Солнечная электростанция для дома и дачи — комплект 10 квт

Альтернативные виды энергетики становятся все более популярным и востребованным видом энергообеспечения жилья. Участки, расположенные вдали от магистральных линий электроснабжения, часто не имеют перспективы быть когда-либо подключенными к единой системе. Их владельцы вынуждены решать вопрос самостоятельно. Выбор у них не самый широкий — либо установка дизельной электростанции и постоянные расходы на топливо, либо использование ветрогенераторов и солнечных электростанций.

Возможность автономного электропитания

Солнечная электростанция 10 кВт — оптимальный вариант автономного источника питания для дома площадью около 100 м². Она способна полностью обеспечить потребности такого жилища при минимальном потреблении (или полном отсутствии) дополнительной сетевой энергии. Конструкция позволяет получать до 50 кВт/ч электроэнергии ежедневно, что способно удовлетворить не только потребности бытовых технических устройств, но и обеспечить отопление и горячее водоснабжение дома.

Существуют как полностью автономные системы, так и сетевые солнечные станции, действующие параллельно с потреблением сетевой энергии и способные излишки отдавать в сеть. В условиях России необходимости в поставках энергии пока не имеется, но реализованные примеры уже есть: Сергей Рыжиков (генеральный директор «1С-Битрикс») настроил такую систему у себя дома в Калининграде.

И в качестве дополнительного источника сетевые ресурсы используются довольно часто. Обычно необходимость приобретать солнечные батареи на дачу 10 кВт при имеющемся подключении бывает вызвана изношенностью и ветхим состоянием электрических сетей, частые и долгие перебои с подачей электроэнергии.

Возможность автономного электропитания выглядит очень заманчиво, но на деле все не так радужно. Проблема солнечной энергетики состоит в длительности светового дня и в зависимости от погодных условий. Зимой, когда длительность светлого времени составляет порядка 7-8 часов, вырабатывать достаточное количество электротока удается не всегда, и требуется дополнительный источник.

Состав комплекта и цены

В состав комплекта солнечной электростанции входят:

• набор солнечных панелей;
• инвертор, преобразующий постоянный ток от панелей или аккумуляторов в стандартный переменный ток 240 В;
• контроллер заряда. Обеспечивает контроль уровня заряда, не допускает перезаряд или слишком сильный разряд батарей;
• аккумуляторы (в конструкции сетевых СЭС не используются);
• соединительные кабели, провода и прочие комплектующие элементы.

Для более эффективной работы рекомендуется использовать трекинг-системы, поворачивающие панели в соответствии с перемещением солнца и обеспечивающие оптимальный угол наклона для приема энергии.

Сколько надо солнечных батарей на 10 квт

Часто у пользователей возникает вопрос — сколько надо солнечных батарей на 10 квт? Количество панелей определяется их размерами, типом фотоэлементов и прочими параметрами. Обычно комплект включает 40 отдельных модулей по 250 Вт каждый, но возможны и другие варианты.

Цены на комплект солнечной электростанции на 10 квт зависят от производителя и уровня приборов. В среднем, продукция из стран Европы примерно вдвое дороже, чем комплекты из стран Юго-Восточной Азии или Китая. В целом, комплект оборудования обходится в сумму порядка 500 тыс. руб., но и эта цена далеко не самая высокая. Если учитывать расходы на доставку, монтаж и пусконаладочные процедуры, стоимость заметно увеличится.

Кроме того, цены на солнечные батареи для дома сильно отличаются в зависимости от страны-изготовителя или фирмы. Даже в пределах Европы можно найти комплекты, стоимость которых отличается на 30-40 %, или еще больше. Поэтому, выбирая подходящий вариант, надо выяснить, какие предложения имеются на рынке и определиться со своими возможностями.

Советы по выбору

Монтаж панелей нужно проводить осторожно с соблюдением мер безопасности

Солнечные батареи всё больше входят в нашу повседневную жизнь, но существует достаточно много заблуждений на их счёт.

Ошибка 1.Солнечные панели обладают малой эффективностью.

• Средний КПД современных батарей приблизился к 20%, то есть один квадратный метр может выдавать 150–200 Ватт энергии в день. Другими словами, — за время эксплуатации станции в течение 25 лет можно получить около 1600000 Ватт бесплатного электричества.

Ошибка 2. Облака, туман или холод снижают выработку электроэнергии чуть ли не до нуля.

• Панели прекрасно работают и в пасмурную погоду, теряя при этом всего лишь до 20–30% своей мощности. Что касается отрицательных температур, то выработка электричества не падает, а увеличивается. Для не посвящённых в технические тонкости покажется парадоксом, что при +25°C солнечная батарея работает хуже, нежели при -10–20°C.

Ошибка 3.Фотопанели очень сложные устройства и требуют постоянного ухода.

• Отсутствие каких-либо движущихся частей делает устройства очень надёжными и позволяет служить им около 25 лет. Из профилактических мер – это периодическая мойка, примерно один раз в год, удаление снега или пыли.

Ошибка 4.Необходимо постоянно корректировать наклон панелей для обеспечения оптимального угла падения солнечных лучей.

• Достаточно выставлять один раз в три-четыре месяца угол наклона солнечных модулей, в соответствии с географическим местом расположения станции. Впрочем, многие владельцы домашних станций пренебрегают и этим, — потери оказываются невелики.

Ошибка 5.Фотоэлементы – это дорогое удовольствие.

• Не соответствует действительности. Во-первых, — это инвестиции в себя и своих детей. Во-вторых, средний срок окупаемости проекта около 10 лет, а при принятии законодательства о «зелёном тарифе», время не только сократится, но и станция начнёт приносить прибыль в прямом смысле слова.

Исходя из вышеприведённых выкладок и справочной информации, можно дать ряд советов по выбору станции:

• полностью автономная СЭС необходима там, где невозможно протянуть стационарную линию электропередач;

• автономная станция будет стоить дешевле, если использовать её в паре с ветрогенератором;

• сетевая станция – это долгосрочные инвестиции, но по непроверенным данным, в России всё-таки будут приняты соответствующие законы по альтернативным источникам энергии, и, тогда солнечная станция не только окупит себя за сравнительно короткое время, но и будет приносить прибыль;

• приобретать резервную станцию лучше ту, в которой заложены возможности постепенного наращивания мощности, путём добавления новых панелей;

• гибридная станция понадобится в местах с недостатком мощности стационарной сети или существуют периодические отключения электричества.

Прежде чем выбрать солнечную батарею, необходимо изучить представленную информацию, соотнести ее с особенностями вашего климата и размера помещения.

Нужно обратить внимание на несколько основных параметров.

• Мощность. Это главный критерий выбора. Чем больше мощность, тем шире сфера использования оборудования.
• Срок автономной работы. Если в вашем регионе часто бывают пасмурные дни, то лучше отдать предпочтение большой емкости аккумулятора. Так у вас всегда будет запас электричества на случай ненастной погоды.
• Климатические особенности. Для регионов с длительным зимним периодом и большим количеством облачных дней использование солнечной батарее не будет выгодным. Если только вы не готовы отказаться от электричества во благо окружающей среды.
• Класс работоспособности. Судя по отзывам покупателей, класс А наиболее долговечен и надежен. Поэтому лучше выбирать именно его.
• Производительность. Такой параметр напрямую зависит от размера батареи, объема аккумулятора, марки и даты производства оборудования. Выбирайте степень производительности в соответствии с вашими потребностями.
• Фирма-изготовитель. На сегодняшний день большой популярностью пользуются марки Sanyo, Jinko Solar, Sunpower и другие. Подойдите к выбору производителя со всей ответственностью, ведь от этого зависит качество работы батареи.

Но также стоит обязательно учесть размеры площади для установки батареи и примерную нагрузку, с которой она должна справляться.

Выбирая подходящую СЭС, необходимо определиться в своих предпочтениях и возможностях. Например, автономная электростанция будет полезна только в местности, где не имеется электросетей. Если они есть, но находятся в изношенном или аварийном состоянии, лучше присмотреться к гибридной (сетевой) электростанции, позволяющей периодически получать дополнительное питание от сети.

Солнечная электростанция хороша, если имеется дополнительный источник энергии. Обычно применяют ветрогенератор, не зависящий от времени суток или продолжительности светового дня. Тем более, что солнечные панели и ветряк могут сбрасывать энергию в единую систему, что позволяет использовать один комплект оборудования для обоих источников.

Имеется информация, что в России готовится пакет законов о «зеленой энергетике», в котором будут установлены правила передачи энергии в сеть. Если это произойдет, владельцы солнечных станций смогут получать вполне реальные деньги. В связи с этим, следует подбирать такое оборудование, которое позволяет по мере необходимости наращивать мощности путем подключения дополнительных панелей.

Виды панельных СЭС

Домашние электростанции по принципу действия подразделяются:

• автономные;
• сетевые;
• гибридные.

Автономная станция

Схема автономной станции

В состав входят, кроме солнечных панелей, накопительные аккумуляторы, что позволяет создать полностью независимую от внешних источников систему электроснабжения. Существенный минус такой станции, — её высокая стоимость, на две трети зависящая от количества накопителей электрической энергии.

Сетевая СЭС

Схема сетевой СЭС

У этой станции отсутствуют дорогостоящие аккумуляторы. Применяется такая схема при наличии стационарной электрической сети. Полученная солнечная энергия идёт на нужды потребителей. При избытке, часть электричества отдается в сеть, при недостатке – добирается из неё дополнительно.

В последнем случае электросеть несёт роль своеобразного аккумулятора. Минус схемы – зависимость от наличия электроэнергии в стационарной сети. Изготавливают сетевые станции для дома мощностью до 10 и более кВт.

Гибридная установка

Схема гибридной установки

В ней используются обе, вышеуказанные схемы. Такое сочетание, позволяет снизить общую стоимость СЭС и одновременно может компенсировать форс-мажорные обстоятельства, например, при обрыве стационарной электросети или возникновении непредвиденных пиковых нагрузок.

Обзор моделей СЭС и их производителей

Комплект СЭС

Компания «МикроАРТ», является разработчиком и изготовлением «под ключ» комплектов солнечных станций, в которых применяются собственные разработки и импортные аналоги. В солнечных панелях используются монокристаллические фотоэлементы.

Например:

• Солнечная электростанция «Автономная энергия» Супер Эконом». Мощность одновременно подключаемых приборов достигает 2 кВт. Может применяться автономно или в качестве сетевого или гибридного устройства. Цена 133530 рублей.

Фирма Солнечные решения (Hevel SOLAR) проектирует и изготавливает из отечественных и импортных узлов автономные и сетевые станции мощностью 3–20 кВт. Пример:

• Солнечная электростанция ЭКО–Хевел 3 кВт/24. Состоит из 24 фотомодулей с номинальной мощностью до 3 кВт. Занимаемая площадь под солнечные панели около 100 кв.м. Стоимость определяется индивидуально.

Компания «Авелар Солар Технолоджи» создана в 2011г.  с целью разработки и продвижения на рынках России и стран СНГ фотоэлектрических станций любой мощности. Одно из достижений – строительство на Алтае станции мощностью 5 МВт. Менее мощные установки 3–5 кВт применяются в больничных учреждениях Башкирии и Оренбургской области. Стоимость рассчитывается индивидуально, исходя из заданных параметров станции.

Размеры статьи не позволяют осветить всех отечественных производителей, но их можно найти, воспользовавшись услугами интернета.

Преимущества и недостатки

Несмотря на то что в нашей стране способ преобразования световой энергии не так сильно распространен, как на Западе и в Америке, россияне активно обращают внимание на такой способ добычи электричества.

Он имеет большое количество весомых достоинств:

• является автономным и независимым источником электричества,

• позволяет существенно снизить расходы на оплату счетов за свет.

• представляет собой самый экологичный способ создания цивилизованных условий.

А также солнечные батареи отличаются высокой эффективностью, надежностью и продолжительным сроком службы. По всем параметрам – это более чем достойная альтернатива традиционному способу подачи электрической энергии.

Однако вместе со всеми преимуществами у приборов есть определенные минусы.

Некоторые из них могут стать серьезным препятствием для возможности установки батарей:

• высокая цена;

• зависимость от погоды, времени суток и сезона.

При этом всегда есть риск приобрести некачественный товар у недобросовестных поставщиков. Или неправильно установить конструкцию, в связи с чем ее работа будет неэффективной.

Установка

Современные преобразователи солнечного света имеют простую и понятную конструкцию. Их можно установить самостоятельно или же воспользоваться помощью профессионалов. Все монтажные работы делятся на 2 этапа: крепление панелей и дополнительных элементов, последовательное подключение комплектующих деталей.

Для начала следует определиться с местом и вариантом размещения пластин. Они могут крепиться 3 способами.

• На крыше. В этом случае необходимо создать специальную опорную конструкцию из профилей.

• На стенах. Данный вариант крепления панелей используется значительно реже, но он также эффективен. Для монтажа батарей на стенах придется соорудить специальную рамную удерживающую систему.

• На отдельной опоре. Это оптимальный вариант, если крыша дачи уже старая и не отличается большой несущей способностью. Тогда элементы оборудования располагаются под окном дома.

В некоторых случаях панели солнечных батарей можно устанавливать на балконах. Это возможно, если они не будут закрываться высокими деревьями, соседними домами или прочими подобными препятствиями. Для монтажа приборов на балконе требуется сделать надежный металлический каркас на внешней части перил.

После того как вы определились с оптимальным местом для монтажа конструкции, можно переходить к установке оборудования. Помните, что крайне важно соблюдать заданный угол наклона, выравнивая его в соответствии с конкретной географической широтой. Это необходимо для обеспечения максимально эффективной работы солнечных батарей. И также не стоит забывать и об азимуте. Если ваша дача находится в северном регионе, то азимут будет составлять 180 градусов. Лучше закрепить пластины на боковой поверхности практически под прямым углом. Тогда у вас будет беспрепятственный доступ к конструкции для очистки ее от снега в зимний период. А значит, эффективность батарей будет всегда в порядке.

Сами панели крепятся на специальные кронштейны, которые обычно продаются в комплекте с оборудованием. Если у вас есть возможность пригласить специалиста по установке подобного оборудования или воспользоваться помощью более опытного товарища, то не отказывайтесь от этого.

Окупаемость

Один из основных вопросов, возникающих при рассмотрении того или иного источника электроэнергии, — это экономическая выгода или срок окупаемости. Но вначале необходимо проанализировать режим работы станции в течение суток.

Так как главный источник выработки электроэнергии – солнце, то ночное время можно вычеркнуть из режима работы станции, она будет бездействовать Утреннее и вечернее (сумеречное) освещение позволят вырабатывать панелями максимум 20–30% своей мощности, а ведь это самые пиковые нагрузки.

Утром просыпаемся, умываемся, готовим завтрак, попутно смотрим телевизор, орудуем утюгом, феном. Вечером всё тоже самое, но добавляется стирка, уборка, другие хозяйственные хлопоты, требующие потребление электричества.

Дневное время отличается минимальным уровнем потребления электроэнергии, кроме выходных, праздничных или отпускных дней. Ночью энергия необходима для уличных фонарей или домашних ночных светильников, работает холодильное устройство и, возможно, охранная система.

Отсюда следует вывод:

1. Применение сетевой СЭС в качестве вспомогательного устройства, обеспечивающего дневную подпитку электропотребителей, например, строительного инструмента, насоса для поливки садовых растений или электроинструмента, использующегося днём, при уходе за дачным участком.
2. Установка гибридной станции, аккумуляторы которой будут компенсировать утренние и вечерние пиковые нагрузки. Подзарядка накопителей будет осуществляться днём, в период минимального потребления электроэнергии.

Экономический аспект о возможности использования энергии солнца удобнее рассмотреть на конкретном примере:

• дано, — источник с максимальной пиковой нагрузкой до 5кВт в день, подключённый к стационарной электросети;
• круглосуточная эксплуатация станции, установленная в частном доме;
• пятидневный рабочий день, проживающих в этом доме, то есть, присутствуют утренние, вечерние пиковые нагрузки и полная загрузка станции в выходные, праздничные и отпускные дни;
• наличествует земельный участок под газон-огород, живность – максимум собака или кошка, или и то и другое.

Исходя из приведённых данных, следует, что более предпочтительным будет использование гибридного устройства.

• солнечные монокристаллические панели со средним КПД 20% и максимальной мощностью 200 Вт, 6 шт., усреднённая цена 20000 руб.;
• необслуживаемые гелевые аккумуляторы, 2 шт., стоимость единицы 20000 руб.;
• инвертор, — 1 шт. по 90000 руб.

Итого, полный комплект станции (со всеми приборами) обойдётся около 300000 рублей.

Средний срок службы панелей до 25 лет, батарей – до 12 лет. Последних придётся докупить, то есть стоимость стации за весь период эксплуатации составит 350000 рублей. При расчётах не учитывалось улучшение технических АКБ, падение мощности панелей до 80% от изначальных показателей.

Тариф на электроэнергию в 2015 г. составлял для населения 3,5руб/кВт*час. Ориентировочный прогноз роста тарифов около 10% в год.

Тогда, за весь период эксплуатации, изменение тарифа составит:

Общая наработка электростанции составит: 25 лет х 365 дней = 21875 дней.

Расходы в день: 350000 рублей / 21875 дней = 16 руб./день, то есть с 2031года деньги, потраченные на оборудование, полностью вернутся, и начнётся чистая экономия. При более высоких ставках на тариф электроэнергии, например, при ежегодном росте в 15%, срок окупаемости наступит с 2026г.

К сожалению, но в России до сих пор не разработан и принят пакет законов о так называемом «зелёном» тарифе. Такой способ оплаты действует в США, большинстве стран Европы и Украине. Он подразумевает выкуп излишков электричества у населения по повышенным тарифам, например, стоимость продаваемой электроэнергии и выкупаемой, на Украине, различается около трёх раз. При таких же условиях в России, срок окупаемости солнечных станций составлял бы 3–6 лет.

Отзывы владельцев

Наиболее ценную информацию по эффективности и пользе солнечных электростанций можно получить от их владельцев. Рассмотрим некоторые из них:

• Комплект используется в средней полосе России. Замечен некоторый перекос в производительности системы — зимой приходится использовать дополнительный источник, а летом имеется переизбыток энергии.
• Установили солнечную электростанцию уже 3 года назад. С тех пор за электричество практически не платим.
• Используем солнечную установку, но ее на все не хватает. Дополняем недостаток сетевым электричеством, хоть и немного. Платим гораздо меньше, иногда вовсе не приходится платить.

Судя по отзывам, от работы СЭС имеется несомненная польза. С введением в России «зеленого тарифа» пользование СЭС станет выгодным экономически, тогда можно будет говорить о солнечной энергетике более предметно, на основании широкой практики.

Используемые источники:

energo.house, stroy-podskazka.ru, ekopower.ru