Cолнечные батареи для отопления частного дома

Cолнечные батареи для отопления частного дома

Популярность, которой пользуются альтернативные источники энергии, имеет много причин. Одна из них состоит в возможности смонтировать солнечные панели для отопления дома и обезопасить себя от перебоев с питанием в традиционной сети. Большой мощности для этого не требуется, а широкий спектр конструктивных решений позволяет выбирать наиболее подходящее из них в зависимости от поставленных задач.

Способы организации автономной отопительной системы на энергии солнца

Существует два основных варианта применения солнечных батарей для отопления частного дома.

  1. Автономное питание для электрического или газового котла.

Для этой цели используется мини СЭС, вырабатывающая электрический ток из солнечного излучения. Расчет станции делается так, чтобы генерации хватало на обеспечение круглосуточной работы котла. Такой вид отопительной системы оптимален для регионов с небольшим количеством пасмурных дней в году.

  1. Батареи для нагрева теплоносителя.

Второй способ отопления дома солнечными батареями требует введения в конструкцию дополнительных элементов – коллекторов. Конструктивно они представляют собой полые трубки с теплоносителем, нагрев которых осуществляется за счет работы панелей.

С целью повышения производительности угол наклона фотоэлектрических преобразователей рекомендуется изменять в зависимости от сезона и расположения солнца на небе.

Достоинства и недостатки солнечных батарей для отопления загородного дома

Основные преимущества организации обогрева помещений с помощью энергии солнца следующие:

  • полная автономность – владельца домашней СЭС не беспокоит стабильность работы центральных электросетей, поднятие тарифов на энергоносители и состояние экономики страны;
  • экономичность – тандем солнечной станции и трубопроводной отопительной сети внутри дома позволяет существенно уменьшить расходы на горячее водоснабжение;
  • экологическая чистота – наличие гелио установки делает ненужным сжигание классических видов топлива, загрязняющих окружающую среду канцерогенными веществами и ядовитыми газами;
  • общедоступность – небольшие автономные системы не нуждаются в получении разрешений на их монтаж и использование.

Среди недостатков необходимо отметить:

  • солнечные батареи, которые обеспечивают отопление дома, сравнительно дороги, и небольшие автономные системы вряд ли окупятся финансово;
  • производительность СЭС сильно зависит от внешних факторов – сезона, уровня солнечной инсоляции и географического расположения объекта;
  • маломощные станции обычно играют лишь резервную роль, оставляя основную за традиционными газовыми котлами.

Варианты организации отопительной системы на солнечной энергии

Для полноценного и оптимального функционирования системы необходимы следующие элементы.

Вариант №1. Батареи + Солнечные коллекторы.

Данная схема удобна и проверена годами. Если установка отопительной системы ведется «с нуля», этот вариант наиболее удобен.

Вариант №2. Наращивание мощности уже имеющейся СЭС и покупка электрокотла.

Если у Вас уже имеются солнечные батареи, но они используются только для питания электроприборов, имеет смысл организовать отопление дома путем приобретения еще нескольких фотоэлектрических панелей и нагревательного котла с распределительной разводкой.

Кроме того, в обоих случаях понадобятся аккумуляторные батареи, чья задача состоит в накоплении энергии днем и отдачи ее в систему ночью.

Насколько точным окажется расчет станции, может показать только практика. Связано это с невозможностью предугадать частоту возникновения форс-мажорных обстоятельств – пропажи питания в центральной электросети, непостоянства погоды, технических поломок и т.д. Заранее устанавливать заведомо избыточную мощность финансово нецелесообразно. Гораздо проще после года-двух эксплуатации приобрести дополнительные батареи и/или нарастить емкость АКБ.

Солнечные батареи и вспомогательное оборудование для отопления частного дома

Наиболее простым способом реализации данной идеи является обращение в специализированную компанию. В этом случае система отопления от солнечных батарей будет создана быстро, надежно и на высоком профессиональном уровне, хотя затраты на проект увеличатся примерно на 10-15%.

Второй способ – самостоятельная сборка и запуск мини-электростанции, сопряженная с немалыми трудностями. Помимо безошибочно составленного проекта и разработки схемы подключения, Вам понадобится приобрести следующее оборудование:

  • комплект солнечных панелей для отопления дома точно рассчитанной мощности;
  • АКБ достаточной емкости для накопления и хранения энергии;
  • инвертор для преобразования тока;
  • контроллер, управляющий уровнем заряда/разряда АКБ;
  • периферийное оборудование и соединительные кабели;
  • нагревательный бак.

Важно! При покупке аккумуляторов настоятельно рекомендуется использовать в единой батарее только изделия одинаковой емкости, производителя, марки и даже партии выпуска.

Совокупная мощность и производительность системы обычно подбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить автономное функционирование системы на протяжении не менее 24 часов. Емкость АКБ должна составлять не менее 40% суточного потребления, т.е. 400 А*ч при использовании генерации в 1 кВт, 2000 А*ч для 5 кВт  и т.д.

Подключение электронагревательного бака производится к инвертору с одной стороны, и к трубам отопления – с другой.

Место установки солнечных батарей для отопления загородного дома и методы увеличения производительности

Оптимальным местом для монтажа фотоэлектрических панелей является крыша дома, а вспомогательное оборудование обычно устанавливают в подвале или на чердаке. На стадии разработки проекта необходимо учитывать следующие правила:

  • размещать батареи следует так, чтобы на их рабочие поверхности не падала тень от расположенных поблизости деревьев, строений и прочих высоких конструкций;
  • крепеж необходимо подбирать с учетом материала кровли;
  • при монтаже на неподвижных кронштейнах угол наклона должен составлять около 45 градусов, с поправкой на географическую широту; при наличии регулируемых креплений изменять угол наклона рекомендуется не реже двух раз в год;
  • если солнечные батареи, предназначенные для отопления дома, сориентированы строго на юг, их производительность будет максимальной; для направления на юго-запад и юго-восток потери составят около 5%, на запад или восток – до 20%.

Оптимальные типы солнечных панелей для Украины

Совсем недавно Илон Маск анонсировал продажу с большой скидкой собственных фотоэлектрических элементов, интегрируемых непосредственно в кровельный материал. Используемая в них инновационная тонкопленочная технология позволяет эффективно поглощать энергию даже при условии частичного затенения. Для украинских реалий перспективное покрытие Solar Roof от Tesla пока слишком дорого. Но им не уступают в производительности гораздо более дешевые солнечные батареи для отопления частного дома другого американского производителя, компании First Solar.

Используя ту же технологию, но на основе редкоземельного теллурида кадмия (CdTe), эти панели на 20% выгоднее кремниевых аналогов. Среднегодовой выигрыш в генерации достигается за счет особенности тонких пленок эффективно работать при далеко не самых благоприятных условиях – облачности, жаре, рассеивании света, больших углах наклона, значительном отклонении от идеального азимутного направления и т.д.

В Украине на продукции First Solar специализируется компания Green Tech Trade. Заказать оборудование, монтажные работы «под ключ» и сделать предварительный расчет станции можно на нашем официальном сайте.

 

 

 

СТРОИТЕЛЬСТВО СОЛНЕЧНЫХ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ "ПОД КЛЮЧ"

ГОТОВЫЕ ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ПРОЕКТЫ