Приобретая у нас электростанции на солнечных батареях, примерно, каждый 5-й наш покупатель  надеется применять ее для обогрева своего дома и получить, так называемое, «солнечное отопление». При этом покупатель считает, что таким образом можно существенно сэкономить на электроэнергии, которую он покупает у генерирующих компаний. Конечно, с появлением технологии получения электричества от солнца или ветра, пытливый ум старается использовать каждый выработанный Ватт мощности для своих нужд. Солнечные батареи не требуют обслуживания: поставил и забыл. Солнце вырабатывает электричество, дождь их моет, ветер сдувает пыль. Установил солнечную электростанцию, подключил электроприбор и бесплатно пользуешься электроэнергией, вдобавок, получая солнечное отопление дома. Все это верно. Но…

Давайте на простом примере подсчитаем, в какую стоимость обойдутся солнечные батареи для круглосуточного отопления дома в зимний день, отдавая 2 кВт мощности на электрический обогреватель.

Для выработки 2 кВт мощности с помощью системы солнечного отопления, как кажется на первый взгляд, потребуется 10 солнечных батарей по 200 Вт с итоговой стоимостью около 2000$. В состав солнечной электростанции для дома помимо солнечных батарей входит контроллер заряда, аккумуляторные батареи и инвертор, преобразующий постоянное напряжение 12 Вольт в переменное 220 В. Итак, суммарная стоимость основных элементов системы составит: солнечные панели 10 шт. по 200Вт - 2000$, контроллер заряда на 45А - 500$, аккумуляторы 4 шт. по 200Ач - 1200$ и инвертор 2кВт - 200$. Итого: около 4000$ (260.000 рублей на начало 2015 года) .

Однако, на практике кластер из солнечных батарей на 2кВт в редких случаях вырабатывает  такую мощность, т. к. существуют потери на преобразования в цепочке контроллер- аккумуляторные батареи-инвертор, а также потери в проводниках. Но эти 10% потерь мелочи, которые мы не будем даже учитывать в дальнейших расчетах. КПД солнечных батарей так же зависит от температуры солнечных элементов, при увеличении которой растет внутреннее сопротивление и значительно снижается мощность. Но львиная доля потерь энергии приходится на тот момент, когда солнце светит на солнечные батареи под углом, заходит за облако или вовсе все небо затянуто тучами. Ваш глаз не особенно замечает, что снижается освещенность, а для солнечной батареи это существенная потеря уровня инсоляции. Например, облако уменьшает выработку мощности в 5 (а то и в 20) раз. А ведь мы помним, что отопление нашего дома должно быть на солнечных батареях и обогреватель обязан работать без перерыва в течение 24 часов.

Наступает ночь. Зимой в зависимости от региона и месяца длительность светового дня составляет около 8 часов. Причем наша система только в солнечный полдень будет вырабатывать до 2кВт*ч энергии. Допустим, что в ясную погоду за 8 часов система выработает 8кВт*ч энергии. С учетом восхода и заката величина более или менее реальная. Нам же требуется 2кВт * 24ч =48кВт*ч/сутки. Соответственно ваш нагреватель мощностью 2кВт сможет проработать только 4 часа, при хороших погодных условиях.

Настало время сделать апгрэйд системы и подсчитать, в какую сумму обойдется вам отопление на солнечных батареях, способных вырабатывать 48кВт*ч в зимний солнечный день. Для генерации необходимой электроэнергии на сутки требуется увеличить мощность системы минимум в 6 раз, без учета пасмурных дней. По стоимости это будет практически пропорционально, поэтому 4000$ * 6 = 24000$ или 1.560.000 рублей. 

Очевидно, что применять солнечную электростанцию на 12кВт наши покупатели планируют в частных домах. Площадь, необходимая для установки солнечных батарей этой системы отопления, равна 80м², при этом плоскость солнечной батареи должна быть ориентирована на ЮГ  под нужным углом и тень от посторонних построек, деревьев и других объектов не должна падать на нее.

Но и это еще не все! Вы же не забыли про облака или про пасмурные дни. В этом случае система солнечного отопления должна увеличиться еще в несколько раз, чтобы ваш нагреватель 2кВт работал круглосуточно.

Что же делать?

В случае с солнечной электростанцией покупатели хотят использовать солнечную энергию для обогрева с помощью трансформации электричества в тепло. Современная монокристаллическая солнечная батарея имеет коэффициент эффективности 14-16%. Что совсем не плохо. Например, панели 100 Вт Suoyang имеют коэффициент 15,3% (+3% на первичную деградацию). Но даже при достаточно хороших показателях солнечных модулей, если использовать солнце непосредственно для нагрева, то можно получить гораздо больше тепла, чем от перевода энергии солнца с помощью солнечных батарей через электричество в тепло, который сопровождается множеством потерь.  Поэтому для отопления от солнца лучше использовать тепличный эффект, применяемый в солнечных коллекторах, которые используют для производства тепла почти 100% солнечной энергии.

Совершенно обратная ситуация складывается в летнее время. Солнце в северных районах даже не заходит за горизонт, и панели вырабатывают электричество почти круглосуточно. Появляются излишки электроэнергии, которая в нашей действительности не расходуется. Специалистами нашей компанией разработан бюджетный контроллер BeСon-30, регулирующий накопление избыточной мощности. Контроллер проходит сейчас последние испытания. Но об этом в нашей следующей статье.

Читайте также:

Расчет мощности солнечных батарей

КПД солнечной батареи - что это?

Перейти к выбору:

Солнечные батареи	Контроллеры	Аккумуляторы	Готовые системы