Солнечная батарея для дачи. Солнечная батарея для дачи: комплект, особенности выбора

Дача, как место для выращивания овощей, постепенно уходит в прошлое, чаще видны участки с газонами и цветами. Дома же предназначены для отдыха и жизни в теплое время года. Современному человеку недостаточно одной лампочки. Холодильники, нагреватели воды, телевизоры, ноутбуки, зарядки сотовых телефонов – без них полноценную жизнь представить трудно.

Электроприборы классов А и АА по энергоэффективности превосходят ранее выпускавшиеся изделия. Гелиосистемы способны обеспечить бесперебойную работу электрооборудования.

гелиосистема

Целесообразность использования солнечных батарей на даче

Высокая стоимость комплекта ограничивает применение в местах постоянного проживания людей. Здесь солнечные батареи приобретают для экономии при оплате счетов на электроэнергию.

Дача же, как правило, большим набором энергоемких приборов не оснащается. Исходя из этого для создания комфортных условий стоит присмотреться к автономным системам выработки электроэнергии.

Безальтернативной гелиостанция будет в местах полного отсутствия централизованных электросетей. Электростанции, работающие с использованием двигателей внутреннего сгорания, дороги при приобретении и в плане покупки энергоносителей.

Частые отключения в изношенных электросетях дачных обществ – нередкая причина выхода из строя электроприборов.

использование солнечных батарей

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Стоимость гелиосистем постепенно снижается, они становятся «интересным» вариантом. Приобрести солнечные панели недостаточно. Вырабатывается энергия только в светлое время суток, поэтому в комплект включают инвертор, аккумулятор, контроллер заряда.

Рассмотрим назначение и конструкцию необходимого оборудования.

Плюсы и минусы солнечных батарей

Перед покупкой гелиосистемы в загородный дом надо понять достоинства и недостатки, которые имеет солнечная электростанция.

Основные преимущества:

Неиссякаемость и доступность в любой точке Земли. В той или иной степени солнце светит везде. В этом аспекте рассматривается только количество излучения в зависимости от местности и времени года, когда планируется использовать электростанцию. Выработанная электроэнергия напрямую зависит от количества солнечных дней и их продолжительности, а также от угла солнца над горизонтом.
Экологичность. Выработка электроэнергии происходит без сжигания энергоносителей. Глубокая переработка отслуживших срок службы аккумуляторов и других компонентов не приводит к загрязнению окружающей среды.

солнечные батареи экологичны

Выработка электроэнергии не сопровождается шумом (как у ветряков);

Время службы компонентов станции рассчитано на полный срок эксплуатации – в среднем 25 лет. Далее, КПД батарей уменьшается. Отрасль гелиоэнергетики продолжает бурно развиваться, а стоимость составных частей резко снижается, какова их будет цена лет через 25, не скажет никто, но наверняка значительно меньше сегодняшней.
Независимость от поставщиков электроэнергии. Дом не отключат от электроснабжения.
После того как оборудования окупит себя, электроэнергия станет бесплатной.
Модульный принцип построения системы позволяет ее наращивать без какого-либо переоборудования.
Независимость от цен на другие источники энергии (бензин, дизель, газ), они в работе солнечных батарей не используются.

Преимущества гелиосистем несколько уменьшаются их недостатками:

Первоначальные инвестиции, лучше применить именно это определение, при приобретения оборудования. Время окупаемости напрямую зависит от интенсивности пользования системой, и параметров солнечного облучения в месте установки.
Сравнительно низкий КПД панелей. В среднем один квадратный метр элементов вырабатывает 120 Вт в час, если посчитать от уровня солнечной энергии – это всего 10–15%. Впрочем, производители регулярно объявляют об увеличении этого показателя за счет использования новых технологий.
Зависимость от погодных условий. Наибольший КПД получается в солнечный, безоблачный день. Оценить количество активных солнечных часов можно по специальным таблицам для каждой местности.
Гелиостанцию затруднительно использовать для питания энергоемких приборов – сварки, перфоратора, обогревателей.
Состав системы не ограничивается наличием панелей. Необходим аккумулятор для работы в ночное время. Его емкости должно хватать, чтобы обеспечить освещение дома, включить светодиодный уличный фонарь. Для правильной работы аккумулятора придется приобрести качественный контроллер заряда. Инвертор нужен для преобразования постоянного напряжения 12, 24 В в синусоидальное стабилизированное напряжение 220 В.

Что можно подключить к солнечной батарее

Перед тем как выбрать гелиосистему стоит определиться с тем, сколько киловатт энергии будет потреблять подключенное оборудование.

Бытовые электроприборы потребляют в Ваттах:

Лампа накаливания потребляет 40–75 Вт/час, поэтому использование их в гелиосистемах невыгодно.
Энергосберегающий светильник – 15–25.
Светодиодная лампочка, эквивалентная 100 Вт лампе накаливания – 11.
Холодильник – здесь все зависит от класса энергопотребления прибора. Он обозначается буквами латинского алфавита от А до G. Для класса АА++ среднегодовое потребление будет меньше 70 Вт/час для класса G – 0,6 кВт.
Телевизор LED – 70.
Телевизор LCD (ЖК) – 150–200.
Утюг – 2000.
Микроволновая печь – 1000.
Компьютер – 250.
Посудомойка – 2500.
Стиральная машина – 2500.
Электрочайник – 2000.
Кондиционер – 2500.

Таким образом, видно, что мощные электроприборы напрямую от солнечных панелей запитать не получится, необходимы аккумуляторы большой емкости и соответствующие им инверторы.

Работа солнечной батареи

Виды гелиосистем

Солнечные батареи состоят из тонких кремниевых пластин (моно- и поликристаллические) или подложки, покрытой тончайшим слоем силана или кремневодорода (амфорные), в которых энергия солнечных лучей преобразуется в электрическую.

Конструкция приборов имеет разное строение, и соответственно различный КПД.

По способу изготовления выделяют:

Монокристаллические.
Поликристаллические.
Из аморфного кремния.

Монокристаллические батареи

Монокристаллические панели черного цвета со скошенными углами. КПД для таких изделий составляет 15–25%. Лучшие показатели в работе достигаются при обращении пластин в сторону Солнца. В пасмурные дни, утром и вечером, когда на панель попадает меньше солнечной энергии, выработка электроэнергии уменьшается. Для улучшения эксплуатационных свойств применяют юстировку, ориентирование в пространстве по направлению солнечных лучей.

Монокристаллические батареи

Поликристаллические батареи

Узнать этот вид можно по темно-синему цвету поверхности. КПД достигает 12–15%. Соответственно для получения сравнимой с монокристаллическими моделями мощности необходима большая площадь поверхности, но цена изделий ниже. Принцип действия позволяет поликристаллическим панелям работать в пасмурный день.

Поликристаллические батареи

Аморфные кремниевые батареи

Дешево стоят по сравнению с предыдущими типами аморфные гелиосистемы. Изготавливают их в виде гибкой пленки синего цвета, защищенной специальным прозрачным покрытием. КПД изделий достигает всего 6%. Они менее долговечны – быстро вырабатывается ресурс кремниевого слоя, но успешно работают в местностях с повышенной облачностью, преобразуя в электроэнергию даже рассеянный свет.

Что входит в комплект

Применяется солнечная батарея для дачи, комплект которой включает несколько функциональных элементов.

Панели. Их вид, количество и генерируемую мощность можно подобрать в зависимости от установленного на даче электрооборудования.

Аккумуляторы необходимы для накопления энергии и для ее при подключении мощных потребителей и в ночное время.

О назначении инвертора написано выше. Выходная мощность должна соответствовать сумме мощности используемых приборов.

Контроллер заряда увеличивает срок службы аккумуляторных батарей, некоторые виды способны взрываться при перезаряде.

Аморфные кремниевые батареи

Кому стоит обратить внимание на солнечные батареи

Суммируя вышесказанное, понимаем – установка гелиоэлектростанций оправдывает свое назначение в местах:

Где невозможно подключение в централизованной электросети.
В случае большого износа сетей, там, где специализированные службы не могут гарантировать постоянного качественного энергообеспечения.
В южных регионах, где поток солнечной энергии в течение года максимальный.
В высокогорной местности, там наблюдается наибольшее количество солнечных безоблачных дней.

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.

Модель: SR-800

Солнечная электростанция SR-800 предназначена для использования на даче в качестве системы резервного электроснабжения на случаи отключения света длительностью один-два дня. Если Вам нужна автономная электростанция для дачи, то обратите внимание на другие готовые решения — и .

Мощности инвертора PS800-24 достаточно для работы двухкамерного однокомпрессорного холодильника класса А емкостью до 300 литров, освещения, телевизора, радио, компьютера, дрели, электролобзика, любых зарядных устройств и т.д. Одним словом, любого электрооборудования максимальной суммарной мощностью до 800 Вт с пиковой пусковой мощностью до 1,2 кВт.

Два аккумулятора емкостью 55 А*ч и напряжением 12 Вольт способны запасти около 1.3 кВт*ч электроэнергии, которой при пасмурной погоде хватит для работы в течение 24 часов следующих электроприборов:

Холодильник с потреблением 850 Вт*ч/сутки — 850 Вт*ч
Энергосберегающие лампы освещения (3 шт. по 20 Вт по 3 часа/сутки) — 180 Вт*ч
Телевизор 21" (50 Вт, 3 часа в сутки) — 150 Вт*ч
Зарядное устройство мобильного телефона (5 Вт, 3 часа) — 15 Вт*ч
Дрель (600 Вт, работает 10 минут или 0,167 часа) — 100 Вт*ч

Итого: 1.295 кВт*ч/сутки.

Две солнечные батареи суммарной мощностью 200 Вт будут выдавать в ясную погоду в Московской области около 1 кВт*ч/сутки. Таким образом, при ежедневном расходе 1 кВт*ч и ясной погоде, энергии батарей будет достаточно для круглосуточного электроснабжения Вашей дачи в течении неограниченного срока. Однако, если расход электроэнергии больше, чем суммарная энергия, получаемая от солнечных батарей, либо в случае пасмурной погоды, реальная длительность автономной работы составит около двух дней.

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.