Сонячна батареї для опалення приватного будинку

Сонячна батареї для опалення приватного будинку

Популярність, якою користуються альтернативні джерела енергії, має багато причин. Одна з них полягає в можливості використовувати сонячні панелі для опалення будинку та убезпечити себе від перебоїв з живленням в традиційній мережі. Великої потужності для цього не потрібно, а широкий спектр конструктивних рішень дозволяє вибрати найбільш підходящі з них в залежності від поставлених завдань.

Способи організації автономної опалювальної системи на енергії сонця

Існує два основні варіанти застосування сонячних батарей для опалення приватного будинку.

     1. Автономне живлення для електричного або газового котла.

Для цієї мети використовується міні СЕС, яка виробляє електричний струм з сонячного випромінювання. Розрахунок станції робиться так, щоб генерації вистачало на забезпечення цілодобової роботи котла. Такий вид опалювальної системи оптимальний для регіонів з невеликою кількістю похмурих днів в році.

     2. Батареї для нагріву теплоносія.

Другий спосіб опалення будинку сонячними батареями вимагає введення в конструкцію додаткових елементів – колекторів. Конструктивно вони являють собою порожнисті трубки з теплоносієм, нагрів яких здійснюється за рахунок роботи панелей.

З метою підвищення продуктивності кут нахилу фотоелектричних перетворювачів рекомендується змінювати в залежності від сезону і розташування сонця на небі.

Переваги та недоліки сонячних батарей для опалення заміського будинку

Основні переваги організації обігріву приміщень за допомогою енергії сонця наступні:

  • повна автономність – власника домашньої СЕС не залежить від стабільності роботи центральних електромереж, підняття тарифів на енергоносії та стан економіки країни;
  • економічність – тандем сонячної станції і трубопровідної опалювальної мережі всередині будинку дозволяє істотно зменшити витрати на гаряче водопостачання;
  • екологічна чистота – робота геліоустановки не потребує класичних видів палива, що забруднюють навколишнє середовище;
  • загальнодоступність – невеликі автономні системи не потребують отримання дозволів на їх встановлення та використання.

Серед недоліків необхідно відзначити:

  • сонячні батареї, які забезпечують опалення будинку досить дорогі, та невеликі автономні системи навряд чи окупляться фінансово;
  • продуктивність СЕС сильно залежить від зовнішніх чинників – сезону, рівня сонячної інсоляції та географічного розташування об’єкта;
  • малопотужні станції зазвичай грають лише резервну роль, залишаючи основну за традиційними газовими котлами.

Варіанти організації опалювальних систем на сонячній енергії

Для повноцінного та оптимального функціонування системи необхідні наступні елементи.

Варіант №1. Батареї + Сонячні колектори.

Дана схема зручна і перевірена роками. Якщо установка опалювальної системи ведеться «з нуля», цей варіант найбільш зручний.

Варіант №2. Нарощування потужності вже наявної СЕС і придбанняелектрокотла.

Якщо у Вас вже є сонячні батареї, але вони використовуються тільки для живлення електроприладів, є сенс організувати опалення будинку шляхом придбання ще кількох фотоелектричних панелей і нагрівального котла з розподільною розводкою.

Крім того, в обох випадках знадобляться акумуляторні батареї, завдання яких полягає в накопиченні енергії вдень ​​і віддачі її в систему вночі.

Наскільки точним виявиться розрахунок станції, може показати тільки практика. Пов’язано це з неможливістю передбачити частоту виникнення форс-мажорних обставин – перебоїв в центральній електромережі, мінливості погоди, технічних поломок і т.д. Заздалегідь встановлювати свідомо надлишкову потужність фінансово недоцільно. Набагато простіше після року-двох експлуатації придбати додаткові батареї і / або наростити ємність АКБ.

Сонячні батареї і допоміжне обладнання для опалення приватного будинку

Найбільш простим способом реалізації даної ідеї є звернення в спеціалізовану компанію. В цьому випадку система опалення від сонячних батарей буде змонтована швидко, надійно і на високому професійному рівні, хоча витрати на проект збільшаться приблизно на 10-15%.

Другий спосіб – самостійна збірка і запуск міні-електростанції. Але на шляху власника чекають чималі труднощі. Крім детального проекту і розробки схеми підключення, потрібно буде придбати наступне обладнання:

  • комплект сонячних панелей для опалення будинку точно розрахованої потужності;
  • АКБ достатньої ємності для накопичення і зберігання енергії;
  • інвертор для перетворення струму;
  • контролер, який керує рівнем заряду / розряду АКБ;
  • периферійне устаткування і сполучні кабелі;
  • нагрівальний бак.

Важливо! При покупці акумуляторів настійно рекомендується використовувати в єдиній системі батарей тільки вироби однакової ємності, виробника, марки та навіть партії випуску.

Сукупна потужність і продуктивність системи зазвичай підбирається з таким розрахунком, щоб забезпечити автономне функціонування системи на протязі не менше 24 годин. Ємність АКБ повинна становити не менше 40% добового споживання, тобто 400 А*год при використанні генерації в 1 кВт, 2000 А*год для 5 кВт і т.д.

Підключення електронагрівального бака проводиться до инвертора з одного боку, і до труб опалення – з іншого.

Місце встановлення сонячних батарей для опалення заміського будинку і методи збільшення продуктивності

Оптимальним місцем для монтажу фотоелектричних панелей є дах будинку, а допоміжне обладнання зазвичай встановлюють в підвалі або на горищі. На стадії розробки проекту необхідно враховувати такі правила:

  • розміщувати батареї слід так, щоб на їх робочі поверхні не падала тінь від розташованих поблизу дерев, будівель і інших високих конструкцій;
  • кріплення необхідно підбирати з урахуванням матеріалу покрівлі;
  • при монтажі на нерухомих кронштейнах кут нахилу повинен складати близько 45 градусів, з поправкою на географічну широту; при наявності регульованих кріплень змінювати кут нахилу рекомендується не рідше двох разів на рік;
  • якщо сонячні батареї, призначені для опалення будинку, зорієнтовані строго на південь, їх продуктивність буде максимальною; при направленні на південний захід і південний схід втрати складуть близько 5%, на захід або схід – до 20%.

Оптимальні типи сонячних панелей для України

Зовсім недавно Ілон Маск анонсував великі знижки на власні фотоелектричні елементи, що інтегруються безпосередньо в покрівельний матеріал. Використана в них інноваційна тонкоплівкова технологія дозволяє ефективно поглинати енергію навіть за умови часткового затінення. Для українських реалій перспективне покриття SolarRoof від Tesla поки занадто дороге. Але їм не поступаються в продуктивності набагато дешевші сонячні батареї для опалення приватного будинку іншого американського виробника, компанії FirstSolar.

Використовуючи ту ж технологію, але на основі рідкоземельного телуриду кадмію (CdTe), ці панелі на 20% вигідніше кремнієвих аналогів. Середньорічний виграш в генерації досягається за рахунок особливості тонких плівок ефективно працювати при далеко не найсприятливіших умовах – хмарності, спеці, розсіюванні світла, великих кутах нахилу, значному відхиленні від ідеального азимутного напряму і т.д.

В Україні на продукції FirstSolar спеціалізується компанія GreenTechTrade. Замовити обладнання, монтажні роботи «під ключ» і зробити попередній розрахунок станції можна на нашому офіційному сайті.

Будівництво сонячних
електростанцій "під ключ"

Готові інвестиційні проекти