Солнечные батареи для отопления холодного дома: что выбрать

Удачным достижением стали инновационные разработки, позволяющие получить независимость от централизованной подачи электроэнергии — солнечные батареи для отопления дома.

Описание

Еще недавно людям был недоступен способ получения дешевой энергии. Единственным источником ее получения были централизованные сети. Теперь же существуют технологии, позволяющие отказаться от дорогого электричества, и они доступны каждому.

Медленно, но уверенно солнечные батареи для отопления дома становятся нашими реалиями.

Эти системы относятся к категории альтернативных источников и уже активно используются во многих европейских странах. Особенно эффективны они там, где солнечных дней в месяц больше 20.

Широкая их популярность связана с дорогостоящей классической системой отопления, причем, относится это не только к ее организации, но к коммунальным тарифам, которые и без того высокие, но продолжают увеличиваться.

Источники, использующие солнечные лучи, позволяют избавиться от зависимости коммунальных служб.

Принцип использования

Первое, с чем сталкивается человек, слыша о солнечных батареях для отопления дома, устанавливаемых качестве дополнительного или альтернативного источника электроэнергии, это целесообразность их монтажа.

Ведь во многих областях России количество солнечных дней изрядно проигрывает числу пасмурных. Это соотношение говорит не в пользу устройств, использующих солнечные лучи.

Попадание лучей земного светила на поверхность батарей, использующих его тепло, что называется инсоляцией, в облачную погоду сокращается. Но, прогресс на месте не стоит, поэтому уже сейчас выпускаются батареи, способные даже ненастье обеспечивать жилье электричеством.

Преимущества

Достоинств и таких систем достаточно:

• обеспечение теплом круглый год;
• регулировка температурного режима в помещении по своему предпочтению;
• независимость от коммунальных служб, позволяющая забыть о кабальных счетах, выставляемых ими в отопительный период;
• использование солнечного запаса на любые бытовые нужды;
• длительный срок службы. Им не требуется ремонт, поскольку из строй они выходят крайне редко;
• конструктивная простота, исключающая частые поломки и расходы на ремонт. Самой распространенной поломкой является повреждение стекла при его очистке от снега, но замена его не требует больших затрат, да и легко производится самостоятельно;
• вариативность. Она очень широка, поскольку производителей отечественных и зарубежных достаточно много;
• разброс цен. Он тоже широк, поэтому каждый производитель выберет ту модель, которая соответствует его доходам;
• индивидуальность настроек. Она позволяет настроить оборудования, учитывая капризы природы в данной области;
• привлекательность внешняя. Системы не только не портят архитектуру и не занимают много места, но воспринимаются как креативный дизайн.

Помимо сказанного, привлекательность солнечных батарей для отопления дома в том, что использование их повсеместно способно снизить потребление таких природных ресурсов, как газ и уголь.

Недостатки

На них нужно обращать внимание прежде, чем сделать окончательный выбор в пользу той или иной системы:

• прежде всего, нужно понимать, что эффективность зависит от географического проживания конкретного пользователя. Низкоэффективными системы будут там, где солнце показывается далеко не ежедневно;
• достаточно высокая цена. Система, конечно, окупится со временем, но на ее покупку и монтаж придется изрядно потратиться. Тем не менее, несмотря на дороговизну и изменяющуюся в разные сезоны эффективность батареи, аккумулирующие энергию солнца и преобразующие ее в электричество, заметно набирают популярность.

Целесообразность установки для России

Страну очень солнечной назвать нельзя: в отдельных районах солнце показывается достаточно редко, а для обеспечения жилья теплом, потребуются батареи, занимающие значительную площадь — до 20 метров квадратных. В среднем один метр дает до 120 Вт.

Монтаж солнечных батарей проводится на крыше, с южной ее стороны, чтобы не один лучик не пропал даром.

Важно: Для большей эффективности панелей, преобразующих солнечный свет, угол наклона крыши составлять должен 45 градусов. А стропильную систему строения необходимо проверить на надежность и прочность, поскольку масса солнечных конструкций достаточно большая. Поэтому и необходимо позаботиться, чтобы установка ее не привела к разрушению.

Такая вероятность выше зимой, поскольку в этот период к массе батарей добавляется вес выпавшего снега.

Хорошо, если высоких деревьев, которые бросают тень на батареи, рядом тоже не будет.

Эффективность

Она находится в прямой зависимости от поглощенных лучей солнца. В летние месяцы понятно она возрастает, поскольку появляется солнце чаще, чем в холодное время. Хотелось бы наоборот, поскольку дом отапливать нужно как раз зимой, и, казалось бы, повлиять на это невозможно, но различные технологические аспекты оборудования способны скорректировать производительность, увеличив последнюю или уменьшив.

В первом случае рекомендуется монтаж проводить совместно с использованием традиционного обогрева

Типы

В основном выделяют два типа таких устройств:

1. малые системы на фотоэлементах, к которым принадлежат конструкции, для работы использующие от 12 до 24В. Их вполне хватает для того, чтобы работало нескольких приборов осветительных и телевизор;
2. большие. Они способны аккумулировать и преобразовывать столько энергии, чтобы отопить достаточно большое жилище, а также использовать ее для создания целой отопительной системы. Конечно, речь не идет об огромных многоэтажных коттеджах. Батареи солнечные не в состоянии «собрать» столько тепла, чтобы в них была комфортная температура.

Комплект

Солнечные батареи для отопления дома могут значительно отличаться комплектацией.

В базовая входят следующие составляющие:

• коллектор вакуумный;
• контроллер, контролирующий работу системы для повышения ее производительности;
• насос, служащий для перекачки в отопительный бак теплоносителя от коллектора;
• емкость для нагретой воды, вместимость которой от 500 до1000 литров;
• тен электрический или тепловой насос.

Схема отопительной системы

При оснащении жилища мощным отоплением на солнечных батареях, его есть возможность обеспечить дополнительно горячим водоснабжением или «теплым полом».

Выбор

Приняв решение установить для отопления солнечный коллектор, важно убедиться, что его мощности будет достаточно для решения бытовых задач.

При расчете учитывается ряд важных показателей:

• площадь постройки;
• количество людей, проживающих в нем;
• расходуемую энергию. Для семьи, состоящей из трех человек, ее ежемесячно потребуется не менее 500 кВт. Если же планируется организация и водоснабжения горячего, эта цифра увеличится.

Более эффективной, как практика показала, является комбинированная система, которая предусматривает пользование энергией, поставляемой централизовано, и автономной, способной жильцов подстраховать при возникновении аварийных ситуаций.

Монтаж

Помимо расчета площади, которую нужно обогреть, и тепла, необходимого для этого, максимально правильно нужно выбрать, где отопительную систему установить, потому что даже незначительная ошибка в расчете способна в разы понизить эффективность. Еще один важный параметр – угол, под которым панель наклонена к горизонтальной плоскости.

Он зависит от сезона. Оптимальным считается расположение панели к плоскости горизонтальной под углом 45 градусов, но зимой его изменяют, чтобы увеличить производительность, поскольку изменяется высота солнцестояния.

Кроме этого, важно правильно установить резервуар, организовать систему вентилирования, заизолировать проводку, установить реле с терморегуляторами и многое другое.

Поэтому, безопасней и выгодней экономически обратиться к специалистам, у которых знаний и опыта достаточно, чтобы грамотно установить систему. При грамотном монтаже служить она будет, как минимум 15-25 лет, а окупить себя уже через пару лет.

Взвешенный подход к подбору системы отопления, функционирующей на солнечных панелях, позволит выбрать наиболее подходящее оборудование среди огромного числа аналогов, оценки его рациональности и целесообразности установки.

Сезонность

Получив энергию в летний период в большом количестве, ее нужно расходовать, но в данное время в этом большой необходимости нет, поэтому для ее хранения нужны накопители. Им для размещения потребуются большая площадь.

Учитывая, как быстро расходуются на планете энергоресурсы, направление гелиотехнии рассматривают, как выгодное и очень перспективное.

Безопасность

Для окружающего пространства такие конструкции, как солнечные батареи для отопления дома, абсолютно безопасны, поскольку токсичных компонентов горения они не выделяют, следовательно, и естественный баланс не нарушается.

Виды

Солнечные батареи для отопления частного дома и дач, т.е. гелиоустройства для бытового применения, делятся на пленочные преобразователи и кремниевые, образованные соединением групп элементов между собой последовательным или параллельным, которые в электричество преобразуют солнечный свет. Объединенные в общую полупроводниковую систему, они называются солнечной панелью и готовы энергию поставлять устройствам обогрева.

Выпускаемые сегодня коллекторы бывают вакуумными, плоскими, зеркальными, трубчатыми и концентраторами.

В быту они наиболее распространены. Принятую энергию они передают в систему для отопления в виде нагретого теплоносителя или же в виде электричества.

Промышленное использование

Помимо бытовых, выпускаются гелиостанции промышленные, способные производить большой объем электроэнергии и способные отапливать многоэтажные дома и производственные здания.

Суть функционирования солнечных панелей

Всякая плоскость в ясные дни, которых естественно больше южных районах, получает на себя некое количество энергии солнца.

Понятно, что более актуальной будет установка солнечных батарей для отопления дома именно в таких областях, но рынок оснащения, связанного с синтезом солнечной энергии, быстро развивается, поэтому фотоэлементы, на которых собирают гелиопанели, способны функционировать и там, где инсоляция невысокая. Следовательно, практически стерты различия, касающиеся области их установки.

Особенности производства

Преобразователи фотоэлектрические собираются в виде модулей на полимерном гибком полотне и с алюминиевой рамой.

В первом варианте производство основано на методе испарительной фазы, результатом которого является тончайшая пленка кремниевая, образующаяся на несущем элементе Сверху ее защищает прозрачное покрытие. Так выглядит тонкопленочный элемент, пригодный для установки на фасады зданий.

Во втором случае сверху модуль защищает особо прочное стекло, снизу – изоляционная пленка.

Токопроводящие шины соединяют между собой фотоэлектрические элементы. Их назначение – поставка электрической энергии пользователю или аккумулятору.

Для соединения в систему солнечных батарей для отопления дома служат контакты, подключаемые к шинам.

Кремниевые батареи подразделяются на поли- и монокристаллические, собранные на основе кремния и прошедшие глубокую очистку. То есть, в производственных условиях выращивают монокристалл, который затем режется на тонкие пластины 0,2-0,4 мм.

Получается ячейка будущей солнечной батареи для отопления дома. Цена на них высокая, в сравнении с поликристаллическими, поскольку недешевым является процесс очистки кремния.

В поликристаллическом варианте не требуется столь чистый исходный материал, поэтому стоимость их будет ниже. Пластины для них получают медленным охлаждением расплавленного кремния. Трудовые усилия и энергозатраты в этом варианте значительно меньше. Их цвет обычно ярко-синий, поэтому отличить их можно даже визуально.

КПД

У монокристаллических панелей зависимости от модели он может составлять от 14 до 17%. Но, их постоянно совершенствуют, поэтому, возможно, скором времени этот показатель достигнет 33%.

Здесь возможны в недалеком будущем серьезные изменения. Уже сегодня можно встретить пленочные модули на основе индия и кадмия, отлично поглощающие свет. Несмотря на радиоактивность последнего, об опасности облучения можно не беспокоиться, поскольку металла содержится настолько мало, что для окружающего пространства вреда не будет, тем более для людей.

По КПД индий даже опережает кадмий, выдавая до 20%. Но, из-за того, что он широко используется в производстве бытовой техники (ЖК мониторов), его нередко заменяют гелием.

По этому критерию им проигрывают поликристаллические, показатель КПД которых всего 10-12%. Связано это с наличием посторонних включений и хаотичным расположением кристаллических частиц, что мешает сублимации энергии. Выходом из положения может стать симбиоз элементов аморфных с поли/монокристаллическими, поскольку первым для работы не требуется интенсивное излучение, в отличие от вторых.

Самыми низко производительными являются элементы на основе аморфного кремния с КПД 5-6%.

Конструктивные особенности

Структура плоского модуля гибкая, что облегчает монтаж. Помимо этого, отличает его невысокая стоимость, по отношению к батареям кристаллическими.

В наиболее простом исполнении солнечный плоский коллектор выглядит как ящик с затемненной лицевой стороной. Внутри его находится заполненный воздухом, водой либо смесью воды и незамерзающего вещества змеевик.

Стенки и дно короба изнутри покрыты теплоизоляцией, чтобы лучше сохранялась накопленная солнечная энергия.

Передачу теплоносителя в отопительную систему осуществляют металлическая пластина с трубками, называются которые абсорбером.

Изготавливается он чаще из листовой меди с высоким показателем теплопроводности. Внешняя его сторона должна быть черным, поскольку именно этот цвет известен максимальным поглощением излучения.

Панели трубчатого типа образованы системой змеевиков и трубок и имеют сверху металлическую пластину. Чтобы от ее внешней поверхности лучи не отражались, сверху на абсорбер устанавливается надежное прозрачное покрытие – закаленное стекло с нанесенной оптической пленкой, которая в инфракрасном свете не излучает тепло.

Это положительно сказывается на производительности и способности нагревать воду до 200 градусов.

Пластина очень чувствительна к загрязнениям, поэтому ее необходимо очищать от опавшей листвы, снега и дождя.

Есть и другие разновидности панелей – вакуумная, например. Сконструирована она по подобию термоса. Ее способность сохранять тепло с описанными моделями выше на 95%.

В нижней ее части присутствует жидкость, превращающаяся пар при нагревании солнечными лучами. Сверху в колбу впаян конденсатор, на котором конденсируется пар, трансформируется в тепло и подается систему отопительную. Высока эффективность таких панелей даже пасмурные дни. Их коллекторы сверху имеют зеркальную поверхность, фокусирующую получаемую энергию на плоскости адсорбера. Зеркальная поверхность по площади превышает абсорберную, что позволяет принимать больше лучей и вдвое увеличить производительность.

Его минус состоит в возможности приема исключительно прямых лучей. В последних разработках этот вопрос решили за счет применения поворотных устройств, заставляющих коллектор следовать за светилом.

Инновационным решением является конструкция, выполненная в виде сферы. Она улавливает максимум лучей и не нуждается в поворотном механизме. Состоит она из цельного винтового теплоприемника, а не из трубок, подключаемых к выходному и принимающему патрубкам.

Техническая вода, которой заполнен змеевик-приемник, движется по винтовому пути вверх при нагревании. Горячей она поступает в выходной патрубок, из которого попадает в отопительную систему. Охладившись, она спускается по отопительному контуру к патрубку входному. Затем все повторяется.

Плюсом такой конструкции является прием излучения на протяжении всего светового дня и минимальные потери трубопроводе.

Все нюансы систем нужно учитывать при выборе.

Стоимость

Недорого купить солнечные батареи для отопления дома можно на сайтах из таблицы:

Видео: Солнечные батареи для дома.

обогрев тепловыми панелями, радиаторы, теплый пол, коллекторы

Содержание:

Постоянное развитие альтернативных источников энергии и удешевление технологий сделало их довольно популярными среди владельцев частных домов. Инновационные способы добычи энергии позволяют использовать в качестве исходного сырья бесконечные и экологически чистые природные ресурсы – воду, ветер и солнечные лучи.

Для использования энергии Солнца используются солнечные батареи, которые накапливают и преобразуют полученный заряд в энергию необходимого типа. Такие устройства отлично подходят и для отопления частного дома – нужно лишь правильно собрать и настроить систему. О том, как использовать солнечные батареи для отопления дома, и пойдет речь в данной статье.

Способы применения солнечной энергии

Технологии, использующие солнечную энергию, кажутся новыми только на фоне более традиционных систем. Солнечное тепло уже давно активно перерабатывается в тепловую и электрическую энергию, особенно в тех странах, где Солнце светит круглый год. В северных странах с этим сложнее, но даже в таком случае солнечной энергии находится применение, ведь ее можно использовать как резервный энергоресурс.

Для сбора солнечной энергии используется два типа устройств:

1. Солнечные батареи. Данные устройства накапливают собранную энергию и позволяют использовать ее для питания электрических приборов. Солнечные батареи – это панели, на лицевой стороне которых установлены фотоэлементы, а с другой стороны располагается фиксирующий механизм. Солнечная батарея для обогрева дома не очень сложна конструктивно, поэтому такие элементы иногда собирают самостоятельно, но гораздо проще и надежнее покупать готовые устройства.
2. Солнечные коллекторы. Этот тип устройств предназначен для включения в систему отопления. Такие конструкции представляют собой теплоизолированные короба, в которых проходит теплоноситель. Коллекторы устанавливаются на крыше или специальных щитах с той стороны здания, на которую попадает больше всего солнечных лучей. Чтобы эффективность впитывания энергии была более эффективной, системы делают поворачивающимися в соответствии с направлением солнечных лучей.

Разница между коллекторами и солнечными батареями видна из их конструкции. Коллекторы (гелиосистемы) используются непосредственно для нагрева теплоносителя, в то время как батареи собирают энергию для ее преобразования в электричество. Конечно, солнечные батареи для обогрева дома тоже можно использовать, но такая схема довольно неудобна, да и требовательна к погодным условиям – для нормального обогрева солнечных дней должно быть не менее 200 в году.

Достоинства и недостатки солнечного отопления

К достоинствам солнечных отопительных систем можно смело отнести следующие качества:

1. Экологичность. Впитывание и преобразование солнечной энергии происходит без каких-либо выбросов вредных веществ, поэтому можно говорить о полной экологической чистоте таких систем.
2. Автономность. Солнечное тепло обходится совершенно бесплатно, что позволяет не думать о текущем уровне цен на энергоносители и необходимости их подведения к своему частному дому.
3. Экономичность. Комбинирование традиционного и альтернативного отопления позволяет неплохо сэкономить в процессе эксплуатации. Если же использовать только солнечное отопление, то все затраты сводятся к приобретению необходимых элементов системы и их обслуживанию.
4. Доступность. Солнечные коллекторы и батареи не нужно согласовывать с какими-либо государственными органами, поскольку работа подобных систем автономна и не представляет какой-либо опасности.

Из недостатков главным образом выделяются следующие качества:

1. Длительный период определения эффективности. Чтобы понять, насколько солнечная система эффективна и выгодна в конкретных условиях эксплуатации, ей необходимо проработать хотя бы 3 года.
2. Высокая стоимость оборудования. Солнечные батареи и комплектующие к ним на сегодняшний день стоят довольно дорого, поэтому без существенных изначальных вложений обойтись не удастся.  
3. Зависимость от внешних условий. Если климат в географической локации, где установлены коллекторы, не отличается большим количеством солнечных дней, то установка солнечных устройств может даже оказаться нецелесообразной.
4. Необходимость резервного отопления. Чтобы отопительная система была надежной, ее необходимо обязательно продублировать (дублирующим контуром обычно выступает именно солнечный обогрев).
5. Требовательность к обслуживанию. Солнечные коллекторы нужно качественно обслуживать, постоянно проводя профилактические и очистительные работы. Запуск системы при отрицательных температурах возможен только в том случае, если она и сам дом имеют надежную защиту от холода.

Если достоинства солнечного оборудования кажутся слишком важными, а недостатки не критичны, то рассматриваемые устройства подойдут для обеспечения дома электричеством и теплом как нельзя лучше.

Солнечные батареи для отопления

Использование солнечных батарей для обустройства отопительной системы имеет ряд нюансов. Все дело в том, что такие устройства главным образом предназначены для сбора энергии, которая в дальнейшем преобразуется в электрическую. Чтобы сделать отопление на солнечных батареях, нужно будет собрать систему, подключенную к накопительному баку – именно в этом элементе конструкции будет осуществляться разогрев теплоносителя.

Чтобы понять, можно ли выгодно использовать солнечные батареи для отопления дома зимой, нужно рассмотреть виды данных устройств, их эксплуатационные особенности и способы использования.

Виды и конструкция солнечных панелей

Существует три основных типа солнечных батарей:

1. Монокристаллические. Рабочим элементом таких устройств являются тонкие пластины, выполненные из чистого кремния, выращенного искусственным образом. КПД таких пластин в самом лучшем случае достигает 17-18%. Наиболее комфортная температура эксплуатации – от 5 до 25 градусов.
2. Поликристаллические. Рабочий элемент – пластины, которые получается в результате постепенного охлаждения расплавленного кремния. Такой способ изготовления более прост по сравнению с предыдущим, но и КПД соответствующий – в лучшем случае он достигает 12%.
3. Аморфные (пленочные). Для производства таких батарей кремний выпаривается и оседает тонкой пленкой на полимерной основе. Дешевизна производства и простота изготовления подобных устройств имеет прямую зависимость с эффективностью – КПД аморфных батарей не превышает 7%.

В странах с преимущественно холодным климатом чаще всего используются солнечные батареи, изготовленные с использованием монокристаллических рабочих элементов. Впрочем, выбор наиболее подходящего типа нельзя назвать очевидным – пленочные модули гораздо удобнее в установке, не предъявляют особых требований к основанию и обходятся на порядок дешевле.

Внешние элементы батарей предназначены для сбора и преобразования солнечной энергии, которая в дальнейшем будет перемещена в накопитель. Небольшие отдельные батареи вырабатывают около 100-250 Вт энергии, а сборные модульные конструкции площадь в 25-30 м² позволяют обеспечить электроэнергией небольшое жилое здание. Чтобы использовать солнечные батареи для отопления дома, их площадь должна быть в несколько раз выше указанного значения.

Для преобразования солнечных лучей в электричество используется инвертор. Необходимость его установки связана с тем, что электрические приборы используют только переменный ток. Это же правило касается и электрического отопительного оборудования. Чтобы система обеспечивала дом энергией круглосуточно, ее необходим в обязательном порядке дополнить аккумуляторами, позволяющими запасаться электроэнергией.

Эффективность

Чтобы использовать солнечную энергию для отопления частного дома, гораздо проще будет собрать схему из коллекторов – но такая возможность есть не всегда, поэтому приходится рассматривать иные варианты. Например, вполне может быть так, что на участке уже установлена рабочая система из солнечных батарей, которая используется только для обеспечения дома электричеством и горячей водой.

Приобретать новое оборудование при таких условиях будет слишком невыгодно ввиду его высокой стоимости. Чтобы обеспечить обогрев дома солнечными батареями, оптимальным решением будет увеличение мощности системы модулей. Самый простой вариант – приобрести несколько дополнительных кремниевых панелей и подключить к системе отопительного котла, работающего за счет электричества.

Грамотное распределение электрической энергии позволит обеспечить как систему горячего водоснабжения, так и отопительный контур. Чтобы мощности хватало на все, потребуется немало солнечных батарей – автономные здания, использующие только солнечную энергию, обычно полностью покрыты фотоэлектрическими панелями. Мощность солнечных батарей нужно считать заранее. Зачастую приходится достраивать дополнительную конструкцию, на которую будут устанавливаться панели.

Определить эффективность солнечной системы до ее использования не получается, поэтому все расчеты получаются лишь приблизительными. Сложность предварительных расчетов связана с тем, что есть масса факторов, просчитать влияние которых на эффективность сбора энергии невозможно. Конечно, при наличии некоторого опыта можно провести более-менее точный расчет, но такой опыт есть лишь у профессионалов, специализирующихся на проектировании и установке солнечных систем.

Наибольшее влияние на эффективность системы оказывают следующие факторы:

• Нестабильность погоды – определить заранее количество солнечных дней невозможно даже в солнечных регионах, не говоря уж о северных краях;
• Нестабильное потребление энергии, которое также зависит от географического расположения здания, получающего тепло и электрическую энергию за счет солнечного света;
• Возможность выхода системы из строя – сложность конструкции свидетельствует о том, что она будет нередко ломаться, причем определить неисправность в некоторых случаях бывает затруднительно.

Узнать о том, насколько эффективны солнечные батареи, можно только после того, как они уже некоторое время использовались. По результатам анализа работы системы можно будет решить, есть ли необходимость в установке дополнительных фотоэлементов или аккумуляторов. Кроме того, стоит также оценить несколько дополнительных параметров – например, если потери тепла слишком велики, то оптимизировать работу системы можно за счет улучшения теплоизоляции всего дома.

Установка домашней солнечной электростанции

Самое простое решение, которое сразу приходит на ум – обратиться в компанию, которая специализируется на продаже и установке солнечных генераторов. Такое решение имеет массу преимуществ – специалисты смогут подготовить индивидуальный проект, наиболее подходящий для конкретных условий эксплуатации, а на приобретенное и установленное оборудование будет выдана гарантия. Недостаток подобного решения – слишком высокая стоимость работ.

Впрочем, собрать домашнюю солнечную электростанцию можно и самостоятельно, но для этого потребуется немалый опыт, а также солидные затраты труда и времени. Кроме того, нужно будет разобраться в том, какие элементы нужны для обустройства системы, и как они взаимодействуют между собой.

Набор элементов для монтажа солнечного отопления выглядит следующим образом:

• Комплект солнечных модулей;
• Аккумуляторная батарея;
• Контроллер заряда;
• Инвертор;
• Коммутация.

Аккумуляторы желательно подбирать так, чтобы у них были одинаковые характеристики. Хорошие аккумуляторы могут удерживать энергию около 3-4 дней, и этот параметр тоже нужно учитывать, как и тот факт, что в холодном помещении устройства разряжаются намного быстрее. Для суточного потребления в 2400 Вт-ч суммарная емкость батарей должна составлять не менее 1000 А-ч.

Инверторы, используемые для солнечных систем, имеют возможность синхронизировать фазу напряжения, в результате чего перевод 12 В в 220 В осуществляется без малейших задержек, поэтому электрические приборы не испытывают лишних нагрузок. Централизованные электросети таким качеством похвастать не могут, поэтому солнечные генераторы в этом плане гораздо удобнее и надежнее.

Смонтировав каждый элемент системы, работающей на солнечных батареях, необходимо закончить работу. Для этого нужно подключить к системе электрический накопитель, в котором будет происходить нагрев воды от солнца. Накопитель в дальнейшем соединяется с отопительным контуром здания, тем самым обеспечивая его обогрев – например, вполне можно запитать теплый пол от солнечной батареи достаточной мощности.

Коллекторное отопление дома

Конечно, собрать отопительную систему на солнечных батареях возможно, но гораздо удобнее и практичнее использовать элементы, изначально предназначенные для отопления – солнечные коллекторы. Такие устройства обеспечивают прямой нагрев воды за счет солнечной энергии, и никаких посредников в этой цепочке нет.

Существует два вида коллекторных конструкций:

• Плоские;
• Трубчатые.

Каждую систему необходимо рассмотреть подробнее, чтобы иметь возможность осознанно выбирать самый подходящий для конкретной ситуации вариант.

Плоская коллекторная установка

Конструктивно плоские солнечные радиаторы для отопления дома крайне просты. В некоторых случаях такие системы частично собираются опытными мастерами из подручных материалов. Конечно, полностью обойтись без готовых элементов очень сложно, но даже небольшая экономия при наличии должного опыта может оказаться оправданной.

Устройство плоского коллектора представляет собой утепленный металлический короб, в котором расположена впитывающая солнечную энергию пластина (чаще всего спрятанная под слоем черного хрома). Сверху эта часть конструкции накрывается герметичной прозрачной крышкой. Вода разогревается в трубках, которые расположены змейкой и подключены к пластине.

Подключать коллекторное отопление можно как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме – существенных отличий в работе обеих схем нет. Гораздо более важным является способ циркуляции теплоносителя. Самотечные системы считаются невыгодными из-за низкой скорости перемещения воды по контуру. Принудительная циркуляция, которая обеспечивается за счет насоса, более эффективна, поэтому ее используют в подавляющем большинстве систем.

Трубчатая коллекторная установка

По принципу работы трубчатые солнечные тепловые панели схожи с плоскими аналогами, но есть одно заметное различие – заполненные теплоносителем трубки располагаются внутри стеклянных колб. В системе могут использоваться перьевые трубки, закрытые с одной стороны, и коаксиальные, которые вставляются друг в друга и запаиваются с обеих сторон.

Также стоит отметить используемые виды теплообменников:

• Система преобразования солнечной энергии в тепловую Heat-pipe;
• Стандартные трубки для перемещения воды U-type.

Второй тип теплообменников считается более эффективным, но у него есть серьезный недостаток – высокая стоимость ремонта, которая обусловлена необходимостью замены целого блока при повреждении одной трубки. С трубками первого типа в этом плане гораздо проще, поскольку они независимы друг от друга, что позволяет при необходимости заменять каждый отдельный элемент конструкции.

Подводя итог рассмотрения плоских и трубчатых коллекторов, можно сделать следующие выводы – в теплых краях гораздо более выгодными оказываются плоские коллекторы, а для северных регионов лучше подбирать трубчатые устройства. В суровом климате лучше всего работают системы Heat-pipe, которые неплохо проявляют себя даже при минимальной освещенности.

Повышение эффективности солнечных модулей

Эффективность солнечных систем можно повысить, воспользовавшись одним из следующих способов:

1. Смена расположения модулей. Иногда для повышения КПД достаточно будет правильно расположить модули относительно вектора направленности солнечных лучей. Обычно для этого нужно развернуть все модули на юг. Если день в регионе долгий, можно также использовать поверхности, направленные на восточную и западную сторону – там тоже хватает света, который преобразуется в энергию.
2. Изменение угла наклона. В документации к модулям всегда указывается рекомендуемый угол наклона, при котором КПД системы будет максимальным. На практике это значение может существенно варьироваться в зависимости от географического местоположения и других индивидуальных особенностей.
3. Выбор места для установки. Чаще всего солнечные модули устанавливаются на крыше здания – это самый простой, доступный и очевидный вариант, но не самый эффективный. Лучше всего будет заранее подготовить поворотное основание и установить панели на него, чтобы устройства следовали за солнечными лучами по мере их смещения.

На последний пункт стоит обратить особое внимание. Конечно, установленные на крыше модули не бесполезны – в конце концов, никаких препятствий для солнечных лучей в таком случае нет, поэтому они легко достигают устройства и преобразуются в необходимый тип энергии. Проблема в том, что расположение модулей перпендикулярно солнечным лучам имеет максимальную эффективность на протяжении короткого промежутка времени.

Поворотные устройства, отслеживающие текущую направленность лучей, позволяют избавиться от подобных проблем. Правда, у таких устройств есть и отрицательные стороны – в частности, речь идет о крайне высокой стоимости поворотных систем. Кроме того, в ряде случаев приобретение такого оборудования никак не влияет на эффективность системы – например, если не были должным образом учтены климатические условия. Затраты в данном случае будут совершенно нецелесообразными.  

Согласно примерным расчетам, для того, чтобы поворотные элементы окупились, их количество должно составлять не менее восьми. Конечно, можно использовать и меньшее количество модулей (около 3-4), но они будут выгодным приобретением только в том случае, если подключать их напрямую к водяному насосу, в остальных же случаях прирост эффективности будет незначительным.

На сегодняшний день активно ведется разработка совершенно нового вида крыши, в котором солнечные батареи установлены изначально. Согласно заверениям производителей, такая крыша будет стоить существенно дешевле обычных крыш, на которых устанавливается солнечное оборудование, и как минимум столь же эффективной.

Заключение

Отопление на солнечных батареях – это довольно эффективная современная система, которую при наличии соответствующего опыта можно обустроить самостоятельно. Технологии постоянно развиваются, поэтому всегда есть возможность выбрать оптимальное оборудование, которое идеально подойдет для конкретных условий эксплуатации и полностью покроет все потребности в отоплении.

энергия для обогрева от солнца, отопление частного дома с помощью солнечных батарей своими руками

Содержание:

В большинстве регионов России на обогрев жилых домов тратятся огромные суммы. Это заставляет домовладельцев искать дополнительные возможности в этой сфере. Энергия солнечного излучения – это экологически чистое и бесплатное тепло. Применяя современные технологии, можно использовать солнечную энергию для обогрева помещений в регионах средней и южной части России.

Возможности современных технологий

Поверхность земли получает различное количество солнечной энергии, все зависит от расположения территории относительно экватора и времени года. К примеру, в Заполярье солнца намного меньше, чем в экваториальной части. Кроме того летом солнечное излучение интенсивнее, чем в зимний период. При расчетах средних значений специалисты определили, что за один час квадратный метр поверхности земли получает около 160 Вт солнечной энергии. Современные системы отличаются высокой продуктивностью, благодаря чему появилась возможность использовать энергию солнечного излучения практически в любом месте.

Для получения максимального КПД при использовании солнечной энергии применяются два способа:

• Прямое нагревание тепловых коллекторов. Прямые солнечные лучи нагревают тепловые коллекторы, они в свою очередь передают тепло жидкости в отопительном контуре и системе горячего водоснабжения. Тепловые коллекторы могут быть открытого и закрытого типа, могут иметь плоскую или сферическую форму. Тепловую энергию, получаемую с коллекторов можно использовать для нагревания рабочей среды в системе водоснабжения и теплоносителя в отопительной системе.
• Применение солнечных батарей. В этом случае происходит преобразование солнечной энергии в электричество, которое в последствие передается потребителю через специальную систему.

Разработка решений по сбору, аккумулированию и применению энергии солнечных лучей довольно быстро прогрессирует. Однако в этой области есть много положительных и отрицательных сторон.

Преимущества и недостатки использования солнечных коллекторов и батарей

Основным преимуществом в использовании солнечных систем отопления является общедоступность. На втором месте стоит отсутствие выбросов. Солнечная энергия считается самым экологичным и естественным видом энергии.

Кроме того работа солнечных батарей и коллекторов отличается бесшумностью, а расположение на крыше здания позволяет сэкономить полезную площадь.

Основное неудобство при использовании солнечной энергии для дома потребители испытывают от непостоянного освещения. Например, в ночное время отсутствует возможность сбора энергии, а в зимнее время, когда требуется большое количество тепла, световой день довольно короткий.

Кроме этого необходимо постоянно следить за чистотой панелей, чтобы не снижать коэффициент полезного действия. Также следует учесть, что амортизация оборудования, работа циркуляционного насоса и управляющей электроники требует постоянных расходов.

Солнечные коллекторы открытого типа

Конструкция открытых солнечных коллекторов выполнена в виде системы трубок, незащищенных от внешних воздействий. Внутри этой системы циркулирует теплоноситель, который нагревается непосредственно от солнечных лучей. Трубки фиксируются на несущей панели в виде змейки или с параллельной укладкой рядов и выходят к патрубку. Трубки могут заполняться водой, газом, воздухом или антифризом.

Простая конструкция и отсутствие изоляции делает открытые коллекторы доступными по цене практически для всех потребителей. Кроме того домашние мастера имеют возможность сделать своими руками солнечное отопление частного дома.

Отсутствие изоляции на трубках системы не позволяет сохранять полученную солнечную энергию, поэтому такие системы имеют очень низкий КПД. Их основное использование приходится на нагревание воды в бассейнах и душах в летнее время. Чаще всего коллекторами открытого типа пользуются жители теплых и солнечных регионов, где температура воздуха и нагреваемой воды не имеет существенных перепадов. Наибольшая эффективность работы была отмечена в солнечную погоду при отсутствии ветра.

Солнечные коллекторы трубчатого типа

Для сборки трубчатого солнечного коллектора используются отдельные трубки, заполненные водой, газом или паром. Такая конструкция является одним из видов открытых гелиосистем, но с более теплоносителем, более защищенным от негативного воздействия внешних факторов. Сюда относятся вакуумные установки, устроенные по принципу термоса.

В трубчатом солнечном коллекторе трубки расположены параллельно с индивидуальным подключением к общей системе. Это позволяет заменять вышедшую из строя трубку новым элементом без ущерба для работы всей конструкции. Кроме того систему можно собирать непосредственно на крыше здания, что во многом упрощает монтажный процесс.

Главным преимуществом трубчатого солнечного коллектора является цилиндрическая форма основных элементов. Благодаря этому солнечная энергия собирается на протяжении всего светового дня, причем для этого не требуется установка дополнительных устройств, которые следят за передвижение солнца.

В зависимости от конструктивных особенностей солнечные коллекторы делятся на два вида: перьевые и коаксиальные.

Трубки коаксиального типа имеют некоторое сходство с обычным термосом. Их конструкция представляет собой две колбы с откачанным между ними воздухом. Поверхность внутри первой колбы покрыта высокоселективным веществом, которое способно максимально поглощать солнечную энергию.  Именно этот слой служит своеобразным проводником тепловой энергии к внутреннему теплообменнику, состоящему из алюминиевых пластинок. Однако этот этап характеризуется большим количеством нежелательных потерь тепла.

Трубки перьевого типа выполнены из стекла и имеют цилиндрическую форму, внутри стеклянного цилиндра располагается перьевой абсорбер. Отсутствие воздуха внутри трубки существенно повышает теплоизоляционные характеристики. Количество передаваемого от абсорбера тепла практически не снижается, следовательно, коэффициент полезного действия таких коллекторов значительно выше.

Передача тепла осуществляется прямоточной системой и посредством термотрубки.

Термотрубка – это запаянная емкость, внутрь которой залита легкоиспаряющаяся жидкость, в качестве которой чаще всего используется вода под низким давлением. Нагреваясь от внутренних стенок емкости или перьевого абсорбера, жидкость закипает, и ее пары поднимаются вверх. После передачи тепловой энергии теплоносителю отопительной системы или горячего водоснабжения происходит конденсация пара в жидкость, которая по стенкам стекает вниз.

Прямоточная система представляет собой U-образную трубку с циркулирующим внутри теплоносителем.

В одной половине трубки располагается холодный теплоноситель, посредством второй части отводится нагретая жидкость. При повышении температуры происходит расширение теплоносителя, и он поступает в накопительный бачок для обеспечения естественной циркуляции.

Главным условием расположения термотрубки и прямоточной системы является создание определенного угла наклона, который не должен быть меньше 20 градусов.

Наибольшей эффективностью характеризуются системы прямоточного типа, так как в них непосредственно нагревается теплоноситель.

Преимущества и недостатки систем отопления

Как и любая система, трубчатые солнечные коллекторы имеют свои положительные и отрицательные стороны. Из достоинств системы можно выделить следующее:

• Незначительные потери тепла.
• Возможность использования при достаточно низкой температуре воздуха, до -30 градусов.
• Высокий коэффициент полезного действия на протяжении всего светового дня.
• Высокие показатели работоспособности в регионах с холодным и умеренным климатом.
• Невысокая парусность, которая объясняется тем, что трубчатые системы пропускают через себя основное количество воздушных масс.
• Способность нагревать теплоноситель до высокой температуры.
• Долгий эксплуатационный срок.

Из недостатков системы особое внимание привлекает следующее:

• Система не способна самостоятельно очищать снег, лед и иней.
• Высокий ценовой уровень.

Что касается высокой стоимости, то здесь следует отметить, что трубчатые коллекторы окупаются за достаточно короткое время.

Плоские солнечные коллекторы закрытого типа

Конструкция плоского коллектора представляет собой алюминиевый каркас со специальным поглощающим слоем и прозрачным покрытием. Также сюда входит трубопровод и утеплитель.

В качестве абсорбирующего слоя используется зачерненная листовая медь с отличной теплопроводностью, идеально подходящей для создания гелиосистем. Абсорбер поглощает энергию солнечного излучения и передает ее теплоносителю, который циркулирует по примыкающему трубопроводу.

Наружная часть панели имеет защиту в виде прозрачного покрытия, для изготовления которого использовалось закаленное стекло, устойчивое к механическим повреждениям. Это позволяет создать надежную защиту от града. Полоса пропускания такого стекла составляет 0,4-1,8 мкм, что достаточно для максимально солнечного излучения. Внутренняя сторона панели имеет хороший теплоизоляционный слой.

Закрытые плоские панели имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Простая конструкция.
• Высокая эффективность при использовании в теплых регионах.
• Наличие приспособления для изменения угла наклона панели, позволяющее выбрать оптимальное расположение конструкции.
• Самостоятельная очистка от инея и снега.
• Приемлемая стоимость.
• Долгий срок эксплуатации, качественные изделия могут прослужить до полувека.

Если использование системы было включено в проект здания, то в этом случае можно получить большую выгоду.

Из недостатков внимание привлекает следующее:

• Высокие потери тепла.
• Достаточно большая масса конструкции.
• Высокая парусность наклонно расположенных панелей.
• Низкая производительность при температурных изменениях до 40 градусов.

Область использования плоских закрытых панелей для отопления дома с помощью солнечных батарей достаточно широкая:

• Летом системы полностью удовлетворяют потребности в горячей воде.
• Между отопительными сезонами они способны заменить газовые приборы отопления и электрические обогреватели.

Сравнительные характеристики некоторых видов солнечных коллекторов

Основной характеристикой любого солнечного коллектора является его производительность. В зависимости от конструктивных особенностей и разности температур определяется КПД системы. при этом стоит учесть, что стоимость плоских коллекторов значительно ниже, чем аналогичный показатель трубчатых систем.

Выбирая солнечный коллектор, следует внимательно изучить параметры, от которых зависит эффективность солнечного водяного отопления и мощность конструкции.

Солнечные коллекторы имеют ряд достаточно важных характеристик:

• По коэффициенту адсорбции можно определить отношение общей и поглощенной энергии солнечного излучения.
• По коэффициенту эмиссии определяется отношение количества переданного тепла и поглощенной энергии.
• Соотношение общей и апертурной площади.
• Коэффициент полезного действия.

Под апертурной площадью следует понимать рабочую площадь коллектора. Системы плоского типа характеризуются максимальными значениями этого показателя. Апертурная площадь соответствует площади абсорбирующего слоя.

Способы подключения к отопительной системе

Одним из недостатков солнечных коллекторов является невозможность постоянного снабжения энергией. Следовательно, при подключении важно подобрать систему, которая способна работать в ограниченном режиме.

В регионах средней части России солнечные коллекторы используются в качестве дополнительного источника тепла, так как не гарантируют постоянного потока энергии. Подключение солнечных коллекторов и батарей к функционирующей системе отопления и горячего водоснабжения имеет некоторые отличия, которые обязательно следует учитывать.

Подключение тепловых коллекторов

Схема подключения определяется прямым назначением конструкции, чаще всего применяется два варианта:

• Для нагревания воды в летнее время.
• Для нагревания теплоносителя зимой в системах отопления и горячего водоснабжения.

Первый вариант отличается своей простотой, его работа основана на естественном перемещении теплоносителя. Следовательно, такая схема использования солнечной энергии для частного дома может использоваться без циркуляционного насоса. Принцип работы выглядит следующим образом: при нагревании солнечными лучами вода в коллекторе расширяется и поступает в накопительный бачок. На место уходящей воды засасывается холодная жидкость.

Однако следует учитывать, что для большей эффективности работы системы с естественной циркуляцией необходимо создать определенный угол наклона. Кроме того важно расположить накопительный бак на более высоком уровне, чем солнечный коллектор.

Для поддержания высокой температуры теплоносителя аккумулирующий бак требует дополнительной теплоизоляции.

Максимально эффективная работа солнечного коллектора требует использования более сложной схемы подключения.

В систему заливают незамерзающий теплоноситель и врезают циркуляционный насос. Для управления его работой устанавливают контроллер и температурные датчики. Первый датчик показывает значения температуры воды в аккумулирующем бачке, второй датчик устанавливают на трубе, подающей горячий теплоноситель от солнечного коллектора. Такая схема работает по следующему принципу: при нагревании воды в баке выше заданных параметров происходит отключение циркуляционного насоса, и движение теплоносителя прекращается. Когда температура понижается до контрольных значений, контроллер включает котел отопления.

Как подключаются солнечные батареи

Схема подключения солнечного коллектора, при которой происходит накопление энергии солнечного излучения, не может использоваться для подключения солнечных батарей. В этом случае придется дополнительно устанавливать дорогостоящий блок аккумуляторов. Следовательно, необходимо воспользоваться другим вариантом.

Энергия с солнечных батарей передается контроллеру заряда, который предназначен для постоянной подачи энергии аккумуляторам и стабилизации напряжения. При поступлении электричества на инвертор постоянный ток преобразуется в переменный однофазный ток 220 В.

Получение универсального вида энергии для отопления дома от солнца делает солнечные батареи более выгодными, но не стоит забывать о меньшей эффективности этой системы. Также следует учесть, что солнечный коллектор не может накапливать энергию, как это делают солнечные батареи.

Расчет мощности

Чтобы выгодно использовать солнечные коллекторы, важно учитывать следующие рекомендации производителей:

• Система должна обеспечивать горячее водоснабжение лишь на 70%.
• В отопительную систему от солнечных коллекторов может поступать не больше 30% энергии.

Только в этом случае можно добиться экономии расходов на отопление и горячее водоснабжение почти на 40%.

При расчетах мощности коллектора для отопления дома солнечной энергией также следует учитывать расположение системы, угол наклона панелей и среднегодовую температуру в регионе.

Солнечные батареи для частных домов

Формула расчета электрической мощности солнечной батареи

В интернете существует довольно много информации о солнечных батареях, поэтому я лучше сосредоточусь на конкретных цифрах, позволяющих подсчитать среднее количество энергии, вырабатываемое солнечными панелями. Конечно, важным фактором, который необходимо учитывать при установке таких панелей – количество солнечной радиации, попадающей на них. К примеру, вы приобрели солнечные батареи, на которых указана мощность в 250 Вт. Это означает, что она будет выдавать вам 250 Вт солнечной энергии при радиации 1000 Вт/м². Естественно, что такие идеальные показатели можно достичь только при чистом небе и ярком солнечном свете. Для расчета электрической мощности нужно воспользоваться следующей формулой:

площадь батареи * эффективность преобразования * солнечная радиация.

Например,

1.6 м² * 15 % * 1000 Вт/м² = 240 Вт.

Каждый кулик хвалит своё болото

Хотя 52% опрошенных указывают на кризис воспроизводимости в науке, менее 31% считают опубликованные данные в корне неверными и большинство указало, что по-прежнему доверяют опубликованным работам.

Вопрос: Существует ли кризис воспроизводимости результатов?

Конечно же, не стоит рубить с плеча и линчевать всю науку как таковую лишь на основании данного опроса: половину опрошенных всё же составили учёные, связанные, так или иначе, с биологическими дисциплинами. Как отмечают авторы, в физике и химии уровень воспроизводимости и доверия к полученным результатам намного выше (см. график ниже), но всё же не 100%. А вот в медицине дела обстоят совсем плохо на фоне остальных.

На ум приходит анекдот:

Маркус Мунафо (Marcus Munafo) биологический психолог из университета Бристоля (Англия) имеет давний интерес к проблеме воспроизводимости научных данных. Вспоминая времена студенческой молодости, он говорит:

Вопрос: Сколько уже опубликованных работ в Вашей отрасли воспроизводимы?

Исходные данные для расчетов

Теперь рассмотрим как рассчитать солнечные батареи? Основной цифрой, необходимой для расчетов, является общее энергопотребление за определенный период. Если панели устанавливаются в электрифицированном загородном доме, то расход электроэнергии можно определить по счетчику. Однако, если электроснабжение подключается впервые, необходимо составить список всех имеющихся потребителей с указанием мощности каждого из них.

Например, холодильник потребляет 350 Вт/ч. В сутки он потребит около 1 кВт/ч, а в течение месяца – около 30 кВт/ч. Точно так же нужно подсчитать расход электроэнергии у осветительных и других приборов.

Полученные цифры складываются и вначале определяется общее суточное энергопотребление. Далее результат умножается на количество дней в месяце, что даст предварительное значение. К примеру, расход электроэнергии составляет 100 кВт/ч. Эта цифра будет относительной, поскольку к ней следует добавить еще 40% на потери в аккумуляторе и при работе инвертора.

Таким образом, общий расход электроэнергии в месяц составит 140 кВт/ч. В сутки получается 140:30:7 = 0,67 кВт/ч. Следовательно, необходимы панели с минимальной мощностью 0,7 кВт. Однако их будет достаточно лишь при хорошей погоде в летнее время и частично весной и осенью. Необходимо учесть и пасмурные дни, которые нередко наблюдаются и в летние месяцы. В связи с этим, требуется увеличить количество панелей не менее чем в два раза, в противном случае электроэнергия будет поступать с перебоями.

Максимальный эффект от солнечной системы получается лишь при условии согласованной работы всех составляющих частей и компонентов. В первую очередь нужно правильно рассчитать батареи на основе исходных данных, потому что именно от этих расчетов будет зависеть эффективность работы всей энергетической установки.

Что делать

Из опрошенных 1500, более 1000 специалистов высказались за улучшение статистики при сборе и обработке данных, улучшение качества надзора со стороны боссов, а также более строгое планирование экспериментов.

Вопрос: Какие факторы помогут повысить воспроизводимость?

Ответы (сверху вниз): –Лучшее понимание статистики –Более строгий надзор –Улучшенное планирование экспериментов –Обучение –Внутрилабораторная проверка –Совершенствование практических навыков –Стимулирование к формальной перепроверке данных –Межлабораторная проверка –Выделение большего количества времени для управления проектами –Повышение стандартов научных журналов –Выделение большего количества времени для работы с лабораторными записями

Заключение и немного личного опыта

Во-вторых, в статье замалчивается (вернее, не рассматривается) роль научных метрик и рецензируемых научных журналов в возникновении и развитии проблемы невоспроизводимости результатов исследований. В погоне за скоростью и частотой публикаций (читай, повышение индексов цитирования) резко падает качество и не остаётся времени на дополнительную проверку результатов.

Как говорится, все персонажи вымышлены, но основано на реальных событиях. Довелось как-то одному студенту проводить рецензирование статьи, ибо не у каждого профессора есть время и силы на вдумчивое чтение статей, поэтому собирается мнение 2-3-4 студентов и докторов, из которого складывается отзыв. Была написана рецензия, в ней указывалось на невоспроизводимость результатов по методике, описананой в статье. Это было наглядно продемонстрированно профессору. Но дабы не портить отношения с «коллегами» – ведь у них-то всё получается – рецензия была «скорректирована». И таких статей опубликовано 2 или 3 штуки.

Получается замкнутый круг. Учёный отправляет статью редактору журнала, где указывает «желаемых» и, основное, «нежелаемых» рецензентов, то есть фактически оставляя лишь положительно настроенных к авторскому коллективу. Они рецензируют работу, но не могут по-чёрному «гадить в комментах» и стараются из двух зол выбрать меньшее – вот список вопросов, на которые необходимо ответить, и мы тогда опубликуем статью.

PS: Статья переводилась и писалась на скорую руку, обо всех замеченных ошибках и неточностях, просьба писать в ЛС.

Расчет количества солнечных батарей

Он делается очень просто: общую потребность в электроэнергии делят на мощность панели. Общую потребность можно определить двумя способами:

1. Составить список всех электрических устройств
   , определить примерную продолжительность работы в течение месяца, рассчитать, сколько электроэнергии каждый из них потребляет в месяц (мощность умножается на число часов), и суммировать все полученные цифры.
2. Поднять квитанции по оплате за электроэнергию
   и найти самое большое употребленное за один месяц количество кВт*ч. На всякий случай полученную цифру можно умножить на 1,5.

Предположим, что за месяц 3-4 жители дома используют 300 кВт*ч. Чтобы полностью обеспечить себя своей электрической энергией, нужно иметь 300*12/284,16 = 12,66 панелей SolarWorld 2015. Конечную цифру округляют, конечно, в большую сторону. Поэтому покупать надо 13 панелей.

В 1991 году в Германии, в столице Баварии Мюнхене, открылась выставка INTERSOLAR EUROPE. На этой выставке ведущие производители систем солнечной энергетики представили свои самые новейшие разработки.

По замыслу организаторов этой выставки – компании Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH & Co. KG – эта международная выставка была полностью посвящена использованию в различных сферах солнечных элементов фотовольтаики, а также компонентов солнечного теплоснабжения

Выставка сразу же привлекла внимание специалистов из многих стран мира. Она имела большой успех, поэтому организаторы решили сделать ее традиционной и проводить ежегодно

На выставку, которая проходит в мае-июне, съезжаются руководители крупнейших компаний-производителей, а также компаний, использующих различные виды изделий солнечной энергетики, приезжают разработчики, инженеры, ученые, работающие в этой области.

Все хотят ознакомиться с новыми идеями, новейшими технологиями в области применения энергии солнца. Специалисты обмениваются опытом, представляют свои последние разработки. В выставочных залах можно увидеть миниатюрные зарядные устройства и самые мощные солнечные батареи, прозрачный телевизор на солнечных батареях и солнечный дом, различные приборы, устройства, машины, работающие исключительно от энергии солнца.

Эта выставка не предназначена для широкой публики, а рассчитана исключительно на профессионалов. На ее площадках проводятся семинары, конференции для специалистов, работающих в областях фотовольтаики, систем хранения энергии, возобновляемых отопительных технологий. Для презентации самых интересных разработок выделяются отдельные павильоны.

На двух последних выставках китайские и южнокорейские производители солнечных модулей представили свои новейшие изделия — панели мощностью более 300 ватт.

Вторая формула расчета мощности солнечной панели

Существует еще одна формула, позволяющая рассчитать количество вырабатываемой энергии солнечными панелями. Для этого нужно знать размеры вашей батареи, а также количество мощности, которую она вырабатывает и среднее количество времени, когда на нее распространялась солнечная радиация. Допустим, что у вас есть солнечная батарея размером 2 м² и мощность 185 Вт. Зимой она получает солнечный свет максимум 1-1,5 часа, летом – 3-3,5 часа. Теперь мы можем рассчитать средний показатель электроэнергии, вырабатываемый такой батареей.

Зимой: 185 * 1,5 = 278 Вт*ч. Летом: 185 * 3,5 = 648 Вт*ч.

Плюсы и минусы солнечных панелей

Да, использование солнечных батарей может показаться довольно рациональным решением, когда необходимо обеспечить себя электричеством и теплом:

1. На рынке сейчас существует много предприятий, готовых предоставить вам качественные батареи.
2. Несмотря на цену, фотоэлектрические панели могут окупиться в течение 2-3-х лет.
3. Гарантия на обеспечиваемую мощность: 12 (более 90 %) и 25 лет (более 80 %).
4. Минимальное обслуживание.

Но не стоит также забывать и про минусы, который тоже имеют место быть:

1. Низкая эффективность в пасмурные дни.
2. Необходимость довольно больших площадей для размещения панелей, чтобы они могли вырабатывать достаточное количество энергии.
3. Для накопления энергии необходимы специальные аккумуляторы.

Вывод

Я сам всегда хотел перейти на альтернативные способы энергии и, с появлением солнечных панелей в Украине, я осознал, что настало время реализовывать мои планы в жизнь. Единственная проблема, которую я сейчас наблюдаю – малое количество солнечной радиации в зимний период. Но это меня не останавливает! Думаю, что с ней, в конце концов, можно справиться. Я действительно считаю, что солнечные батареи могут предоставить необходимое количество электроэнергии для обеспечения нормального способа жизни, а значит в ближайшем будущем они могут стать отличным способом выработки энергии для среднестатистического человека.

13.02.2017

3880

Пример расчета

Исходные данные (произвольно):

• Телевизор мощностью Pа = 100 Вт работает t = 5 часов в сутки и 7 дней в неделю.
• Осветительные приборы общей мощностью Pа = 1000 Вт, t = 6 часов в сутки и 7 дней в неделю.
• Освещенность солнечной панели: T — 5,5 час в сутки (широта Москвы, лето).
• КПД инвертора — 0,9.
• Характеристика одной аккумуляторной батареи: Са — 225 А/ч, Uа — 12 В.
• Уровень разрядки АКБ — 0,7.

При суммарной мощности приборов 1100 Вт среднесуточный расход энергии составит Wн = 45,500 кВтч в неделю или Wс= 6,500 кВтч в сутки. Для точного расчета требуется учитывать вероятность одновременного использования приборов, пиковые и реактивные нагрузки или распределение нагрузки в течение суток.

По суммарной мощности потребителей 1,1 кВт выбираем инвертор мощностью 2 кВт (с перспективой роста и компенсации неучтенных нагрузок). Входное напряжение инвертора Uинв- 24 В.

Полная суточная токовая нагрузка на инвертор в А*ч с учетом КПД инвертора: Wc/КПД*Uинв = 6500/0,9*24 = 297,91 А*ч.

Эта величина важна для определения количества АКБ, тока подзарядки и, в конечном счете, надежности системы.

В нашем случае:

• Токовая нагрузка увеличивается в два раза для обеспечения двухдневного энергоснабжения.
• Учитываем допустимую глубину разрядки батареи 0,7.
• Получаем суммарную токовую нагрузку — 297,91*2*0,7 = 851,19 А*ч.

С учетом характеристики одной аккумуляторной батареи Са = 225 А*ч получаем число блоков батарей на напряжение 24 В (напряжение инвертора) 851,19/225 = 3,78. Округляем до 4-х. Для того чтобы получить Uа (12 В) на одну батарею соединяем в одном блоке две батареи последовательно. Итого получается 4 параллельно соединенных блока, состоящих из двух батарей каждый. Всего 8 аккумуляторов.

В дополнение к нагрузке потребителя необходимо добавить нагрузку, учитывающую подзарядку батарей. Она составляет 10% суммарной мощности аккумуляторного модуля (8*225*12) = 21600 Втч*10% = 216 Втч. Суммарная среднесуточное потребление будет составлять — 6500+216 = 6716 Втч.

Для обеспечения системы энергией солнечная батарея должна за время освещенности (T =5,5 часов) выработать среднесуточную потребность в электроэнергии (6716 Втч). Следовательно, блок из солнечных модулей (с выходным напряжением 24 В и мощностью 200 Вт каждый) должен состоять из 6 модулей (6716/5,5*200 = 6,10).

Широта и долгота глубина проблемы

Представьте, что Вы – учёный. Вам попадается интересная статья, но результаты/эксперименты не могут быть воспроизведены в лаборатории. Логично написать об этом авторам оригинальной статьи, спросить совета и задать уточняющие вопросы. Согласно опросу, менее 20% делали это когда-либо в своей научной карьере!

Авторы исследования отмечают, что, возможно, такие контакты и разговоры слишком сложны для самих учёных, потому что вскрывают их некомпетентность и несостоятельность в тех или иных вопросах или раскрывают слишком много деталей текущего проекта.

Более того, абсолютное меньшинство учёных попыталось опубликовать опровержение невоспроизводимых результатов, сталкиваясь при этом с противодействием со стороны редакторов и рецензентов, которые требовали преуменьшить сравнение с оригинальным исследованием. Стоит ли удивляться, что шанс сообщить о невоспроизводимости научных результатов составляет порядка 50%.

Первый вопрос: Пытались ли Вы воспроизвести результаты эксперимента?

Второй вопрос: Пытались ли Вы опубликовать свою попытку воспроизвести результаты?

Может быть стоит тогда внутри лаборатории хотя бы проводить проверку на воспроизводимость? Самое печальное, что треть респондентов даже НИКОГДА и не задумывалось о создании методик проверки данных на воспроизводимость. Только 40% указало, что они регулярно пользуются такими методиками.

Вопрос: Разрабатывали Вы когда-либо специальные методики/тех.процессы для улучшения воспроизводимости результатов?

Другой пример, биохимик из Соединённого Королевства, которая не пожелала раскрывать своё имя, говорит, что попытки повторить, воспроизвести работу для её лабораторного проекта просто удваивают временные и материальные затраты, ничего не давая и не привнося нового в работу. Дополнительные проверки проводятся лишь для инновационных проектов и необычных результатов.

И конечно же, извечные русские вопросы, которые стали пытать зарубежных коллег: кто виноват и что делать?

Определение потерь электроэнергии в домашней системе

Величину этих потерь учитывает Кпо

Солнечные батареи для отопления частного дома, схема, преимущества

Благодаря современным технологиям каждый из нас имеет возможность твердо идти в ногу со временем. Наиболее значимое достижение научного мира – это извлечение энергии из некоторых природных феноменов. Современный человек давно уже научился использовать энергию таких стихий, как ветер и вода. Сегодня настало время для получения энергии от солнечного тепла. Солнечная энергия является неиссякаемым источником, поэтому грех ее не использовать на благо всего человечества. Солнечные батареи для отопления дома приобретают все большую популярность среди владельцев частных и загородных домов.

Отопление частного дома солнечными батареями

Что представляют собой солнечные батареи?

Уже давно датируется тот день, когда были изобретены устройства, которые могут заряжаться от света. Еще в 90-х годах человечество ознакомилась с такими изобретениями, как батарейки для часов, калькуляторов и других мелких устройств. Ученые из других стран научились использовать энергию солнечных лучей несколько раньше, чем наши отечественные исследователи. Некоторый опыт есть и у наших специалистов, поэтому сейчас необходимо только заняться усовершенствованием некоторых достижений и результатов.

Строение солнечной батареи

Удачным достижением можно назвать использование солнечных лучей для организации отопительной системы частного или загородного дома. Солнечная система отопления входит в категорию альтернативных, особенно в тех странах, где солнце светит более 20 дней в месяц. Стандартные системы отопления дорогостоящие не только в плане организации, но и в плане коммунальных тарифов. Альтернативные отопительные системы помогут избавиться от зависимости коммунальных контор.

Преимущества отопительной системы на солнечных батареях

Можно отметить несколько достоинств солнечных батарей для отопления дома:

• Круглый год ваш дом обеспечен необходимым теплом. Также можно регулировать температурный режим в доме по своему усмотрению.
• Тотальная независимость от жилищно-комунальных служб. Теперь вам не придется платить огромные счета за отопление.
• Солнечная энергия – это такой запас, который можно использовать на различные нужды бытового характера.
• У таких батарей очень хороший эксплуатационный срок. Они редко выходят из строя, поэтому не придется беспокоиться о том, что необходим ремонт или замена некоторых компонентов.

Есть некоторые нюансы, на которые стоит обратить внимание перед тем, как остановить свой выбор на данной системе. Ведь такая система может подойти не для всех. Во многом качество такой отопительной системы зависит от географии проживания. Если вы проживаете в таком регионе, где солнце светит далеко не каждый день, то такие системы будут неэффективными. Еще одним недостатком данной системы является то, что солнечные батареи стоят недешево. Правда, не стоит забывать о том, что такая система со временем себя полностью окупит.

Продолжительность солнечного сияния на территории России

Для того чтобы снабдить дом необходимым количеством тепла, потребуется от 15 до 20 кв. метров площади солнечных батарей. Один квадратный метр выделяет в среднем до 120Вт.

Рекомендуем к прочтению:

Для того чтобы получать около 500кВт тепла в месяц, нужно чтобы в месяце было около 20 солнечных дней.

Обязательным условием является установка солнечных батарей на южную сторону крыши, так как на нее распространяется больше всего тепла. Для того чтобы отопление от солнечных батарей было максимально эффективным, угол наклона крыши должен составлять около 45 градусов. Желательно, чтобы возле дома не росли высокие деревья и не находились другие предметы, которые могут создавать тень. Стропильная система дома должна обладать необходимой прочностью и надежностью. Так как солнечные батареи не совсем легкие, нужно позаботиться о том, чтобы они не нанесли вред зданию и не спровоцировали разрушительные процессы. Вероятность обрушения возрастает зимой, так как в это время на крыше, помимо тяжелых батарей, будет накапливаться снег.

Солнечные батареи как правило размешают на крыше дома

Несмотря на то, что солнечные батареи стоят довольно дорого, они все больше набирают популярность. Их используют даже там, где климат не слишком жаркий. Такую систему можно использовать и в качестве дополнительного отопления дома. Наиболее эффективны такие системы в летние месяцы, когда солнце светит почти каждый день. Однако не стоит забывать о том, что дом необходимо отапливать преимущественно в зимние месяцы.

Типы солнечных батарей, а также их комплектации

Батареи можно разделить на два основных типа:

• Малые фотоэлектрические системы.
• Большие фотоэлектрические системы.

К первой категории можно отнести аккумуляторные панели, работающие от напряжения в 12-24В. Такие системы обеспечат электроэнергией, необходимой для работы телевизора и нескольких осветительных приборов в доме. Большие системы могут не только полностью обеспечить дом необходимой электроэнергией, но и сыграть важную роль в организации отопительной системы. Стоит учитывать, что солнечные батареи не смогут обеспечить необходимым теплом и электричеством большие дома с несколькими этажами.

Солнечные батареи различного типа и размера

Комплектация солнечных батарей может несколько отличаться. В базовую комплектацию входят такие компоненты, как:

• Вакуумный солнечный коллектор.
• Контроллер, который способен следить за тем, чтобы работа системы была максимально эффективной.
• Насос, который будет подавать теплоноситель от коллектора в отопительный бак.
• Емкость для горячей воды, которая имеет объем от 500 до 1000 литров.
• Электрический тэн или тепловой насос.

Схема системы отопления работающей на солнечных батареях

Если вы оборудуете достаточно мощное отопление частного дома солнечными батареями, то дом можно обеспечить еще и горячим водоснабжением. Кроме того, можно дополнительно оборудовать такую систему, как теплый пол.

Рекомендуем к прочтению:

Перед тем, как устанавливать систему отопления, нужно убедиться в том, что ее мощности хватит на ваши нужды. Для этого учитываются такие показатели, как общая площадь дома,  количество жильцов, которые в нем проживают и необходимый расход энергии.

Если семья состоит из трех человек, то потребуется от 200 до 500 кВт энергии в месяц. Если вы планируете организовать горячее водоснабжение, то потребуется больше электроэнергии. Наиболее эффективной считается комбинированная отопительная система. Она позволяет подстраховать жильцов дома на случай непредвиденных или аварийных ситуаций.

Выбор системы и ее установка

Перед тем, как остановить свой выбор на определенной отопительной системе, нужно тщательно изучить ее возможности. Обязательным условием будет расчет площади дома, а также необходимого количества тепла, которое уйдет на его обогрев. Также необходимо максимально правильно подобрать место, куда она будет установлена.

Лучше всего обратиться за помощью к высококвалифицированным специалистам, так как даже незначительный просчет может значительно снизить ее эффективность во время работы.

Если отопительная система будет установлена правильно, то она прослужит не менее 25 лет. Такая система окупит себя полностью максимум через 3 года. Для многих такой срок наверняка не покажется слишком долгим. К тому же, вы полностью не будете зависеть от коммунальных служб.

энергия для обогрева от солнца, отопление частного дома с помощью солнечных батарей своими руками

Содержание:

В большинстве регионов России на обогрев жилых домов тратятся огромные суммы. Это заставляет домовладельцев искать дополнительные возможности в этой сфере. Энергия солнечного излучения – это экологически чистое и бесплатное тепло. Применяя современные технологии, можно использовать солнечную энергию для обогрева помещений в регионах средней и южной части России.

Возможности современных технологий

Поверхность земли получает различное количество солнечной энергии, все зависит от расположения территории относительно экватора и времени года. К примеру, в Заполярье солнца намного меньше, чем в экваториальной части. Кроме того летом солнечное излучение интенсивнее, чем в зимний период. При расчетах средних значений специалисты определили, что за один час квадратный метр поверхности земли получает около 160 Вт солнечной энергии. Современные системы отличаются высокой продуктивностью, благодаря чему появилась возможность использовать энергию солнечного излучения практически в любом месте.

Для получения максимального КПД при использовании солнечной энергии применяются два способа:

• Прямое нагревание тепловых коллекторов. Прямые солнечные лучи нагревают тепловые коллекторы, они в свою очередь передают тепло жидкости в отопительном контуре и системе горячего водоснабжения. Тепловые коллекторы могут быть открытого и закрытого типа, могут иметь плоскую или сферическую форму. Тепловую энергию, получаемую с коллекторов можно использовать для нагревания рабочей среды в системе водоснабжения и теплоносителя в отопительной системе.
• Применение солнечных батарей. В этом случае происходит преобразование солнечной энергии в электричество, которое в последствие передается потребителю через специальную систему.

Разработка решений по сбору, аккумулированию и применению энергии солнечных лучей довольно быстро прогрессирует. Однако в этой области есть много положительных и отрицательных сторон.

Преимущества и недостатки использования солнечных коллекторов и батарей

Основным преимуществом в использовании солнечных систем отопления является общедоступность. На втором месте стоит отсутствие выбросов. Солнечная энергия считается самым экологичным и естественным видом энергии.

Кроме того работа солнечных батарей и коллекторов отличается бесшумностью, а расположение на крыше здания позволяет сэкономить полезную площадь.

Основное неудобство при использовании солнечной энергии для дома потребители испытывают от непостоянного освещения. Например, в ночное время отсутствует возможность сбора энергии, а в зимнее время, когда требуется большое количество тепла, световой день довольно короткий.

Кроме этого необходимо постоянно следить за чистотой панелей, чтобы не снижать коэффициент полезного действия. Также следует учесть, что амортизация оборудования, работа циркуляционного насоса и управляющей электроники требует постоянных расходов.

Солнечные коллекторы открытого типа

Конструкция открытых солнечных коллекторов выполнена в виде системы трубок, незащищенных от внешних воздействий. Внутри этой системы циркулирует теплоноситель, который нагревается непосредственно от солнечных лучей. Трубки фиксируются на несущей панели в виде змейки или с параллельной укладкой рядов и выходят к патрубку. Трубки могут заполняться водой, газом, воздухом или антифризом.

Простая конструкция и отсутствие изоляции делает открытые коллекторы доступными по цене практически для всех потребителей. Кроме того домашние мастера имеют возможность сделать своими руками солнечное отопление частного дома.

Отсутствие изоляции на трубках системы не позволяет сохранять полученную солнечную энергию, поэтому такие системы имеют очень низкий КПД. Их основное использование приходится на нагревание воды в бассейнах и душах в летнее время. Чаще всего коллекторами открытого типа пользуются жители теплых и солнечных регионов, где температура воздуха и нагреваемой воды не имеет существенных перепадов. Наибольшая эффективность работы была отмечена в солнечную погоду при отсутствии ветра.

Солнечные коллекторы трубчатого типа

Для сборки трубчатого солнечного коллектора используются отдельные трубки, заполненные водой, газом или паром. Такая конструкция является одним из видов открытых гелиосистем, но с более теплоносителем, более защищенным от негативного воздействия внешних факторов. Сюда относятся вакуумные установки, устроенные по принципу термоса.

В трубчатом солнечном коллекторе трубки расположены параллельно с индивидуальным подключением к общей системе. Это позволяет заменять вышедшую из строя трубку новым элементом без ущерба для работы всей конструкции. Кроме того систему можно собирать непосредственно на крыше здания, что во многом упрощает монтажный процесс.

Главным преимуществом трубчатого солнечного коллектора является цилиндрическая форма основных элементов. Благодаря этому солнечная энергия собирается на протяжении всего светового дня, причем для этого не требуется установка дополнительных устройств, которые следят за передвижение солнца.

В зависимости от конструктивных особенностей солнечные коллекторы делятся на два вида: перьевые и коаксиальные.

Трубки коаксиального типа имеют некоторое сходство с обычным термосом. Их конструкция представляет собой две колбы с откачанным между ними воздухом. Поверхность внутри первой колбы покрыта высокоселективным веществом, которое способно максимально поглощать солнечную энергию.  Именно этот слой служит своеобразным проводником тепловой энергии к внутреннему теплообменнику, состоящему из алюминиевых пластинок. Однако этот этап характеризуется большим количеством нежелательных потерь тепла.

Трубки перьевого типа выполнены из стекла и имеют цилиндрическую форму, внутри стеклянного цилиндра располагается перьевой абсорбер. Отсутствие воздуха внутри трубки существенно повышает теплоизоляционные характеристики. Количество передаваемого от абсорбера тепла практически не снижается, следовательно, коэффициент полезного действия таких коллекторов значительно выше.

Передача тепла осуществляется прямоточной системой и посредством термотрубки.

Термотрубка – это запаянная емкость, внутрь которой залита легкоиспаряющаяся жидкость, в качестве которой чаще всего используется вода под низким давлением. Нагреваясь от внутренних стенок емкости или перьевого абсорбера, жидкость закипает, и ее пары поднимаются вверх. После передачи тепловой энергии теплоносителю отопительной системы или горячего водоснабжения происходит конденсация пара в жидкость, которая по стенкам стекает вниз.

Прямоточная система представляет собой U-образную трубку с циркулирующим внутри теплоносителем.

В одной половине трубки располагается холодный теплоноситель, посредством второй части отводится нагретая жидкость. При повышении температуры происходит расширение теплоносителя, и он поступает в накопительный бачок для обеспечения естественной циркуляции.

Главным условием расположения термотрубки и прямоточной системы является создание определенного угла наклона, который не должен быть меньше 20 градусов.

Наибольшей эффективностью характеризуются системы прямоточного типа, так как в них непосредственно нагревается теплоноситель.

Преимущества и недостатки систем отопления

Как и любая система, трубчатые солнечные коллекторы имеют свои положительные и отрицательные стороны. Из достоинств системы можно выделить следующее:

• Незначительные потери тепла.
• Возможность использования при достаточно низкой температуре воздуха, до -30 градусов.
• Высокий коэффициент полезного действия на протяжении всего светового дня.
• Высокие показатели работоспособности в регионах с холодным и умеренным климатом.
• Невысокая парусность, которая объясняется тем, что трубчатые системы пропускают через себя основное количество воздушных масс.
• Способность нагревать теплоноситель до высокой температуры.
• Долгий эксплуатационный срок.

Из недостатков системы особое внимание привлекает следующее:

• Система не способна самостоятельно очищать снег, лед и иней.
• Высокий ценовой уровень.

Что касается высокой стоимости, то здесь следует отметить, что трубчатые коллекторы окупаются за достаточно короткое время.

Плоские солнечные коллекторы закрытого типа

Конструкция плоского коллектора представляет собой алюминиевый каркас со специальным поглощающим слоем и прозрачным покрытием. Также сюда входит трубопровод и утеплитель.

В качестве абсорбирующего слоя используется зачерненная листовая медь с отличной теплопроводностью, идеально подходящей для создания гелиосистем. Абсорбер поглощает энергию солнечного излучения и передает ее теплоносителю, который циркулирует по примыкающему трубопроводу.

Наружная часть панели имеет защиту в виде прозрачного покрытия, для изготовления которого использовалось закаленное стекло, устойчивое к механическим повреждениям. Это позволяет создать надежную защиту от града. Полоса пропускания такого стекла составляет 0,4-1,8 мкм, что достаточно для максимально солнечного излучения. Внутренняя сторона панели имеет хороший теплоизоляционный слой.

Закрытые плоские панели имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Простая конструкция.
• Высокая эффективность при использовании в теплых регионах.
• Наличие приспособления для изменения угла наклона панели, позволяющее выбрать оптимальное расположение конструкции.
• Самостоятельная очистка от инея и снега.
• Приемлемая стоимость.
• Долгий срок эксплуатации, качественные изделия могут прослужить до полувека.

Если использование системы было включено в проект здания, то в этом случае можно получить большую выгоду.

Из недостатков внимание привлекает следующее:

• Высокие потери тепла.
• Достаточно большая масса конструкции.
• Высокая парусность наклонно расположенных панелей.
• Низкая производительность при температурных изменениях до 40 градусов.

Область использования плоских закрытых панелей для отопления дома с помощью солнечных батарей достаточно широкая:

• Летом системы полностью удовлетворяют потребности в горячей воде.
• Между отопительными сезонами они способны заменить газовые приборы отопления и электрические обогреватели.

Сравнительные характеристики некоторых видов солнечных коллекторов

Основной характеристикой любого солнечного коллектора является его производительность. В зависимости от конструктивных особенностей и разности температур определяется КПД системы. при этом стоит учесть, что стоимость плоских коллекторов значительно ниже, чем аналогичный показатель трубчатых систем.

Выбирая солнечный коллектор, следует внимательно изучить параметры, от которых зависит эффективность солнечного водяного отопления и мощность конструкции.

Солнечные коллекторы имеют ряд достаточно важных характеристик:

• По коэффициенту адсорбции можно определить отношение общей и поглощенной энергии солнечного излучения.
• По коэффициенту эмиссии определяется отношение количества переданного тепла и поглощенной энергии.
• Соотношение общей и апертурной площади.
• Коэффициент полезного действия.

Под апертурной площадью следует понимать рабочую площадь коллектора. Системы плоского типа характеризуются максимальными значениями этого показателя. Апертурная площадь соответствует площади абсорбирующего слоя.

Способы подключения к отопительной системе

Одним из недостатков солнечных коллекторов является невозможность постоянного снабжения энергией. Следовательно, при подключении важно подобрать систему, которая способна работать в ограниченном режиме.

В регионах средней части России солнечные коллекторы используются в качестве дополнительного источника тепла, так как не гарантируют постоянного потока энергии. Подключение солнечных коллекторов и батарей к функционирующей системе отопления и горячего водоснабжения имеет некоторые отличия, которые обязательно следует учитывать.

Подключение тепловых коллекторов

Схема подключения определяется прямым назначением конструкции, чаще всего применяется два варианта:

• Для нагревания воды в летнее время.
• Для нагревания теплоносителя зимой в системах отопления и горячего водоснабжения.

Первый вариант отличается своей простотой, его работа основана на естественном перемещении теплоносителя. Следовательно, такая схема использования солнечной энергии для частного дома может использоваться без циркуляционного насоса. Принцип работы выглядит следующим образом: при нагревании солнечными лучами вода в коллекторе расширяется и поступает в накопительный бачок. На место уходящей воды засасывается холодная жидкость.

Однако следует учитывать, что для большей эффективности работы системы с естественной циркуляцией необходимо создать определенный угол наклона. Кроме того важно расположить накопительный бак на более высоком уровне, чем солнечный коллектор.

Для поддержания высокой температуры теплоносителя аккумулирующий бак требует дополнительной теплоизоляции.

Максимально эффективная работа солнечного коллектора требует использования более сложной схемы подключения.

В систему заливают незамерзающий теплоноситель и врезают циркуляционный насос. Для управления его работой устанавливают контроллер и температурные датчики. Первый датчик показывает значения температуры воды в аккумулирующем бачке, второй датчик устанавливают на трубе, подающей горячий теплоноситель от солнечного коллектора. Такая схема работает по следующему принципу: при нагревании воды в баке выше заданных параметров происходит отключение циркуляционного насоса, и движение теплоносителя прекращается. Когда температура понижается до контрольных значений, контроллер включает котел отопления.

Как подключаются солнечные батареи

Схема подключения солнечного коллектора, при которой происходит накопление энергии солнечного излучения, не может использоваться для подключения солнечных батарей. В этом случае придется дополнительно устанавливать дорогостоящий блок аккумуляторов. Следовательно, необходимо воспользоваться другим вариантом.

Энергия с солнечных батарей передается контроллеру заряда, который предназначен для постоянной подачи энергии аккумуляторам и стабилизации напряжения. При поступлении электричества на инвертор постоянный ток преобразуется в переменный однофазный ток 220 В.

Получение универсального вида энергии для отопления дома от солнца делает солнечные батареи более выгодными, но не стоит забывать о меньшей эффективности этой системы. Также следует учесть, что солнечный коллектор не может накапливать энергию, как это делают солнечные батареи.

Расчет мощности

Чтобы выгодно использовать солнечные коллекторы, важно учитывать следующие рекомендации производителей:

• Система должна обеспечивать горячее водоснабжение лишь на 70%.
• В отопительную систему от солнечных коллекторов может поступать не больше 30% энергии.

Только в этом случае можно добиться экономии расходов на отопление и горячее водоснабжение почти на 40%.

При расчетах мощности коллектора для отопления дома солнечной энергией также следует учитывать расположение системы, угол наклона панелей и среднегодовую температуру в регионе.

Солнечные батареи для частных домов

Формула расчета электрической мощности солнечной батареи

В интернете существует довольно много информации о солнечных батареях, поэтому я лучше сосредоточусь на конкретных цифрах, позволяющих подсчитать среднее количество энергии, вырабатываемое солнечными панелями. Конечно, важным фактором, который необходимо учитывать при установке таких панелей – количество солнечной радиации, попадающей на них. К примеру, вы приобрели солнечные батареи, на которых указана мощность в 250 Вт. Это означает, что она будет выдавать вам 250 Вт солнечной энергии при радиации 1000 Вт/м². Естественно, что такие идеальные показатели можно достичь только при чистом небе и ярком солнечном свете. Для расчета электрической мощности нужно воспользоваться следующей формулой:

площадь батареи * эффективность преобразования * солнечная радиация.

Например,

1.6 м² * 15 % * 1000 Вт/м² = 240 Вт.

Каждый кулик хвалит своё болото

Хотя 52% опрошенных указывают на кризис воспроизводимости в науке, менее 31% считают опубликованные данные в корне неверными и большинство указало, что по-прежнему доверяют опубликованным работам.

Вопрос: Существует ли кризис воспроизводимости результатов?

Конечно же, не стоит рубить с плеча и линчевать всю науку как таковую лишь на основании данного опроса: половину опрошенных всё же составили учёные, связанные, так или иначе, с биологическими дисциплинами. Как отмечают авторы, в физике и химии уровень воспроизводимости и доверия к полученным результатам намного выше (см. график ниже), но всё же не 100%. А вот в медицине дела обстоят совсем плохо на фоне остальных.

На ум приходит анекдот:

Маркус Мунафо (Marcus Munafo) биологический психолог из университета Бристоля (Англия) имеет давний интерес к проблеме воспроизводимости научных данных. Вспоминая времена студенческой молодости, он говорит:

Вопрос: Сколько уже опубликованных работ в Вашей отрасли воспроизводимы?

Исходные данные для расчетов

Теперь рассмотрим как рассчитать солнечные батареи? Основной цифрой, необходимой для расчетов, является общее энергопотребление за определенный период. Если панели устанавливаются в электрифицированном загородном доме, то расход электроэнергии можно определить по счетчику. Однако, если электроснабжение подключается впервые, необходимо составить список всех имеющихся потребителей с указанием мощности каждого из них.

Например, холодильник потребляет 350 Вт/ч. В сутки он потребит около 1 кВт/ч, а в течение месяца – около 30 кВт/ч. Точно так же нужно подсчитать расход электроэнергии у осветительных и других приборов.

Полученные цифры складываются и вначале определяется общее суточное энергопотребление. Далее результат умножается на количество дней в месяце, что даст предварительное значение. К примеру, расход электроэнергии составляет 100 кВт/ч. Эта цифра будет относительной, поскольку к ней следует добавить еще 40% на потери в аккумуляторе и при работе инвертора.

Таким образом, общий расход электроэнергии в месяц составит 140 кВт/ч. В сутки получается 140:30:7 = 0,67 кВт/ч. Следовательно, необходимы панели с минимальной мощностью 0,7 кВт. Однако их будет достаточно лишь при хорошей погоде в летнее время и частично весной и осенью. Необходимо учесть и пасмурные дни, которые нередко наблюдаются и в летние месяцы. В связи с этим, требуется увеличить количество панелей не менее чем в два раза, в противном случае электроэнергия будет поступать с перебоями.

Максимальный эффект от солнечной системы получается лишь при условии согласованной работы всех составляющих частей и компонентов. В первую очередь нужно правильно рассчитать батареи на основе исходных данных, потому что именно от этих расчетов будет зависеть эффективность работы всей энергетической установки.

Что делать

Из опрошенных 1500, более 1000 специалистов высказались за улучшение статистики при сборе и обработке данных, улучшение качества надзора со стороны боссов, а также более строгое планирование экспериментов.

Вопрос: Какие факторы помогут повысить воспроизводимость?

Ответы (сверху вниз): –Лучшее понимание статистики –Более строгий надзор –Улучшенное планирование экспериментов –Обучение –Внутрилабораторная проверка –Совершенствование практических навыков –Стимулирование к формальной перепроверке данных –Межлабораторная проверка –Выделение большего количества времени для управления проектами –Повышение стандартов научных журналов –Выделение большего количества времени для работы с лабораторными записями

Заключение и немного личного опыта

Во-вторых, в статье замалчивается (вернее, не рассматривается) роль научных метрик и рецензируемых научных журналов в возникновении и развитии проблемы невоспроизводимости результатов исследований. В погоне за скоростью и частотой публикаций (читай, повышение индексов цитирования) резко падает качество и не остаётся времени на дополнительную проверку результатов.

Как говорится, все персонажи вымышлены, но основано на реальных событиях. Довелось как-то одному студенту проводить рецензирование статьи, ибо не у каждого профессора есть время и силы на вдумчивое чтение статей, поэтому собирается мнение 2-3-4 студентов и докторов, из которого складывается отзыв. Была написана рецензия, в ней указывалось на невоспроизводимость результатов по методике, описананой в статье. Это было наглядно продемонстрированно профессору. Но дабы не портить отношения с «коллегами» – ведь у них-то всё получается – рецензия была «скорректирована». И таких статей опубликовано 2 или 3 штуки.

Получается замкнутый круг. Учёный отправляет статью редактору журнала, где указывает «желаемых» и, основное, «нежелаемых» рецензентов, то есть фактически оставляя лишь положительно настроенных к авторскому коллективу. Они рецензируют работу, но не могут по-чёрному «гадить в комментах» и стараются из двух зол выбрать меньшее – вот список вопросов, на которые необходимо ответить, и мы тогда опубликуем статью.

PS: Статья переводилась и писалась на скорую руку, обо всех замеченных ошибках и неточностях, просьба писать в ЛС.

Расчет количества солнечных батарей

Он делается очень просто: общую потребность в электроэнергии делят на мощность панели. Общую потребность можно определить двумя способами:

1. Составить список всех электрических устройств
   , определить примерную продолжительность работы в течение месяца, рассчитать, сколько электроэнергии каждый из них потребляет в месяц (мощность умножается на число часов), и суммировать все полученные цифры.
2. Поднять квитанции по оплате за электроэнергию
   и найти самое большое употребленное за один месяц количество кВт*ч. На всякий случай полученную цифру можно умножить на 1,5.

Предположим, что за месяц 3-4 жители дома используют 300 кВт*ч. Чтобы полностью обеспечить себя своей электрической энергией, нужно иметь 300*12/284,16 = 12,66 панелей SolarWorld 2015. Конечную цифру округляют, конечно, в большую сторону. Поэтому покупать надо 13 панелей.

В 1991 году в Германии, в столице Баварии Мюнхене, открылась выставка INTERSOLAR EUROPE. На этой выставке ведущие производители систем солнечной энергетики представили свои самые новейшие разработки.

По замыслу организаторов этой выставки – компании Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH & Co. KG – эта международная выставка была полностью посвящена использованию в различных сферах солнечных элементов фотовольтаики, а также компонентов солнечного теплоснабжения

Выставка сразу же привлекла внимание специалистов из многих стран мира. Она имела большой успех, поэтому организаторы решили сделать ее традиционной и проводить ежегодно

На выставку, которая проходит в мае-июне, съезжаются руководители крупнейших компаний-производителей, а также компаний, использующих различные виды изделий солнечной энергетики, приезжают разработчики, инженеры, ученые, работающие в этой области.

Все хотят ознакомиться с новыми идеями, новейшими технологиями в области применения энергии солнца. Специалисты обмениваются опытом, представляют свои последние разработки. В выставочных залах можно увидеть миниатюрные зарядные устройства и самые мощные солнечные батареи, прозрачный телевизор на солнечных батареях и солнечный дом, различные приборы, устройства, машины, работающие исключительно от энергии солнца.

Эта выставка не предназначена для широкой публики, а рассчитана исключительно на профессионалов. На ее площадках проводятся семинары, конференции для специалистов, работающих в областях фотовольтаики, систем хранения энергии, возобновляемых отопительных технологий. Для презентации самых интересных разработок выделяются отдельные павильоны.

На двух последних выставках китайские и южнокорейские производители солнечных модулей представили свои новейшие изделия — панели мощностью более 300 ватт.

Вторая формула расчета мощности солнечной панели

Существует еще одна формула, позволяющая рассчитать количество вырабатываемой энергии солнечными панелями. Для этого нужно знать размеры вашей батареи, а также количество мощности, которую она вырабатывает и среднее количество времени, когда на нее распространялась солнечная радиация. Допустим, что у вас есть солнечная батарея размером 2 м² и мощность 185 Вт. Зимой она получает солнечный свет максимум 1-1,5 часа, летом – 3-3,5 часа. Теперь мы можем рассчитать средний показатель электроэнергии, вырабатываемый такой батареей.

Зимой: 185 * 1,5 = 278 Вт*ч. Летом: 185 * 3,5 = 648 Вт*ч.

Плюсы и минусы солнечных панелей

Да, использование солнечных батарей может показаться довольно рациональным решением, когда необходимо обеспечить себя электричеством и теплом:

1. На рынке сейчас существует много предприятий, готовых предоставить вам качественные батареи.
2. Несмотря на цену, фотоэлектрические панели могут окупиться в течение 2-3-х лет.
3. Гарантия на обеспечиваемую мощность: 12 (более 90 %) и 25 лет (более 80 %).
4. Минимальное обслуживание.

Но не стоит также забывать и про минусы, который тоже имеют место быть:

1. Низкая эффективность в пасмурные дни.
2. Необходимость довольно больших площадей для размещения панелей, чтобы они могли вырабатывать достаточное количество энергии.
3. Для накопления энергии необходимы специальные аккумуляторы.

Вывод

Я сам всегда хотел перейти на альтернативные способы энергии и, с появлением солнечных панелей в Украине, я осознал, что настало время реализовывать мои планы в жизнь. Единственная проблема, которую я сейчас наблюдаю – малое количество солнечной радиации в зимний период. Но это меня не останавливает! Думаю, что с ней, в конце концов, можно справиться. Я действительно считаю, что солнечные батареи могут предоставить необходимое количество электроэнергии для обеспечения нормального способа жизни, а значит в ближайшем будущем они могут стать отличным способом выработки энергии для среднестатистического человека.

13.02.2017

3880

Пример расчета

Исходные данные (произвольно):

• Телевизор мощностью Pа = 100 Вт работает t = 5 часов в сутки и 7 дней в неделю.
• Осветительные приборы общей мощностью Pа = 1000 Вт, t = 6 часов в сутки и 7 дней в неделю.
• Освещенность солнечной панели: T — 5,5 час в сутки (широта Москвы, лето).
• КПД инвертора — 0,9.
• Характеристика одной аккумуляторной батареи: Са — 225 А/ч, Uа — 12 В.
• Уровень разрядки АКБ — 0,7.

При суммарной мощности приборов 1100 Вт среднесуточный расход энергии составит Wн = 45,500 кВтч в неделю или Wс= 6,500 кВтч в сутки. Для точного расчета требуется учитывать вероятность одновременного использования приборов, пиковые и реактивные нагрузки или распределение нагрузки в течение суток.

По суммарной мощности потребителей 1,1 кВт выбираем инвертор мощностью 2 кВт (с перспективой роста и компенсации неучтенных нагрузок). Входное напряжение инвертора Uинв- 24 В.

Полная суточная токовая нагрузка на инвертор в А*ч с учетом КПД инвертора: Wc/КПД*Uинв = 6500/0,9*24 = 297,91 А*ч.

Эта величина важна для определения количества АКБ, тока подзарядки и, в конечном счете, надежности системы.

В нашем случае:

• Токовая нагрузка увеличивается в два раза для обеспечения двухдневного энергоснабжения.
• Учитываем допустимую глубину разрядки батареи 0,7.
• Получаем суммарную токовую нагрузку — 297,91*2*0,7 = 851,19 А*ч.

С учетом характеристики одной аккумуляторной батареи Са = 225 А*ч получаем число блоков батарей на напряжение 24 В (напряжение инвертора) 851,19/225 = 3,78. Округляем до 4-х. Для того чтобы получить Uа (12 В) на одну батарею соединяем в одном блоке две батареи последовательно. Итого получается 4 параллельно соединенных блока, состоящих из двух батарей каждый. Всего 8 аккумуляторов.

В дополнение к нагрузке потребителя необходимо добавить нагрузку, учитывающую подзарядку батарей. Она составляет 10% суммарной мощности аккумуляторного модуля (8*225*12) = 21600 Втч*10% = 216 Втч. Суммарная среднесуточное потребление будет составлять — 6500+216 = 6716 Втч.

Для обеспечения системы энергией солнечная батарея должна за время освещенности (T =5,5 часов) выработать среднесуточную потребность в электроэнергии (6716 Втч). Следовательно, блок из солнечных модулей (с выходным напряжением 24 В и мощностью 200 Вт каждый) должен состоять из 6 модулей (6716/5,5*200 = 6,10).

Широта и долгота глубина проблемы

Представьте, что Вы – учёный. Вам попадается интересная статья, но результаты/эксперименты не могут быть воспроизведены в лаборатории. Логично написать об этом авторам оригинальной статьи, спросить совета и задать уточняющие вопросы. Согласно опросу, менее 20% делали это когда-либо в своей научной карьере!

Авторы исследования отмечают, что, возможно, такие контакты и разговоры слишком сложны для самих учёных, потому что вскрывают их некомпетентность и несостоятельность в тех или иных вопросах или раскрывают слишком много деталей текущего проекта.

Более того, абсолютное меньшинство учёных попыталось опубликовать опровержение невоспроизводимых результатов, сталкиваясь при этом с противодействием со стороны редакторов и рецензентов, которые требовали преуменьшить сравнение с оригинальным исследованием. Стоит ли удивляться, что шанс сообщить о невоспроизводимости научных результатов составляет порядка 50%.

Первый вопрос: Пытались ли Вы воспроизвести результаты эксперимента?

Второй вопрос: Пытались ли Вы опубликовать свою попытку воспроизвести результаты?

Может быть стоит тогда внутри лаборатории хотя бы проводить проверку на воспроизводимость? Самое печальное, что треть респондентов даже НИКОГДА и не задумывалось о создании методик проверки данных на воспроизводимость. Только 40% указало, что они регулярно пользуются такими методиками.

Вопрос: Разрабатывали Вы когда-либо специальные методики/тех.процессы для улучшения воспроизводимости результатов?

Другой пример, биохимик из Соединённого Королевства, которая не пожелала раскрывать своё имя, говорит, что попытки повторить, воспроизвести работу для её лабораторного проекта просто удваивают временные и материальные затраты, ничего не давая и не привнося нового в работу. Дополнительные проверки проводятся лишь для инновационных проектов и необычных результатов.

И конечно же, извечные русские вопросы, которые стали пытать зарубежных коллег: кто виноват и что делать?

Определение потерь электроэнергии в домашней системе

Величину этих потерь учитывает Кпо

Солнечные батареи для отопления частного дома, схема, преимущества

Благодаря современным технологиям каждый из нас имеет возможность твердо идти в ногу со временем. Наиболее значимое достижение научного мира – это извлечение энергии из некоторых природных феноменов. Современный человек давно уже научился использовать энергию таких стихий, как ветер и вода. Сегодня настало время для получения энергии от солнечного тепла. Солнечная энергия является неиссякаемым источником, поэтому грех ее не использовать на благо всего человечества. Солнечные батареи для отопления дома приобретают все большую популярность среди владельцев частных и загородных домов.

Отопление частного дома солнечными батареями

Что представляют собой солнечные батареи?

Уже давно датируется тот день, когда были изобретены устройства, которые могут заряжаться от света. Еще в 90-х годах человечество ознакомилась с такими изобретениями, как батарейки для часов, калькуляторов и других мелких устройств. Ученые из других стран научились использовать энергию солнечных лучей несколько раньше, чем наши отечественные исследователи. Некоторый опыт есть и у наших специалистов, поэтому сейчас необходимо только заняться усовершенствованием некоторых достижений и результатов.

Строение солнечной батареи

Удачным достижением можно назвать использование солнечных лучей для организации отопительной системы частного или загородного дома. Солнечная система отопления входит в категорию альтернативных, особенно в тех странах, где солнце светит более 20 дней в месяц. Стандартные системы отопления дорогостоящие не только в плане организации, но и в плане коммунальных тарифов. Альтернативные отопительные системы помогут избавиться от зависимости коммунальных контор.

Преимущества отопительной системы на солнечных батареях

Можно отметить несколько достоинств солнечных батарей для отопления дома:

• Круглый год ваш дом обеспечен необходимым теплом. Также можно регулировать температурный режим в доме по своему усмотрению.
• Тотальная независимость от жилищно-комунальных служб. Теперь вам не придется платить огромные счета за отопление.
• Солнечная энергия – это такой запас, который можно использовать на различные нужды бытового характера.
• У таких батарей очень хороший эксплуатационный срок. Они редко выходят из строя, поэтому не придется беспокоиться о том, что необходим ремонт или замена некоторых компонентов.

Есть некоторые нюансы, на которые стоит обратить внимание перед тем, как остановить свой выбор на данной системе. Ведь такая система может подойти не для всех. Во многом качество такой отопительной системы зависит от географии проживания. Если вы проживаете в таком регионе, где солнце светит далеко не каждый день, то такие системы будут неэффективными. Еще одним недостатком данной системы является то, что солнечные батареи стоят недешево. Правда, не стоит забывать о том, что такая система со временем себя полностью окупит.

Продолжительность солнечного сияния на территории России

Для того чтобы снабдить дом необходимым количеством тепла, потребуется от 15 до 20 кв. метров площади солнечных батарей. Один квадратный метр выделяет в среднем до 120Вт.

Рекомендуем к прочтению:

Для того чтобы получать около 500кВт тепла в месяц, нужно чтобы в месяце было около 20 солнечных дней.

Обязательным условием является установка солнечных батарей на южную сторону крыши, так как на нее распространяется больше всего тепла. Для того чтобы отопление от солнечных батарей было максимально эффективным, угол наклона крыши должен составлять около 45 градусов. Желательно, чтобы возле дома не росли высокие деревья и не находились другие предметы, которые могут создавать тень. Стропильная система дома должна обладать необходимой прочностью и надежностью. Так как солнечные батареи не совсем легкие, нужно позаботиться о том, чтобы они не нанесли вред зданию и не спровоцировали разрушительные процессы. Вероятность обрушения возрастает зимой, так как в это время на крыше, помимо тяжелых батарей, будет накапливаться снег.

Солнечные батареи как правило размешают на крыше дома

Несмотря на то, что солнечные батареи стоят довольно дорого, они все больше набирают популярность. Их используют даже там, где климат не слишком жаркий. Такую систему можно использовать и в качестве дополнительного отопления дома. Наиболее эффективны такие системы в летние месяцы, когда солнце светит почти каждый день. Однако не стоит забывать о том, что дом необходимо отапливать преимущественно в зимние месяцы.

Типы солнечных батарей, а также их комплектации

Батареи можно разделить на два основных типа:

• Малые фотоэлектрические системы.
• Большие фотоэлектрические системы.

К первой категории можно отнести аккумуляторные панели, работающие от напряжения в 12-24В. Такие системы обеспечат электроэнергией, необходимой для работы телевизора и нескольких осветительных приборов в доме. Большие системы могут не только полностью обеспечить дом необходимой электроэнергией, но и сыграть важную роль в организации отопительной системы. Стоит учитывать, что солнечные батареи не смогут обеспечить необходимым теплом и электричеством большие дома с несколькими этажами.

Солнечные батареи различного типа и размера

Комплектация солнечных батарей может несколько отличаться. В базовую комплектацию входят такие компоненты, как:

• Вакуумный солнечный коллектор.
• Контроллер, который способен следить за тем, чтобы работа системы была максимально эффективной.
• Насос, который будет подавать теплоноситель от коллектора в отопительный бак.
• Емкость для горячей воды, которая имеет объем от 500 до 1000 литров.
• Электрический тэн или тепловой насос.

Схема системы отопления работающей на солнечных батареях

Если вы оборудуете достаточно мощное отопление частного дома солнечными батареями, то дом можно обеспечить еще и горячим водоснабжением. Кроме того, можно дополнительно оборудовать такую систему, как теплый пол.

Рекомендуем к прочтению:

Перед тем, как устанавливать систему отопления, нужно убедиться в том, что ее мощности хватит на ваши нужды. Для этого учитываются такие показатели, как общая площадь дома,  количество жильцов, которые в нем проживают и необходимый расход энергии.

Если семья состоит из трех человек, то потребуется от 200 до 500 кВт энергии в месяц. Если вы планируете организовать горячее водоснабжение, то потребуется больше электроэнергии. Наиболее эффективной считается комбинированная отопительная система. Она позволяет подстраховать жильцов дома на случай непредвиденных или аварийных ситуаций.

Выбор системы и ее установка

Перед тем, как остановить свой выбор на определенной отопительной системе, нужно тщательно изучить ее возможности. Обязательным условием будет расчет площади дома, а также необходимого количества тепла, которое уйдет на его обогрев. Также необходимо максимально правильно подобрать место, куда она будет установлена.

Лучше всего обратиться за помощью к высококвалифицированным специалистам, так как даже незначительный просчет может значительно снизить ее эффективность во время работы.

Если отопительная система будет установлена правильно, то она прослужит не менее 25 лет. Такая система окупит себя полностью максимум через 3 года. Для многих такой срок наверняка не покажется слишком долгим. К тому же, вы полностью не будете зависеть от коммунальных служб.

Солнечный коллектор должен быть установлен на площади с максимальным солнечным освещением. Если здание непригодно для установки коллектора, такое устройство можно установить на соседнем строении. Накопитель можно разместить в подвале. Нередко встречаются такие системы, где накопителей несколько. В таком случае они будут обладать более компактным размером.

Те, кто выбрал для обогрева своего дома такую отопительную систему, как солнечные батареи, может сказать, что он поступил правильно. Солнечная энергия не стоит денег и, к тому же, является неиссякаемым источником тепла. Все, что нужно, — это вложить некоторые средства в оборудование и установку такой системы, зато потом она себя полностью окупит и избавит вас от зависимости платить деньги коммунальным службам.

Солнечные батареи для отопления дома

Отопление – самая затратная статья в квитанции об оплате за жилище. Современная тенденция развития рынка такова, что традиционные источники энергии дорожают. Однако расходы можно снизить, если задействовать возобновляемые природные ресурсы, которые доступны совершенно каждому.

Одно из решений проблемы – установить солнечные батареи для отопления дома. Всего один квадрат покрываемой площади позволит получить и переработать до 1300 кВт*ч энергии Солнца, часть которой можно направить на другие хозяйственные нужды (электроснабжение, подогрев воды и т. д.).

Современные солнечные кремниевые батареи представляют собой приборы, которые захватывают энергию солнца и преобразуют ее в электрическую. Основной принцип их работы основывается на физическом явлении фотоэлектрической реакции.

Содержание статьи:

Принцип работы

Выпускаемые сегодня модели способны вырабатывать электроэнергию даже в облачную и слишком пасмурную погоду. Однако КПД одного модуля сравнительно невысок и составляет скромные 15-25%, вырабатывая в среднем 50-300 Вт электроэнергии в зависимости от текущей окружающей обстановки. Для достижения высокой производительности необходимо подключение нескольких, а иногда и десятков элементов в единую сеть.

Фотографии частных домов с подключенной системой солнечного отопления

Если говорить об отопительной системе на основе солнечных батарей, классическая схема состоит из трех элементов:

1. Рассмотренный солнечный модуль, вырабатывающий электроэнергию
2. Тепловой аккумулятор – изолированный от тепловых потерь бак, в котором находится нагреваемый Тэнами теплоноситель
3. Отопительный контур, состоящий из трубных магистралей и радиаторов отопления, по которому теплоноситель циркулирует принудительным или естественным образом и отдает тепло окружающей среде

Видео — Дом на солнечных батареях

В зависимости от предпочтений и конкретной выбранной реализации солнечные батареи для отопления дома могут использоваться в других модифицированных схемах отопления, когда вместо коллектора устанавливается электрический котел проточного типа. Покупка необходимого оборудования обойдется дороже, однако отопление будет более практичным и экономичным.

Клик для увеличения

Еще один из вариантов реализации отопления на солнечных батареях – использование электрических обогревателей, теплых полов, электрических конвекторов и т. д. Таким образом, полученная электроэнергия потребляется для питания отопительных электроприборов. К подобным схемам прибегают лишь в небольших загородных домах.

Устанавливать солнечные коллекторы рекомендуется на крыше дома с южной стороны. Чтоб обогреть коттедж площадью свыше 100 квадратов, необходимо покрыть фотоэлементами до 35-40 кв. м. В доме нужно отвести отдельное помещение для размещения монтируемого отопительного оборудования – котельную.

Положительные и отрицательные стороны

Использование альтернативного отопления частных домов имеет свои неоспоримые преимущества. Установка и последующая эксплуатация солнечных модулей обладает следующими положительными сторонами:

• Продолжительный эксплуатационный срок – до 25-40 лет без необходимости дорогостоящих профилактических работ
• Лишнюю накопленную и переработанную солнечную энергию можно будет расходовать на другие нужды
• Независимость от служб ЖКХ и значительное уменьшение счетов за отопление
• Дом будет обогреваться на протяжении всего года

Однако имеются некоторые нюансы, которые ограничивают эксплуатацию отопления на солнечных батареях. Самый первый из них – географическое проживание. В том или ином районе солнце греет по-разному. Если оно появляется через сутки или лишь на пару часов в день, переоборудовать отопительную систему становится экономически невыгодно и следует подумать о других альтернативных источниках энергии (тепловые насосы, ветряные станции, биологическое топливо).

Клик для увеличения

Среди прочих отрицательных сторон можно отметить:

• Высокие первоначальные затраты
• Сложность монтажа оборудования
• Необходимость в резервном источнике отопления

Выбираем подходящий солнечный коллектор

Необходимо ознакомиться с рынком и выбрать самые подходящие солнечные батареи для отопления дома. Они бывают 3-х типов:

• Воздушные – внутри них располагается воздух и абсорбирующий тепло элемент. Несмотря на скромную стоимость, они должного распространения не получили, так как характеризуются низким КПД
• Вакуумные – внутри располагаются определенного диаметра стекло трубки, содержащие в себе трубки меньшего диаметра, по которым циркулирует теплоноситель. Между трубками создается вакуум, характеризующийся высокими теплопроводящими свойствами
• Плоские – наиболее распространенные коллекторы. Они представляют собой короб, лицевая сторона которого накрыта стеклом. Под ним пролегает абсорбирующий тепло элемент, который контактирует с трубками, содержащими теплоноситель. Энергия последнего забирается и аккумулируется в электрическую

Видео тест

Когда стоит обратить внимание на солнечные батареи

Переоборудовать стандартную отопительную систему в более современную и установить солнечные батареи для отопления дома можно в любой момент. Однако останавливаться на таком решении стоит лишь при выполнении нескольких важных правил:

• Была произведена проверка уровня инсоляции мастером, на основании результатов которой удалось узнать, насколько эффективным будет каждый квадратный метр установленных батарей. Она даст возможность определить наиболее оптимальную покрываемую модулями площадь
• Дом необходимо обязательно утеплить, чтобы снизить уровень нежелательных потерь тепла
• Стоит проанализировать каждый из месяцев отопительного периода. Если количество солнечных дней менее 20, большую часть времени небо затягивают тучи и облака, гелиосистемы рекомендуется заменить тепловыми насосами
• Обязательно должна присутствовать резервная отопительная система, чтобы обезопасить себя от непредвиденных обстоятельств

Как подключить солнечную батарею

Прежде чем начать подключение солнечных батарей к отопительной системе, необходимо определиться с типом циркуляции теплоносителя по трубным магистралям:

• Принудительная
• Естественная

Наиболее востребованной считается система с принудительной циркуляцией. Ее обустройство обойдется дороже за счет приобретения дополнительного оборудования и автоматики. Однако многие владельцы собственных домов ставят превыше комфорт и практичность.

Клик для увеличения

Классическая схема подключения солнечной батареи к потребителю выглядит следующим образом:

1. Вначале по всем правилам на крыше размещают закупленные солнечные элементы и соединяют их друг с другом
2. В отведенном помещении необходимо установить контроллер, который будет следить, сколько энергии производится в данный момент
3. За контроллером должны идти аккумуляторы, которые будут накапливать в себе лишнюю энергию и снабжать ею в тех ситуациях, когда солнечные модули не справляются со своей задачей
4. За аккумуляторами устанавливается инвертор, который служит для преобразования электрической энергии к требуемым характеристикам
5. За инвертором располагаются потребители, роль которых может выполнять электрический котел отопления, накопительные баки с Тэнами, обогреватели и прочие греющие установки

Если солнечная батарея подключается к водяному отоплению с принудительной циркуляцией, на выход коллектора, обратку и бак-накопитель устанавливают датчики температуры (термостаты), которые подсоединяются к автоматике. Последняя в свою очередь будет управлять работой всей системы, при определенных условиях включать или выключать ее.

Наиболее просто осуществляется подключение солнечных модулей к отоплению с естественной циркуляцией. Однако автоматизировать ее будет очень сложно. Необходимо придерживаться следующих правил:

• Накопительный бак располагают выше уровня коллектора
• Нижний вывод подключается к обратке
• Верхний вывод подключается ко входу разогретого теплоносителя

Прочие нюансы подключения

Предусмотреть солнечные батареи для отопления дома необходимо на этапе проектирования или строительства дома, чтобы избежать лишних хлопот. Нужно придерживаться нескольких важных правил:

1. Установка батарей должна вестись преимущественно на южной стороне. Перед модулями не должно располагаться деревьев или более высоких построек, которые будут преграждать путь свету или отбрасывать на них свою тень – это существенно снизит эффективность
2. Необходимо убедиться, что стропильная система обладает достаточным запасом прочности. Она должна выдерживать не только закрепленные модули, но и снежный покров в зимний период, иначе может произойти обрушение кровли

1. Оптимальный угол ската крыши – в интервале 30-45 градусов в зависимости от того, как высоко поднимается на протяжении суток солнце
2. Чтобы увеличить эффективность отопительной системы или распараллелить несколько контуров, иногда ставят более одного накопительного коллектора
3. К гелиосистемам рекомендуется подключать отопительные контуры с более низкой температурой циркулирующего теплоносителя (панельные змеевики, водяные теплые полы и т. д.)

В заключении

Решившись установить солнечные батареи для отопления дома, необходимо быть готовым к большим первоначальным затратам. Стоимость требуемого оборудования и проводимых работ обойдется от 30 тыс. и выше в зависимости от сложности отопительной системы, выбранных модулей и их количества.

Окупаемость также зависит от большого числа факторов. Если зимы холодные, солнечные и продолжительные, сэкономить затраченные средства удастся через 2-3 года при эксплуатационном сроке до 30 лет. Однако не стоит торопиться, узнав подробнее о других альтернативных методах отопления.

Что такое солнечные тепловые панели?

• Стать партнером
• COVID-19
• Страна
  • Дания
  • Швеция
  • Германия
  • Соединенное Королевство
  • Польша
  • Франция
  • Норвегия

• Солнечные панели
  • Стоимость установки солнечных панелей
  • Солнечный водонагреватель
  • Коммерческие солнечные панели
  • Солнечная батарея
  • Гелиотермический
  • Гранты на солнечные панели
• Тепловые насосы
  • Земляной тепловой насос
  • Тепловой насос источника воды
  • Воздушный тепловой насос
  • Тепловой насос воздух-вода
  • Тепловой насос воздух-воздух
  • Марки тепловых насосов
• Котлы
  • Комбинированные электрические котлы
  • Жидкотопливные комбинированные котлы
  • Цены на комбинированный котел
  • Электрокотлы
  • Стоимость котла на биомассе
  • Новый котел стоит
• Двойное остекление
  • Окна с двойным остеклением
  • Вторичное остекление
  • Компании по производству стеклопакетов
  • Стеклопакеты
  • Лучшие цены на стеклопакеты
• Окна из ПВХ
  • Цветной ПВХ Окна
  • Окна ПВХ створки
  • Производители окон из ПВХ
  • Цены на окна из ПВХ
  • Окна крыши
• Двери

  Панели солнечных батарей для обогрева бассейна (2021)

  Последнее обновление: 11 декабря 2020 г.

  Нагрейте бассейн солнечной энергией!

  Солнечная энергия стал популярным выбором для домовладельцев, которые хотят производить собственное экологически чистое электричество или тепло и экономить на счетах.Несмотря на то, что солнечные панели, генерирующие электроэнергию, являются наиболее обсуждаемой технологией, солнечная тепловая энергия существует уже давно и стала первым производством солнечной энергии, которое было широко коммерциализировано в Великобритании. Солнечные тепловые коллекторы используют солнечную энергию, которую затем можно использовать для обогрева помещений или воды. Фактически, одним из самых популярных применений солнечной энергии является солнечное отопление бассейнов. Эти системы могут обогревать ваш бассейн в течение всего года с помощью чистой и бесплатной энергии. Вот все их преимущества.

  Плюсы солнечных батарей для бассейнов

  • В зависимости от вашего географического положения и пребывания на солнце, установив солнечные обогреватели для плавательных бассейнов, вы сможете продолжать пользоваться своим бассейном до 12 месяцев.
  • У них есть без дополнительных затрат на солнечное отопление бассейна после установки и исключают затраты на топливо.
  • Они служат до 20 лет без необходимости обслуживания, и на них обычно дается 10-летняя гарантия .
  • Они просты в установке и могут быть размещены на крыше или на земле.
  • Они являются лучшим выбором для среды и работают в разных климатических условиях, а не только в более теплых.
  • Солнечные обогреватели бассейнов подходят как для жилых , так и для коммерческих целей.
  • Даже самые экстремальные погодные условия не повредят коллекторы : они построены так, чтобы выдерживать ураганный ветер, скорость которого превышает 241 км / ч.
  • Солнечные коллекторы работают даже в пасмурную погоду , потому что на тепловую энергию солнца облака не влияют. Активный дождь может охладить их, но они быстро вернут идеальную температуру. Кроме того, дождь помогает очистить коллекторы и упрощает обслуживание, чем в сухом климате.

  Как работают солнечные панели для бассейнов?

  Солнечные системы обогрева бассейнов эффективны и просты в использовании. В комплекте всего четыре компонента: солнечный коллектор, насос, клапан и фильтр.Мусор удаляется из воды через фильтр, затем насос направляет воду к солнечным коллекторам, которые нагревают ее, используя энергию солнца. Затем подогретая вода перекачивается обратно в бассейн. Клапан регулировки потока (ручной или автоматический) направляет воду через коллекторы.

  Типы солнечных батарей для бассейнов

  • Неглазурованные солнечные коллекторы: это самый дешевый и простой вариант. Неглазурованные коллекторы не покрываются слоем стекла и изготавливаются из пластика или резины.Их недостатком является то, что они менее эффективны в холодном климате, но гораздо более экономичны, чем их конкуренты. Это лучший выбор, если вы собираетесь использовать бассейн только при температурах выше нуля.
  • Застекленные солнечные коллекторы: эти панели более дорогие, в основном из-за материалов, из которых они сделаны (медь, алюминий и закаленное железо стекло). Они более эффективны в холодном климате и могут использоваться круглый год, даже для нагрева воды для бытовых нужд.Однако как глазурованные, так и неглазурованные коллекторы могут получить защиту от замерзания, если они предназначены для использования в очень холодных условиях.

  Зачем использовать солнечные батареи для обогрева бассейнов?

  Прежде всего, бассейны необходимо обогревать даже в теплую погоду, потому что они теряют тепло за счет испарения с поверхности. Есть разные способы нагрева бассейнов, например, электрические или газовые обогреватели, тепловые насосы и термодинамические панели. Так почему бы вам выбрать солнечные батареи? Солнечные тепловые системы имеют короткий срок окупаемости и помогут вам сэкономить по счетам.В то время как цены на электроэнергию и газ постоянно растут, а ваши расходы колеблются в зависимости от сезона, солнечные панели производят совершенно бесплатную и чистую энергию в течение всего года на протяжении 20 лет. Солнечные системы отопления часто имеют системы автоматического управления, поэтому вам не нужно будет их контролировать или тратить деньги на техническое обслуживание.

  Полезные советы

  Чтобы добиться максимальной эффективности солнечной системы обогрева бассейна и быть как можно более экологически чистым, вам следует учитывать несколько вещей.

  1. Использование накидки для бассейна помогает снизить испарение и сохранить выделяемое тепло. Накрытия для бассейнов не требуются, но являются важным дополнением к комплектам для солнечного отопления. Рекомендуются темные покрытия, так как они улавливают еще больше тепла от солнца.
  2. Чтобы максимально повысить эффективность панелей, вы должны убедиться, что они должным образом выставлены на солнце (рекомендуется установка с южной стороны) и не затенены.
  3. Размер установки должен составлять от 30% до 60% площади бассейна или более.

  Готовы ли вы инвестировать в солнечные батареи?

  Если вас интересует солнечный нагрев для бассейнов, вам придется пройти долгий поиск различных моделей и поставщиков. Вы можете пропустить этот процесс, просто заполнив контактную форму вверху этой страницы. После этого вы получите до четырех персонализированных предложений от наших надежных поставщиков, и эта услуга полностью бесплатна и необязательна.

  Подробнее: Руководство по солнечной панели

  лучших солнечных панелей в 2020 году [Полный список]

  Время чтения: 6 минут

  Поиск лучших солнечных панелей для вашего дома может показаться сложной задачей.В любой момент на рынке представлено более сотни различных марок солнечных панелей и другого солнечного оборудования. В этой статье мы обсудим, как производители солнечных панелей сочетаются друг с другом и кто делает лучшие солнечные панели.

  Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем регионе в 2020 году

  Лучшие солнечные панели: основные выводы

  • LG, Panasonic и Sunpower широко считаются ведущими компаниями по производству солнечных панелей
  • Обязательно учитывайте эффективность, цену, и гарантия при сравнении вариантов панелей
  • Зарегистрируйтесь на EnergySage Marketplace, чтобы сравнить расценки на солнечные батареи с высококачественными солнечными панелями

  Лучшие солнечные панели для домашней установки

  Есть много солнечных панелей, доступных для покупки и установки.Из всех компаний, которые в настоящее время производят солнечные панели, вот некоторые из ведущих имен, которые чаще всего ассоциируются с лучшими солнечными панелями на рынке:

  • SunPower
  • LG
  • Panasonic
  • Silfab
  • Q CELLS
  • Canadian Solar
  • JinkoSolar
  • Trina Solar
  • REC Solar

  В целом, SunPower, LG и Panasonic производят лучшие солнечные панели в 2020 году благодаря высокой эффективности, конкурентоспособным ценам и великолепной 25-летней гарантии, предлагаемой каждой из них. бренд.Эти компании сочетают в себе долговечность и надежность с премиальной защитой и разумными ценами, что делает их брендами с лучшими доступными солнечными батареями.

  Практически во всех случаях лучшие солнечные панели изготавливаются из монокристаллических солнечных элементов премиум-класса . Монокристаллические ячейки состоят из одного кристалла кремния, а не из множества сплавленных вместе кремниевых фрагментов, как в случае с поликристаллическими ячейками. Это означает, что клетки более эффективно преобразуют солнечный свет в электричество, а также имеют гладкий черный оттенок.Однако важно помнить, что солнечные панели премиум-класса с монокристаллическими элементами обычно имеют более высокую первоначальную цену.

  Лучшие солнечные панели по эффективности

  Эффективность солнечной панели — это показатель того, насколько хорошо она преобразует солнечный свет в электричество. Основываясь только на максимальной эффективности модуля, вот пять производителей, которые делают лучшие солнечные панели:

  Лучшие солнечные панели по эффективности

  Лучшие солнечные панели по температурному коэффициенту

  Температурный коэффициент солнечной панели является мерой того, насколько или Немного снижается производительность панели при высоких температурах.Основываясь только на самом низком температурном коэффициенте, доступном в панели, вот четыре лучших производителя солнечных панелей:

  Лучшие солнечные панели по температурному коэффициенту

  Лучшие солнечные панели по гарантии на материалы

  Гарантия на материалы для солнечных панелей (или на оборудование) ) защищает оборудование от выхода из строя из-за факторов окружающей среды или производственных дефектов. Основываясь только на самых длительных гарантиях на материалы, доступных от компаний, производящих солнечную энергию, вот лучшие производители солнечных панелей:

  Как показано выше, все шесть ведущих производителей солнечных панелей, ранжированных по гарантии на материалы, предлагают одинаковый срок гарантии, устанавливая этот уровень компаний отдельно.Для справки, отраслевой стандарт гарантии на панельные материалы — 10 лет .

  Хотите знать, стоят ли лучшие солнечные панели? Посмотрите наше видео ниже о том, как взвесить все «за» и «против» высококачественного солнечного оборудования:

  Какие солнечные компании сегодня являются лучшими? Какие производители делают лучшие панели?

  Как определить, какие модели панелей ведущих компаний предлагают оптимальное сочетание цены и качества для ваших нужд? Чтобы решить эту проблему, EnergySage проанализировала подробные технические характеристики каждой панели, производимой наиболее популярными компаниями на EnergySage Solar Marketplace.Всего мы оценили более тысячи панельных моделей.

  Ведущие производители солнечных панелей

  12308 до 19303 Китай 10 лет 14,7307 15,37 до -0,39 до%

  Производитель	Диапазон эффективности	Диапазон температурных коэффициентов	Гарантия на материалы
  Amerisolar	14,75% до 17,01%
  -0,41 лет
  Astronergy	от 18,1% до 19,1%	от -0,38 до -0,38	10 лет
  Axitec	18.От 96% до 20,45%	от -0,39 до -0,39	15 лет
  Canadian Solar	15,88% до 19,91%	от -0,41 до -0,37	10 лет
  Centro 17,8%	от -0,44 до -0,42	10 лет
  CertainTeed Solar	от 15,4% до 19,9%	от -0,45 до -0,37	10 лет
  % Sunergy	-0.От 42 до -0,42	10 лет
  ET Solar	от 15,67% до 19,07%	от -0,44 до -0,41	10 лет
  Green Brilliance	от 14,24308 до 15,5307% -0,45	5 лет
  Hansol	от 14,97% до 18,05%	от -0,45 до -0,41	10 лет
  Heliene	от 15,6% до 19,3307 —
  JA Solar	15.От 8% до 19,8%	от -0,4 до -0,36	12 лет
  JinkoSolar	от 15,57% до 19,88%	от -0,4 до -0,36	10 лет
  Kyo %	от -0,45 до -0,45	10 лет
  LG Solar	от 18,4% до 22%	от -0,4 до -0,3	25 лет
  Mission Solar Energy	18,05% до	-0,38 до -0.38	12 лет
  Neo Solar Power	от 16% до 17%	от -0,42 до -0,42	10 лет
  Panasonic	от 19,1% до 20,3%	от -0,26 до -0,26 до -0,26 до -0,42	25 лет
  Phono Solar	15,66% до 18,44%	от -0,45 до -0,4	12 лет
  Q CELLS	от 17,1% до 20,1%	12307 -0,3 лет
  Группа РЭЦ	16.От 5% до 21,7%	от -0,37 до -0,26	20 лет
  RECOM	от 16,29% до 19,36%	от -0,4 до -0,39	12 лет		Солнечная энергия	18,5%	от -0,44 до -0,44	10 лет
  S-Energy	15,61% до 19,8%	от -0,4 до -0,39	10 лет
  Серафим 15,6308%	-0,43 до -0,42	10 лет
  Silfab	17.От 6% до 19,4%	от -0,38 до -0,36	25 лет
  Solaria	от 19,4% до 20,5%	-0,39 до -0,39	25 лет
  	Universal 19,9%	от -0,26 до -0,26	15 лет
  SunPower	от 16,5% до 22,8%	от -0,38 до -0,29	25 лет
  Trina Solar	от -0,41 до -0.37	10 лет
  Winaico	от 18,83% до 19,4%	от -0,38 до -0,38	15 лет

  Как EnergySage разработала рейтинг «лучших солнечных панелей»

  Когда солнечные панели для вашего дома, вы должны принять во внимание производительность, качество, долговечность панели , а также гарантии и . Существует три основных технических характеристики, которые могут помочь вам в принятии решения: эффективность панели, температурный коэффициент и гарантия на материалы.Чтобы составить наш рейтинг лучших солнечных панелей, EnergySage провела оценку этих показателей для всех солнечных панелей, предлагаемых ведущими производителями на EnergySage Solar Marketplace.

  Эффективность солнечной панели

  Эффективность солнечной панели означает, насколько хорошо ваша солнечная панель может преобразовывать солнечный свет в полезную электроэнергию. Чем выше рейтинг эффективности, тем лучше, потому что это означает, что ваша солнечная панель способна преобразовывать больше солнечного света, который она улавливает, в электричество. Лучшими солнечными панелями, доступными на рынке сегодня, являются солнечные панели SunPower для жилых помещений серии A, которых 22.Максимальный КПД 8%.

  Температурный коэффициент

  Температурный коэффициент показывает, насколько хорошо ваши солнечные панели будут работать в неидеальных условиях. Солнечные панели похожи на любое другое электронное оборудование: они работают наиболее эффективно, когда они хранятся в прохладном месте (в идеале около 25 ° C или 77 ° F). Температурный коэффициент дает вам представление о том, как ухудшатся характеристики вашей панели в жаркие летние дни. На каждый градус выше 25 ° C (или 77 ° F) выработка электроэнергии вашей солнечной панелью будет уменьшаться на температурный коэффициент.Лучше меньший температурный коэффициент.

  Например, модель LG LG350Q1C-A5 имеет температурный коэффициент -0,3% / ° C. Это означает, что если температура вашей солнечной панели увеличивается на один градус Цельсия (с 25 ° C до 26 ° C), ее электричество производство упадет на 0,3%. Если температура повысится на десять градусов по Цельсию до 35 ° C (или 95 ° F), панель будет производить на три процента меньше электроэнергии. Хотя 95 ° F может показаться вам высоким, помните, что поверхность вашей крыши может быть намного горячее, чем воздух вокруг нее, когда на нее падает солнце.

  Гарантия на материалы

  Если вы покупаете новый телевизор, автомобиль или солнечные панели для крыши, вы должны ожидать, что производитель предоставит надежную гарантию на свой продукт. Гарантия на материалы солнечной панели (иногда называемая гарантией на продукт или оборудование) защищает вас от сбоев оборудования из-за производственных дефектов или проблем с окружающей средой.

  Большинство компаний предлагают как минимум 10-летнюю гарантию на материалы, но лучшие производители солнечных панелей дадут гарантию от отказов оборудования в течение 15 или даже 25 лет.Многие производители в нашем рейтинге предлагают гарантию на материалы более 10 лет.

  Имейте в виду, что, хотя солнечные панели не учитываются в этом рейтинге, они также имеют 25-летнюю гарантию производительности. Производители обычно гарантируют, что их панели будут вырабатывать электроэнергию на 80-90% от их первоначальной мощности в конце этого гарантийного периода.

  Как найти лучшую цену на свои солнечные панели

  Если вам нужны лучшие солнечные панели на рынке, вы заплатите более высокую цену.Перечисленные выше панели получили высший рейтинг, но «лучшие» солнечные панели не всегда подходят для вашего дома. Если ваша крыша небольшая и у вас мало места для вашей системы, инвестируя в самые эффективные и высокопроизводительные панели, вы получите необходимую производительность. Однако, если у вас достаточно места для более крупной системы, установка чуть менее эффективных панелей может дать вам необходимую производительность по более конкурентоспособной цене. Давайте рассмотрим наш:

  Три совета для покупателей солнечной энергии

  1.Домовладельцы, получившие несколько предложений, экономят 10% или больше

  Как и в случае любой дорогой покупки, покупка установки солнечной панели требует тщательного исследования и рассмотрения, включая тщательный анализ компаний в вашем районе. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендуется, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли.

  Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагают более низкие цены, вам понадобится сеть установщиков, например EnergySage. Вы можете получить бесплатные расценки от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда вы зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей — домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут рассчитывать сэкономить от 5000 до 10000 долларов на установке солнечных панелей.

  2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

  Мантра «больше — не всегда лучше» — одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за самую рекламу. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем небольшие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, обязательно сравните эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы не переплачивать за солнечную энергию.

  3. Не менее важно сравнивать все варианты оборудования.

  Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены — они также, как правило, имеют меньше вариантов солнечного оборудования, что может оказать существенное влияние на производство электроэнергии в вашей системе.Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнить затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам.

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

  Для любого домовладельца, только начинающего покупать солнечную батарею и желающего получить приблизительную оценку установки, можно попробовать 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, воспользуйтесь нашей платформой сравнения расценок.

  ПРИМЕЧАНИЕ: данные в этом разделе последний раз обновлялись в январе 2020 года и обновляются каждые 6 месяцев.

  core solar content

  Узнайте, сколько стоят солнечные панели в вашем районе в 2020 году

  солнечных панелей для вашего дома в 2020 году: 10 вещей, которые нужно знать

  Время чтения: 5 минут

  Последнее десятилетие привело к эре солнечных панелей для домашнего использования.Дома и предприятия по всей стране переходят от энергосистемы, работающей на ископаемом топливе, к экономике чистой энергии, что обусловлено целями сокращения выбросов во время глобального изменения климата. В этот период энергетической реформы системы солнечных панелей на крышах домов набирают обороты. Пришло время отдать должное жилищным солнечным батареям. Узнайте все, что нужно знать о быстро развивающейся индустрии бытовой солнечной энергии, в нашем списке часто задаваемых вопросов о домашних солнечных батареях.

  Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2020 году

  Все, что вам нужно знать о домашних солнечных панелях, ответив на 10 вопросов

  1.Насколько упала цена на солнечную энергию для жилых домов 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 пять процентов. Нет сомнений в том, что солнечная энергия превратилась из продукта экологически чистых технологий в разумную модернизацию дома, которую миллионы американцев рассматривают в 2020 году.Установка солнечных батарей на крыше — одно из самых разумных решений, которые вы можете принять в наше время.

  2. 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 6 киловатт). Благодаря относительно небольшому размеру солнечные панели на крыше для дома — 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.

  3. Сколько обычно стоят системы солнечных панелей для жилых помещений?

  Ответ на этот вопрос зависит от состояния и размера системы. Однако есть данные, которые могут помочь вам оценить, сколько будут стоить солнечные панели в США в 2020 году. Самый простой способ рассчитать стоимость солнечной электроэнергии для систем разного размера — в долларах за ватт ($ / Вт), что показывает, сколько долларов будет стоить солнечная энергия. стоимость одного ватта выработки доступной электроэнергии.В 2019 году домовладельцы платят в среднем $ 2,91 за Вт. Для сравнения: в 2008 году средняя стоимость солнечной энергии составляла немногим более $ 8/ Вт. Для средней системы мощностью 6 кВт цена $ 2,91 / Вт означает, что вы заплатите примерно $ 17 460 до вычета налогов и скидок в 2020 году.

  4. Будут ли мои солнечные панели подключены к сети? 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 питать свой дом от солнечной энергии ночью?» 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, вы можете использовать эти кредиты по счетам для покрытия расходов на использование электроэнергии в вашей сети.

  Если вы отключены от 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 условия для резервного питания, чтобы защитить вас, когда ваши панели не получают достаточно солнечного света.

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

  После того, как вы встретитесь с установщиками и осуществите все необходимые посещения объекта и планирование, фактическая установка вашей домашней солнечной 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. Можете ли вы получить систему солнечных батарей для своего дома, если ваша крыша не соответствует требованиям?

  Возможно, одним из самых интересных аспектов жилищного сектора солнечной энергии является список вариантов для домовладельцев, которые хотят использовать солнечную энергию, но не имеют подходящей крыши.Наземные солнечные установки и общественные солнечные сады — это два распространенных способа получить доступ к солнечной энергии без фактической установки чего-либо на крыше. Общественная 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, минуя любые препятствия на кровле.

  7. Каковы налоговые льготы для домашних солнечных систем? Кто подходит?

  Есть два простых способа подумать о налоговых льготах для солнечных батарей.Основным налоговым кредитом, связанным с солнечными панелями для дома, является федеральный инвестиционный налоговый кредит (ITC), более известный как налоговый кредит на солнечную батарею. ITC предоставляет вам налоговый кредит 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 дополнительно 25 процентов стоимости жилой системы. 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 — проведите небольшое исследование SREC и других программ скидок на солнечную энергию для конкретных мест.

  8. Имеет ли смысл использование солнечной энергии, если я не планирую проживать в своем доме 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 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.

  9. Какой процент вашего дома вы можете использовать солнечную энергию?

  В идеале ответ на этот вопрос будет 100 процентов. Однако, хотя система солнечных батарей теоретически может компенсировать все ваше потребление энергии, нереально ожидать такого уровня производства панелей каждый день недели.Ведущий производитель солнечных батарей в США SunPower рекомендует домовладельцам учитывать 25-процентную амортизацию при расчете своей цели по смещению солнечных панелей. 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 чистого измерения заключается в том, что вы можете извлечь выгоду из излишков производственных дней и никогда ничего не платить коммунальному предприятию, при этом полагаясь на сеть для хранения резервных копий.

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

  Многие домовладельцы очень заинтересованы в подсчете периода окупаемости своих солнечных панелей, который представляет собой количество времени, которое потребуется для экономии на счетах за электричество, 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.

  Подобные цифры иллюстрируют, почему жилищный сектор может быть самым популярным в солнечной отрасли.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 стоимости солнечной энергии, попробуйте наш бесплатный солнечный калькулятор. Когда вы будете готовы начать сравнивать расценки от местных, предварительно отобранных установщиков в вашем районе, зарегистрируйте свой дом на EnergySage Solar Marketplace и начните торги.

  core Solar content

  Узнайте, сколько стоят солнечные панели в вашем регионе в 2020 году

  солнечных панелей, сравните стоимость солнечных фотоэлектрических панелей

  Солнечные панели, одна из самых популярных форм возобновляемой энергии, приносит ощутимые выгоды домовладельцу и окружающей среде.

  Для домовладельцев солнечные панели позволяют значительно сократить счета за тепло или электроэнергию. Есть также возможность зарабатывать деньги на программах стимулирования использования солнечной энергии правительством Великобритании. Для окружающей среды солнечная энергия представляет собой более чистую и экологически чистую альтернативу ископаемым видам топлива. Солнечные панели не выделяют углекислый газ во время работы, помогая планете минимизировать углеродный след. На SolarPanels.co.uk мы сравниваем затраты на некоторых из следующих установщиков солнечных панелей: Запросите расценки на солнечные панели сейчас »

  Подача в обновлении тарифов

  С 1 ноября 2012 года Правительство снизило льготный тариф, см. Новые ставки, указанные ниже.

  	За кВт / ч
  До 4 кВт (дооснащение)	15.44p
  До 4 кВт (новая сборка)	15.44p
  4кВт — 10кВт	13.99p
  10-50 кВт	13.03p

  Коммерческие солнечные панели

  В сегодняшних сложных условиях возобновляемые источники энергии становятся все более популярными.Коммерческие солнечные панели могут сэкономить вам деньги на счетах за электроэнергию, а также заработать на тарифной системе, возвращая излишки энергии. После 1 августа 2012 года по тарифу Feed in Tariff вам будет выплачено 12,6 пенса. Если вы хотите сравнить стоимость коммерческих солнечных панелей, пожалуйста, свяжитесь с нами и сообщите свои требования.

  Узнать больше

  На SolarPanels.co.uk мы стремимся предоставить всю информацию, необходимую для принятия обоснованного решения о целесообразности использования солнечной энергии для вашего дома.Мы объясним, какие типы солнечных панелей доступны, как они работают и как вы можете получить от них пользу.

  У нас также есть информация о льготных тарифах и поощрении за использование возобновляемых источников тепла — схемах, введенных для поощрения и вознаграждения за установку солнечных панелей. И когда вы решите, что готовы «перейти на солнечную энергию», вы попали в нужное место. У нас есть квалифицированные специалисты по установке солнечных батарей, готовые предоставить полное ценовое предложение и любые дополнительные советы, которые вам понадобятся. Сделайте запрос на солнечные панели прямо сейчас »

  Работают ли солнечные панели менее эффективно при определенных температурах?

  Легко спутать тепловую энергию и световую энергию, поскольку мы часто воспринимаем их вместе.Но когда дело доходит до солнечных батарей, между ними есть большая разница.

  Это связано с уникальными характеристиками солнечной панели. Эта разница играет важную роль в ответе на вопрос, работают ли солнечные панели меньше при определенных температурах.

  Наука о преобразовании солнечной энергии

  Правило номер один (часто забываемое) солнечного электричества заключается в том, что солнечные панели производят электричество с светом от солнца, а не с теплом.

  Хотя температура не влияет на количество энергии, поглощаемой солнечной панелью, на самом деле она может изменить количество этой энергии, преобразующейся в электричество.Если солнечная панель очень горячая или очень холодная, ее эффективность падает. Это типично для большинства устройств и электронного оборудования, поэтому не должно быть большим сюрпризом.

  Что может показаться несколько удивительным, так это то, что солнечные панели на самом деле, кажется, способны выдерживать немного больше холода, чем слишком много тепла. Вот почему.

  Горячая солнечная панель против холодной солнечной панели

  Внутри горячего солнечного элемента атомы вибрируют с большей скоростью, чем когда солнечный элемент холодный.Электроны внутри атомов обычно получают энергию на более высокий уровень с помощью солнечного света и, таким образом, генерируют электричество.

  Проще говоря, когда избыточное тепло заставляет атомы вибрировать быстрее, электронам внутри атомов труднее выбраться наружу. Когда это происходит, энергия никогда не превращается в электрический ток.

  Другой взгляд на это состоит в том, что солнечные элементы производят энергию за счет перехода электронов из одного энергетического состояния (покоя) в более высокое (возбужденное).Когда солнечная панель горячая, разница между состоянием покоя и возбужденным энергетическим состоянием меньше, поэтому создается меньше энергии.

  Обратное происходит, когда солнечная панель холоднее. Внутри холодного солнечного элемента электроны все еще возбуждаются солнечным светом, и они легко могут перейти на более высокий уровень энергии. Это потому, что атомы не вибрируют. Хотя электроны движутся медленнее, те, которые переносят больше энергии, чем электроны в нагретом состоянии.

  Насколько это может иметь большое значение?

  Эффективность солнечной панели падает примерно на 0,05 процента на каждый градус Цельсия повышения температуры. С другой стороны, эффективность увеличивается на 0,05 процента при понижении температуры на каждый градус Цельсия. Важно отметить, что мы говорим о температуре самой панели, а не о температуре наружного воздуха, хотя температура воздуха, очевидно, может влиять на температуру панели.

  Степень изменения эффективности зависит от оборудования и конструкции солнечных батарей.Производители солнечных панелей измеряют, насколько хорошо панель выдерживает тепло или холод, как «температурный коэффициент». Это диапазон температур, при которых панель может работать наилучшим образом. Вот пример. 200-ваттная панель при 20 градусах Цельсия (68 градусов по Фаренгейту) может производить только 180 ватт, когда панель достигает 45 градусов Цельсия (113 градусов по Фаренгейту).

  Кулер лучше для солнечных панелей, но больше солнца имеет значение

  Идеальный день для солнечной батареи на самом деле холодный, солнечный и ветреный.В этих условиях панель получает много энергии от солнца, сохраняет прохладу, а ветер сметает нормальный уровень тепла, выделяемого внутри самой солнечной панели. Конечно, очень низкие арктические температуры в конечном итоге тоже могут замедлить производство. При определенной температуре все тормозит.

  Итак, хотя более низкие температуры на самом деле лучше для производства солнечных батарей, более теплые регионы компенсируют тепло дополнительным солнечным светом.