Солнечные батареи для частного дома

Еще пять лет назад специалисты в области альтернативных источников энергии с сомнением говорили о перспективах солнечных батарей. Сегодня такое оборудование становится все более востребованным.

↑ Солнечная батарея на крыше частного дома

Первые «пассивные» дома, где на крыше или на фасаде были установлены солнечные батареи, были спроектированы и построены в Германии. Такие батареи придают современному дому стильный вид и помогают его владельцам экономить электроэнергию. При очень высокой стоимости солнечных батарей, в Германии они используются в широком объеме.

Разобравшись, что собой представляет солнечное оборудование, можно понять – нужны ли такие системы в наших домах.

Солнечные батареи бывают двух видов – ФЭП (фотоэлектрические панели), которые используют при выработке электричества и СК (солнечные коллекторы), применяемые для нагрева воды и получения тепла.

Фотоэлектрические панели представляют собой устройства, которые используют для преобразования солнечной энергии в электрическую. Основа ФЭП состоит из кремниевых пластин. При изготовлении таких панелей, в них создают две зоны, которые проводят ток двумя разными способами.

Принцип работы ФЭП заключается в попадании солнечного света на панель и выбивании электронов со своих мест, которые в свою очередь переходят из одной зоны в другую. В итоге, между двумя слоями образуется электрический ток, переходящий на наружную электрическую цепь по металлической контактной сетке, находящийся на верхней части пластины. Сверху панель состоит из стеклянного покрытия. Вся конструкция ФЭП заключена в жесткую алюминиевую раму.

↑ Фотоэлектрическая панель

Существует два типа фотоэлектрических панелей, в зависимости от материалов: кристаллические (полискристаллические и монокристаллические) и тонкопленочные батареи.

Поликристаллические ФЭП не очень нуждаются в освещенности поверхности и считаются оптимальными, относительно цены и качества. Фотоэлектрические панели из монокристаллического кремния достаточно дорогие, относительно поликристаллических. Однако они более долговечны и их КПД составляет 16-18%.

↑ Солнечные батареи на основе монокристаллического кремния

Среди тонкопленочных, наиболее востребованы панели из аморф­ного кремния с более низким КПД -6-8%, которые вырабатывают самую дешевую электро­энергию. Данное оборудование воспроизводит энергию, как в ясную погоду, так и в пасмурную.

Минусом тонкопленочных панелей стала большая площадь рабочей поверхности. Это значительно услож­нило их использование. Хотя, если создать проект дома, где они будут гармонично сочетаться с фасадом или кровлей, то этот недостаток легко превратиться в достоинство. Смонти­рованные на южном фасаде, такие панели будут активно принимать солнечную энергию и служить в качестве частич­ного затенения, что в летнее время весьма полезно.

Для получения дополнительной энер­гии, нужно несколько фотоэлектрических панелей. Их соединяют последовательно, объеди­няя в общую систему, в которую еще входят аккумуляторные батареи, кон­троллер заряда и инвертор.

Вариант, при котором ФЭП подключают в общую цент­рализованную сеть, в России и Украине пока не реализован.

Но существует еще авто­номный способ, при котором данный объект полностью энергонезависим и его можно строить там, где нет сетей цен­трализованного электроснабжения. Автономную систему дополняют электрогенератором на жидком топливе.

Если централизованная сеть ненадежна и часто происходят сбои электриче­ской мощности, ФЭП можно использовать, как дополни­тельный источник электроэнергии.

Солнечные коллекторы преобра­зовывают солнечную энергию в тепловую, используя ее для нагрева воды в доме или для ото­пления. Выпускают их двух видов - плоские и объемные (вакуумные).

↑ Солнечные коллекторы

Плоские солнечные коллекторы состоят из плоского модуля, в верхней части которого нахо­дится ударопрочное при­зматическое стекло, а за ним абсорбер, который состоит из медной пла­стины со светопоглощающим селективным покры­тием. На обратной стороне пластины приварены медные трубки, по которым двигается теплоноситель и нагревается. К объемному солнечному коллектору подключены вакуумные трубки, в виде двойной колбы.

Плоские солнечные коллекторы зимой имеют не слишком высокую произво­дительность, поэтому их выгодно использовать в определенное время года. Да и цена у них доступная.