не могут работать для многоквартирных домов» – именно так думает большинство населения Украины. Но это утверждение совершенно не соответствует реальной ситуации. Да, действительно такой элемент гораздо легче внедрить в энергосистему загородного дома нежели квартиры в многоэтажном доме, но, тем не менее, это возможно. Если говорить об альтернативном источнике отопления, то важным оборудованием является отопительный насос. 

Так же стоит учитывать, что в системе отопления и снабжения квартиры важную роль играет вентиляция с рекуперацией тепла, так как она помогает экономить и правильно наладить внутренние инженерные системы квартиры. 

Какие типы систем устанавливаются с применением солнечных батарей можно подробно узнать из наших других статей статей.

Особенности реализации энергоснабжения для квартиры на базе солнечных фотомодулей

Для отдельно взятой квартиры в многоквартирном доме лучше всего рассматривать постройку именно гибридной системы.

Это связано с тем, что автономную систему нету смысла делать по причине наличия сети, а с сетевой могут возникнуть проблемы с документальным оформлением.

Особенностью применения такого рода систем в условиях городской квартиры являются повышенные требования к выбору банки аккумуляторных батарей и месту их установки. Обязательно нужно учитывать распределение веса по перекрытию.

Чаще всего местом монтажа фотомодулей является стена или балкон. Обязательно в расчеты берется ориентация указанных плоскостей по сторонам света.

Стоимость комплекта для создания системы в многоквартирном доме будет немного выше, чем в частных домах. И составляет 1,7-1,9 $/Вт установленной мощности. Это связано с тем, что, чаще всего, не получается установить солнечные батареи строго на юг, а это уменьшает выработку системой энергии и влечет за собой установку большего количества панелей.

Также в многоквартирном доме более проблематичный монтаж связанный с промышленным альпинизмом и затрудненным подъемом оборудования. Не всегда получается разместить аккумуляторы в одной точке и это влечет за собой повышение стоимости системы.

Итог

Таким образом, исходя из вышеизложенных особенностей, делаем вывод, что установить солнечные батареи для энергоснабжения отдельной взятой квартиры многоэтажного дома возможно, но не просто. Основные сложности заключаются в грамотном проектировании и расчете системы, а также со сложным монтажом. Поэтом, чтобы правильно реализовать установку данной системы обращайтесь в специализированную проектно-монтажную организацию Альтер Эйр.

При окончательном выборе установки солнечных батарей, как альтернативного метода решения проблемы энергосбережения, необходимо быть готовым ко всем сложностям, морально, так и материально. И есть риск того, что при более детальном углублении вопроса, вы и вовсе можете отказаться от такого варианта.

Хотим заверить, что отчаиваться не стоит, и тем более отказываться от поисков возможностей энергосбережения у себя в квартире.

Специалисты Альтер Эйр, основываясь на многолетний практический опыт, рекомендуют ознакомиться с еще одним альтернативным решением вопроса, как тепловой насос.

Перед тем, как рассмотреть решение вопроса, предлагаем ознакомиться с нашим общим видео материалом по тепловым насосам, где указаны все виды устройств, их преимущества и реальные расчеты по экономии их использования.

Тепловой насос в квартире играет роль устройства, которое переводит ресурс теплоты с низкотемпературного уровня на более высокий. Для реализации такой установки у себя в квартире понадобится резервуар с водой, как минимум, 50 л., а также важно предусмотреть место для наружного блока насоса. Выглядит он также, как и наружный блок для кондиционера. Подводится две трубы: для подачи и обратного хода. Разводка направляется к радиаторам.

Сочетание теплового насоса в паре с теплым полом дают ощутимую энергоэффективность. И это видно не только по тому, как энергия образовывается, а и потому, как она расходуется – почти в 2 раза достигается экономия энергоресурсов в сравнении с привычной нам системой радиаторного отопления.

Бесспорно, можно назвать тепловой насос идеальным источником энергии для системы теплый пол. Ниже приведем модели тепловых насосов, которые больше всего подходят для реализации альтернативного решения по энергосбережению в квартире.

Страна-производитель

Германия

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Страна-производитель

Германия

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Страна-производитель

Германия

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

Индивидуальный расчет стоимости

Заказать звонок

У нас собрано только лучшее оборудование, вложение в установку которого, несомненно оправдает ваши ожидания.

Представители немецкого производства тепловые насосы Viessmann. Стабильность и эффективность работы – это можно смело утверждать про них. Они заслужили доверие пользователей своим рациональным использованием энергии, высокой производительностью и слаженной работой всех внутренних элементов, так как производитель позаботился о каждой детали. Еще большим плюсом этих тепловых насоса стали компактные размеры внешнего блока. Что имеет огромное значение при установке его в квартире.

Наши последние работы


Чем примечательны тепловые насосы от немецкой компании Vaillant? Во-первых, отметим, что это производитель из Германии, значит, европейское качество уже гарантировано. Во-вторых, новейшие разработки в области энергосбережения воплощены в моделях тепловых насосов. Для тепловых насосов этого производителя характерны высокая производительность и тихая работа. Если вы еще не задумывались об экономии энергии сейчас, то присмотритесь к тепловым насосам этой марки, они заслуживают вашего внимания.

Говоря о тепловых насосах, конечно, нельзя не отметить и устройства от японского бренда Daikin. Энергосберегающее оборудование, продуманное до мелочей. И если вы уже сталкивались с каким-либо климатическим оборудованием этой марки, то хорошо представляете уровень надежности и качество исполнения моделей. Тепловые насосы от Daikin компактные, бесшумные устройства, с высоким уровнем энергосбережения.

Возможности, Цена, Монтаж — Генерация

Солнечные батареи для квартиры в многоэтажке

Принято считать, что солнечные батареи нельзя использовать для организации автономного источника электроэнергии в квартире. Это не совсем так. Конечно, фотомодули, необходимые для преобразования энергии Солнца в электричество, намного проще разместить на крыше частного дома. Но и владельцы жилья в многоэтажках вполне могут обустроить свою собственную мини-электростанцию. В этом нет ничего невозможного.

Солнечные батареи для квартиры – достоинства и особенности размещения

Учитывая, насколько часто и неожиданно в Одессе и других городах Украины отключают электричество, польза от монтажа солнечных батарей в квартире многоэтажного дома даже не обсуждается. Фотомодули способны вырабатывать определенное количество энергии. Ее вполне достаточно для существенного уменьшения потребления электричества из централизованной сети. А, если купить и установить мощные солнечные батареи для квартиры, то и вовсе можно отказаться от услуг генерирующих компаний и поставщиков электроэнергии.

В случаях, когда жилище находится на последнем этаже высотки, проблем с монтажом фотопанелей не возникает. Их устанавливают на крышу и надежно фиксируют специальными крепежными приспособлениями.

А вот владельцам апартаментов на других этажах реализовать свою мечту об автономной электростанции обычно сложнее. В таких ситуациях имеет смысл установить солнечные батареи на балкон или попытаться закрепить их на стенах возле своих окон.

Описанные работы самостоятельно осуществить проблематично. Лучше доверить их специализированной компании с хорошими отзывами от потребителей, специалисты которой:

  • рассчитают требуемое количество фотомодулей;
  • помогут купить дополнительное оборудование надежных производителей по разумным ценам;
  • составят проект и проведут все необходимые монтажные работы.

В Одессе подобные услуги оказывает компания «Генерация», которой и принадлежит этот интернет-магазин. Мы имеем огромный опыт сооружения автономных источников энергии для квартир в многоэтажных домах и всегда предлагаем отличное оборудование от лидеров мирового рынка фотоэлектрики по честной стоимости.

Сколько нужно солнечных панелей для квартиры?

В каждом конкретном случае требуется грамотно рассчитать число солнечных батарей, которые смогут обеспечить жилище достаточным объемом электрической энергии. Перед тем, как купить фотопанели, следует:

  • переписать все электроприборы и быттехнику, используемые обитателями квартиры;
  • узнать величину их общего энергопотребления;
  • принять во внимание время и частоту использования электрических приборов.

На основании этих данных можно начинать подбирать солнечные панели для квартиры. Каждый фотоэлемент имеет свою номинальную мощность. Это позволит без особых усилий высчитать необходимое количество батарей и купить подходящие по цене фотомодули.

Устанавливая панели на крыше, балконе или стене многоэтажки нужно учесть ряд важных факторов:

  • наличие высоких деревьев, других конструкций и предметов, дающих тень;
  • траекторию, по которой движется солнце;
  • снижение в зимний период вырабатываемой солнечными батареями мощности.

Если финансовый бюджет, выделяемый на приобретение оборудования, не ограничен, желательно купить солнечные панели с максимальной мощностью. Тогда избыток электричества можно будет продавать по выгодной стоимости государству (программа Зеленый тариф). Это позволит быстро окупить затраты на альтернативный источник энергии для квартиры.

Солнечные батареи для многоквартирного дома от «Генерации»

Предлагаем инновационную фотоэлектрику с длительной гарантией от известных мировых производителей. Профессионально консультируем клиентов, подбираем оптимальные варианты комплектации автономных солнечных электростанций. Занимаемся их сбором и установкой в Одессе и других населенных пунктах. Звоните нам и делайте по-настоящему разумные покупки!

Солнечные батареи: особенности работы солнечных батарей

Солнечные батареи это 

Солнечные батареи относятся к альтернативным, экологичным источникам энергии, широко используемым в наше время. Это оборудование преобразует энергию, полученную от солнца в электрическую энергию, и ее уже напрямую используют в промышленности и быту или накапливают в аккумуляторных устройствах для использования в не солнечное время суток (зимнее время года или в ночное время суток).

При использовании солнечных батарей может производиться как освещение, так и отопление жилья.

Солнечные батареи-виды

Малые фотоэлектрические системы. Состоят из панелек и аккумуляторов (max напряжение 12-24 вольт) и используются для работы электротехники с небольшим напряжением – лампочки, радио, телевизор.

Большие фотоэлектрические системы. Используются для полноценного обеспечения электричеством всего дома. Использование такой системы гарантирует напряжение в сети – 220 вольт. При использовании мощных аккумуляторов повышаются возможности по использованию энергии! Но есть свои особенности в эксплуатации.

Особенности работы солнечных батарей

Для работы солнечных батарей нужны специфические внешние условия, влияющие на их полнофункциональную работу.

  • Эффективность высокая только в областях повышенной солнечной активности (рассчитывать требуется частоту дождливых дней и пасмурных),
  • Особое внимание стоит обратить на количество солнечных дней в холодное время года,
  • Для повышения эффекта от солнечных батарей требуется утепление дома – тогда на отопление потратится меньше энергии,
  • Идеальным вариантом будет – комбинировать солнечные батареи с отоплением газом или электричеством. Тогда вместе это будет идеальная система отопления, гарантирующая постоянное тепло в доме,
  • Необходимо учитывать активность солнца в середине дня – ориентировать батареи на юг – для достижения оптимального отопления дома. Возможны варианты – юго-запад или юго-восток,
  • Солнечные батареи не должны затеняться деревьями или строениями,
  • Максимальное поглощение энергии происходит под прямым углом к инсоляции. Именно из-за этого солнечные батареи размещают под углом, который равняется географической широте местности,
  • В холодное время года эффективно увеличение угла наклона и требуется в летнее время его возвращать обратно.

Комплектация солнечных батарей

Комплектация солнечных батарей меняется в зависимости от потребностей потребителя и площади отапливаемого помещения. Но принцип составляющих остается стандартным (для отопления):

  • Вакуумный солнечный коллектор,
  • Контроллер, измеряющий эффективность системы,
  • Насос, передающий теплоноситель от коллектора к накопителю,
  • Ёмкость для горячей воды (примерный объем – 500-1000 л),
  • Насос тепловой, электрический тэн.

Накопленной энергии от солнечной батареи часто бывает достаточно не только для нагрева огромного объема воды, используемой для отопления дома и бытовых нужд, но и для использования в системе обогрева пола.

Вывод

В конце статьи стоит отметить, что солнечные батареи могут обеспечивать запас горячей водой, которой хватит на 280 дней в году. Финансовая экономия очевидна – гарантирует минимизацию по использованию электричества и центрального отопления. А в простом быту является гарантией теплого дома в аварийных ситуациях при отключении электричества или других авралах.

©ObOtoplenii.ru

Другие статьи раздела : Экологичное топливо

 

 

Солнечные батареи для квартиры – альтернативное энергосбережение

Прежде чем устанавливать солнечные батареи для квартиры, следует тщательно просчитать экономическую целесообразность данного мероприятия. Если последняя окажется налицо, можно приступить к приобретению оборудования.

В комплект входят:

  • аккумуляторы;
  • контроллер;
  • инвертор;
  • батареи.

Самая серьезная проблема, с которой сталкиваются желающие установить солнечные батареи для квартиры – выбор корректного места для установки аккумулирующих устройств и батарей. Чтобы система работала бесперебойно, важно, чтобы пластины оставались под прямым воздействием ультрафиолетового света максимальное количество времени. Поскольку в условиях квартиры вариантов размещения оборудования не слишком много, чаще всего монтаж производится на стены, ближайшие к балкону или лоджии.

Особенности установки энергосберегающих установок на балкон

Перед тем как солнечная батарея на балконе будет установлена, стоит удостовериться в возможности соблюдения трех важных условий:

  1. Нахождение балкона (или лоджии) с южной стороны.
  2. Наличие у балкона качественного утепления и остекления (аккумуляторы не переносят низких температур).
  3. Возможность переключения электропотребителей на подключение к стандартной электрической сети (на случай плохой погоды, когда производительность солнечной батареи значительно снижается).

Сам процесс монтажа оборудования очень прост. Панели фиксируют на каркасе уголка, который, в свою очередь, надежно крепится к любым капитальным элементам здания. Иногда установка панелей осуществляется на балконные стекла. В этом случае необходимо понимать, что подобное местоположение скажется не лучшим образом на естественном освещении внутри квартиры.

Но самая серьезная проблема, которой не удастся избежать при монтаже в квартире солнечных батарей – это найти место для 20–30 накапливающих элементов в условиях дефицита площади. Самый простой выход из ситуации – это использование верхней части балконного потолка. Проще всего оборудовать надежную закрытую полку, которая сможет выдержать большой вес аккумуляторов и не станет слишком бросаться в глаза.

Теплоизоляции этой полки рекомендуется уделить особенно пристальное внимание. Как уже было сказано, аккумулирующие устройства крайне плохо переносят низкие температуры. Их емкость под влиянием холода может серьезно снижаться.

Как ухаживать за солнечными батареями

Системы преобразования солнечной энергии в электрическую, размещенные на балконе, не требуют постоянного ухода – достаточно лишь следить за тем, чтобы аккумуляторы находились в тепле, и периодически стирать грязь и пыль с батарей.

В условиях российской действительности рекомендуется применять поликристаллические модули, которые отличаются высокой чувствительностью к слабым потокам солнечного света. Обычно такие пластины имеют дополнительную защиту от таких негативных природных явлений, как снег и дождь.

Экономическая обоснованность установки оборудования

Солнечные батареи целесообразно устанавливать в районах, где полностью отсутствует централизованное электрическое снабжение, или стоимость электроэнергии слишком высока. В стандартных обстоятельствах ощутимого эффекта не будет.

Поскольку солнечные энергосистемы представляют собой довольно дорогостоящее оборудование, окупаются они длительное время. Поэтому прежде чем принять решение относительно установки солнечных батарей в квартире или на балконе, следует тщательно взвесить все «за» и «против» и только потом принимать решение. В противном случае смысл в монтаже системы отсутствует.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘

Как выбрать солнечные батареи для частного дома и не ошибиться

Солнечная батарея — устройство, преобразующее солнечное излучение в электрическую энергию. Впервые метод работы солнечной батареи был разработан 1839 году физиком Александром Беккерелем. Практическое применение метод получил в 1873 после изобретения первого полупроводника. Технология использования энергии солнца в целях ресурсообеспечения приобретает все большую популярность по всему миру. Получаемый вид энергии является возобновляемым, финансовые затраты при эксплуатации солнечных батарей очень низкие — средства требуются только на покупку и установку оборудования. Энергия, вырабатываемая этим источником, является дешевой и доступной и благодаря этому широко используется по всему миру. И если вы решили приобщиться к обществу «зеленой энергетики», то начать надо из того, чтобы разобраться — как правильно выбрать солнечные батареи для частного дома, дачи или даже квартиры. 

Как устроены солнечные батареи?

Стандартная солнечная батарея состоит из алюминиевой рамы, солнечных элементов, специального стекла, подложки, токоведущих жил и распределительной коробки.

Рис. 1 Устройство солнечной батареи

Рама панели — алюминиевая конструкция, придающая жесткость изделию и образующая основу для остальных деталей батареи. Солнечные элементы — кремниевые полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи, выращиваемые, как правило, монокристаллическим или поликристаллическим методом. Использование полупроводниковых преобразователей дает возможность прямого, одноступенчатого преобразования энергии, что позволяет использовать солнечные батареи наиболее эффективно.

В солнечной батарее используется фотовольтаический эффект, возникающий в неоднородных полупроводниковых структурах при контакте с солнечным излучением. Неоднородность полупроводникового слоя солнечной батареи достигается легированием одного полупроводникового слоя различными примесями или соединением нескольких слоев полупроводников с различной шириной запрещенной зоны — созданием гетеропереходов. Также методом получения неоднородных кремниевых полупроводников является изменение химического состава полупроводника. Эффективность использования фотопроводника характеризуется оптическими свойствами проводника, одним из которых является фотопроводимость. Потери энергии при работе солнечных батарей связаны с несколькими процессами: частичным отражением солнечных лучей от поверхности преобразователей; прохождением части лучей, через фотопреобразователи без поглощения в них; рассеянием избыточной энергии фотонов на тепловых колебаниях решетки; внутренним сопротивлением преобразователей.

Выбор параметров солнечной батареи

При выборе солнечной батареи перед покупателем встает вопрос «Как выбрать подходящую солнечную батарею?» Существует несколько видов фотоэлементов, имеющих свои преимущества и недостатки:

  1. Поликристаллические элементы, в которых полупроводник производится поликристаллическим способом, этот метод удешевляют солнечную батарею, но снижают эффективность её работы. КПД элементов составляет 17-19%.
  2. Монокристаллические. Если элементы выращиваются монокристаллическим способом, то КПД фотоэлементов составляет 20-21%. Стоимость батарей при таком способе производства кремния увеличивается, но площадь фотоэлементов для получения энергии того же количества снижается. Готовые солнечные батареи, изготовленными поликристаллическим способом имеют КПД 13-17 %, а с фотоэлементами, изготовленными монокристаллическим способом — КПД 15-18,5%,
  3. Аморфные. Самым низким КПД (4-6%) обладают солнечные батареи, в которых фотоэлементы изготавливают из аморфного кремния.
  4. Арсенид галлиевые. Для изготовления высокоэффективных преобразователей в настоящее время широко используются GaAs — Арсенид галлия, имеющий гетероструктуру и более широкую запрещенную зону, это позволяет увеличить КПД солнечных батарей до 35-40%, правда такой тип элементов имеет очень высокую цену и используется только в космической отрасли.

Рис. 2 Типы солнечных элементов

На что обратить внимание при выборе солнечных батарей?

При выборе солнечных батарей для частного дома или дачи необходимо обратить внимание не только на КПД батареи, которое в современных конструкциях на основе кремниевых элементов, ограничивается величиной 20-21%, но и на суммарную мощность купленной солнечной электростанции. Она должна обеспечить электроэнергией, достаточной для потребления электросистемой дома в любую погоду.

Зимой сильно снижается длительность светового дня, поэтому в регионах, где это наблюдается, необходимо делать запас мощности, чтобы батарей хватало на то время, когда солнце менее активно. Почему выработка зимой меньше? Не нужно думать, что из-за холода батарея будет хуже работать. Негативное действие на эффективность работы оказывают осадки в виде снега, которые необходимо удалять и меньшая продолжительность светового дня с высокой облачностью – именно это негативно влияет на выработку электроэнергии в зимнее время. Летом солнечная батарея генерирует меньшее напряжение, чем зимой. В жару температура на поверхности гелиопанели может достигать 50–55 °С, что снижает эффективность фотогальванических элементов.

Еще один важный момент при составлении плана «Как выбрать солнечные батареи для домашней электростанции» — эффективность финансовых вложений. Многие батареи при правильном выборе окупаются достаточно быстро, так как производимая при использовании энергии солнца электроэнергия является бесплатной. Выходное номинальное напряжение солнечных батарей кратно 12В и 24В, но бывают и 20В – это панели с 60 элементами. Фактическое напряжение на выходе гелиопанелей, как правило больше номинального. Так гелиопанель с выходным номинальным напряжение, равным 12В, в точке максимальной мощности выдает 17В, а при холостом ходе выдает 23В. Аналогично работают и батареи с номинальным напряжением на выходе 20 В и 24В. Двадцативольтовая батарея выдает напряжение на выходе 30В точке максимальной мощности и 39В — в режиме холостого хода, а двадцатичетырехвольтовая соответственно — 37В и 45В.

Типовые ошибки при выборе солнечных батарей для дома

Собирая себе солнечную электростанцию самостоятельно, чаще всего допускаются ошибки связанные с подбором оборудования, отметим основные из них:

  • Не правильно подобранное напряжение аккумуляторов и солнечных батарей, используемых в одной системе;
  • Использование ШИМ контроллера с 60 ячейковой солнечной панелью;
  • Не учтенный температурный коэффициент, связанный изменением напряжения, при изменении температуры;
  • Использование разных аккумуляторов, при последовательном подключении;
  • Неверно подобранное сечение перемычек между инвертором и АКБ; 
  • Пренебрежение защитными устройствами.

После подбора оборудования ошибки дилетантов не заканчиваются, поскольку впереди монтаж. При установке солнечной электростанции своими руками ошибки чаще допускаются такие:

  • Неправильная пространственная установка самих солнечных батарей;
  • Падение тени на ячейки от деревьев и соседних построек;
  • Неверное подключение оборудования. Если в системе даже всего два АКБ, последовательное соединение могут перепутать с параллельным. Не говоря уже о нескольких АКБ, когда требуется сделать последовательно – параллельное соединение. Это касается и подключения солнечных батарей;
  • Плохой контакт в электрических соединениях. Касаемо изготовления перемычек кустарным способом, без применения специального инструмента. Применение скрутки, пайки коннекторов MC4 и другие ненадежные соединения.

Это только самые распространенные ошибки, но на практике их гораздо больше. Если вы решили собирать солнечную электростанцию самостоятельно, проконсультируетесь со специалистами, это поможет избежать ошибки, сэкономить деньги и да, консультацию у нас можно получить бесплатно.

Мнения экспертов о продукции

Выбор типа солнечной станции зависит от задачи, которую необходимо решить с помощью альтернативных источников энергии.

В настоящее время наиболее широко применяются три типа солнечных электростанций:

  1. Автономные. В местах, где нет подключения к центральной сети, в садах, на дачах, автономные солнечные электростанции самые востребованные, хорошо подходят для освещения и других жизненно важных электроприборов. Применение автономных солнечных станций позволяет существенно экономить финансы, на жидкое топливо для генераторов, особенно в районах с большим количеством солнечных дней.
  2. Комбинированные с сетью. Если есть центральная сеть, то не нужно отказываться от нее, лучше сделать систему совместную с сетью. Автоматическая работа инвертора, входящего в состав такой станции, будет самостоятельно выбирать источник питания электрических приборов. А входящие в состав аккумуляторные батареи будут источником резервного электроснабжения, при отключениях сети.
  3. Сетевые on-grid. Сетевые солнечные электростанции самые выгодные и быстро окупаемые, поскольку не имеют в составе аккумуляторных батарей и преобразование энергии происходит с высоким КПД. Более того, позволяют передавать (продавать) излишки генерируемой электроэнергии в сеть, тем самым ускоряя процесс окупаемости. Во многих странах при такой генерации с помощью возобновляемых источников для продажи электроэнергии действует «зеленый тариф». В РФ в 2019 году принят в первом чтении Федеральный закон №581324-7 «О внесении изменений в ФЗ «Об электроэнергетике» в части развития микрогенерации», который позволит реализовывать электрическую энергию, вырабатываемую альтернативными источниками, по специальному тарифу. Покупка гарантирующим поставщиком электроэнергии от объектов микрогенерации будет обязательной. Цена купли-продажи будет равна средневзвешенной нерегулируемой цене на электроэнергию на ОРЭМ. Доходы физических лиц, возникшие при реализации лишней электроэнергии, произведенной для нужд своего домохозяйства, не будут подлежать налогообложению.

Независимо от выбранного типа солнечной электростанции, стоит понимать, что для надежной и эффективной работы лучше приобретать высококачественные солнечные батареи. Несмотря на более высокую стоимость они более эффективны и долговечны. Срок службы батарей может достигать 30 и более лет. Покупатели часто задают вопрос: «Почему выработка зимой меньше?» Не нужно думать, что из-за холода батарея будет хуже работать. Негативное действие на эффективность работы оказывают осадки в виде снега, которые необходимо удалять, плюс меньшая продолжительность светового дня с высокой облачностью – именно это негативно влияет на выработку электроэнергии в зимнее время. Летом солнечная батарея генерирует меньшее напряжение, чем зимой. В жару температура на поверхности гелиопанели может достигать 50–55 °С, что снижает эффективность фотогальванических элементов.

4 способа перейти на солнечную энергию в квартире или аренде

Переход на солнечную энергию — одна из лучших инвестиций, которую вы можете сделать — как для вашего кошелька, так и для окружающей среды.

Для тех, кто владеет собственным домом, переход на использование солнечной энергии очень прост: они могут установить систему солнечных панелей на своей крыше и получить большую отдачу от инвестиций при производстве чистой энергии.

К сожалению, перейти на использование солнечной энергии гораздо сложнее для тех из нас, кто живет в многоквартирном доме или в доме для сдачи в аренду.Но не волнуйтесь: даже без собственной крыши, вы все равно можете получить выгоду от чистой солнечной энергии — и, возможно, даже сократить свои счета за электричество и выбросы углекислого газа в процессе.

В этом блоге рассматриваются четыре варианта солнечной энергии, доступные жильцам и съемщикам квартир.

На этой странице:

Ответы на самые популярные вопросы

Могу ли я установить в квартире солнечные батареи?

Да, но только небольшая портативная система, которая поместится на вашем балконе или в другом месте с хорошим солнечным светом.Эти системы имеют небольшую выходную мощность, обычно от 0,3 до 1,5 кВтч в день.

Могу ли я установить солнечные батареи на крыше арендуемого дома?

Теоретически да. Но поскольку установка солнечных батарей — это значительная модернизация недвижимости, для этого потребуется разрешение вашего домовладельца. Но мы бы не рекомендовали это; нет смысла тратить так много на чужую собственность. Лучше убедить арендодателя установить систему.

Могу ли я арендовать или арендовать солнечные батареи для дома, который я снимаю?

Нет, только домовладелец может заключить договор аренды или аренды солнечной энергосистемы.Кроме того, аренда и аренда солнечных батарей рассчитаны на долгосрочную перспективу, поэтому за демонтаж солнечных панелей до истечения срока контракта взимается большой финансовый штраф.

У вас нет собственной крыши? Не беспокойтесь, это другие способы стать солнечными.

# 1 Попросите арендодателя установить солнечные батареи

Этот вариант актуален только в том случае, если вы живете в арендуемом доме с подходящей крышей.

Если это ваш случай, вы можете сделать свое арендуемое пространство зеленым, убедив арендодателя в том, что он может много выиграть от солнечной установки.

Для этого попросите о встрече с арендодателем и обсудите следующие моменты:

Установка солнечных батарей также повысит стоимость их собственности в долгосрочной перспективе; Анализ Zillow показывает, что дома с солнечными батареями в среднем продаются на 4,1% больше.

Кроме того, поскольку солнечные батареи снизят счета за электроэнергию для будущих жильцов, домовладельцу будет легче найти арендаторов.

Мы рекомендуем вам изучить стоимость солнечных панелей в вашем районе, прежде чем поднимать эту тему.Это поможет вам лучше подготовиться к разговору.

Посчитайте, сколько будут стоить солнечные панели для вашего дома

# 2 Получите портативную систему солнечных батарей

Портативные солнечные панели в последние годы становятся все дешевле и эффективнее. Теперь они являются удобным источником энергии для тех, кто в пути, и широко используются для таких вещей, как дома на колесах и кемпинг.

Так как они могут работать в любом месте, где есть солнце, они также могут работать в квартире или арендовать дом.Легко найти небольшие комплекты солнечных батарей, которые можно установить на подоконниках, балконных перилах и перилах.

Эти системы обычно имеют мощность от 100 до 300 Вт и вырабатывают от 0,3 до 1,5 кВт электроэнергии в день. Этого достаточно, чтобы зарядить ваши смартфоны, ноутбуки и даже запустить небольшую бытовую технику.

Преимущества переносных солнечных систем

Преимуществом портативных солнечных систем является то, что они поставляются с прикрепленным аккумулятором или могут быть легко подключены к нему.Это означает, что вы сможете использовать питание в любое время суток.

Еще одним преимуществом является то, что некоторые из этих крошечных систем солнечной энергии также имеют право на получение 26% -ной федеральной налоговой скидки, что значительно снизит стоимость вашей покупки.

И самое приятное то, что когда вы переезжаете в новое место, вы можете взять с собой свою солнечную систему — что непросто для домовладельцев с солнечными батареями на крыше!

Недостатки переносных гелиосистем

Однако у портативных солнечных систем есть несколько недостатков, о которых следует знать.

Любая портативная система будет производить меньше энергии, чем солнечная энергетическая система, установленная на земле или на крыше. Это означает, что вам нужно будет продолжать использовать энергию сети для удовлетворения большинства ваших потребностей в электроэнергии.

Кроме того, портативные инверторы и системы хранения могут стать дорогими; особенно если покупать качественные. Вообще говоря, чем меньше солнечная система, тем выше стоимость ватта.

Есть много способов, которыми арендаторы могут генерировать собственную солнечную энергию.Здесь солнечные батареи были изобретательно прикреплены к балюстраде. Изображение предоставлено Робертом Тэдлоком через Flickr

В зависимости от того, где вы живете, вы можете участвовать в общественных солнечных проектах. Общественный солнечный проект позволяет людям из определенного сообщества или района собраться вместе и приобрести солнечную систему как группа.

Вместо того, чтобы устанавливать солнечные панели на собственной крыше или на заднем дворе, вы помогаете финансировать установку коммунального уровня. Электроэнергия, производимая системой, экспортируется в местную электрическую сеть.

Виртуальный сетевой счетчик затем используется для уменьшения вашего счета за коммунальные услуги в зависимости от того, сколько вы внесли в проект.

Как работает общественная солнечная энергия. Изображение предоставлено Агентством по охране окружающей среды США

Это позволяет вам сэкономить на солнечной энергии, даже если у вас нет собственности. Пока вы остаетесь в той же области общего солнечного проекта, вы получаете выгоду от экономии. Это дает вам большую гибкость и позволяет при необходимости переехать в новую арендуемую недвижимость.

Поскольку вы вместе с другими домашними хозяйствами и предприятиями собираетесь приобрести систему гораздо большего размера, вы можете получить выгоду от экономии за счет масштаба. Эффективность установки и более низкая стоимость оборудования означают, что крупномасштабные солнечные проекты могут производить электроэнергию дешевле, чем домашняя система.

Главный недостаток общественных солнечных проектов в том, что они доступны не везде. Фактически, в настоящее время они разрешены только в нескольких штатах. Даже там, где это разрешено, это крупные проекты, требующие одобрения и согласования со многими заинтересованными сторонами, поэтому их может быть сложно начать.

Подробнее: Коммунальная солнечная энергия против домашней солнечной — что лучше?

# 4 Купите экологически чистую энергию для своего дома

Если вы не можете напрямую генерировать солнечную энергию для своего жилого помещения, вы всегда можете приобрести зеленую энергию.

Зеленая энергия, согласно EPA, представляет собой разновидность возобновляемой энергии, которая приносит наибольшие экологические выгоды.

Если вам интересно, да, EPA включает солнечную энергию в качестве зеленого источника энергии.

Это можно сделать двумя способами:

А.Покупайте экологически чистую электроэнергию прямо у вашей электросети

Большинство коммунальных предприятий предлагают своим домовладельцам варианты экологически чистой энергии.

Согласно этим «зеленым» тарифным планам (также известным как «зеленое ценообразование») потребителям гарантируется, что определенная часть, если не вся, потребляемая ими энергия получена из сертифицированных возобновляемых источников энергии.

Вы не сэкономите денег, купив зеленую энергию; Фактически, экологически чистые источники энергии обычно стоят на несколько центов дороже, чем стандартные тарифы на электроэнергию. Но этот вариант дает потребителям уверенность в том, что они уменьшили свой углеродный след.

B. Покупка РЭУ

Другой вариант — купить сертификаты возобновляемой энергии, широко известные как REC.

REC удостоверяет, что электроэнергия, которую вы приобрели для своего дома, поступает из экологически чистых возобновляемых источников. Каждый REC представляет 1 МВтч энергии, в то время как среднее домохозяйство потребляет около 11 МВтч электроэнергии в год.

Ваше коммунальное предприятие, вероятно, использует REC для предложения своих зеленых тарифных планов, но вы также можете купить REC непосредственно у сертифицированных розничных продавцов.

Вот видео Агентства по охране окружающей среды США, в котором объясняется, как работают REC.

Вывод: Использование солнечной энергии в квартире или сдаче в аренду вполне выполнимо

Многие люди предполагают, что если вы хотите использовать солнечную энергию, вам необходимо установить солнечные батареи на крыше вашего дома.

Однако, как мы изложили в статье, арендаторы и владельцы квартир вполне могут получить выгоду от солнечной энергии.

Вы можете выбрать портативную систему солнечных панелей, которую можно использовать везде, где есть солнце, или вы можете заплатить за долю солнечной электроэнергии, производимой в другом месте, с использованием инновационных моделей, таких как коммунальная солнечная энергия, зеленая энергия коммунальных предприятий и REC.

Больше солнечной энергии означает меньше энергии от ископаемого топлива. Независимо от того, какой вариант вы выберете для использования солнечной энергии, вы измените к лучшему окружающую среду — возможно, даже сэкономите на энергозатратах.

Узнайте, сколько солнечных панелей поместится на вашей крыше, используя наш инструмент для компоновки солнечных панелей

Основные выводы

  • Если вы арендуете дом, попробуйте попросить домовладельца установить систему солнечных батарей.
  • Подумайте о приобретении портативной системы солнечных батарей.Их легко установить на балконах и подоконниках, и вы можете брать их с собой в переезд.
  • Community Solar позволяет домашним хозяйствам и предприятиям быть совладельцами большой солнечной фермы. Эта модель использует виртуальные сетевые измерения для уменьшения счетов за электроэнергию.
  • Можно покупать экологически чистую электроэнергию либо через коммунальное предприятие, либо через сертификат возобновляемой энергии (REC). Вы не сэкономите денег, но поможете уменьшить загрязнение окружающей среды.

$ 200 Самодостаточность от солнечной энергии — без уведомления арендодателя

Создание солнечной микросети в моей спальне с деталями из Amazon
⚡️️ ВАЖНО: ТЕПЕРЬ ОБНОВЛЕНО на sunboxlabs.com 👈 ⚡️

Проблема

Арендаторам квартир требуется разрешение домовладельца на установку чего-либо на их крышах. Это затрудняет установку солнечных батарей для арендаторов. Поскольку большая часть мира живет в урбанизированных районах, где аренда является обычным явлением, я думаю, что это проблема, стоящая на пути внедрения солнечной энергии.

Дополнительным «лежачим полицейским» является сложность установки солнечной энергии: регулирование по сетевым счетчикам. Сетевые системы. Разрешения на установку (даже если вы владеете своей недвижимостью).Получение предложений от разных установщиков. Солнечное финансирование. Все сложные процессы, унаследованные от строительной отрасли, замедляют массовое частное внедрение возобновляемых источников энергии.

Ниже я попытаюсь обойти обе эти проблемы, построив на своем подоконнике автономную солнечную электростанцию ​​с готовыми деталями Amazon, и обсудить плюсы и минусы этого подхода к солнечной энергии.

Возможное решение

Солнечная система подоконника, купленная у Amazon, решает сразу обе проблемы: арендаторам не требуется разрешение от своих домовладельцев, чтобы размещать вещи на своих подоконниках и крышах, если это не меняет здание, и это одно -нажмите «Покупка на Amazon» без каких-либо правил, пока он не привязан к сети (а моя не предназначена для этого).Две птицы с одним камнем. Это делает процесс покупки солнечной энергии более похожим на покупку бытовой электроники.

Остались вопросы. Может ли эта система производить значимую энергию? Имеет ли это финансовый смысл?

Компоненты

Компоненты на Amazon стоимостью 211 долларов — это все, что мне нужно

Моя цель — удовлетворить потребности в энергии только для моей спальни. 4 основных компонента — это все, что нам нужно для этого: солнечная панель для сбора, аккумулятор для хранения, инвертор для преобразования постоянного тока в переменный и «контроллер заряда» для балансировки трех других компонентов.

На данный момент самые низкие цены на 6 компонентов на Amazon:

Требуются 6 компонентов в Amazon USA : Солнечная панель (83 доллара США) | Кабель (25 $) | Контроллер заряда (11,99 $) | Свинцово-кислотный аккумулятор (64 $) | Кабель 2 (6 $) | Инвертор (15 долларов США)

Я использую недорогие запчасти, предназначенные для жилых автофургонов, морских судов и автомобилей, что делает мою систему дешевой и мобильной.Общая стоимость компонентов составляет 211 долларов США (230 долларов США после доставки и налогов). Основные компоненты, которые можно найти на Amazon, указаны выше. Любой, кто хочет создать подобную систему, может просмотреть полный список компонентов здесь (напишите мне, как все прошло!).

Я заказал систему 2 июля, и с наземной доставкой фотоэлектрическая панель (95 долларов) прибыла из Канады 11 июля, а аккумулятор (66 долларов), проводка (18 долларов), контроллер (17 долларов) и инвертор (15 долларов) прибыли 15 июля. из Amazon USA.

Сборка

Надеюсь, вы сможете легко адаптировать мою систему к вашей пространственной ситуации:

Шаг 1 Обрежьте и оголите конец проводов аккумулятора и инвертора (аккумулятор отсоединен, пожалуйста, ).Провода панели уже оголены с одного конца. Выполните пробный запуск, подключив аккумулятор, инвертор и панель к контроллеру — это должно выглядеть, как показано выше.

Шаг 2 Снова отсоедините провода панели и поместите панель на крышу или в другое место, где больше всего солнечного света (… задний двор… балкон…). Прикрепите панель к чему-нибудь: я привязал заднюю часть панели к тросу, который я закрепил на обоих концах вокруг крепких кровельных труб (больше фотографий см. Здесь), и проложил линии электропередач обратно в вашу квартиру (опустите фасад и в окно в моем случае).

Шаг 3 Соберите солнечный контроллер, инвертор и аккумулятор в более плотный корпус. Снова зажать провод от панели к солнечному контроллеру и закрыть окно. Это должно выглядеть так, как указано выше. Заряд начинается!

Вечером включите инвертор. Моя лампа, компьютер, планшет и телефон питаются одновременно от дневной солнечной энергии! Самодостаточность достигнута?

Эксперимент: один месяц самообеспечения энергией в моей комнате

В Сан-Франциско мы получаем 4.По данным Google Sunroof, 26 часов пригодного для использования солнечного света в день (или 1156 часов в год). Моя батарея вмещает 420 Втч (12 В x 35 Ач), и ее следует заряжать один раз в день без какого-либо затенения. Фактическое производство составляет в среднем 350 Втч / день на крыше с реальным затемнением и потерями.

  Ежедневное производство электроэнергии:  

  
 Теоретическое: 4,26 солнечных часов / сутки * 100 Вт солнечная энергия =  
  426 Вт · ч / сутки  
  9000 · 27 Фактическое производство  
  9000 · 27 / сутки 
  Ежедневные потребности в электроэнергии: 
 54 Втч Macbook Air 13-дюймовый (одна зарядка в день) 
 8 Втч аккумулятор iPhone (одна зарядка в день) 
 20 Вт-ч света (4 Вт светодиод x 5 часов) 
 300 Вт-ч обогреватель пространства (150 Вт x 2 часа - наш SF house без отопления) 
 ___________ 
 Итого:  
  82Втч энергии в день в комнате  
  (до 382Втч)  
 Это должно быть легко выполнено солнечной системой.Я включаю инвертор, когда прихожу домой, чтобы использовать освещение переменного тока и заряжать Macbook через блок питания, и выключаю его перед сном, чтобы избежать утечки энергии. USB-порт моего телефона (который является постоянным током) может заряжаться всю ночь напрямую от самого солнечного контроллера (у которого есть порты USB) и не требует инвертора. Мой ноутбук является устройством постоянного тока и может заряжаться сразу от аккумулятора 12 В, но я обнаружил, что проще просто зарядить его с помощью блока питания переменного тока через инвертор.
 Утро перед зарядкой.Вечер после зарядки.
 Моя традиционная лампа переменного тока является неоптимизированной частью системы - я мог бы получить лампы постоянного тока, которые работают от USB, чтобы избежать инвертирования этой энергии, но пока этого не сделал и предпочитаю просто использовать симпатичную вещичку. Когда я ложусь спать, я обычно использую около 30% энергии - я хотел бы включить водонагреватель, обогреватель или холодильник в этой системе, чтобы использовать излишки 270 Втч от ежедневного производства энергии.
  Обучение 
 Этот проект начался с простой идеи: что, если бы производство энергии было бытовой электроникой, которую вы могли бы заказать у Amazon? Я узнал, что базовые знания в области электричества и небольшая сборка очень приближают нас к этому идеалу: автономное возобновляемое освещение и зарядка достигаются с помощью простой установки на Amazon за 211 долларов.
 Если вы не живете на автофургоне или лодке, это пока не имеет финансового смысла (см. Эпилог №1). Но если цены упадут еще немного (какая разница в прошлом году!) Или производство станет немного более ресурсоэффективным, весы могут склониться, и это может быть зеленым и финансово разумным решением (см. Эпилог № 2). И когда-нибудь в следующем десятилетии эта замечательная маленькая самодельная система, которая может функционировать как резервная система сегодня (см. Эпилог № 3), может стать жизнеспособной потребительской электроникой: дешевой персональной электростанцией для городских арендаторов.
  Заключение и прогноз 
 Что, если бы автономное производство электроэнергии могло быть добавлено по комнатам к дому (например, оконные кондиционеры)? Сегодня мы могли бы оснастить этой системой все 7 комнат моей (общей) семьи примерно за 1400 долларов. Поскольку кухня и ванные комнаты потребляют больше энергии (холодильник, плита, водонагреватель), чем другие комнаты, более сложная система могла бы соединить батареи вместе (по беспроводной связи?), Чтобы создать более мощную систему, которая передает энергию в комнаты, которые в ней нуждаются. наиболее.Эта система также может систематически разряжать батареи по мере изменения цены на электроэнергию и движения солнца по дому.
 Солнечная энергия как модульная бытовая электроника - например, кондиционеры и спутниковые антенны?
 Если мы посмотрим на автомобиль, смартфон, оконный кондиционер - эти устройства распространились по миру со скоростью лесного пожара, потому что они были готовыми продуктами, которые не требовали настройки, но имели большие преимущества. Идентичные устройства выпускались в промышленных масштабах для мировой аудитории.Они были «подключи и работай». Солнечные батареи Plug and Play существуют уже некоторое время, но никогда не использовались (вероятно, потому, что мощность, измеренная за счетчиком, все еще отрывочна и плохо изучена). Потенциал подключения к солнечной батарее огромен - это может означать, что дешевая солнечная энергия с нулевой конфигурацией распространяется среди потребителей со скоростью смартфона, автомобиля или кондиционера.
 Это может быть крутой проект на Kickstarter в будущем… или просто забавный проект DIY сегодня.
 Эпилог: Номера для ботаников 
  Как долго это сэкономит мне деньги? 
 Причина, по которой эта система настолько проста, заключается в том, что она не подключается к электросети вашей квартиры за счетчиком.Это означает, что система чистая, но она также не работает с электрическими тяжеловесами, такими как водонагреватель, холодильник и стиральная / сушильная машина. Тем не менее, он заряжает все, что вы к нему подключаете. Так может ли система сэкономить мне деньги? На оборотной стороне конверта:
 
  Срок окупаемости для системы 100 Вт 
  
  Стоимость системы: 211 долл. США на Amazon 
 Годовое производство энергии: 365 дней * 4,26 часов солнечной энергии в сутки * 100 Вт = 155 490 Втч / год 
 ежегодно создание стоимости: 155 кВтч / год * 15.34 цента / кВт · ч = 24 доллара в год произведенная энергия 
 Срок окупаемости системы 100 Вт: 211 доллар / 24 доллара = 8,5 лет до окупаемости  
 Финансовая окупаемость системы составляет 9 лет, включая аккумулятор, что соответствует многим крышным системам, но не включают сервисное обслуживание. Это можно сократить до 6,5 лет, добавив вторую солнечную панель мощностью 100 Вт:
 
  Срок окупаемости для системы 200 Вт 
  
  200 Вт Стоимость системы: 300 долларов США на Amazon 
 Годовое производство энергии: 365 дней * 4.26hsun / d * 100W = 310'980Wh / y 
 Годовое создание стоимости: 311kWh / y * 15c / kWh = 48 долларов США / год произведенная энергия 
 Период окупаемости системы 200W: 300 долларов США / 48 долларов США = 6,5 лет до окупаемости  
 Обратите внимание, однако, что после На 8 лет ежедневного использования свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда израсходуется, что я здесь не беру в расчет. Как бы то ни было, это не машина для экономии денег. Цены на энергоносители слишком низкие.
  Насколько это зеленый? 
 Влияет ли это на мой выброс CO2? На оборотной стороне конверта:
  Производственные площади Мультикристаллические фотоэлектрические системы: 4200кВт / кВт [1] * 0.1 кВт = 420 кВтч энергии 
 Производственная площадь свинцово-кислотных аккумуляторов: 321 кВтч / кВтч [1] * 0,5 кВтч = 161 кВтч энергии 
 
 Общая площадь: 581 кВтч 
 
 Годовая система производства энергии: 155 кВтч / год 
 
 Срок окупаемости: 581 кВтч / год / y = 
  
  Срок окупаемости за 4+ года  
 В конечном продукте будут использоваться литий-ионные батареи, когда они снизятся в цене, что приведет к гораздо лучшему энергопотреблению. Свинцово-кислотные батареи сейчас используются, потому что они дешевы.Так что нет, мы не сокращаем выбросы CO2 здесь до 4 лет - это не зеленая машина.
 [1] http://renew.org.au/articles/energy-flows-how-green-is-my-solar/
  Энергетическая независимость и устойчивость 
 В случае отключения электроэнергии или отключения электроэнергии быть полезным способом беспроводной зарядки устройств связи без сети. Система на 200 Вт может даже поддерживать небольшой холодильник на 60 Вт, 12 В, достаточно холодный для сохранения продуктов (14 часов работы в день, охлаждение на 32 градуса ниже температуры окружающей среды).
 Если цены на энергию вырастут (вдвое или втрое?) Из-за непредвиденных событий в будущем, финансовая перспектива может даже иметь смысл с сокращением сроков окупаемости до четырех или даже 2,8 лет для системы 100 Вт или для системы 200 Вт до 3 лет или 2 года соответственно. При сроке окупаемости менее 2 лет мы оказались бы на той же территории потребителей, что и 2-летние телефонные контракты. Будем надеяться, что комплектующие и дальше будут дешеветь! (или цены на электроэнергию увеличиваются - но я бы не стал на это надеяться)
   Получайте обновления по телефону     sunboxlabs.com  
  Кредиты 
 Эта история во многом вдохновлена ​​рассказом Робина Райнхарта «Как я отказался от переменного тока», но блог недавно был отключен. Статью все еще можно найти на Arstechnica.
 Первоначально размещено на https://nikodunk.com/solarselfsufficiency 
 Истории по теме
 Теги 
 Присоединяйтесь к хакеру Полдень