Вопросы и ответы

Для того, чтобы понять подойдет ли солнечная энергия для отопления какого-либо объекта,  приведем расчет для самого южного региона нашей Родины – Северного Кавказа. Допустим, теплопотери здания составляют 4кВт (небольшой жилой дом) в сутки.

Приведем расчет для самого южного региона нашей Родины – Северного Кавказа. Допустим, теплопотери здания составляют 4кВт (небольшой жилой дом) в сутки. На отопление потребуется 96 кВт∙ч/сутки, для выработки такого количества энергии потребуется массив солнечных коллекторов общей площадью примерно 50м², что немало и в принципе не дешево, но вполне осуществимо.

Рассмотрим теперь подобную задачу в условиях Северо-Западного региона. Теплопотери небольшого загородного дома в Ленинградской области при условии соблюдения действующих норм строительства составят, как минимум, 7кВт. На отопление потребуется 168кВт∙ч/сутки. Необходимая площадь солнечного массива получается не менее 270м². Оперируя подобными величинами сложно говорить о физической осуществимости поставленной задачи, однако некоторые пути решения все же существуют.

Во-первых, необходимо снизить теплопотери здания. Обычно толщина утеплителя наружных стен (минеральная вата или пенополистирол) составляет 50мм, максимум 100мм. В автономном доме потребуется как минимум 350мм в стенах и не менее 400мм на кровле.

Во – вторых, целесообразно запасти «летнее» тепло, что само собой представляет непростую задачу. Удобнее и дешевле использовать в качестве теплового аккумулятора землю под домом. Если фундамент дома выполнен в виде плиты, что чаще всего и бывает, достаточно заложить систему полиэтиленовых труб под здание на глубину около 1 метра. Таким образом, летом теплоноситель циркулирует через систему тепловых коллекторов и трубы под зданием, нагревая грунт, зимой же тепло поступает в дом «естественным путем» посредством теплопроводности земли и строительной конструкции.

Подведем итоги , что «солнечное отопление» возможно, в южных районах нашей страны оно может быть выполнено в рамках простых строительных решений. В средней полосе и северных районах России автономное отопление представляет собой довольно сложную инженерную задачу, включающую в себя специальные архитектурные и технологические решения, поэтому вряд ли стоит вести речь о целесообразности данной концепции для жилых домов, тогда как на промышленных объектах, складах, торговых комплексах, где не требуется высокая внутренняя температура в зимний период, либо имеется достаточное количество «вторичного тепла», идея отопления за счет солнечной энергии вполне оправдана.

При выборе солнечных батарей клиенты Центра Альтернативной Энергетики «АльтЦентр» часто сталкиваются с вопросом, какую из батарей выбрать, монокристаллические или поликристаллические?

На сегодняшний момент проведено не мало тестов относительно данного вопроса, по результатам которых получены следующие результаты:

• Температурный коэффициент
  

В процессе эксплуатации в реальных условиях солнечная батарея нагревается, в результате чего номинальная мощность батареи снижается. По результатам исследований установлено, что в результате нагрева, батарея теряет от 15 до 25% от своей номинальной мощности. В среднем, у моно и поликристаллических солнечных батарей температурный коэффициент составляет 0,45%. То есть при повышении температуры на 1 градус Цельсия от стандартных условий, каждая солнечная батарея будет терять мощность согласно коэффициенту. Этот параметр также зависит от качества солнечных элементов и производителя. У некоторых топовых производителей температурный коэффициент модулей ниже 0,43%. Как правило, у монокристаллических батарей он на порядок выше.

• Уменьшение КПД в период эксплуатации
  

Монокристаллические солнечные батареи имеют немного большую скорость уменьшения КПД в сравнении с поликристаллическими в первый год эксплуатации. Мощность качественного поликристаллических батарей в первый год снижается в среднем на 2%, монокристаллических на 3%. В последующие годы монокристаллическая батарея теряет КПД на 0,71%, в то время как поликристаллическая на 0,67% в год. Весьма незначительная разница.

• Цена
  

Стоимость производства поликристаллической солнечной батареи ниже, чем монокристаллической. Весомый аргумент в пользу поликристаллической батареи.

• Фоточувствительность
  

В России до сих пор живет миф о том, что поликристаллическая батарея более эффективно работает в пасмурную погоду. Однако, ни одного официального доказательства, что это на самом деле так  никто не видел. Этот вопрос больше относится к качеству и фоточувствительности солнечных элементов. В результате тестов и многолетнего опыта, моно и поликристаллические батареи практически одинаково ведут себя при различном уровне освещенности и имеют одинаковую фоточувствительность.

• Суммарная выработка в год
  

Всемирно известная лаборатория PHOTON регулярно опубликовывает результаты своих исследований в которых принимают участие производители со всего мира. Результаты весьма противоречивые. Тест проводился в реальных условиях в Германии в период с июля 2010 по август 2012 года. Разница в моно и поли есть, но она весьма незначительна. Качественная  монокристаллическая батарея, как правило более эффективна и выдает больше мощности при тех же размерах, но поликристаллическая батарея изготовленная по стандартной технологии всегда дешевле. Выбор всегда остается за Вами.

У наших клиентов зачастую возникает необходимость и желание установить самим солнечные батареи, приобретенные в Центре Альтернативной Энергетики «АльтЦентр».

Вот несколько советов таким клиентам:

• Солнечные батареи следует размещать в наиболее освещенном месте.

• Позаботьтесь о том, чтобы соседние здания или деревья их не затеняли. Наиболее оптимальными местами для установки являются крыши и стены зданий. Для установки солнечных батарей на крыше дома воспользуйтесь комплектом креплений для установки на крыше. Если требуемой площади для установки батарей на крыше нет или у Вас есть желание расположить солнечные батареи на земельном участке, то воспользуйтесь комплектом креплений для установки на земле.

• Для достижения максимальной выработки энергии важно соблюдать необходимый угол наклона и азимут. В северном полушарии оптимальный азимут 180° (строго на юг). Оптимальный угол наклона солнечной батареи для стационарной установки равен географической широте, для г.Уфа — 54°. (прим.0° — горизонтально, 90° — вертикально).

• В зимний период выпавший на поверхность солнечных батарей снег снизит выработку электроэнергии практически до нуля, поэтому крайне важно обеспечить доступ к батареям для их очистки, либо установить солнечные модули под углом, близким к 90°, например, на стене здания.

• Устройство солнечной батареи позволяет осуществлять крепеж на любые поверхности. Алюминиевый профиль каждого модуля имеет отверстия для крепления и не ограничивает варианты поверхностей для установки.

Помощь при сборке солнечных батарей своими руками:

Инженеры нашей компании помогут вам собрать системы солнечных батарей своими руками, предоставят схемы монтажа для вашей индивидуальной электростанции и поделятся своими секретами. Или Вы можете доверить эту работу нам. Руками наших специалистов установлены десятки автономных электростанций, содержащих в том числе солнечные батареи и ветрогенераторы.

Позиция большинства развитых стран на сегодняшний день подразумевает постепенный отказ от тепловых и атомных электростанций в пользу возобновляемых источников энергии. Не исключением стала и Россия, где благодаря усилиям государственных энергокомпаний люди зачастую не имеют возможности воспользоваться сетевым электричеством и вынуждены приобретать солнечные электростанции, ветро-солнечные электростанции.

Климатические условия на территории нашей страны позволяют без проблем обеспечить электричеством обычный загородный дом за счет солнечной энергии в летний период (с марта по октябрь). Зимой ситуация не столь хороша: во-первых, потребление электроэнергии в зимний период (ноябрь — февраль) выше, во-вторых, ниже значение инсоляции.

Приведем пример, автономная электростанция в состав которой входит 10 солнечных батарей номинальной мощностью 200Вт, выработает летом в среднем 12 кВт∙ч/сутки, чего вполне хватит на бытовые нужды обычного среднестатистического загородного дома. А вот зимой выработка этого же количества батарей составит 5 кВт∙ч/сутки, чего может не хватить для того же загородного дома.

Решением этой проблемы может служить:

Из этого видим, что использование солнечных батарей в зимний период представляет собой довольно сложную задачу, однако, существуют эффективные способы решения комплекса возникающих проблем. На сегодняшний день имеется немало удачных примеров автономных энергосистем, работающих круглый год, в том числе и в северных районах нашей страны.

При проектировании солнечной электростанции у клиентов Центра Альтернативной Энергетики «АльтЦентр» часто возникает вопрос, как закреплять солнечные батареи.

Солнечные батареи крепятся при помощи специальных комплектов для монтажа.

Есть несколько вариантов закрепления солнечных батарей.

• на крыше, на плоскость крыши, на каркас или на сборную, вращающуюся или наклоняемую подвижную конструкцию;

• на стене вертикально вдоль стены на каркас или на наклонную конструкцию;

• на земле на, сборную неподвижную конструкцию, на вращающуюся или наклоняемую подвижную конструкцию.

Солнечные батареи монтируются на специальный комплект для монтажа. Благодаря ему система солнечных батарей способна выдержать атмосферные воздействия, например, сильные порывы ветра, а также обеспечивается необходимый угол наклона. Такая конструкция делится на несколько видов:

а) Первый вид - плоский. Он предназначен для установки на любом типе ската крыши. Представляет собой установленные на плоскость плоские рейки или раму.

б) Ко второму относится наклонная конструкция, которая монтируется на плоские крыши или землю. Конструкция может иметь постоянный или регулируемый наклон рамы - на которой крепятся солнечные батареи.

в) Подвижная конструкция - солнечный треккер. Сложная конструкция, позволяющая отслеживать угол падения солнечных лучей, и менять угол направления рамы, с закрепленными солнечными батареями. Обычно это рама, установленная на вращающемся механизме, закрепленном на вкопанном в землю основании типа столба. Также можно менять угол наклона рамы. Солнечный треккер позволяет солнечным батареям в течение всего дня находится под оптимальным углом к солнцу для максимальной эффективности выработки солнечной энергии.

После сборки и установки комплекта для монтажа, на него крепятся солнечные батареи. Солнечные батареи следует крепить только за длинные стороны для равномерного распределения нагрузки на раму солнечных батарей. Если крепить солнечные батареи за короткие стороны, то нагрузка на раму солнечной батареи будет действовать на концы рамы, что грозит искривлением рамы, и защитное стекло солнечной батареи может со временем разбиться. Также при установке солнечных батарей, между ними необходимо устанавливать зазор не менее 3-4 см для уменьшения парусности солнечных батарей и отвода тепла от них. При установке солнечных батарей на крышу, необходимо оставить зазор между крышей и солнечными батареями не менее 10 см также для отвода тепла, и стекания воды по крыше. Солнечные батареи крепятся к раме комплекта для монтажа при помощи болтов через отверстия в рамах солнечных батарей и комплекта для монтажа или при помощи специальных прижимных фиксаторов.