Что надо для питания дома солнечными батареями: Расчёт солнечных батарей подробно и понятно

Содержание

Как расcчитать солнечную электростанцию. Теория

Проектирование солнечной электростанции лучше всего поручить профессионалам. Инженеры компании Helios House бесплатно произведут для Вас все необходимые расчеты, подберут оборудование и предоставят схемы монтажа, если Вы планируете производить установку оборудования самостоятельно. Однако не так сложно самостоятельно рассчитать солнечную электростанцию тем, кто еще не забыл курс школьной физики. Приведем ряд советов для тех, кто все любит делать сам:

1. Начните с подсчета необходимого для Вас количества энергии или суточного потребления Вашего дома, кВт*ч/сутки. Эти данные можно списать с электросчетчика, либо произвести расчет в on-line калькуляторе на нашем сайте, указав все Ваши «потребители» и среднее время их работы.

2. Зайдите в on-line калькулятор и выберите место установки солнечной электростанции, воспользовавшись «поиском города по названию» или перетащив метку на карте.

Помните, что инсоляция в разных регионах нашей страны различна. Например, количество солнечных дней в Северо-Кавказском регионе значительно выше, чем в Ленинградской области, поэтому для южных регионов массив солнечных батарей всегда меньше при одинаковых потребителях.   

3. Далее выберите необходимое количество солнечных модулей из расчета выработки необходимого количества энергии относительно среднесуточного потребления Вашего дома. Вбейте в поле «Средняя нагрузка, кВт*ч/сутки» данные среднесуточного потребления или рассчитайте его в «калькуляторе». На графике появятся: кривая зеленого цвета — указывающая выработку выбранных Вами солнечных батарей в разрезе года (среднее показание на 1 сутки в месяц), и красная линия — указывающая уровень потребления, относительно выработки.

                                       

Что бы посмотреть количество энергии, вырабатываемое солнечными модулями в том или ином месяце — наведите курсор на точку на графике, расположенную над интересующим Вас месяцем.

Вы также можете выгрузить график выработки за все периоды. Для этого нажмите на закладку «Среднемесячная выработка электроэнергии, кВт*ч/сутки».

                      

3. Подберите необходимую суммарную емкость аккумуляторов исходя из количества запасаемой энергии. Для этого введите предполагаемую суммарную емкость аккумуляторных батарей в поле «Емкость аккумуляторов, Ач». Если в поле «Средняя нагрузка кВт*ч/сутки» указаны данные о потреблении, то в поле «Время автономной работы, ч» появятся данные о количестве часов автономной работы системы, относительно выбранной Вами емкости аккумуляторных батарей. Увеличивайте или уменьшайте суммарную емкость аккумуляторных батарей, добиваясь необходимого Вам показателя «время автономной работы». Помните, что используя отличные от рекомендуемых аккумуляторные батареи — необходимо указать также данные «Напряжение аккумуляторов, Вольт» и «Предельная глубина разряда, %».

4. Определитесь с резервной системой. При постоянной эксплуатации солнечной электростанции, особенно зимой, необходим резервный источник энергии на случай затяжной пасмурной погоды, когда энергии солнечных модулей не достаточно. Чаще всего в качестве дублирующей системы используют генератор или внешнюю электрическую сеть. Если сомневаетесь в том, какая резервная система будет для Вас экономичнее, то обратитесь за консультацией к инженерам нашей компании.

5. Подберите мощность преобразователя напряжения (инвертора) опираясь на суммарную мощность одновременно работающих приборов, которые планируете питать от солнечной электростанции.

Полученных Вами данных будет достаточно для подбора и комплектации Вашей солнечной электростанции! Теперь Вы можете получить документацию на выбранное оборудование и консультацию менеджера по вопросам монтажа.

                        

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее?

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее? Очень просто!

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее

Расчет небольших солнечных электростанций можно сделать достаточно просто вооружившись листом бумаги и ручкой. В этой статье мы расскажем основные принципы подбора оборудования для бытовых солнечных электростанций.

ВАЖНО:  комплектация солнечной системы никак не связана с площадью дома. Она зависит только от мощности подключаемого оборудования и количества потребляемой энергии.

Основными элементами солнечной электростанции являются:

·         Солнечные панели – они генерируют электроэнергию, и чем они мощнее и их больше, тем больше электроэнергии можно получить в течении дня.

·         Аккумуляторные батареи – в них происходит накопление элеткроэнергии, которую можно использовать в отсутствии солнца (ночью), когда выработки электричества на солнечных панелях нет.

·         Контроллер заряда аккумулятора – это устройство, которое позволяет обеспечить правильные режимы заряда аккумулятора. Выбор этого устройства, как правило, чисто технический момент за исключением выбора типа контроллера MPPT или ШИМ. Иногда контроллер заряда может быть встроен в инвертор.

·         Инвертор преобразователь напряжения – это устройство преобразует постоянный ток на аккумуляторах в переменный 220В, который используется во всех бытовых электроприборах. Мощность инвертора ограничивает максимальную мощность электропотребителей, которые могут быть подключены к системе.

Теперь подробно остановимся на каждом из этих элементов системы, для того, чтобы понять, какое именно оборудование и в каком количестве, нам потребуется.

 

Как выбрать инвертор – преобразователь напряжения

Подбор оборудования для системы начинается с выбора инвертора. Все инверторы делятся на 2 группы по форме выходного сигнала – чистый синус (форма сигнала в виде синусоиды) и модифицированный синус (форма сигнала в виде ступенек или трапеций). Если к системе будет подключаться любая индуктивная нагрузка: двигатели , компрессоры и т.д. то инвертор должен быть обязательно с чистым синусом на выходе. Т.е. если вы планируете подключать холодильник, насос, электроинструмент и т. д. то инвертор должен на выходе выдавать чистую синусоиду.

Если же подключаемая нагрузка это телевизоры, зарядные устройства, освещение и т.д. то модифицированный синус вполне подойдет.

Таким образом чистый синус имеет более широкую область применения, но и цена у него существенно дороже чем у инверторов с модифицированным синусом.

Итак, мы определили тип инвертора, который нам нужен, далее нужно определить его номинальную мощность. Для того, чтобы это сделать, нужно просуммировать мощность всех электроприборов которые могут быть включены одновременно. Мощность каждого прибора можно найти в инструкции или на самом устройстве. Например: холодильник (300Вт) + телевизор (70Вт) + насос (400Вт) + микроволновка (1000Вт) = 300Вт+70Вт+400Вт+1000Вт = 1770Вт. Соответственно в данном случае инвертор должен иметь номинальную мощность более 1770Вт. Кроме того важно понимать, что у некоторых приборов существуют пусковые токи, которые кратковременно появляются при запуске оборудования. Эти пусковые токи могут быть в 5-7 раз больше чем номинальные. Это важно учитывать при выборе инвертора. Благо у каждого инвертора есть запас прочности – пиковая нагрузка и зачастую эта характеристика в 2 раза больше номинальной мощности. Поэтому в данном примере инвертора номинальной мощностью 2000Вт хватит для обеспечения питанием указанных приборов, даже с учетом того, что у холодильника в момент пуска мощность может быть 300Вт*7=2100Вт.

Как рассчитать солнечные панели

Следующий вопрос  — как рассчитать сколько солнечных батарей нужно установить, чтобы их было достаточно для обеспечения нужным количеством электроэнергии.

Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте выясним, сколько же электроэнергии мы потребляем. Это можно сделать умножив мощность электроприборов на время их работы, например: лампочка мощностью 50Вт работая в течении 3х часов, израсходует 50вт*3ч=150Вт*ч электроэнергии. Таким образом, можно посчитать полное электропотребление за сутки, но есть и более простой способ – посмотреть показания электросчетчика за месяц и разделить на количество дней в месяце. К примеру: счетчик за месяц (30 дней) накрутил 150кВт*ч электроэнергии. В среднем за сутки получается 5кВт*ч электроэнергии.  Это значит, что массив солнечных панелей должен за солнечный день успеть сгенерировать такое же количество электроэнергии.

Солнечные панели бывают различного размера и мощности, и в каждом конкретном случае бывает удобнее использовать панели определенного размера, но, как правило, для средних и больших систем используются панели 250-300Вт, поскольку они наиболее оптимальны с точки зрения монтажа. Мощность панели это как раз то количество электроэнергии, которая она вырабатывает при полной освещенности. Т.е. если на солнечную панель 250Вт в течении 3х часов под прямым углом будет светить солнце, то она выработает 250Вт*3ч=750Вт*ч электроэнергии. Конечно в течении дня может быть достаточно облачно и мало света, поэтому та же самая панель при облачной погоде может вырабатывать в 3-4 раза меньше электроэнергии чем в солнечную погоду.  Таким образом для грубой оценки такой подход в расчетах может подойти.  Например если нужна система, которая летом должна вырабатывать 5кВт*ч электроэнергии в день, при условии, что в среднем в течении 4х часов на панель будет светить солнце (4ч*250Вт=1000Вт), то нам понадобится не менее 5 таких панелей.

Для более точного расчета необходимо использовать так называемые таблицы солнечной инсоляции, в которых указаны средние значения солнечной освещенности на 1 кв.м. за сутки в разных регионах нашей страны. К примеру в Астрахани в июне на поверхность наклоненную на 35градусов к горизонту за месяц проникает 197.7 кВт*ч энергии. За сутки в среднем получится около 6.6кВт*ч энергии. Конечно, не вся эта энергия будет преобразована в электрическую. У каждого модуля есть КПД (коэффициент полезного действия, не путать с КПД ФЭПа), в среднем это 16.5-17%. Это значит что нужно 6.6 кВт*ч умножить на 17%, в результате чего получим 1.12кВт*ч в сутки с одного квадратного метра солнечных панелей. Зная нужное нам количество энергии в сутки, к примеру 5кВт*ч, мы можем определить нужную нам площадь солнечных панелей – 5кВт*ч/1. 12кВт*ч=4.46м.кв. Солнечный модуль 250Вт имеет размеры 1650х990мм и площадь равную 1.64м.кв.. Таким образом 3х модулей по 250Вт будет достаточно для генерации 5кВт*ч электроэнергии в сутки на территории Астрахани в июне.

По такому принципу делаются профессиональные расчеты систем, поскольку нет более точных данных по работе солнечных панелей, чем статистические.

Сколько нужно аккумуляторов

Количество энергии которое может быть запасено в аккумуляторной батарее можно оценить по формуле «емкость умножить на номинальное напряжение». Например аккумулятор емкостью 100Ач и напряжением 12В, может запасти в себе 100Ач*12В=1200Вт*ч электроэнергии.

Зная, сколько энергии у нас расходуется в сутки, мы можем определить какая часть этой энергии расходуется из аккумуляторов в отсутствии солнца. Но поскольку срок службы аккумуляторов на прямую зависит от глубины его разряда, и не рекомендуется разряжать аккумуляторы ниже 50%, мы рекомендуем делать расчет аккумуляторов исходя из суточного потребления, например в сутки потребляется 5кВт*ч, это 5000Вт*ч. Разделив потребление на 12В, получим требуемую емкость банка аккумуляторов 5000Вт*ч/12В=416Ач. Т.е. 4 аккумулятора по 100Ач гарантированно не разрядятся полностью в течении дня, что позволит увеличить срок их службы, а также обеспечат необходимым количеством электроэнергии в отсутствии солнца – ночью.

Как выбрать контроллер заряда аккумулятора и что это такое можно прочитать по адресу: http://oporasolar.ru/articles/11066-kontrollery-zaryada . В этой статье мы не будем останавливаться на данном этапе.

Зима-Лето

Зимой солнца сильно меньше чем летом, поэтому если вы хотите полностью автономную систему, то все расчеты необходимо делать основываюсь на минимальных значениях солнечной инсоляции, которые, как правило наблюдаются в декабре-январе. Так вы гарантированно обеспечите себе автономное питание в течении года. К примеру в той же Астрахани, значение солнечной инсоляции в декабре в 4 раза меньше чем в июне, поэтому для автономной работы системы зимой, потребуется в 4 раза больше солнечных панелей.

Наличие внешней сети или генератора

Если у вас есть возможность подключиться к сети или генератору, то это позволит не покупать большое количество солнечных панелей, для обеспечения питанием в зимнее время. При длительном отсутствии солнца можно включить сеть или генератор для зарядки аккумуляторов не небольшой период времени до полной зарядки, и продолжать получать энергию от солнца.

На сегодняшний день есть большое количество инверторов со встроенным зарядным устройством аккумуляторов, вплоть до автоматического переключения на питание от сети в случае сильного разряда аккумуляторных батарей. Такие инверторы наиболее удобны в использовании и достаточно просты в подключении.

Таким образом, мы разобрались как можно сделать расчет солнечной электростанции, а если у вас остались вопросы вы можете позвонить нам и мы поможем вам разобраться!

Поддержка сети солнечными батареями

Очень часто нам задают вопрос – насколько эффективно и нужно ли вообще использовать солнечные батареи, если уже есть подключение к сети. Ответ на это вопрос зависит от многих факторов. Ниже рассмотрены некоторые типичные случаи и даны рекомендации по применению солнечных батарей в этих случаях.

1. Сеть есть, качество электроэнергии отличное, перерывов в электроснабжении не бывает.

Соединенная с сетью фотоэлектрическая система электроснабжения

Вы счастливчик! В этом случае экономического эффекта от применения солнечных батарей, скорее всего, сразу не будет. Стоимость электроэнергии, генерируемой от солнечных батарей, в настоящее время выше, чем при покупке от местных энергосетей. Поэтому возможна только экономия потребляемой электроэнергии, но не денег.

Точнее, стоимость электроэнергии выше, если брать срок окупаемости 10 лет. Если разделить затраты на покупку солнечных батарей на весь их срок службы, то стоимость 1 кВт*ч будет примерно равна той цене, которую мы имеет сейчас от сетей – 2,5-3 рубля за кВт*ч. Поэтому, на самом деле, солнечные батареи, вопреки распространенному мифу, уже сегодня не убыточны. Этот миф возник около 20 лет назад, когда стоимость солнечных батарей была в разы больше, а стоимость электроэнергии от сетей – в разы дешевле.

Учитывая стремительный рост тарифов на электроэнергию после реформы РАО ЕЭС, вполне возможно, что экономический эффект от соединенной с сетью солнечной электростанции станет положительным в ближайшие годы. Если вспомнить, что срок службы кремниевых фотоэлектрических модулей составляет как минимум 30 лет, то вполне возможно, что ваша фотоэлектрическая станция принесет вам существенную прибыль в течение времени ее эксплуатации.

Если вы решаете поставить солнечную батарею у себя в доме даже при наличии надежного централизованного электроснабжения, наиболее оптимальный вариант – это соединенная с сетью система, состоящая из:

  • солнечных фотоэлектрических панелей необходимой мощности
  • сетевых инверторов соответствующей мощности.
  • опционально можно поставить дополнительные счетчики электроэнергии (если такая функция не встроена в инвертор)

Все! Больше ничего не нужно для того, чтобы вы начали вырабатывать свою экологически чистую и, в каком-то смысле, бесплатную электроэнергию. Стоимость электроэнергии от соединенных с сетью фотоэлектрических станций гораздо ниже, чем в автономных системах, за счет того, что:

  1. Нет необходимости в аккумуляторах – сеть является бесплатным аккумулятором практически бесконечной емкости. Она принимает излишки энергии когда есть избыток солнечного электричества, и дает энергию, если солнечной энергии не хватает
  2. Сетевые инверторы дешевле батарейных
  3. В сетевой системе гораздо меньше элементов, чем в батарейной – не нужно аккумуляторов, соединителей аккумуляторов, контроллеров заряда, защитных устройств постоянного тока и т.п.
  4. Соединения на стороне переменного тока также проще – не нужно выделять в щитке нагрузку, которую нужно резервировать, не нужно заботиться о соответствии мощностей нагрузки и инвертора и т.д. Вы просто подключаете выход сетевого инвертора к щитку.
  5. Обслуживание практически не требуется

Все вышеперечисленное объясняет, почему во всем мире самыми распространенными системами являются соединенные с сетью.

Следует учитывать некоторые требования, которые имеют местные энергосети к подключению дополнительных источников энергии к сети. Обычно, для генерации энергии в сеть необходимо оформлять довольно дорогостоящее разрешение, да и дело это хлопотное. К сожалению, в отличие от продвинутых в отношении солнечной энергетики стран, наше законодательство пока не предусматривает безусловное подключение солнечных генерирующих мощностей к общей электросети.

Несмотря на то, что солнечные инверторы вырабатывают очень качественное напряжение, зачастую намного лучшее, чем напряжение в сети, сети не разрешают вашему электросчетчику просто крутиться в обратную сторону. И это даже невзирая на тот факт, что никакой опасности для сетей солнечные сетевые инверторы не представляют – они прекращают генерацию энергии как только в сети пропадает напряжение (например, его отключают для проведения ремонтных работ на линии электропередач).

Поэтому, для исключения претензий со стороны местных энергосетей, нужно обеспечить потребление всей электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями.

Справедливости ради нужно сказать, что в последнее время стало все больше таких объектов – люди просто хотят иметь у себя на крыше солнечные батареи. Тем самым они показывают, что заботятся о сохранении окружающей среды, думают о том, что они оставят своим детям после себя. К счастью, иметь солнечные батареи у себя дома становится даже модным! Это подтверждает в очередной раз известный закон развития рынка – на первом этапе новые технологии применяют “продвинутые” люди, которые уловили тенденции развития техники, и которые пользуются этими новыми технологиями несмотря на то, что они пока еще дороже традиционных решений.

2. Сеть есть, но выделенной мощности не хватает. Есть кратковременные перерывы в электроснабжении.

В этом случае есть достаточные основания рассмотреть введение в систему электроснабжения солнечных батарей и аккумуляторов. Очень часто выделяемой мощности электрических сетей недостаточно для питания всей нагрузки в доме. Это бывает связано как с лимитом на выделяемые мощности (например, в садовом товариществе ставят трансформаторную подстанцию определенной мощности, и каждому участку достается максимум 3 кВт), или с прогрессивной стоимостью подключения мощности сверх лимитированной (например, до 5 кВт одна цена, а все, что свыше 5 кВт – в 10 раз дороже).

Система в качестве основных элементов будет включать в себя блок бесперебойного питания (ББП), аккумуляторы, солнечные батареи. Инверторно-аккумуляторная система будет обеспечивать покрытие пиковых нагрузок. Солнечные батареи будут питать электрические потребители в доме, когда светит солнце, а если есть излишки электроэнергии от солнца – заряжать аккумуляторы. Далее возможны варианты, связанные с тем, как будет “обвязываться” система – по постоянному или по переменному току. Основные способы соединения различных источников тока рассмотрены на странице “Методы построения гибридных систем электроснабжения“.

Мы предлагаем различные комплекты систем резервного электроснабжения с поддержкой солнечными батареями и ветроустановками, с обвязкой как по переменному току, так и по постоянному.

Эти комплекты позволяют обеспечить резервное электроснабжение в доме при пропадании энергии в сети, а также уменьшить потребление электроэнергии от сети за счет солнечной энергии. Система работает параллельно с сетью централизованного электроснабжения в полностью автоматическом режиме.

Для того, чтобы обеспечить электроснабжение во время аварий в сетях централизованного электроснабжения в системе применены аккумуляторы. Их емкость зависит от количества электроэнергии, которое необходимо обеспечить во время перерывов в централизованном электроснабжении. Наличие аккумуляторов также позволяет перейти при желании на полностью автономную работу; однако в этом случае может потребоваться увеличить емкость аккумуляторов и мощность солнечных батарей.

Работа параллельно с сетью имеет неоспоримые преимущества.

  1. Аккумуляторы должны запасать энергию только в количестве, достаточном для обеспечения нагрузки во время перерывов в электроснабжении. А они, при наличии сети, бывают не часто.
  2. Так как аккумуляторы работают в буферном режиме и при наличии сети практически всегда полностью заряжены, можно применять более дешевые AGM аккумуляторы. Применение аккумуляторов глубокого циклирования позволяет закладывать  допустимый разряд до 80% (изредка такие АБ допускают глубоких разряд).
  3. Выработка энергии солнечными модулями повышается примерно на 15-30% за счет наиболее полного использования солнечной энергии. Солнечные модули работают всегда в точке максимальной мощности. Энергия потребляется в первую очередь резервируемой нагрузкой, излишки направляются на питание других потребителей в доме. Если ваш счетчик может учитывать электроэнергию, поставленную в сеть (т.е. считать в обратную сторону) , то можно “отматывать” счетчик в периоды, когда генерация энергии солнечными батареями больше потребления нагрузкой в доме. Этот режим является настраиваемым и может быть запрещен или разрешен настройками блока бесперебойного питания (ББП).
  4. Система при необходимости может добавлять мощность от солнечных батарей и от ББП к мощности сети. Это бывает необходимо при недостаточной подключенной мощности централизованной сети.
  5. Возможно ограничить потребление от сети настройками ББП. Если в системе применен ББП Xtender, можно также динамически ограничивать потребление от сети в зависимости от падения напряжения в сети – это очень полезно, если сеть “плохая” и напряжение просаживается при подключении мощной нагрузки. Это также полезно при питании от генератора небольшой мощности.
  6. В предлагаемой системе солнечные батареи работают через сетевой фотоэлектрический инвертор. Это позволяет повысить эффективность работы солнечных батарей на 20-30%.

Состав системы

  1. Солнечного фотоэлектрического инвертора мощностью 2-5 кВт
  2. Фотоэлектрических модулей общей мощностью от 2 до 5 кВт.
  3. Блока бесперебойного питания на 6 кВт
  4. Устройств защитного отключения (автоматы постоянного и переменного тока, предохранители и т.п.)
  5. Солнечный провод (специальный, с двойной изоляцией и стойкий к ультрафиолету) – для соединения солнечных панелей между собой и с коммутационным боксом
  6. Коннекторы для присоединения к модулями и инверторам
  7. Дополнительное электромонтажное оборудование (провода, кабельные наконечники, боксы, байпас и т. д.)

В системе могут применяться различные комплектующие. Некоторые варианты приведены в таблице ниже.

Провода переменного тока для подключения к розетке или щитку, а также автоматы переменного тока не входят в комплект. Используются уже имеющиеся в щитке или покупаются дополнительно.

Типовые комплекты таких систем есть в нашем Интернет-магазин в разделе “Комплекты – СБ+сеть“. Дополнительная информация по комплектующим – на страницах с описанием соответствующих товаров.

Эта статья прочитана 18464 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 50

    Повышение мощности сети с помощью комплектов бесперебойного электроснабжения Бурное развитие коттеджного строительства в последние годы привело к тому, что электрические сети не успевают развиваться соответственно потребностям в электроэнергии. Очень часто типичной выделенной мощности не достаточно для бесперебойного электропитания нагрузки в…

Солнечные батареи: как это работает

Солнечные батареи уже сейчас используются для питания самой разнообразной техники: от мобильных гаджетов до электромобилей. Как устроены, какими бывают и на что способны современные солнечные батареи, вы узнаете из этой статьи.

История создания

Так исторически сложилось, что солнечные батареи – это уже вторая попытка человечества обуздать безграничную энергию Солнца и заставить ее работать себе на благо. Первыми появились солнечные коллекторы (солнечные термальные электростанции), в которых электричество вырабатывает нагретая до температуры кипения под сконцентрированными солнечными лучами вода.

Солнечная термальная электростанция в испанском городе Севилья

Солнечные же батареи производят непосредственно электричество, что намного эффективнее. При прямой трансформации теряется значительно меньше энергии, чем при многоступенчатой, как у коллекторов (концентрация солнечных лучей, нагрев воды и выделение пара, вращение паровой турбины и только в конце выработка электричества генератором).

Современные солнечные батареи состоят из цепи фотоэлементов – полупроводниковых устройств, преобразующих солнечную энергию напрямую в электрический ток. Процесс преобразования энергии солнца в электрической ток называется фотоэлектрическим эффектом.

Данное явление открыл французский физик Александр Эдмон Беккерель в середине XIX века. Первый же действующий фотоэлемент спустя полвека создал русский ученый Александр Столетов. А уже в двадцатом столетии фотоэлектрический эффект количественно описал не требующий представления Альберт Эйнштейн.

Беккерель, Столетов и Эйнштейн – именно этому «трио» ученых мы обязаны созданием солнечных батарей

 

Принцип работы

Полупроводник – это такой материал, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо наоборот, их не хватает (p-тип). Соответственно, полупроводниковый фотоэлемент состоит из двух слоев с разной проводимостью. В качестве катода используется n-слой, а в качестве анода – p-слой.

Лишние электроны из n-слоя могут покидать свои атомы, тогда как p-слой эти электроны захватывает. Именно лучи света «выбивают» электроны из атомов n-слоя, после чего они летят в p-слой занимать пустующие места. Таким способом электроны бегут по кругу, выходя из p-слоя, проходя через нагрузку (в данном случае аккумулятор) и возвращаясь в n-слой.

Схема работы фотоэлемента

Первым в истории фотоэлектрическим материалом был селен. Именно с его помощью производили фотоэлементы в конце XIX и начале XX веков. Но учитывая крайне малый КПД (менее 1 процента), селену сразу же начали искать замену.

Массовое же производство солнечных батарей стало возможным после того как телекоммуникационная компания Bell Telephone разработала фотоэлемент на основе кремния. Он до сих пор остается самым распространенным материалом в производстве солнечных батарей. Правда, очистка кремния – процесс крайне затратный, а потому мало-помалу пробуются альтернативы: соединения меди, индия, галлия и кадмия.

Селен – исторически первый, а кремний – самый массовый материал в производстве фотоэлементов

Понятное дело, что мощности отдельных фотоэлементов недостаточно, чтобы питать мощные электроприборы. Поэтому их объединяют в электрическую цепь, тем самым формируя солнечную батарею (другое название – солнечная панель).

На каркас солнечной батареи фотоэлементы крепятся таким образом, чтобы их в случае выхода из строя можно было заменять по одному. Для защиты от воздействия внешних факторов всю конструкцию покрывают прочным пластиком или закаленным стеклом.

Мобильный телефон Samsung E1107 оснащен солнечной батареей

 

Существующие разновидности

Классифицируются солнечные батареи по мощности вырабатываемого электричества, которая зависит от площади панели и ее конструкции. Мощность потока солнечных лучей на экваторе достигает 1 кВт, тогда как в наших краях в облачную погоду она может опускаться ниже 100 Вт. В качестве примера возьмем средний показатель (500 Вт) и в дальнейших расчетах будем отталкиваться от него.

Наручные часы Citizen Eco-Drive с солнечной батареей вместо циферблата

Самым низким коэффициентом фотоэлектрического преобразования обладают аморфные, фотохимические и органические фотоэлементы. У первых двух типов он равен примерно 10 процентам, а у последнего – всего лишь 5 процентам. Это означает, что при мощности солнечного потока в 500 Вт солнечная панель площадью один квадратный метр будет вырабатывать соответственно 50 и 25 Вт электроэнергии.

Монтаж солнечных панелей на крыше жилого дома

В противовес вышеупомянутым типам фотоэлементов выступают солнечные батареи на основе кремниевых полупроводников. Коэффициент фотоэлектрического преобразования на уровне 20%, а при благоприятных условиях — и 25% для них привычное дело. Как результат, мощность метровой солнечной панели может достигать 125 Вт.

Гоночный электромобиль Honda Dream на солнечных батареях появился еще в 1996 г.

Конкурировать по мощности с кремниевыми солнечными батареями способны разве что решения на основе арсенида галлия. Используя это соединение, инженеры научились создавать многослойные фотоэлементы с КФП свыше 30% (до 150 Вт электричества с квадратного метра).

Портативная солнечная панель Solarland мощностью 130 Вт и стоимостью $860

Если же говорить о площади солнечных батарей, то существуют как миниатюрные «пластинки» мощностью до 10 Вт (для частой транспортировки), так и широченные «листы» на 200 Вт и более (сугубо для стационарного использования).

Беспилотный самолет, разработанный NASA Ames Research Center, способен на солнечной энергии пролететь от восточного побережья США до западного

На работу солнечных батарей может негативно влиять ряд факторов. К примеру, с ростом температуры снижается КФП фотоэлементов. Это при том, что солнечные батареи как раз-то и устанавливают в жарких солнечных странах. Получается своеобразная палка о двух концах.

Солнечную батарею Voltaic можно носить у себя за спиной

А если затемнить часть солнечной панели, то неактивные фотоэлементы не только прекращают вырабатывать электричество, но и становятся дополнительной, зловредной нагрузкой.

«Солнечное дерево – культурный и одновременно научный символ австрийского городка Глайсдорф

 

Крупнейшие производители

Лидерами глобального производства солнечных батарей являются компании Suntech, Yingli, Trina Solar, First Solar и Sharp Solar. Первые три представляют Китай, четвертая – США, а пятая, как нетрудно догадаться, является подразделением японской корпорации Sharp.

Гольфкар на солнечных батареях – бесшумное и экологически чистое средство передвижения

Американская компания First Solar не только производит солнечные батареи, но и принимает непосредственное участие в проектировании и строительстве солнечных электростанций. Мощнейшая в мире СЭС Агуа-Калиенте, которая находится в штате Аризона, США – дело рук инженеров First Solar.

Крупнейшую же украинскую СЭС «Перово» строила и снабжала солнечными панелями австрийская компания Activ Solar.

Китайская же компания Suntech прославилась тем, что готовила к летней Олимпиаде-2008 футбольный стадион под названием «Птичье гнездо» в Пекине. Вырабатываемая на протяжении дня с помощью солнечных батарей электроэнергия аккумулируется, а затем используется для освещения стадиона, полива травы на футбольном поле и работы телекоммуникационного оборудования.

Национальный стадион в Пекине густо усеян солнечными батареями производства Suntech

 

Выводы

Еще два десятилетия назад диковинкой казались микрокалькуляторы с фотоэлементами, что позволяло не менять в них «батарейку-таблетку» годами. Сейчас же мобильные телефоны со встроенной в заднюю крышку солнечной панелью никого не удивляют. А ведь это мелочь в сравнении с автомобилями и самолетами (пусть и беспилотными), которые научились передвигаться при помощи одной лишь солнечной энергии.

Будущее солнечных батарей видится точно таким же светлым, как само солнце. Хочется верить, что именно солнечные батареи позволят наконец-то вылечить смартфоны и планшеты от «розеткозависимости».

Можно ли зарядить солнечную батарею без солнца

Зарядка солнечной батареи без солнца в пасмурный день================================================================================

Каков принцип работы солнечной батареи? Полнофункциональное устройство, преобразовывающее солнечную энергию в электричество, состоит из трех элементов: фотоэлектрический элемент, контроллер заряда и аккумуляторная батарея (далее — АКБ). Для передачи нужного напряжения и силы тока на батарею, как правило, используются ШИМ-контроллеры заряда, которые помогают снизить нагрузку на батарею и продлить срок эксплуатации, благодаря уникальным алгоритмам контроля силы тока и напряжения при различных уровнях заряда АКБ.

Солнечный свет — основной источник энергии, обеспечивающий работу солнечной панели. Но извлечь энергию возможно и без солнца. Дело в том, что любой свет является источником энергии для фотоэлектрического элемента (солнечной панели). Другой вопрос — будет ли эффективен этот источник света для ваших целей?

Зарядка солнечной батареи в пасмурный день

Хоть и не видно солнца в пасмурную погоду, но электроэнергию солнечная панель выдавать будет. Облака — это не плотная штора, которой можно полностью перекрыть солнечный свет, поэтому часть лучей попадет на панель, и та сможет производить электроэнергию, необходимую для зарядки аккумуляторной батареи, хоть и не в таком объеме, как в безоблачный день. Количество получаемой энергии будет зависеть от площади солнечных панелей: чем больше площадь — тем больше электроэнергии вы сможете получать.

Еще один способ повысить эффективность солнечных батарей в облачную погоду — это использование контроллеров заряда МРРТ. Они увеличивают мощность системы при низком уровне освещенности или наличии облаков. MPPT-контроллеры сравнивают выдаваемое солнечными панелями напряжение и силу тока, уровень заряда АКБ и согласно заданному алгоритму выдают оптимальное соотношение напряжения/силы тока для зарядки батареи, которое может отличаться от номинального. Использование MMPT-контроллеров предпочтительней, чем применение ШИМ-контроллеров, так как с их помощью можно добиться большей мощности системы при условии недостатка прямого солнечного излучения.

Дополнительно стоит обратить внимание на чистоту солнечных панелей. Если панели загрязнены пылью, которую могло прибить дождем или нанести ветром, часть лучей будет отражаться от панели и соответственно количество получаемой энергии уменьшится. Для максимальной отдачи солнечные панели должны быть чистые. Варианты их очистки следует предусмотреть заранее, особенно если в вашем регионе снежные зимы. Покрытая снегом солнечная панель не будет производить электроэнергию.

Зарядка солнечных батарей от других источников света

Теоретически можно получать электроэнергию, направив искусственный источник света на солнечную панель. Например, направив луч прожектора с соседнего участка на ваши солнечные панели, вы получите небольшой всплеск активности фотоэлектрического элемента, но количество электричества, сгенерированного этим способом, будет ничтожно малым, его мощности вряд ли хватит, чтобы подзарядить телефон.

Но если вы в походе, у вас с собой есть портативное зарядное устройство и требуется немного зарядить какую-нибудь портативную технику, тут вам могут помочь все подручные средства, вплоть до разведения огня и зарядки телефона от света пламени. Конечно, способ сомнительный, но в ограниченных условиях, возможно, и будет неплохим подспорьем. Единственное, вам нужно расположить портативную солнечную панель на таком расстоянии от огня, чтобы она могла получать максимальное количество производимого света и не повредиться от теплового излучения костра. И возможно, поддерживая огонь продолжительное время, вам удастся хоть немного подзарядить ваше устройство.

Таким образом, для зарядки солнечных батарей можно использовать абсолютно любой источник света. Другое дело — хватит ли мощности источника для обеспечения ваших потребностей. В любом случае перед покупкой систем солнечных батарей настоятельно рекомендуется получить исчерпывающую консультацию у специалистов. А при проектировании системы — предусмотреть достаточный запас площади солнечных панелей для генерирования электроэнергии в сложных погодных условиях.

Как правильно подключать солнечные панели разной мощности (PV модули) — Бесперебойное Питание — Каталог статей — ВЕГА

Подключение солнечных панелей разной мощности — как это сделать правильно? — Кстати, внизу вас ждет подарок!
Очень часто при расширении системы с солнечными батареями возникает вопрос: как подключить солнечные панели разной мощности и разного напряжения — последовательно или параллельно?
Рассмотрим решение этой задачи на конкретном примере.
Допустим, у вас уже есть система с контроллером заряда VICTRON MPPT 75/15,

к которому подключена единственная солнечная панель мощностью 100 Вт (рабочее напряжение 20В и максимальный ток 5А). И вы приобрели еще одну панель с выходной мощностью 130 Вт (рабочее напряжение 24В и выходной ток 5,4А).
Необходимо помнить, что последовательно соединять панели можно до тех пор, пока суммарное напряжение холостого хода панелей не достигнет максимального допустимого входного напряжения контроллера (для данного примера — это 75В, на что указывает первая цифра в названии контроллера). При этом надо ОБЯЗАТЕЛЬНО учитывать, что напряжение ХХ выбирается для самых низких температур вашего региона. Эта информация всегда представлена в справочной документации на солнечную панель. Напоминаем, что повреждение MPPT-контроллера высоким напряжением не является гарантийным случаем. Будьте внимательны при подборе оборудования.

Видео обзор небольшого и недорогого инвертора для дома.
Газовый котел, освещение и телевизор работает всегда! Гарантия на оборудование 5 лет.
Бесплатная установка и доставка. Заполните анкету и мы вам перезвоним.

Забегая вперед, скажем , что возможны оба способа подключения панелей. Но для каждого из них существуют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим иллюстрацию, поясняющую наш пример.

На рисунке представлены оба варианта подключения панелей.
Как видно из приведенных внизу рисунка расчетов, в нашем случае большую мощность мы получим при последовательном соединении солнечных батарей, так как в этом случае напряжение складывается, а максимальный ток системы ограничен модулем с меньшим током. В этом случае эти значения составляют, соответственно, 44В и 5А, и при этом получается выходная мощность порядка 220 Вт.
При параллельном подключении расчет ведется по-другому. Здесь уже суммируются токи 2-х панелей, а максимальное выходное напряжение будет ограничено панелью с меньшим напряжением на выходе. В нашем случае это будет солнечная батарея с выходным напряжением 20В, а суммарный ток массива составит 10,4А. Таким образом, максимальная мощность системы получится равной 208 Вт, т.е. немного меньше, чем в случае с последовательным подключением солнечных батарей. Но у такого варианта подключения панелей есть и свое достоинство — если при параллельным соединении суммарный выходной ток панелей превысит максимальный входной ток MPPT контроллера, это не приведет к выходу из строя последнего. Контроллер просто ограничит зарядный ток до своего максимального допустимого уровня. В контроллере из нашего примера он равен 15А (на это указывает вторая цифра в названии).
Теперь, мы надеемся, вы сможете правильно оценить варианты наращивания вашей системы.

И еще одно необходимое напоминание, относящееся к правилам безопасности: НИКОГДА НЕ ПРОВОДИТЕ НИКАКИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ К РАБОТАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ!!! Обязательно отсоедините АКБ и сами панели от контроллера и, если необходимо, от нагрузки перед подключением дополнительных панелей. Помните, что при последовательном соединении солнечных батарей в системе появляется опасное для жизни высокое напряжение!!!

Солнечные батареи своими руками. Доступный источник питания

Cегодня многие владельцы загородных домов заняты поиском альтернативных источников электроэнергии. Установка солнечных панелей постепенно набирает свою популярность. Однако далеко не все могут позволить приобрести дорогостоящее оборудование. Поэтому многие задаются вопросом: как изготовить солнечные батареи своими руками? Правильный ответ будет раскрыт в данной статье.

Солнечная батарея — устройство, преобразующее солнечную энергию в постоянный электрический ток

Что такое солнечная батарея?

Солнечная батарея – это полупроводниковое устройство, которое преобразовывает солнечное излучение в электрическую энергию. Главной задачей такой системы является надежное, экономное и бесперебойное электроснабжение дома. Такие устройства целесообразно устанавливать в районах, где существуют перебои с подачей от основного источника электроэнергии.

Солнечная электростанция не эффективно работает ночью и в пасмурные дня, в то время как пик электропотребления приходится именно на вечерние часы

Главными преимуществами солнечной батареи являются:

  • простая установка устройства, которая не требует прокладывания кабелей к опорам;
  • система не требует больших временных затрат на свое обслуживание;
  • выработка электроэнергии не оказывает пагубного влияния на окружающую среду;
  • конструкция не имеет подвижных частей;
  • бесшумный режим работы;
  • поставка электроэнергии не зависит от распределительной сети;
  • длительный период эксплуатации системы при минимальных затратах.

Недостатки солнечной батареи:

  • процесс изготовления системы весьма трудоемкий;
  • солнечная панель занимает много места;
  • устройство очень чувствительно к загрязнению;
  • ночью батарея не работает;
  • эффективность работы устройства напрямую зависит от погодных условий, а именно от солнечных и пасмурных дней.

В зимнее время стоит позаботиться о возможности очистки солнечных панелей от изморози и снега

Принцип работы солнечной батареи

Система работает посредством фотоэлектрических преобразователей, которые соединяются в определенной последовательности. Каждый фотопреобразователь состоит из двух кремниевых пластин, которые отличаются типом проводности. Одна покрыта фосфором, в результате чего здесь происходит образование избытка отрицательно заряженных электронов. Другая пластина покрыта бором, что приводит к образованию, отсутствующих в слое отрицательных зарядов, частиц, так называемых «дырок».

Принцип работы неисчерпаемого источника альтернативной энергии заключается в следующем: солнечный свет попадает на отрицательно заряженную панель, что приводит к активному образованию дополнительных «дырок» и электронов. На панели, покрытой фосфором, присутствует электрическое поле, благодаря которому появляется разность потенциалов. Положительно заряженные частицы устремляются в верхний слой, а отрицательно заряженные направляются в нижний. Создается постоянное напряжение. Получается, что один преобразователь работает как батарейка. В цепи возникает постоянный ток, когда к нему присоединяется нагрузка. Каждая батарея покрыта тонкими медными жилками, отводящими ток и направляющими его по назначению.

Сила тока зависит от определенных параметров:

  • размера фотопреобразователя;
  • уровня инсоляции;
  • типа фотоэлемента;
  • общего сопротивления приборов, которые подключены к солнечной панели.

Схема подключения и работы солнечной станции

Разновидности солнечных батарей

Все солнечные панели могут быть кремниевыми или пленочными. Панели, основой для которых служит кремний, разделяются на типы:

  • поликристаллические;
  • монокристаллические;
  • аморфные.

Поликристаллическая солнечна батарея представляет собой квадратное устройство темно-синего цвета. Ее поверхность имеет вкрапления неоднородных кристаллов кремния. Несмотря на низкий КПД 18%, данное устройство обладает возможностью вырабатывать ток во время пасмурной погоды, что делает их незаменимыми в местностях, где преобладает рассеянный солнечный свет.

Монокристаллические преобразователи солнечной энергии представлены черными панелями со скошенными углами, для которых используется чистый кремний. Все ячейки устройства направлены в одну сторону, что позволяет получить максимальный КПД 25%. Недостатком таких батарей является то, что их лицевая сторона всегда должна быть обращена к солнцу. Если оно не успело взойти, спряталось за тучами и опустилось за горизонт, солнечные панели будут производить ток слабой мощности. Это самый дорогостоящий, но и обеспечивающий максимальную производительность, тип устройства.

Гибкая солнечная панель удобна в работе — ее легко можно прикрепить на неровные участки крыши

Каждая аморфная батарея состоит из множества тончайших слоев кремния, которые получаются путем напыления мельчайших частиц материала на стекло, пластмассу или фольгу. Такие слои достаточно быстро выгорают, что уже через полгода приводит к падению эффективности работы устройства на 15-20%. КПД таких преобразователей составляет всего 6%. Они являются самыми дешевыми и способны работать даже в пасмурную погоду. Однако максимальный срок их службы составляет 2 года.

В основе пленочных батарей лежит не твердая подложка из металла или стекла, а полимерная пленка. Поэтому они выпускаются в рулонах, что позволяет расстелить батареи на больших площадях. Благодаря своей конструкции, их можно разрезать на различные по форме и размеру части, разместить солнечные батареи на крышу дома с плавными изгибами. Они компактные и легкие. Рулонная панель обойдется значительно дешевле, чем кремниевая, для изготовления которой используется дорогостоящий материал. Однако такие модели менее мощные. Приобрести их сегодня достаточно непросто, поскольку производство только развивается.

Все солнечные батареи, независимо от типа устройства, оснащаются контроллерами, которые следят за степенью заряда панели. Они перераспределяют полученную энергию, направляя ее к источнику потребления напрямую или сохраняя в аккумуляторе.

Устанавливать стационарные солнечные панели стоит только с солнечной стороны дома

Солнечные батареи для частного дома

Такая альтернатива традиционному электроснабжению весьма практична. К тому же цена устройства существенно отличается от стоимости электроэнергии. Изготовив солнечную батарею для дома своими руками, хозяин сможет оптимизировать электропотребление и тем самым снизить собственные денежные затраты. Многие хотят заранее понимать, во сколько обойдется установка солнечных батарей для частного дома. Для этого необходимо провести предварительные расчеты, где определяется необходимая мощность оборудования и условия его функционирования.

Начинать следует с расчета количества потребляемой энергии, которая необходима для обеспечения жилья. Создавая полноценную станцию, стоит ориентироваться на батареи в 150-250 Вт, для дачного домика достаточно будет панелей в 50 Вт.

Теперь следует подсчитать общую мощность всех электроприборов с учетом времени работы в сутки. Полученная величина является минимальной потребностью в электроэнергии для данного домовладения.

Солнечные панели — это альтернативный способ получения электроэнергии, который позволит отказаться от услуг коммунальной электростанции

Данная величина является основой для последующего определения количества солнечных панелей и числа вспомогательного оборудования, к которому относятся аккумуляторы, инверторы и контролеры.

Совет! К общей потребности в электроэнергии стоит прибавить еще 20%, что затрачивается в самих аккумуляторах.

Немаловажным аспектом является инсоляция, т. е. количество солнечной энергии, которое попадает на отдельную единицу площади панелей. Эта величина является индивидуальной для каждого конкретного региона. Получить ее можно в специальной литературе или на специализированных метеорологических сайтах.

Энергетическая норма делится на значение инсоляции. Полученную цифру необходимо разделить на общую мощность солнечной установки. Полученное значение является количеством необходимых батарей. Здесь важно получить максимальное число панелей. Ведь в разные месяцы количество солнечного света будет разным.

Перед установкой солнечной станции стоит убедиться, что она сможет покрыть потребности всех приборов в доме

Совет! Поскольку инсоляция постоянно меняется, расчеты следует проводить ежемесячно.

Например, если необходимо узнать, сколько нужно солнечных батарей для дома 100 кв.м., где станция будет питать лампочки освещения, ноутбук, телевизор, спутниковую антенну, микроволновую печь и электроплиту, следует выполнить все вышеуказанные расчеты. В результате мощность солнечной станции будет примерно равна 1000 Вт, что предполагает использование 4 солнечных панелей мощностью по 250 Вт.

Панель необходимо располагать на южной части крыши, которая должна быть в идеальном состоянии и способна выдержать основательный груз. Здесь поблизости не должно быть деревьев или других объектов, которые создают тень.

Такая система может быть использована не только для электроснабжения. Большую популярность приобретает отопление солнечными батареями частного дома. Это позволяет уйти от дорогостоящей услуги, связанной с централизованным газоснабжением, избавиться от зависимости от коммунальных предприятий, и получать круглогодичное тепло на протяжении длительного срока службы солнечной электростанции.

В безопасной установки и эксплуатации солнечных батарей, а также других вопросов, связанных с энергоснабжением, поможет мастер-электрик, посещение которого можно заказать непосредственно из приложения Varpet. 

Принцип действия солнечной станции, соединенной с отопительным элементом в доме

Установка такой системы целесообразна лишь для тех регионов, где солнце светит не менее 20 дней в месяц. Если солнца недостаточно, чтобы система обеспечила полное отопление дома, ее можно использовать как дополнительный бесплатный источник. Правильно подобранная система из солнечных батарей для отопления дома окупит себя через 3-4 года.

Солнечные батареи для дома: отзывы потребителей

Благодаря многочисленным положительным отзывам об альтернативном источнике электроэнергии удается развеять мифы, которые беспокоят потенциальных желающих установить солнечные батареи.

Многие люди думают, что такое дорогостоящее оборудование себя не окупит на протяжении всего периода службы установки. Однако, как показывает практика, при правильной установке солнечных панелей с соблюдением всех правил можно обеспечить частный дом электроэнергией как минимум на 25 лет. А стоимость оборудования окупится уже через 3-4 года.

Стоит отметить, что отзывы потребителей солнечной электроэнергии в большей степени положительные

Следующий миф подразумевает неэффективную работу солнечных батарей в пасмурную погоду или в зимний период времени. Однако мнения потребителей сходятся воедино в том, что максимальную активность гелиоколлекторы способны проявить во время пребывания солнца в зените в безоблачную погоду. Но, когда солнце прячется за облака, работа панелей будет происходить, но не в полном объеме. Установка полностью перестает работать ночью, когда солнечный свет отсутствует полностью.

Противники солнечных батарей утверждают, что гелиоколлекторы довольно хрупкие и не способны выдержать различные нагрузки, создаваемые природой. Однако отзывы потребителей доказывают обратное: солнечная панель способна выдержать даже крупный град.

Следующий миф касается снега, который может перекрыть доступ света к системе. Однако здесь опасность несет изморозь, за которую будет цепляться снег и создавать преграды. Чтобы этого избежать, можно расположить батареи на доме вертикально, тогда можно избежать большого количества скользящего света.

И последний миф касается китайского производства солнечных батарей. Несмотря на весьма солидный ассортимент выпускаемой продукции, фабрики в Китае часто производят высококачественный товар. Особенно это касается изготовления гелиоколлекторов и тепловых трубок, производство которых на 90% сосредоточено именно в Китае. Эта продукция обладает высокими техническими характеристиками и сертифицирована не только в своей стране, но и в Германии.

Многочисленные положительные отзывы в сети Интернет доказывают, что альтернативный источник электроэнергии хорош не только для частного дома. Многие успешно используют солнечные батареи для квартиры, которые устанавливают на балкон. Их можно закреплять непосредственно на стекле или в раме остекления, которая будет исполнять роль тонировки.

Некоторые пользователи утверждают, что солнечная станция может покрыть полностью все расходы электроэнергии — начиная от мелких бытовых приборов и заканчивая системой отопления и нагрева воды

Комплекты солнечных батарей 3 кВт на дачу от 447000 драмов

На даче, как правило, находятся электрические приборы небольшой мощности, где требуется ограниченное количество батарей и малая периодичность их использования. Если на даче отсутствует централизованное электроснабжение, тогда целесообразно установить комплект солнечных батарей, который будет бесплатно генерировать электроэнергию. Однако чтобы получить такое безвозмездное удовольствие первоначально придется потратиться на покупку необходимых материалов, стоимость которых окупиться только через несколько лет.

Для производства 1 кВт электроэнергии необходим комплект производительностью более 200 Вт. Согласно многочисленным отзывам солнечные электростанции для дома на даче производительностью 800 Вт способны обеспечить полное автономное электроснабжение объекта. Стоимость такой системы обойдется от 600000 драм.

Стандартный комплект солнечной электростанции для дачи состоит из панелей на 200 Вт, контроллера заряда 40 А, инвертора мощностью 3 кВт, двух аккумуляторов на 200 А и других вспомогательных деталей. Цена такого комплекта начинается от 447000 драмов., а примерный срок окупаемости составляет 3-5 лет. Однако это самый выгодный способ получения электроэнергии для объектов без централизованного электроснабжения. Он менее затратный, чем использование дизельного генератора.

Составляющие солнечной станции

Согласно отзывам владельцев, солнечные батареи для дома на дачном участке лучше укомплектовывать двумя или четырьмя модулями мощностью 200 В каждый. Это зависит от количества потребителей энергии, продолжительности и периодичности их использования. Если мощности недостаточно, ее можно нарастить, добавляя солнечные панели.

Многие приобретают такой комплект для частного сектора, где есть централизованное электроснабжение, как дополнительный источник энергии. Многочисленные отзывы о солнечных батареях для дома свидетельствуют, что в этом случае можно существенно сэкономить на оплате счетов за электроэнергию.

Как изготовить солнечные батареи своими руками

Когда нет возможности приобрести готовую солнечную станцию, можно создать ее своими руками. Здесь существует два варианта: приобрести готовые модули и подключить их к аккумулятору с инвертором или спаять панель самостоятельно. Первый способ сборки быстрый, однако более дорогостоящий. Второй вариант требует определенного мастерства сборщика, который должен быть предельно осторожен с хрупкими фотоэлементами.

Четыре солнечные пластины вырабатывают в общей сложности 2 В электроэнергии

Для создания солнечной батареи для дома своими руками необходимо подготовить определенные материалы.

Первым главным составляющим для создания солнечных батарей является набор качественных фотоэлементов. Сегодня можно приобрести элементы из поликристаллического или монокристаллического кремния. Более популярными являются последние фотоэлементы, которые идеально подходят для домашнего энергоснабжения.

Совет! Все необходимые для сборки элементы стоит приобретать у одного производителя. Поскольку материалы различных торговых марок существенно отличаются, что усложнит сборку всей конструкции.

Для соединения фотоэлементов потребуется комплект специальных проводников. Для изготовления корпуса будущей батареи подойдут алюминиевые уголки, стойкие к атмосферным воздействиям. Размер корпуса зависит от количества фотоячеек. В качестве внешнего покрытия фотоэлементов лучше использовать прозрачный поликарбонат или оргстекло, которые препятствуют проникновению инфракрасных лучей. В качестве дополнительных материалов понадобятся крепежные метизы, медные электропровода, диоды Шоттки, силиконовые вакуумные подставки и комплект винтов для крепежа.

Солнечную батарею можно собрать из подручных материалов, но эффективность такой батареи будет не высока

Помимо ФЭП, необходимо купить инвертор 12 В на 200 В для дома, который преобразует постоянный ток в переменный. Для накопления и медленного расходования электроэнергии необходима пара гелевых или AGM аккумуляторов. Не менее важным элементом является контроллер, необходимый для отключения батареи от аккумулятора во время его полного заряда и ее включения для получения новой порции электричества.

Можно также собрать солнечную батарею своими руками из подручных средств. Для этого подойдут диоды, фольга или транзисторы. Работа солнечной батареи из диодов происходит в результате возникновения под прямыми солнечными лучами напряжения около 2,5 В. Однако, когда солнца недостаточно этот показатель начинает стремительно падать, и диоды уже сами начинают потреблять энергию. Использование такой батареи малоэффективно.

Устройство из фольги больше подходит для производства тепловой энергии. Также, фольга является идеальным материалом для подложки ФЭП. Самой эффективной является солнечная батарея, собранная из транзисторов. Чем больше их количество, тем выше мощность устройства. Верхнюю часть каждого транзистора необходимо срезать, высыпать порошок. Выводом устройства служат контакты. Такая батарея рассчитана на питание зарядки телефона. Для более серьезных мероприятий ее мощности недостаточно.

Солнечную станцию можно считать долгосрочным вложением денежных средств, которое окупится и в будущем будет приносить прибыль

Солнечные батареи для дома своими руками: пошаговая инструкция для изготовления

После того, как все необходимые элементы приготовлены, можно приступать к сборке конструкции, которая состоит из следующих этапов:

  1. Создание каркаса из алюминиевых уголков с невысокими бортиками и метизов, размер которых зависит от количества преобразователей и их площади. Здесь следует учесть расстояние между ФЭП не менее 5 мм.
  2. На внутренние грани реек следует нанести герметик.
  3. Уложить на каркас лист из прозрачного материала, плотно прижив его к клеевому контуру.
  4. После полного высыхания герметика с помощью метизов скрепить раму и прозрачную поверхность.
  5. Разложить на ровной поверхности все фотоэлементы батареи «минусовой» стороной вверх.
  6. С помощью паяльного инструмента к каждому ФЭП присоединяются проводники одинаковой длины. Это удобнее всего производить, когда модуль располагается на стекле.
  7. Все элементы последовательно соединяются между собой в виде «змейки».
  8. Крайние контакты необходимо припаять к шине (серебренному широкому проводнику).
  9. Для предотвращения снижения качества освещения в темное время суток необходимо создать «средние точки» при помощи шунтирующих диодов, которые устанавливаются на плюсовой клемме. Для этого подойдут диоды Шоттки.
  10. Уложить на прозрачную плоскость фотоэлементы с проводниками.
  11. Смазать все ФЭП, выводимые и соединяющие провода силиконовым клеем.
  12. Закрыть конструкцию задней панелью.
  13. Подключить солнечную панель к аккумулятору, контроллеру заряда солнечной батареи и инвертору.

Если вам трудно выполнить эти шаги самостоятельно, вы можете обратиться за помощью к опытному мастеру через приложение Varpet, которое вы можете скачать здесь. 

Простая схема подключения солнечной панели

Совет! Чтобы между нагрузкой и отдельными элементами батареи не возникало короткого замыкания необходимо установить предохранители.

Практически каждый домовладелец стремится получить бесплатную электроэнергию. Установка солнечных батарей является наиболее приемлемым вариантом. С помощью этого устройства можно создать основной (без централизованного электроснабжения) и дополнительный источник получения электрической энергии. Система является экологически чистой и надежной в использовании. Главный минус — дорогостоящее оборудование. Однако его стоимость окупится уже через 3-5 лет.

Руководство домовладельца по переходу на солнечную энергию

У потребителей есть различные финансовые возможности для выбора, когда они решают перейти на солнечную энергию. Как правило, приобретенная солнечная система может быть установлена ​​с более низкой общей стоимостью, чем система, установленная с использованием солнечной ссуды, аренды или договора купли-продажи электроэнергии (PPA).

Если вы предпочитаете покупать свою солнечную энергетическую систему, солнечные займы могут снизить первоначальные затраты на систему. В большинстве случаев ежемесячные платежи по кредиту меньше, чем типичный счет за электроэнергию, что поможет вам сэкономить деньги с самого начала.Ссуды на солнечную энергию действуют так же, как ссуды на улучшение жилищных условий, и некоторые юрисдикции предлагают субсидированные ссуды на солнечную энергию с процентными ставками ниже рыночных, что делает солнечную энергию еще более доступной. Новые домовладельцы могут добавить солнечную батарею в рамках своей ипотеки с помощью кредитов, предоставляемых Федеральной жилищной администрацией и Fannie Mae, что позволяет заемщикам включать финансирование для улучшения дома в покупную цену дома. Покупка солнечной энергетической системы дает вам право на получение налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику или ITC.В декабре 2020 года Конгресс утвердил расширение ITC, которое предоставляет 26% налоговую скидку для систем, установленных в 2020-2022 годах, и 22% для систем, установленных в 2023 году. Срок действия налоговой скидки истекает, начиная с 2024 года, если Конгресс не продлит ее. Узнайте больше о ITC.

Аренда солнечных батарей и PPA позволяют потребителям размещать солнечные энергетические системы, принадлежащие компаниям, занимающимся солнечной энергетикой, и выкупать вырабатываемую электроэнергию. Потребители заключают соглашения, которые позволяют им иметь более низкие счета за электроэнергию без ежемесячных выплат по кредиту.Во многих случаях это означает, что не нужно тратить деньги на использование солнечной энергии. Аренда солнечных батарей влечет за собой фиксированные ежемесячные платежи, которые рассчитываются с использованием расчетного количества электроэнергии, производимой системой. При использовании PPA для солнечной энергии потребители соглашаются покупать электроэнергию, вырабатываемую системой, по установленной цене за киловатт-час произведенной электроэнергии. Однако с обоими этими вариантами вы не имеете права на налоговые льготы, поскольку не владеете солнечной энергетической системой.

Ориентироваться в сфере финансирования солнечной энергетики может быть сложно.Альянс штатов за чистую энергию выпустил руководство, чтобы помочь домовладельцам понять их варианты, объясняя преимущества и недостатки каждого из них. Скачайте руководство.

Целей Управления технологий солнечной энергетики

Фотоэлектрические системы

SETO стремится к достижению целевых показателей затрат, которые поддерживают большую доступность энергии за счет снижения стоимости солнечной электроэнергии на 50% в период с 2020 по 2030 год. Контрольные цели на 2030 год:

  • 0 руб.05 за киловатт-час (кВтч) для жилых помещений PV
  • 0,04 доллара США за кВт / ч для коммерческих PV
  • 0,02 доллара США за кВт-час для коммунальных предприятий PV

25 марта 2021 года SETO объявила об ускорении сроков достижения сокращения затрат на фотоэлектрические системы в масштабе коммунальных предприятий.

Концентрация солнечно-тепловой энергии
Цели

SETO на 2030 год по концентрации солнечно-тепловой энергии (CSP) позволяют этой технологии быть конкурентоспособной с другими управляемыми генераторами энергии. Комбинация CSP с накоплением тепловой энергии напрямую решает проблемы интеграции в сеть, связанные с изменчивостью солнечной энергии, и позволяет хранить генерируемое солнцем тепло до тех пор, пока не понадобится электричество, даже после захода солнца.Отражая эту возросшую ценность диспетчерской солнечной энергии, контрольный показатель для пиковых электростанций CSP, которые имеют не более шести часов хранения энергии, составляет 0,10 доллара США за кВтч; целевой показатель для электростанций с базовой нагрузкой CSP, которые имеют минимум 12 часов хранения энергии, составляет 0,05 доллара США за кВтч.

Эти цели подробно обсуждаются в отчете CSP 2030 Report , выпущенном Национальной лабораторией возобновляемой энергии в январе 2019 года.

Безопасная и надежная интеграция в сеть

Для того, чтобы солнечные технологии обеспечивали надежный источник электроэнергии для национальной энергосистемы, солнечные электростанции должны поддерживать качество электроэнергии, стабильность и кибербезопасность.SETO работает над решением этих проблем, изучая интеграцию солнечной энергии с накоплением энергии, управлением нагрузкой и другими распределенными энергетическими ресурсами. PV и хранилище могут работать вместе, чтобы помочь сети быстро восстановиться после кибератаки или физического сбоя.

Современные электростанции CSP также могут способствовать созданию надежной электросети благодаря встроенным накопителям тепловой энергии. Чтобы помочь повысить надежность сети, SETO стремится определить экономичные конфигурации длительного хранения тепловой энергии (TES) для электростанций CSP и разработать системы TES с насосом, имеющие энергоэффективность в обоих направлениях более 50%.

Такие достижения в сочетании со снижением стоимости хранения энергии могут позволить экономически конкурентоспособной солнечной энергии широко развернуться по всей стране, внося вклад в надежность и отказоустойчивость электросети. Узнайте больше о нашем исследовании системной интеграции.

Быстрое развертывание солнечных батарей

Для обезуглероживания энергетического сектора потребуются экологически чистые энергетические технологии, которые можно будет быстро внедрить. Быстрое развертывание должно отвечать потребностям малообеспеченных сообществ, солнечной энергетики и рабочих, а также окружающей среды.Для этого SETO поставил следующие цели на 2025 год:

  • Персонал, работающий в сфере солнечной энергетики, состоит не менее чем из 300 000 разнородных сотрудников
  • Установлено 1 гигаватт в год новых мощностей по производству фотоэлектрических систем в США на основе технологии, которая еще не была коммерциализирована в 2020 году
  • Установлено солнечное оборудование, внутренняя стоимость которого составляет не менее 40%
  • Снижение воздействия фотоэлектрических технологий на окружающую среду в конце срока их полезного использования за счет использования новых материалов, конструкций и методов на основе контрольного показателя воздействия на жизненный цикл.
  • Откройте новые рынки солнечной энергии, убедившись, что 1 ГВт AC фотоэлектрической системы, установленной в 2025 году, сочетается с другим использованием, таким как сельское хозяйство или строительство поверхностей

Расширение доступа к солнечной энергии

SETO работает над созданием более справедливого будущего для чистой энергии, устраняя препятствия, с которыми домохозяйства с низким и средним доходом сталкиваются при получении доступа к преимуществам солнечной энергии, посредством инноваций в области финансирования, солнечной энергии в сообществах и развития трудовых ресурсов.С этой целью офис поставил цель на 2025 год, которая позволит 100% потребителей энергии в США выбрать солнечную или коммунальную солнечную энергию для жилых домов, что не приведет к увеличению их затрат на электроэнергию. Узнайте больше о справедливом доступе к солнечной энергии.

Как мы измеряем Целевая стоимость

SETO измеряется в «нормированной стоимости энергии» (LCOE), которая определяет стоимость электроэнергии, производимой солнечными энергетическими системами. LCOE основывается на сумме предварительной цены на установку и приведенной стоимости эксплуатационных расходов за весь срок службы ($), деленной на чистую приведенную стоимость произведенной электроэнергии (кВтч).Допущения, которые лежат в основе оценок LCOE для фотоэлектрических систем, основаны на системах, установленных в среднем месте с солнечными источниками в США (как это представлено в Канзас-Сити, штат Миссури), и не включают федеральный инвестиционный налоговый кредит (ITC) или государственные или местные льготы. . Значения LCOE в настоящее время представлены в центах 2019 года за кВтч.

Контрольные показатели и целевые показатели LCOE основаны на моделях, разработанных Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL). Подробная информация, касающаяся стоимости установки, опубликована в ежегодном отчете NREL Annual U.S. Отчет по эталону стоимости солнечной фотоэлектрической системы . Дополнительные детали и модели, необходимые для полных расчетов LCOE, были опубликованы в рецензируемом журнале Progress in Photovoltaics и как часть серии статей On the Path to SunShot.

Чтобы измерить прогресс в достижении цели 100% доступности солнечной энергии, SETO будет отслеживать национальную долю домохозяйств, которые имеют возможность участвовать в общественных программах использования солнечной энергии или устанавливать солнечную батарею на крыше, что не увеличивает стоимость электроэнергии в течение срока службы солнечной установки.

Прошлые цели

В 2011 году SETO запустила инициативу SunShot, направленную на снижение стоимости электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, на 75%, чтобы к 2020 году солнечная энергия в коммунальном масштабе стоила примерно 1 доллар США за ватт или 0,06 доллара США за кВт · ч, что было достигнуто на три года раньше запланированного срока. Узнайте больше об инициативе SunShot.


Узнайте больше о SETO, областях ее исследований и текущих возможностях финансирования.

Солнечные группы | Министерство энергетики

Доктор.Маркус Бек присоединился к Управлению технологий солнечной энергии (SETO) в марте 2021 года в качестве менеджера программы для группы производства и конкурентоспособности. Маркус и команда по производству и конкурентоспособности помогают компаниям любого размера с их технологиями и инновациями, произведенными в США, чтобы помочь снизить затраты и увеличить использование солнечной энергии в национальной энергосистеме.

Маркус — новатор и стратег с более чем 20-летним опытом руководящего и исполнительного опыта в области исследований и разработок, управления проектами и операциями в отрасли возобновляемых источников энергии, и был признан одним из ведущих технологов в области тонкопленочных фотоэлектрических (PV) технологий в мире.Карьера доктора Бека в области фотоэлектрической энергии насчитывает три десятилетия, и он помогал строить индустрию фотоэлектрического производства в США в качестве главного технического директора (CTO) в Violet Power, технического директора в Siva Power, главного технолога в First Solar, технического директора в Solyndra и старшего научного сотрудника. в Global Solar Energy. Он также был вице-президентом группы разработчиков фотоэлектрических модулей в Samsung. Помимо работы в отрасли, доктор Бек провел исследовательский отпуск в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), а также занимал должность научного сотрудника в Институте Хана-Мейтнера и стажировался в докторантуре NREL.Он консультировал глобальные компании в секторе возобновляемых источников энергии по вопросам, связанным с технологиями и бизнесом, и видит значительную синергию между распространением возобновляемой энергии, водорода и аккумуляторов, взаимодействием интеллектуальных энергетических сетей за счет интеграции передового программного обеспечения, преобразованием транспортного сектора на аккумуляторы и топливо. электромобили на основе ячеек и энергоэффективное строительство для создания большей ценности для общества.

Доктор Бек имеет докторскую степень. получил степень доктора физико-химии в Университете Гвельфа и был удостоен более десятка стипендий и наград в области исследований и производства фотоэлектрических систем.Он является основным изобретателем 22 патентов. Как профильный эксперт Технических консультативных групп США по национальным стандартам США и Рабочей группы 2 Технического комитета 82 Международной электротехнической комиссии, он активно участвует в глобальных мероприятиях по разработке фотоэлектрических стандартов. Д-р Бек входил в состав многочисленных комиссий по обзору фотоэлектрических систем Министерства энергетики и возглавлял секцию фотоэлектрических систем IEEE Santa Clara Valley с 2013 по 2015 год. Он является профильным экспертом рецензируемых журналов «Thin Solid Films» и «Solar Energy Materials and Solar Cells», а в 2012 году был назначен в редакционную коллегию последнего.

Планирование домашней солнечной электрической системы

При поиске специалистов по установке не забудьте найти квалифицированных и застрахованных профессионалов с надлежащей сертификацией — стандартная сертификация для солнечной энергетики выдана Североамериканским советом сертифицированных специалистов по энергетике. Вы также можете попросить друзей и членов семьи, которые недавно перешли на солнечную энергию, получить рекомендации и проверить онлайн-ресурсы на предмет отзывов. Прежде чем брать на себя какие-либо обязательства, запросите подтверждение лицензии, прежде чем работать с установщиком.

Существуют также онлайн-инструменты, которые помогут вам легко найти и сравнить установщиков солнечных батарей. Получите не менее трех заявок на установку фотоэлектрической системы и убедитесь, что заявки основаны на одинаковых характеристиках и показателях, чтобы сделать возможным сравнение покупок.

При собеседовании с установщиками задайте следующие вопросы:

  • Знакома ли ваша компания с местными процессами получения разрешений и подключения? Часто получение разрешений на строительство и получение разрешения на межсетевое соединение может быть долгим и утомительным процессом.Убедитесь, что установщик знаком с этими локальными процессами, это гарантирует, что ваша система будет установлена ​​и подключена в кратчайшие сроки.
  • Может ли компания предоставить рекомендации от других клиентов в вашем регионе? Поговорите с другими клиентами в этом районе, чтобы узнать о любых проблемах, с которыми они столкнулись, и о том, как компания помогла их решить.
  • Имеет ли компания надлежащие лицензии или сертификаты? Фотоэлектрические системы должны быть установлены установщиком, имеющим соответствующую лицензию.Обычно это означает, что либо установщик, либо субподрядчик имеют лицензию электрического подрядчика. Ваш государственный электрический совет может сказать вам, есть ли у подрядчика действующая лицензия электрика. Местные строительные отделы также могут потребовать, чтобы установщик имел лицензию генерального подрядчика. Позвоните в город или округ, в котором вы живете, для получения дополнительной информации о лицензировании. Кроме того, программы Solarize могут потребовать от вас работы с конкретным установщиком, чтобы получить скидку на систему.
  • Какая гарантия на эту систему? Кто обеспечивает работу и обслуживание системы? Большая часть солнечного оборудования имеет стандартную отраслевую гарантию (часто 20 лет для солнечных панелей и 10 лет для инверторов). Обеспечение надежной гарантии на систему часто является признаком того, что установщик использует качественное оборудование. Точно так же домовладелец должен установить, кто несет ответственность за надлежащее обслуживание и ремонт системы. Большинство соглашений об аренде и PPA требуют, чтобы установщик обеспечил обслуживание системы, и многие установщики предлагают конкурентоспособные планы O&M для систем, принадлежащих хосту.
  • Имеет ли компания ожидающие или действующие судебные решения или залоговые права против нее? Как и в случае любого проекта, требующего привлечения подрядчика, рекомендуется комплексная проверка. Электротехнический совет вашего штата может сообщить вам о любых судебных решениях или жалобах на электрика, имеющего государственную лицензию. Потребители должны позвонить в город и округ, где они проживают, для получения информации о том, как оценивать подрядчиков. Better Business Bureau — еще один источник информации.

В тендерных предложениях должна быть четко указана максимальная генерирующая мощность системы, измеряемая в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).Также запросите оценку количества энергии, которое система будет производить за год или месяц (измеряется в киловатт-часах). Эта цифра наиболее полезна для сравнения с вашими существующими счетами за коммунальные услуги.

Заявки также должны включать общую стоимость запуска и запуска фотоэлектрической системы, включая оборудование, установку, подключение к сети, разрешения, налог с продаж и гарантию. Стоимость / ватт и ориентировочная стоимость / кВтч являются наиболее полезными показателями для сравнения цен у разных установщиков, поскольку установщики могут использовать разное оборудование или предлагать расценки для систем разных размеров.

солнечных панелей для вашего дома в 2021 году: 12 вещей, которые нужно знать

Время чтения: 8 минут

За последнее десятилетие использование солнечной энергии на крышах резко возросло по всей стране, поскольку домашняя солнечная энергия становится очень популярной инвестицией. Дома и предприятия по всей стране переходят от энергосистемы, работающей на ископаемом топливе, к экономике чистой энергии, движимой необходимостью сокращения выбросов во время глобального изменения климата. В этот период энергетической реформы системы солнечных панелей на крыше для домов набирают популярность.Пришло время отдать должное жилым солнечным батареям. Узнайте все, что нужно знать о быстро развивающейся индустрии бытовой солнечной энергии, в нашем списке часто задаваемых вопросов о домашних солнечных батареях.

Ключевые выводы


  • Стоимость установки солнечных батарей снизилась примерно на 70% за последнее десятилетие, что делает их разумным вложением средств.
  • Если вы хотите полностью отключиться от сети, вам необходимы накопители энергии, большая система солнечных панелей и резервное питание на случай перебоев в работе или в пасмурные дни.
  • Финансирование системы солнечных панелей на крыше возможно с помощью займов на солнечную энергию, аренды и договоров купли-продажи электроэнергии.
  • В среднем система солнечных панелей прослужит около 25-30 лет, и они увеличивают стоимость вашей собственности.
  • Посетите рынок EnergySage, чтобы сравнить расценки из нашей предварительно проверенной сети установщиков солнечных батарей

12 часто задаваемых вопросов о системах солнечных панелей

Солнечные панели для жилых помещений — один из лучших способов сэкономить деньги в долгосрочной перспективе и создать положительное воздействие на окружающую среду.Прежде чем перейти к солнечной энергии, следует помнить о 12 ключевых моментах:

1. Насколько упала цена на солнечную энергию для жилых помещений за последние годы?

Если вы оптимист, ищущий статистические данные о хорошем самочувствии, стоимость солнечной электроэнергии за последнее десятилетие — отличное место для начала. Стоимость установки солнечных батарей в США упала примерно на 70 процентов за последние 10 лет. Только за последний год рынок жилья снизил стоимость на 5%. Нет никаких сомнений в том, что солнечная энергия превратилась из продукта экологически чистых технологий в разумную модернизацию дома, которую рассматривают миллионы американцев.Установка солнечных батарей на крыше — одно из самых разумных решений, которые вы можете принять в наше время.

Однако, если вы все еще не решаетесь делать предварительные инвестиции в солнечные панели, будьте уверены, что существуют гарантии, которые могут дать вам душевное спокойствие и уверенность в том, что вы увидите значительную экономию. На солнечные панели обычно предоставляются два основных типа гарантии: гарантия на продукт и гарантия на электроэнергию. Гарантия на продукцию, также известную как гарантия на материалы, распространяется на целостность самого оборудования и обычно длится не менее 10 лет, а гарантия на высшую продукцию обычно составляет 25 лет.Гарантия мощности (также называемая производительностью) обычно гарантирует 97% производства в течение 1 года и 80% в течение 25 лет, при этом максимальная гарантия на мощность гарантирует не менее 90% производства в 25 год.

Чтобы узнать больше о гарантиях на солнечные панели, посетите страницу В этой статье описаны некоторые из наиболее важных факторов, которые следует учитывать.

2. Сколько обычно стоят системы солнечных панелей для жилых домов?

Ответ на этот вопрос зависит от состояния и размера системы. Однако есть данные, которые могут помочь вам оценить, сколько стоят солнечные панели в США.S. Самый простой способ рассчитать стоимость солнечной электроэнергии для систем разных размеров — в долларах за ватт ($ / Вт), что показывает, сколько долларов будет стоить солнечная энергия за ватт доступного производства электроэнергии. В 2021 году домовладельцы будут платить в среднем 2,81 доллара за Вт. Для сравнения: в 2008 году средняя стоимость солнечной энергии составляла чуть более 8 долларов за Вт. Для средней системы мощностью 6 кВт цена 2,81 доллара за Вт означает, что вы заплатите примерно 16 860 долларов до вычета налогов и скидок.

3. Будут ли мои солнечные панели подключены к электросети? Что такое нетто-учет?

Подавляющее большинство домашних солнечных систем будет подключено к сети.С подключенной к сети солнечной батареей сетевой учет служит эффективным решением вопроса «как я буду обеспечивать электроэнергией свой дом на солнечной энергии в ночное время?» Чистый учет — это стимул для солнечной энергии, когда вы получаете кредиты по счетам, когда ваша солнечная система производит избыточное электричество. В периоды, когда ваши панели не производят достаточно электроэнергии, например, когда не светит солнце, вы можете использовать эти кредиты по счетам для покрытия расходов на использование электроэнергии в вашей сети.

Если вы находитесь вне сети, у вас не будет доступа к электричеству от вашего коммунального предприятия.Это означает, что для создания полностью автономного проекта вам потребуются накопители энергии, очень большая система солнечных панелей и резервное питание, которое будет обеспечивать вас, когда ваши панели не получают достаточно солнечного света.

4. Могу ли я профинансировать покупку солнечной панели на крыше?

Есть много вариантов, когда дело доходит до финансирования покупки системы солнечных панелей на крыше; основные три — это покупка наличными , ссуды на солнечную энергию и аренда солнечной энергии или договоры покупки электроэнергии (PPA) .

Если вы можете себе это позволить, оплата наличными за вашу систему солнечных панелей на крыше — самый верный способ сэкономить деньги в течение всего срока службы вашей системы. При полном владении панелями и отсутствии процентов по ссуде на солнечную батарею вы обычно получаете максимальную отдачу от инвестиций в солнечную энергию при покупке за наличные.

Хотите приобрести систему с самого начала, но вам нужна помощь с предоплатой? Возможно, вам подойдет ссуда на солнечную энергию. Ссуды на солнечную энергию снижают первоначальную стоимость вашей солнечной системы на крыше до 0 долларов, поэтому вы можете «купить» свою систему, а затем погашать ссуду ежемесячно.Для многих покупателей солнечной энергии ваши ежемесячные платежи по ссуде будут такими же, как и ваш счет за электричество до солнечной.

Аренда солнечной энергии и PPA не требуют дополнительных денег, но загвоздка в том, что вы не владеете своей солнечной системой; вы размещаете его только для третьей стороны, которая продает вам производимую электроэнергию по фиксированной ставке. Важно отметить, что когда вы заключаете договор аренды солнечной энергии или PPA, вы не имеете права на какие-либо налоговые льготы, потому что вы не являетесь владельцем системы.

Узнайте подробнее о финансировании солнечной энергетики, чтобы узнать, какой вариант лучше всего подходит для вас.

5. Сколько времени требуется для установки солнечной системы на крыше жилого дома?

После того, как вы встретитесь с установщиками и осуществите все необходимые визиты и планирование, фактическая установка вашей домашней солнечной энергетической системы займет всего несколько дней. Точное время зависит от ряда факторов. Например, если вы настраиваете чистое измерение, этот процесс займет дополнительное время, пока ваши панели не будут должным образом подключены к сети. В целом, хотя процесс принятия решения о солнечных батареях может занять некоторое время, сроки установки очень быстрые и довольно простые.

6. Как узнать, подходит ли мой дом для установки солнечных панелей на крыше?

Есть несколько вещей, которые следует учитывать при выборе дома для установки солнечных батарей на крыше. Одним из факторов, который следует учитывать, является направление и наклон вашей крыши — хотя это не жесткое и быстрое правило, солнечные панели на крыше лучше всего работают на крышах, выходящих на юг, с уклоном от 15 до 40 градусов.

Также важно знать, сколько солнечного света получает ваша крыша в течение дня. Солнечным панелям нужен солнечный свет для производства электроэнергии, поэтому, если ваша крыша затенена или иным образом закрыта деревьями, дымоходами или чем-то еще, это повлияет на то, насколько жизнеспособна солнечная энергия для вас.

Прочтите нашу статью о солнечных батареях и тени, чтобы узнать больше.

7. Можно ли приобрести для дома систему солнечных батарей, если ваша крыша не соответствует требованиям?

Пожалуй, одним из самых интересных аспектов жилищного сектора солнечной энергетики является список вариантов для домовладельцев, которые хотят использовать солнечную энергию, но не имеют подходящей крыши. Наземные солнечные установки и общественные солнечные подписки — это два распространенных способа получить доступ к солнечной энергии без фактической установки чего-либо на крыше.Общинная солнечная энергия включает в себя соединение с членами группы или вашего района для совместного использования солнечной системы, в то время как наземные массивы — это простой способ владеть и устанавливать свою собственную систему, обходя любые препятствия на кровле.

8. Каковы налоговые льготы для солнечных систем для жилых домов? Кто подходит?

Есть два простых способа подумать о налоговых льготах для солнечных батарей. Основная налоговая скидка, связанная с жилищными солнечными панелями, — это федеральная инвестиционная налоговая скидка (ITC), более известная как налоговая скидка на солнечную энергию.ITC предоставляет вам налоговую скидку в размере 26 процентов от общей стоимости вашей системы, если вы ее покупаете. Следующим вариантом будут налоговые льготы штата на солнечную энергию, такие как налоговая льгота штата Нью-Йорк, которая снижает стоимость жилой системы еще на 25 процентов. В зависимости от того, в каком штате вы живете, возможность получения выгодных налоговых льгот и программ использования солнечной энергии может быть значительной. Некоторые штаты и муниципалитеты также предлагают другие, более сложные варианты, которые будут зависеть от конкретного случая — изучите SREC и другие программы скидок на солнечную энергию для конкретных мест.

9. Имеет ли смысл пользоваться солнечной батареей, если я не планирую оставаться дома 25 лет?

Домовладельцы, которые рассматривают возможность использования солнечной энергии, часто беспокоят: «Что произойдет, если я перееду после установки солнечных панелей?» Срок службы типичной системы солнечных батарей составляет от 25 до 30 лет. Если вы не планируете владеть их домом так долго, вы можете задаться вопросом, имеет ли смысл солнечная энергия. Хорошей новостью является то, что солнечная энергия увеличивает стоимость вашей собственности (в среднем на 4,1 процента, согласно статье Zillow за 2019 год) и может фактически ускорить процесс продажи собственности, когда придет время.Рынок жилья заполнен покупателями, воодушевленными перспективой приобретения дома на солнечных батареях с нулевыми счетами за коммунальные услуги.

10. Какой процент площади вашего дома можно обеспечить солнечной энергией?

В идеале ответ на этот вопрос был бы 100 процентов. Однако, хотя система солнечных панелей теоретически может компенсировать все ваше энергопотребление, нереально ожидать такого уровня производства панелей каждый день недели. Производители и установщики часто рекомендуют домовладельцам учитывать 25-процентную амортизацию при расчете целевого показателя компенсации солнечной панели.Основная причина этого: солнечные панели не могут постоянно работать с максимальной эффективностью. Будут определенные дни, когда потребуется подключение к сети, чтобы полностью покрыть потребление электроэнергии. Однако прелесть нетто-измерения заключается в том, что вы можете извлечь выгоду из избыточных производственных дней и никогда ничего не платить коммунальному предприятию, при этом полагаясь на сеть для хранения резервных копий.

11. Когда ваша домашняя солнечная система достигнет «точки безубыточности»?

Многие домовладельцы очень заинтересованы в расчете периода окупаемости своих солнечных панелей, который представляет собой количество времени, которое потребуется для экономии на счетах за электроэнергию, чтобы компенсировать стоимость установки солнечных панелей.Ожидаемая точка безубыточности варьируется по всей стране, но в среднем домовладельцы в США окупаются по стоимости своей системы примерно через 8 лет.

12. В чем разница между солнечной батареей для бизнеса и солнечной батареей для домашнего использования?

Коммерческий проект солнечной энергии может служить источником энергии для города или компании. В результате они сильно различаются по масштабу и стоимости. Для сравнения, бытовые солнечные системы обычно имеют постоянный размер (в среднем от 6 до 12 киловатт). Благодаря относительно небольшому размеру солнечные панели на крыше для домов — это достижимая модернизация энергии, которая может существенно сэкономить на счетах за электроэнергию для домовладельцев с любым уровнем дохода.С другой стороны, коммерческая солнечная энергия требует крупных инвестиций и коллективной группы инвесторов.

Подобные цифры иллюстрируют, почему жилищный сектор может быть самым популярным в отрасли солнечной энергетики. Когда солнечные панели устанавливаются для дома, рентабельность инвестиций высока, а период окупаемости может быть очень коротким, несмотря на первоначальные затраты. Если вы ищете индивидуальную оценку того, сколько будет стоить солнечная энергия, попробуйте наш бесплатный солнечный калькулятор. Когда вы будете готовы начать сравнивать расценки от местных, предварительно проверенных установщиков в вашем районе, зарегистрируйте свой дом на EnergySage Solar Marketplace и начните торги.

Три других распространенных вопроса о солнечных батареях в жилых домах

Каковы два основных недостатка солнечной энергии?

Двумя основными недостатками солнечной энергии являются ее высокая первоначальная стоимость и непостоянство. Хотя установка солнечных панелей в жилых домах требует больших затрат на начальном этапе, обнадеживает тот факт, что за последние 10 лет затраты упали на 70%, что сделало солнечную батарею более реалистичной для среднего домовладельца. Кроме того, солнечные панели действительно обеспечивают большую окупаемость инвестиций с течением времени.Что касается перемежаемости, важно отметить, что солнечная энергия недоступна круглосуточно, без выходных — некоторые дни облачнее, чем другие, и солнце не светит ночью. Эти факторы могут нарушить выработку солнечной энергии.

Сколько стоят солнечные панели для дома площадью 2000 квадратных футов?

Для среднего дома площадью 2000 кв. Футов расчетная потребность в электроэнергии в год составляет около 9 420 кВтч, для чего требуется около 29 панелей. Общая стоимость панелей плюс установка составит около 16 000 и 18 000 долларов.Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим блогом, в котором указано, сколько солнечных панелей вам понадобится для вашего дома.

Почему мой счет за электричество по-прежнему высок при использовании солнечных батарей?

Солнечные энергетические системы могут производить только определенное количество энергии, соответствующее размеру системы и эффективности панелей. Итак, если ваши панели не вырабатывают достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей, или если вы увеличили потребление энергии с момента установки, ваш счет за электроэнергию увеличится.Если вы хотите полностью отказаться от сети и полагаться исключительно на солнечную энергию, вам потребуются возможности хранения энергии, большая система солнечных панелей и средства для создания резервной энергии для покрытия любых отключений.

EnergySage здесь, чтобы помочь

Независимо от того, проводите ли вы свое исследование или готовы связаться с поставщиком и запланировать установку, решение об инвестировании в солнечные панели для жилых помещений может оказаться сложной задачей. Но важно помнить, что ваши инвестиции повысят стоимость вашей собственности и принесут дивиденды в долгосрочной перспективе.Если вы задумываетесь о плюсах и минусах солнечных батарей для вашего дома, ответьте на самый часто задаваемый вопрос — действительно ли солнечная энергия того стоит? И, если вы готовы перейти на солнечную энергию, начните сравнивать расценки, зарегистрировав бесплатную учетную запись на EnergySage Marketplace.

основных солнечных элементов


Сколько солнечных панелей мне нужно для моего дома?

Время чтения: 8 минут

Нет смысла устанавливать только одну солнечную панель — вам понадобится больше, чтобы получить финансовую выгоду от системы солнечных панелей.Хотя ответ не всегда так прост, мы собрали несколько примеров, чтобы помочь вам понять на высоком уровне, сколько солнечных панелей вам нужно, чтобы установить эффективную солнечную батарею.


Сколько солнечных панелей питают дом? Основные выводы


  • Среднему дому требуется от 20 до 25 солнечных панелей , чтобы полностью компенсировать счета за коммунальные услуги за счет солнечной энергии
  • Это число зависит от нескольких ключевых факторов, включая географическое положение и характеристики отдельных панелей
  • Сравните расценки на солнечные батареи на торговой площадке EnergySage, адаптированной к вашей собственности и потребностям в энергии

Сколько солнечных панелей мне нужно для питания моего дома?

По нашим оценкам, типичный дом требует от 20 до 25 солнечных панелей , чтобы покрыть 100 процентов потребления электроэнергии.Фактическое количество, которое вам нужно будет установить, зависит от таких факторов, как географическое положение , эффективность панели , номинальная мощность панели и ваши личные привычки энергопотребления . Важно отметить, что количество солнечных панелей, необходимых для вашего дома, напрямую влияет на цену, которую вы платите за солнечную энергию.

Как рассчитать, сколько солнечных панелей вам нужно

Формула, которую мы использовали для оценки количества солнечных панелей, необходимых для питания вашего дома, зависит от трех ключевых факторов: годовое потребление энергии , , мощность панели , и производство отношения .Что это означает? Вот предположения, которые мы сделали, и то, как мы вычислили:

Годовое потребление электроэнергии : Ваше годовое потребление электроэнергии — это количество энергии и электричества, которое вы используете в своем доме в течение полного года. Это число, измеряемое в киловатт-часах (кВтч), зависит от бытовых приборов в вашем доме, которые используют электричество, и от того, как часто вы ими пользуетесь. Холодильники, кондиционеры, мелкие кухонные приборы, фонари, зарядные устройства и многое другое используют электричество.По данным Управления энергетической информации США (EIA), средняя американская семья потребляет 10 649 кВт / ч электроэнергии в год , поэтому мы будем использовать это число в качестве идеальной системы солнечных панелей или размера солнечной батареи, что означает, что вы можете компенсировать 100 процент вашего использования электроэнергии и счета за коммунальные услуги с солнечными батареями (на практике, это не так аккуратно, но терпите нас здесь). Если вы хотите получить более точное число на основе вашего личного потребления энергии, проверьте прошлогодние счета за коммунальные услуги, чтобы узнать, сколько электроэнергии вы использовали.Как только у вас будет это число, не стесняйтесь подставлять его в приведенные ниже уравнения.

Мощность солнечной панели : Также известная как мощность солнечной панели , мощность панели — это электрическая мощность определенной солнечной панели в идеальных условиях. Мощность измеряется в ваттах (Вт), и большинство солнечных панелей находятся в диапазоне от 250 до 400 Вт. В этих расчетах мы будем использовать 320 Вт в качестве средней панели.

Производственные коэффициенты : Производственный коэффициент системы солнечных панелей — это отношение расчетной выработки энергии системы за определенный период времени (в кВтч) к фактическому размеру системы (в Вт).Эти числа почти никогда не равны 1: 1 — в зависимости от того, сколько солнечного света получит ваша система (что в первую очередь зависит от вашего географического положения), ваш коэффициент производства будет соответственно меняться. Например, система мощностью 10 кВт, которая производит 14 кВтч электроэнергии в год, имеет коэффициент производства 1,4 (14/10 = 1,4) — это вполне реалистичный коэффициент производства, который можно увидеть в реальном мире. В США производственные коэффициенты обычно составляют от 1,3 до 1,6 , поэтому мы будем использовать эти два числа в качестве верхней и нижней оценок для наших расчетов.

И, наконец, давайте посчитаем. Формула выглядит так:

Количество панелей = размер системы / производственный коэффициент / мощность панели

Вставляя наши числа сверху, мы получаем:

Количество панелей = 10649 кВт / 1,3 или 1,6 / 320 Вт

… что дает нам от 20 до 25 панелей в солнечной батарее, в зависимости от того, какой коэффициент производства мы используем (20 для 1.6 и 25 для коэффициента 1,3). 25 панелей по 320 Вт каждая дают общий размер системы 8 кВт, что примерно соответствует среднему показателю для покупателей EnergySage, которым нужен установщик солнечных батарей. Тада!

Сколько кВтч могут производить ваши солнечные панели? Сложность производственных коэффициентов

Количество энергии (кВтч), которое может производить ваша солнечная энергетическая система, зависит от того, сколько солнечного света получает ваша крыша, что, в свою очередь, определяет ваш производственный коэффициент. Количество солнечного света, которое вы получаете в год, зависит как от того, где вы находитесь в стране, так и от того, какое время года.Например, в Калифорнии больше солнечных дней в году, чем в Новой Англии. Но в любом месте вы сможете производить достаточно энергии, чтобы покрыть свои потребности в энергии и попрощаться со своими счетами за коммунальные услуги — если вы живете в районе, где меньше часов пиковой нагрузки солнечного света, вам просто нужно иметь большую солнечную батарею. массивная система, установленная у вас дома. Таким образом, коэффициенты производства различаются в зависимости от географического положения, а более низкий коэффициент производства (из-за меньшего количества солнечного света) означает, что вам потребуется больше солнечных панелей, чтобы получить необходимое количество энергии.

Вот пример: два домохозяйства сопоставимого размера в Калифорнии и Массачусетсе потребляют среднее количество электроэнергии для американского домохозяйства, которое, как упоминалось выше, составляет 10 649 кВтч в год. Домохозяйства в Калифорнии нуждаются в системе мощностью около семи киловатт, чтобы покрыть 100 процентов своих потребностей в энергии. Для сравнения, сопоставимое домашнее хозяйство в Массачусетсе нуждается в системе мощностью около 9 кВт для удовлетворения своих потребностей в энергии. Системы солнечных батарей в Калифорнии меньше, чем системы солнечных батарей в Массачусетсе, но способны производить такое же количество энергии, потому что каждый год они подвергаются большему количеству часов пиковой нагрузки.Домовладельцы в менее солнечных районах, таких как Массачусетс, могут компенсировать это несоответствие, просто используя более эффективные панели или увеличивая размер своей солнечной энергетической системы, в результате чего на их крышах будет немного больше солнечных панелей.

Сколько солнечных панелей вам нужно для систем определенного размера?

В нашем длинном примере в начале этой статьи мы определили, что система мощностью 8 кВт, вероятно, покроет среднее потребление энергии американским домохозяйством, если вы живете в районе с коэффициентом производства 1.6, что может быть реалистичным числом для домов в большинстве районов Калифорнии. Давайте расширим это немного дальше и рассмотрим еще несколько примеров. В таблице ниже мы собрали некоторые оценки солнечных панелей для обычных размеров систем, представленных на EnergySage Marketplace. Опять же, большое предостережение заключается в том, что мы используем 1,6 в качестве предпочтительного коэффициента добычи. Для покупателей из Калифорнии это может быть реально, но для жителей Северо-Востока или регионов с меньшим количеством солнечного света эти оценки могут быть немного завышенными для производственного конца и низким количеством необходимых панелей.

Сколько солнечных панелей мне нужно для дома? Сравнение размеров системы
36464360 90,4353
Размер системы Количество необходимых панелей Расчетное годовое производство
4 кВт 13 6400 кВтч
6 кВт 19

65
8 кВт 25 12800 кВтч
10 кВт 32 16000 кВтч
12 кВт 38 19200 кВтч кВтч

В приведенной выше таблице предполагается, что вы снова используете солнечную панель 320.Однако количество панелей, необходимых для питания вашего дома, и количество места, которое ваша система будет занимать на крыше, изменится, если вы используете панели с более низкой эффективностью или панели с высокой эффективностью (что обычно коррелирует с низким и высоким номинальная мощность соответственно). Ниже приведена таблица, которая даст вам представление о том, сколько места ваша система займет на вашей крыше, в зависимости от выходной мощности выбранных вами солнечных панелей.

Сколько солнечных панелей я могу разместить на крыше? Размер системы по сравнению с площадью в квадратных футах
Размер системы Панели малой мощности (кв.футов) Панели средней мощности (кв. футы) Панели высокой мощности (кв. футы)
4 кВт 240 203 179
6 кВт 367 305 269
8 кВт 490 406 358
10 кВт 612 508 448
64 12 кВт
14 кВт 857 711 627

Возможно, одним из самых сложных аспектов определения размера солнечной панели является оценка годового количества энергии, потребляемой вашим домом.Ряд более крупных потребительских товаров или надстроек могут значительно изменить ваши годовые потребности в кВтч и значительно повлиять на то, сколько панелей вам понадобится. Например, если вы используете центральное кондиционирование воздуха или питаете бассейн с подогревом на заднем дворе, размер вашей солнечной панели может резко измениться. Чтобы понять, какой размер вам понадобится, вам следует оценить энергетическое воздействие различных продуктов, которыми вы владеете или планируете использовать в своем доме.

Если ваш дом небольшой или с крышей необычной формы, очень важно учитывать размер реальной солнечной панели.В то время как те, у кого большая крыша, могут пожертвовать некоторой эффективностью и купить панели большего размера для достижения идеального выхода энергии, домовладельцы с меньшей крышей должны иметь возможность использовать меньше небольших высокоэффективных панелей для получения оптимальной мощности.

Сегодня средние размеры солнечных панелей для жилого дома составляют примерно 65 на 39 дюймов или 5,4 на 3,25 фута.

Как размер моего дома влияет на количество необходимых мне солнечных панелей?

В то время как размеры солнечных панелей более или менее оставались неизменными в течение последних нескольких лет, выходная мощность при той же площади резко возросла.Фактически, многие производители, такие как SunPower, уменьшили размер зазоров между панелями и используют невидимое обрамление и монтажное оборудование, чтобы панели оставались плотными, эффективными и эстетически привлекательными. Ознакомьтесь с таблицей ниже, чтобы получить приблизительную оценку того, сколько солнечных панелей потребуется вашему дому, исходя из его площади в квадратных футах.

Сколько солнечных панелей я могу разместить на крыше, исходя из площади моего дома?
360
Размер дома Расчетная потребность в электроэнергии в год Расчетное количество необходимых солнечных панелей
1000 кв.футов 4710 кВтч / год 15 панелей
2000 кв. футов 9420 кВтч / год 29 панелей
2500 квадратных футов 11775 кВтч / год 37 панелей
3000 кв. Футов 14 130 кВтч / год 44 панели

Сколько солнечных панелей мне нужно для обычных бытовых приборов?

Изучив различные требования к кВтч для повседневной бытовой техники и продуктов, становится ясно одно: некоторые надстройки резко изменят ежемесячное энергопотребление и могут существенно повлиять на размер системы солнечных панелей, которую вы должны установить.Например, сочетание вашего электромобиля с солнечными батареями — отличный способ снизить выбросы углерода и повысить энергоэффективность; тем не менее, это следует планировать соответствующим образом, учитывая, что это потенциально может удвоить размер вашей фотоэлектрической системы. Хотя, безусловно, можно установить солнечную систему, а затем установщик солнечной энергии позже добавит дополнительные панели для удовлетворения возросших потребностей в энергии, наиболее прагматичный вариант — как можно точнее определить размер вашей системы на основе ваших ожидаемых покупок, например электромобиля. , бассейн или центральная система вентиляции.Спросите себя: «Сколько солнечных панелей мне понадобится для моего холодильника, гидромассажной ванны и т. Д.» — отличная привычка для любого нового домовладельца, использующего солнечные батареи.

Сколько солнечных панелей мне нужно для индивидуальных электрических нагрузок?
Изделие Среднегодовая потребность в кВт / ч Расчетное количество необходимых солнечных панелей
Холодильник 600 2
Блок центрального кондиционирования воздуха35 903 Кондиционирование 1,000 3
Электромобиль 3,000 10
Бассейн с подогревом 2,500 8
Гидромассажная ванна (на открытом воздухе) 3,300

При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов.Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в самое современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии на ваших счетах за коммунальные услуги. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности — это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Часто задаваемые вопросы о том, сколько солнечных панелей питает дом

У вас еще есть счет за электроэнергию с солнечными батареями?

После установки солнечных батарей вы все равно будете получать ежемесячный счет за электроэнергию .Однако он должен быть ниже / близок к нулю или даже отрицательным! Если после установки солнечных панелей вы по-прежнему сталкиваетесь с высокими счетами за коммунальные услуги, возможно, вам придется пересмотреть размер вашей системы. Особенно, если вы добавили электрическую нагрузку после вашей солнечной установки (например, электромобиль или какие-то новые модные приборы), ваш текущий размер системы может больше не сокращать его.

Есть ли недостатки в питании дома солнечными батареями?

Два основных недостатка солнечной энергии — это высокие первоначальные затраты и непостоянство, что означает, что солнечная энергия недоступна круглосуточно и без выходных из-за того простого факта, что солнце не светит ночью.К счастью, эту проблему можно частично решить с помощью накопления солнечной энергии. Прочтите нашу статью о преимуществах и недостатках возобновляемых источников энергии, чтобы узнать больше.

Стоят ли солнечные батареи?

В зависимости от ваших цен на электроэнергию, ваших потребностей в энергии, вашего желания быть экологически чистым и географического положения вашего дома, солнечные батареи определенно стоит установить. Хотя первоначальные вложения в солнечные панели высоки, со временем они окупаются за счет сокращения ваших счетов за электроэнергию.В среднем покупатели солнечной энергии EnergySage «окупают» свои инвестиции в солнечную энергию примерно через восемь лет.

Для любого домовладельца, который на начальном этапе покупки солнечной энергии хочет просто приблизительную оценку установки, попробуйте наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную стоимость и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши. Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, посетите нашу платформу сравнения расценок.

основных солнечных элементов


Сколько солнечных панелей мне нужно для питания моего дома?

Переключение на Солнечная энергия может помочь вам снизить или даже исключить ежемесячные счета за электричество, уменьшая при этом углеродный след.Однако перед тем, как установить в доме систему чистой энергии, вы должны сначала ответить на важный вопрос: «Сколько солнечных панелей мне нужно?»

Чтобы точно рассчитать идеальное количество солнечных панелей для вашего дома, вам потребуется профессиональная оценка. Однако вы можете оценить размер и стоимость системы на основе ваших счетов за электроэнергию, потребностей в энергии и доступного места на крыше. Эта статья расскажет вам, как это сделать.

Факторы, влияющие на количество необходимых солнечных панелей

Чтобы определить, сколько солнечных панелей необходимо для питания дома, необходимо учитывать несколько факторов.Например, если есть два одинаковых дома с питанием от солнечная энергия в Калифорнии и Нью-Йорке, при точно таком же энергопотреблении, калифорнийскому дому потребуется меньше солнечных панелей, потому что штат получает больше солнечного света.

Ниже приведены некоторые из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при выборе необходимого количества солнечных панелей:

Размер вашего дома и доступное пространство на крыше

Большие дома, как правило, потребляют больше электроэнергии, и им, как правило, требуется больше солнечных батарей.Однако у них также есть дополнительное пространство на крыше, необходимое для более крупных установки солнечных батарей. Из этого правила могут быть исключения — например, дом площадью 2000 квадратных футов с новой техникой Energy Star может потреблять меньше энергии, чем дом площадью 1200 квадратных футов со старыми, менее эффективными устройствами.

Что касается установки, солнечные панели можно размещать на многих типах поверхностей. Тем не менее, состояние вашей крыши может ограничить количество солнечных панелей, которые может выдержать ваш дом.

Например, если у вас есть дымоход, кондиционер на крыше или световой люк, вам придется разместить панели вокруг этих приспособлений.Точно так же для панелей не подходят участки крыши, покрытые тенями. Кроме того, большинство ведущие компании, работающие в сфере солнечной энергии, не будут работать с асбестовыми крышами из-за потенциальных рисков для здоровья установщиков.

Количество прямого солнечного света в вашем районе

Там, где доступно больше солнечного света, больше энергии может быть преобразовано в электричество. Годовая мощность каждой солнечной панели выше в таких штатах, как Аризона или Нью-Мексико, которые получают больше солнечного света, чем менее солнечные регионы, такие как Новая Англия.

Всемирный банк создал Карты солнечной радиации для более чем 200 стран и регионов, включая США. Карта ниже может дать вам представление о солнечном свете, доступном в вашем регионе. Имейте в виду, что для домов в более солнечных регионах обычно требуется меньше солнечных батарей.

© 2020 Всемирный банк, Источник: Global Solar Atlas 2.0, данные о солнечных ресурсах: Solargis.

Количество жителей и количество используемой энергии

Домохозяйства с большим количеством членов обычно потребляют больше электроэнергии, а это также означает, что им нужно больше солнечных панелей для увеличения производства энергии.

Использование электроэнергии является очень важным фактором, так как от него зависит, сколько энергии должно вырабатывать солнечные панели. Если ваш дом потребляет 12 000 киловатт-часов (кВтч) в год и вы хотите полностью использовать солнечную энергию, ваша система должна быть способна вырабатывать такое количество энергии.

Тип солнечной панели и рейтинг эффективности

Высокоэффективные панели могут выдавать больше ватт на квадратный фут, а это означает, что вам нужно покупать их меньше, чтобы достичь цели по выработке электроэнергии.Есть три основных типы солнечных панелей: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. В целом, монокристаллические панели являются наиболее эффективными солнечными панелями, за ними следуют поликристаллические панели. Тонкопленочные панели наименее эффективны.

Как оценить необходимое количество солнечных панелей

Итак, исходя из этих факторов, сколько солнечных панелей питает дом? Чтобы приблизительно определить, сколько солнечных панелей вам нужно без профессиональной оценки, вам нужно выяснить две основные вещи: сколько энергии вы потребляете и сколько энергии будут производить ваши панели.

Согласно последним данным Управления энергетической информации США (EIA), средний американский дом потребляет 10 649 кВтч энергии в год. Однако это зависит от штата. Например:

  • Дома в Луизиане имеют самое высокое среднее потребление — 14 787 кВт / ч в год.
  • домов на Гавайях имеют самое низкое среднее потребление — 6 298 кВт / ч в год.

Чтобы более точно оценить, сколько энергии вы потребляете ежегодно, сложите кВтч, указанные в ваших последних 12 счетах за электроэнергию.Эти цифры будут колебаться в зависимости от таких факторов, как размер вашего дома, количество жителей, ваши привычки потребления электроэнергии и рейтинг энергоэффективности ваших домашних устройств.

Удельная мощность панели солнечных батарей

После того, как вы определите, сколько кВтч электроэнергии использует ваш дом в год, вам нужно будет выяснить, сколько кВтч вырабатывается каждой из ваших солнечных панелей в течение года. Это будет зависеть от конкретного типа солнечной панели, состояния кровли и местных часов пикового солнечного света.

В солнечной энергетике обычным показателем, используемым для оценки мощности системы, является «удельная мощность» или «удельная производительность». Это можно определить как годовой объем энергии, произведенной на каждый киловатт установленной солнечной мощности. Конкретный урожай во многом зависит от количества солнечного света, доступного в вашем районе.

Вы можете получить лучшее представление о конкретной урожайности, которая может быть достигнута в вашем регионе, проверив надежные источники, такие как солнечные карты Всемирного банка или База данных солнечной радиации из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии.

Чтобы оценить, сколько кВт необходимо для эксплуатации дома, вы можете разделить годовое потребление кВтч на удельную мощность на киловатт солнечной мощности. Например, если вашему дому требуется 15000 кВтч энергии в год, а солнечные панели имеют удельную мощность 1500 кВтч / кВтп в вашем регионе, вам понадобится система размером около 10 киловатт.

Компания Paradise Energy Solutions также предложила общую формулу, которая приблизительно соответствует размеру системы солнечных батарей, который вам нужен. Вы можете просто разделить свой годовой кВтч на 1200, и вы получите необходимые киловатты солнечной мощности.Итак, если потребление энергии, указанное в ваших последних 12 счетах за электроэнергию, в сумме составляет 24 000 кВтч, вам понадобится система на 20 кВт (24 000/1 200 = 20).

Итак, сколько солнечных панелей мне нужно?

Как только вы узнаете, какой размер системы вам нужен, вы можете проверить мощность своей панели, чтобы определить, сколько панелей нужно приобрести для вашей солнечной батареи. Умножьте размер вашей системы на 1000, чтобы получить ватт, а затем разделите его на индивидуальную мощность каждой солнечной панели.

Большинство из Лучшие солнечные панели на рынке имеют мощность от 330 Вт до 360 Вт каждая.Мощность менее эффективных панелей может составлять всего 250 Вт.

Итак, если вам нужна солнечная установка мощностью 10 кВт, и вы покупая солнечные панели мощностью 340 Вт, вам понадобится 30 панелей. Ваша формула будет выглядеть так: 10 000 Вт / 340 Вт = 29,4 панели.

Если вы используете 250-ваттные солнечные панели с низкой эффективностью, вам понадобится 40 из них (10 000 Вт / 250 Вт = 40).

Имейте в виду, что, хотя Стоимость солнечных панелей ниже, если вы выберете модель с более низким КПД, а не более дорогую модель с высоким КПД, общая сумма, которую вы заплатите за свою солнечную энергетическую систему, может оказаться такой же или большей, потому что вам придется покупать больше панелей .

Сколько места на крыше нужно для домашней солнечной системы?

После того, как вы подсчитаете, сколько солнечных панелей питает дом, следующим шагом будет расчет площади крыши, необходимой для их установки. Точные размеры могут незначительно отличаться в зависимости от производителя, но типичная солнечная панель для домашнего использования имеет размеры 65 на 39 дюймов или 17,6 квадратных футов. Вам понадобится 528 квадратных футов пространства на крыше для установки 30 панелей и 704 квадратных футов для установки 40.

Помимо необходимого места для солнечных панелей, вам также понадобится конструкция крыши, способная выдержать их вес.Домашняя солнечная панель весит около 20 килограммов (44 фунта), а это означает, что 30 из них добавят вашей крыше около 600 килограммов (1323 фунта).

Вы заметите, что некоторые солнечные панели описываются как жилые, а другие — как коммерческие. Жилые панели имеют 60 индивидуальных солнечных элементов, в то время как коммерческие панели имеют 72 элемента, но оба типа будут работать в любом здании. Вот несколько ключевых отличий:

  • Коммерческие солнечные панели производят примерно на 20% больше энергии благодаря дополнительным элементам.
  • Коммерческие панели также дороже, а также на 20% больше и тяжелее.
  • 60-элементные солнечные панели для жилых помещений легче устанавливать в домашних условиях, что позволяет сэкономить на рабочей силе, а их меньший размер помогает при ограниченных размерах крыши.

Некоторые из последних конструкций солнечных панелей имеют полуэлементы с более высокой эффективностью, что означает, что они имеют 120 элементов вместо 60 (или 144 вместо 72). Однако это не меняет размеров панелей.

Заключение: стоят ли солнечные батареи для вашего дома?

Солнечные панели не производят выбросов углерода во время работы. Тем не менее, по оценкам EIA, ископаемое топливо по-прежнему производит около 60% электроэнергии поставляют электрические сети США.

Хотя первоначальные инвестиции в солнечные панели высоки, системы возобновляемых источников энергии имеют финансовый смысл для многих домовладельцев. По данным Министерства энергетики, у них типичный Срок окупаемости около 10 лет, при расчетном сроке службы до 30 лет.После окупаемости ваших первоначальных инвестиций у вас будет источник чистой и бесплатной электроэнергии примерно на два десятилетия.

Кроме того, даже если у вас большой дом или вам нужно больше солнечных панелей, чем вы изначально думали, имейте в виду, что существуют как федеральные, так и местные налоговые льготы, скидки и другие стимулы, которые помогут вам сэкономить на вашей солнечной энергетической системе.

Чтобы получить бесплатное предложение без каких-либо обязательств и узнать, сколько будет стоить система солнечных батарей для вашего дома, заполните 30-секундную форму ниже.

Леонардо Дэвид инженер-электромеханик, MBA, консультант по вопросам энергетики и технический писатель. Его опыт консультирования по вопросам энергоэффективности и солнечной энергии охватывает такие сектора, как банковское дело, текстильное производство, переработка пластмасс, фармацевтика, образование, пищевая промышленность, фаст-фуд, недвижимость и розничная торговля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *