Крыша из панелей солнечных батарей – окупятся ли Ваши затраты?

Солнечные батареиИсточники энергии, не наносящие вреда окружающей среде, в свете масштабных техногенных катастроф приобретают особое значение.

Комфорт нашей жизни обеспечивается огромным количеством всевозможных электроприборов, что влечет возрастающую зависимость от поставок электроэнергии, которые не всегда отличаются стабильностью.

Этот фактор также вносит свою лепту в увеличение количества мини-электростанций для обеспечения личных потребностей владельцев частных домов.

Стоимость солнечных батарей с каждым годом уменьшается, и в наши дни монтаж домашней электростанции на солнечных батареях – вполне окупаемое мероприятие.

Чтобы это начинание не обернулось расходами, которые никогда не оправдают себя, перед установкой такой системы необходимо произвести тщательные расчеты.

Место установки – крыша

Монтаж на крышуФотоэлектрические системы монтируют на фасады зданий, устанавливаются на стенах, но, конечно же, наиболее подходящим местом для монтажа солнечных батарей является крыша – здесь обеспечивается максимальная освещенность элементов.

Зазор между кровельным покрытием и фотоэлектрическим модулем должен составлять не менее 5-10 см, так как в процессе работы происходит сильный нагрев элементов.

Оптимальная ориентация батареи – прямо на юг, также приемлемая эффективность достигается на юго-восточном и юго-западном направлении.

Для увеличения эффективности разработана специальная подвижная система слежения за Солнцем, автоматически выполняющая поворот солнечной батареи с тем, чтобы обеспечить наилучшую в этот момент ориентацию.

Огромное значение имеет также степень наклона поверхности фотоэлектрического модуля. Оптимальным считается наклонное размещение: под углом от 15 до 90 градусов, в зависимости от географической широты местности. Для европейской части России эти значения составляют от 30 до 60 градусов.

На практике расположение солнечной батареи в первую очередь зависит от конструкции крыши, при установке нужно выбирать ориентацию и угол наклона, максимально близкие к оптимальным расчетным.

Существует три основных типа модулей:

Свободностоящая солнечная батарея

  • наклонные – подходят для скатных крыш;
  • горизонтальные – размещаются на плоских крышах;
  • свободностоящие – монтируются с помощью отдельной конструкции.

В самостоятельный вид можно выделить новинки строительного рынка – это фотоэлектрические панели, интегрированные в архитектурные элементы конструкции здания.

Ярким примером служит фотогальваническая черепица «Тегосолар»: это кровельное покрытие, способное генерировать электричество.

Причиной снижения КПД могут служить деревья, опавшие листья, дымоходы, антенны, здания, расположенные по соседству, или другие объекты, тень от которых полностью или частично закрывает установленную на крыше батарею.

Этот фактор имеет большое влияние на работу системы, и его нужно обязательно учитывать при монтаже.

Аккумулятор, инвертор, блок управления и другие необходимые элементы можно разместить в любом удобном месте – например, в подсобном помещении.

Солнечные батареи на крышеКрепежные элементы, стойки, рейки выполняются из металла.

Это может быть:

Особенности конструкции

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что фотоэлектрический модуль

состоит из двух тонких пластин – полупроводника, посредством которого происходит преобразование солнечной энергии в электричество.

Фотоэлектрический модульВырабатывается постоянный ток, для превращения его в переменный используется инвертор.

Также в систему электроснабжения входят аккумуляторы – ведь интенсивность солнечного излучения неравномерна на протяжении суток, и контроллер.

Для системы небольшой мощности существенны потери напряжения в кабеле – его следует делать максимально коротким.

Какие данные нужны для расчетов

Начнем с того, что нужно определить коэффициент солнечной инсоляции. Интенсивность солнечного света для своего региона можно найти в метеорологических таблицах: там уровень солнечной радиации указывается для каждого города помесячно.

Коэффициент инсоляцииВторое, что необходимо узнать, – это мощность электроприемников. Можно запитать как весь дом полностью, так и несколько приборов и лампочек, для остальных потребителей подав питание от обычной электросети.

Данные показатели рассчитывается следующим образом: паспортная мощность потребителя умножается на количество часов работы в сутки.

Данные для всех потребителей, которые будут снабжаться энергией от солнечной батареи, суммируются.

Батарея площадью 1 кв. м сможет обеспечить электроэнергией устройство мощностью в 120 Вт – это среднее значение.

Солнечная батарея в качестве источника энергии может использоваться в доме, удаленном на большое расстояние от электрических сетей, когда подключение к стационарному электроснабжению не оправдано экономически.

Особого внимания заслуживает тот факт, что мощность домашней электростанции можно наращивать постепенно, увеличивая количество батарей.

В расчетах нужно также учитывать потери на заряд-разряд аккумулятора, разницу между оптимальным расчетным и реальным наклоном и ориентацией панелей. Эти данные вводят в расчетные формулы с помощью поправочных коэффициентов.

Рекомендации по установкеРекомендации по установке

  • Перед монтажом правильность расчетов можно проверить с помощью специальных компьютерных программ.
  • Солнечные батареи следует беречь от механических повреждений. В случае необходимости над элементом можно установить снегозадержатели или снегорассекатели.
  • Аккумулятор должен быть надежно защищен от попадания влаги.
  • Крепление панелей необходимо выполнять надежно – им придется выдерживать порывы ветра, снегопады и прочие погодные неурядицы.

Гарантии хорошей погоды не может дать никто, количество солнечных дней в году, указанное в справочнике – усредненный показатель, и на практике значения часто отличаются от среднестатистических. К тому же, занимая обширную площадь, солнечные батареи имеют невысокий КПД.

Однако желание обеспечить свой дом электроэнергией от независимого от общих сетей и к тому же экологичного источника в регионах с большим количеством солнечных дней в году экономически оправдано.

Регулярный рост цен на электроэнергию в разы сокращает срок окупаемости автономной системы. Ведь, оплатив покупку и установку оборудования однажды, долгие годы можно пользоваться бесплатным электричеством.

Pin It

7 комментариев

  1. Добрый день. Помогите правильно спроектировать крышу для размещения на ней солнечных батарей. Я планирую летом начать строительство загородного дома. Сейчас работаю над проектом этого дома. Уже запланировал, что вся крыша будет полностью покрыта солнечными батареями. У меня возник вопрос. Какая крыша будет наиболее эффективной для размещения солнечных батарей? Сколько скатов лучше делать, и какой уклон крыши будет оптимальным для Российской Федерации?

    • Добрый день, уважаемый Виталий. Изначальное проектирование крыши под солнечные батареи – очень хорошая идея. Это действительно позволит сделать эффективность этих батарей максимальной. Но в связи с тем, что территория Российской Федерации очень большая, не существует единого оптимального уклона крыши. Чем ближе Ваш дом будет находиться к экватору, тем меньший нужен уклон крыши и наоборот, чем севернее будет построен Ваш дом, тем более крутой уклон потребуется. В любом случае, самой оптимальной крышей под солнечные батареи будет односкатная крыша. А вот ее уклон необходимо определять исходя из Вашего географического местоположения.

  2. Светлана Сергеевна 11.03.2018 в 5:48 пп - Ответить

    Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, насколько эффективны солнечные батареи в зимний период? Или они эксплуатируются только летом?

    • Здравствуйте, уважаемая Светлана Сергеевна. Эксплуатируются солнечные батареи, в любом случае, круглый год. Никто их не демонтирует и не отключает на зиму. Однако необходимо понимать, что их эффективность в зимний период напрямую зависит от количества солнечного и дневного света. В южных регионах России эффективность солнечных батарей может достигать 50% по сравнению с летним периодом. В северных регионах подобные конструкции зимой являются менее эффективными. Но в любом случае, необходимо рассматривать каждый регион индивидуально.

  3. Добрый день. Как боле правильно разместить солнечные батареи, если на моей крыше нет ската с южной стороны? У меня двухскатная крыша, но скаты размещены таким образом, что один смотрит на восток, другой – на запад. Можно ли в таком случае разместить солнечные батареи на крыше дома, или необходимо менять форму крыши? Заранее спасибо всем, кто откликнется.

    • Добрый день, уважаемый Иван. Вы можете установить солнечные батареи, как на восточную сторону крыши, так и на западную. При этом, эффективность батарей немного снизиться по сравнению с южной стороной. Переделывать форму крыши будет очень дорого. Намного дешевле будет, если Вы добавить пару квадратных метров солнечных батарей, чтобы увеличить общую производительность системы. Но в любом случае, для правильных расчетов Вам необходимо обратиться к специалистам.

  4. Добрый день. Планирую строительство дома в Геленджике, крышу полностью использовав под панели. Какой скат будет максимально эффективным?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>