Выбор и монтаж солнечных батарей для отопления дома

Солнечные батареи – это одно из перспективных средств получения электрической энергии. На приобретение такого устройства нужно потратить довольно много денег. Но можно сделать солнечную батарею своими руками, и это обойдется дешевле.

Контакты ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Офис Москва — Митино

✔ Россия, Москва, Пятницкое шоссе, 55А

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 06:00-24:00 📅 Пн-Вс ☏ 8(495)744-67-74 физ. лица юр. лица

Офис Москва — Митино

  • Работа с физическими лицами
  • Работа с юридическими лицами
  • Системы отопления, водоснабжения, канализации, водоотведения, электромонтаж, газификация
  • Ремонт квартир, отделочные работы от косметического до капитального ремонта
  • Монтаж тепловых сетей, теплотрасс, тепломагистралей

Офис Тушино

✔ Россия, Москва, бульвар Яна Райниса, 19, кор. 1

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 10:00-18:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Тушино

Офис Волоколамск

✔ Россия, Волоколамск, Ново-Солдатская улица, 23с3

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 10:00-18:00 📅 Пн-Вс ☏ 8(495)744-67-74 юр. лицафиз. лица

Офис Волоколамск

Продажа и монтаж материалов для отделки и строительства домов.

Офис Москва — Белорусская

✔ Россия, Москва, Марины Расковой, 10 кор. 4

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 10:00-18:00 📅 Пн-Вс ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Москва — Белорусская

Офис Текстильщики

✔ Россия, Москва, 1-й Грайвороновский проезд, 2А

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 10:00-18:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Текстильщики

Совместное предприятие с ТД «Русторг»

Офис Текстильщики

Офис Клин

✔ Россия, Клин, Московская ул., 31

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 12:00-16:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Клин

Офис Тверская область

✔ Россия, Конаково, Ленина, 7А

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 12:00-16:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 физ. лицаюр. лица

Офис Тверская область

Офис Подольск

✔ Россия, Подольск, ул. Фёдорова, 19

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 12:00-16:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Подольск

Офис Голицино

✔ Россия, Голицино, Петровский пр., вл 5 с 1

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 12:00-15:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Голицино

Производство Электроугли

✔ Россия, Электроугли, ул. Центральная, д. 50

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 10:00-18:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Производство Электроугли

Производство труб ПНД, ПВХ

Офис Тула

✔ Россия, Тульская область, Плавск

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 12:00-15:00 📅 Ср-Чт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Тула

Производство Челябинск

✔ Россия, Челябинск, Комсомольский пр-т, д. 2, кор. 315

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 10:00-18:00 📅 Пн-Пт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Производство Челябинск

Производство труб ПНД, ПВХ, ППУ

Офис Крым

✔ Россия, Республика Крым, городской округ Ялта, поселок городского типа Береговое

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 12:00-15:00 📅 Ср-Чт ☏ 8(495)744-67-74 юр. лица

Офис Крым

Офис Чулково

✔ Россия, Раменский городской округ, деревня Чулково

Часы работы График Контакты Статус
⌚ 10:00-18:00 📅 Пн-Вс ☏ 8(495)744-67-74 юр. лицафиз. лица

Офис Чулково

Изготовление погребов для дачных домов из бетона.

  • изготовление / производство
  • доставка
  • монтаж под ключ
  • Мебель для спальни в Калуге
  • 08 марта 2021 Котлы газовые напольные ACV
  • 08 марта 2021 Котлы электрические настенные ACV
  • Теплые дома каркасного типа
  • Замена трубопровода водоснабжения
  • Замена колодезных насосов
  • Заменить трубу от колодца
  • Лопнула труба от колодца
  • Замерз насос
  • Очистка водогрейных котлов
  • Очистка котельного оборудования
  • Промывка котлов
  • Схемы обвязки котлов отопления
  • Ключевые компоненты в обвязке котла отопления
  • Будет ли работать теплый пол от котла отопления
  • У вас возникли сбои в работе систем отопления, водоснабжения или канализации?
  • Хотите заменить старый умывальник или душевую кабину на более современную и комфортную?
  • Или возможно вы решили скрыть непривлекательные трубы из полипропилена или металлопласта?
  • Тогда вы обратились по адресу ! 8 495 744 67 74

Устройство и принцип работы

Солнечная батарея – это несколько полупроводниковых фотоэлементов, преобразующих световую энергию в электричество. Ее работа основана на использовании барьерного фотоэффекта.

Принцип работы полупроводникового фотоэлемента

В месте соединения полупроводников разных типов проводимости (р и n) возникает электрическое поле, которое препятствует проникновению электронов из области с n-проводимостью в зону р-типа и «дырок» из участка полупроводника с р-проводимостью в участок с n-проводимостью. Если осветить такой кристалл, то элементарные частицы света – фотоны – будут выбивать электроны со своих орбит и генерировать электронно-дырочную пару.

При этом электроны, генерируемые в р слое рядом с р-n-переходом, под действием электрического поля барьера будут переходить в n-область. Аналогично «дырки», возникающие под действием света n-области, будут выноситься в зону с р-проводимостью. В результате в n-слое  возникнет избыток электронов, и, соответственно, эта область будет заряжена отрицательно. Соответственно, в p-слое появится избыток “дырок” и положительный заряд. На контактах пластины возникнет разность потенциалов. Отрицательное напряжение будет действовать на контакте, соединенном  с полупроводником n-типа, а положительное – на другом выводе.

Читайте также:  Виды, устройство и лучшие модели автоматики для газовых котлов

Как устроен фотоэлемент

Из чего состоит

Для изготовления солнечных батарей используют такие материалы:

Устройство и принцип работы
  • кремний (Si);
  • германий (Ge);
  • арсенид галлия (GaAs);
  • селен (Se);
  • теллурид кадмия (CdTe).

Самое большое распространение получили солнечные элементы, изготовленные на основе кремния. Они отличаются хорошим КПД и сравнительно невысокой стоимостью.

Солнечные источники питания бывают трех видов: монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

  1. Монокристаллические элементы сделаны из одного цельного кристалла кремния. Эти элементы изготавливают, разрезая искусственно выращенные кристаллы кремния. Их КПД находится в пределах от 13 до 25%. Они могут работать в течение 25 лет, однако, их коэффициент полезного действия со временем уменьшается. Такие элементы теряют свою эффективность при слабом освещении.
  2. Поликристаллические фотоэлементы изготавливают, расплавляя, а потом охлаждая кристалл кремния. КПД таких приборов находится в пределах от 9 до 18%. Срок их службы 10 лет, но при этом коэффициент полезного действия не уменьшается с течением времени. Эти модули могут работать даже в плохую погоду.
  3. Солнечные элементы на основе аморфного кремния изготавливают путем напыления полупроводника на основание из полимера. Такие элементы способны гнуться, поэтому их легко монтировать. Однако КПД у них небольшой – от 5 до 10%, а срок службы не более 2-х лет. Неплохо работают при слабом освещении.

Более подробно читайте в статье: из чего состоит и как работает солнечная батарея.

Рекомендуется выбирать одинаковые фотоэлементы, чтобы не возникло проблем при сборке панели и во время работы.

Виды коллекторов для солнечного обогрева дома

Вакуумный. Между телом нагрева и оболочкой устройства находится вакуум. Благодаря чему уменьшаются потери тепла. Вакуум создается в специальных стеклянных трубочках. Тепловая энергия идет от черной трубки, которая располагается внутри конструкции. С помощью такого коллектора можно получить такой объем тепловой энергии, которого достаточно для нагрева воды до 300 градусов.

Недостаток: не может самостоятельно очищаться от инея и снега в зимний период.

Плоский. Этот коллектор внешне выглядит как наружная прозрачная панель, внутри которой размещаются основные трубки. Задняя стенка оснащается теплоизолятором.

Достоинства:

  1. Этот агрегат имеет больше теплопотерь, чем вакуумный коллектор. Но при этом оснащен более простой конструкцией.
  2. Может самостоятельно очищаться от снежных заносов зимой.
  3. Позволяет нагревать воду до 200 градусов.

yandex_partner_id = 53889;
yandex_site_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1.0;
yandex_direct_type = ‘vertical’;
yandex_direct_border_type = ‘ad’;
yandex_direct_limit = 1;
yandex_direct_title_font_size = 2;
yandex_direct_links_underline = true;
yandex_direct_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_border_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_title_color = ‘0C77EC’;
yandex_direct_url_color = ‘000000’;
yandex_direct_text_color = ‘000000’;
yandex_direct_hover_color = ‘CC0000’;
yandex_direct_favicon = true;
yandex_no_sitelinks = true;
(»);

Недостатки:

  1. При сильном ветре на крепление идет слишком большая нагрузка.
Виды коллекторов для солнечного обогрева дома

Устройство имеет плохообтекаемую форму.

Воздушный. Теплоносителем в этой установке является воздух.

Достоинства:

  1. Легко изготавливается своими руками.

Недостатки:

  1. Невысокий КПД.
  2. Нельзя использовать для нагревания воды.

Трубчатый. Этот агрегат представляет собой четыре черные трубки, которые заполняются базовым теплоносителем. За счет разницы температур устройства и нижней зоны накопителя происходит циркуляция. Подобный агрегат имеет большую плоскость поверхности, поглощающую свет, чем плоский коллектор.

Подвижные системы для солнечного обогрева. Они представляют собой установки, поворачивающиеся за движением солнца. Бывают разные конструкции. Например, имеются полностью разворачивающиеся агрегаты или те, у которых двигается только базовый нагревательный элемент и зеркало.

Виды солнечных батарей и особенности их комплектации

На сегодняшний день существует два вида солнечных панелей, их технические свойства свободно можно использовать для снабжения жилплощади электроэнергией.

К первой группе относятся малые фотоэлектрические системы, вырабатывающие напряжение от 12 до 24 вольт – этого достаточно, чтобы дом полноценно освещался и круглосуточно работал телевизор.

Ко второй группе относятся большие фотоэлектрические установки, которые при грамотном монтаже обеспечивают отопление и освещение среднего по размеру дома.

Батареи при монтаже комплектуются следующими вспомогательными элементами:

  • вакуумный солнечный коллектор;
  • прибор контроля или контроллер – следит за функционированием системы;
  • насос – обеспечивает подачу теплоносителя к резервуару от коллектора;
  • емкость под горячую воду, ее объем от 500 до 1000 л;
  • электрический тэн.

Водоснабжение дома теплой водой, отопительная система «теплый пол» – все эти удовольствия можно получить с помощью природного явления бесплатно, при условии установки мощного оборудования.

Виды солнечных батарей и особенности их комплектации

Чтобы рассчитать нужную мощность установки, учитывают количество членов семьи, размер жилплощади и стандартный объем употребляемой энергии.

На бытовые нужды семьи, состоящей из трех человек, может понадобиться от 200 до 500 кВт/месяц.

Так как зимой эффективность работы батарей снижается, после обустройства фотоэлектрических панелей своими руками не стоит полностью отказываться от привычного отопления с целью перестраховки.

Срок эксплуатации солнечных батарей превышает 25 лет, проблемы с их ремонтом и техническим обслуживанием на протяжении указанных лет – редкость.

Читайте также:  Изготовление индукционного котла отопления своими руками

Единственное, что в обязательном порядке придется делать, это очищать их от оседающей пыли и, время от времени, менять внешние аккумуляторы, как только их мощности перестает хватать на удержание полной емкости.

Преимущества и недостатки солнечной энергетики

Плюсы:

  • На стадии использования — экологичность (почему с оговоркой: производство и утилизация такие же «грязные», как и любая другая электроника).
  • После первичных вложений, полученная электроэнергия условно бесплатная (требуются некоторые средства на обслуживание по истечении срока эксплуатации).
  • Возможна полная автономия: вы можете организовать энергоснабжение в местах, где даже не планируется централизованная подача электроэнергии.
  • Вы не зависите от тарифной политики энергетических компаний.
  • При выполнении определенных нормативов, можно «продавать» избыток электроэнергии в городские сети.

Минусы:

  • Относительная дороговизна оборудования (как видно на примерах использования, это не всегда является проблемой).
  • Зависимость от погодных условий (в регионах, где солнечных дней немного, использование затруднено).
  • Оборудование нуждается в периодическом обновлении — присутствует естественный износ.

Вопрос целесообразности

limitNum=3
screenWidth = ; if (screenWidth

Нужно признать тот факт, что отзывы о целесообразности использования солнечных батарей для обогрева дома весьма и весьма противоречивые. Однозначности в них нет и это вполне обоснованно: все зависит от региона. Конечно, что самым оптимальным будет проживание в Испании или Израиле, но даже в средних широтах России использование солнечного отопления может стать оптимальным вариантом.

Схема работы солнечных коллекторов в системе ГВС и отопления

Здесь поможет разобраться не сколько чтение самих отзывов в сети, сколько собственное соображение и расчеты. Принимать во внимание следует предназначение солнечных батарей – только для отопления или еще и для работы электроприборов?

Нужно знать количество солнечных и ясных дней в году, даже при условии, что этот показатель весьма условный и нестабильный. Также следует изучить ценовые предложения как на все необходимое оборудование, так и затраты на отопление и электроэнергию на данном этапе.

В любом случае, если рассматривать этот способ отопления сугубо как альтернативный и вспомогательный, то он заслуживает внимания. Пользователи отмечают, что важно правильно уметь утеплить дом. Сразу невольно возникает мысль – а зачем, ведь речь идет об отоплении? Но ответ прост: эффективность отопления любым способом зависит от теплопроводности строительного материала и общего состояния дома. Можно долго спорить, но, в конечном счете, все равно придется прийти к выводу, что нет смысла отапливать уличное пространство и надеяться на экономию средств при этом.

Преимущества

  1. Отопление от солнечной батареи эффективно даже в пасмурную погоду. Современные модели отличаются тем, что способны накапливать энергию даже при отсутствии прямых солнечных лучей.
  2. В большинстве регионов отопление с помощью солнечных батарей возможно только как вспомогательное, но не основное. Однако правильный монтаж и грамотная эксплуатация позволяют отапливать дом на 75% благодаря солнечной энергии, а это уже говорит о значительной экономии.
  3. Помимо отопления, энергию можно использовать для освещения.
  4. При использовании аккумуляторов большой емкости энергию можно накапливать для очень длительного использования. После захода солнца в запасе всегда будет пара часов, перед тем как перейти на другую систему обогрева.

Недостатки

  1. Солнечные батареи обладают недостаточно высоким КПД. Семье из 3-5 человек понадобится установить батареи общей площадью около 30 квадратных метров, чтобы полностью удовлетворить свои потребности. Конечно, это число условное. Можно воспользоваться элементарным подсчетом: один квадратный метр батареи вырабатывает около 130 Вт энергии в освещенное время дня.
  2. Высокая цена на оборудование. Однако этот недостаток можно отбросить из-за быстрой окупаемости. Практика показывает, что 3-5 лет достаточно, чтобы полностью оправдать цену всего необходимого оборудования. Конечно, если за все время эксплуатации не произойдет форс-мажорных обстоятельств, из-за которых придется совершить не менее дорогостоящий ремонт или замену (ураган, крупный град и т.п.).

Этапы установки солнечных батарей

После того, как вы заготовили все необходимое для домашней электростанции, подобрали место и составили схему расположения панелей, переходите непосредственно к установке. Для этого:

  • Соберите каркас – для этого подойдут любые прочные материалы (сталь, алюминий или дерево). Желательно использовать долговечные варианты, так как электростанция прослужит вам не один год. Рис. 9: Соберите каркас
Этапы установки солнечных батарей

В зависимости от места установки их можно изготавливать и собирать отдельно от монтажной площадки, но размеры должны учитывать габариты панелей заранее. Между крышей и батареей обязательно оставляйте воздушный зазор для вентиляции.

  • Если модули в панелях не спаяны между собой, обязательно произведите данную процедуру. Выполняйте ее крайне аккуратно, так как хрупкие детали можно легко повредить. Рис. 10: спаяйте модули

Если вы приобрели готовые панели, в которых ничего спаивать не нужно, сразу переходите к монтажу.

Этапы установки солнечных батарей
  • Установка готовых солнечных батарей не требует дополнительных манипуляций – главное надежно зафиксировать их на каркасе. Рис. 11: установите панели

Если вы собираете их из модулей, изготовьте основание из диэлектрического материала с отверстиями для вентиляции, установите клеевую основу и закройте герметичной прозрачной крышкой.

  • Припаяйте соединительные провода – панели между собой могут соединяться как последовательно, так и параллельно, но главное, не забудьте установить запирающий диод в цепь питания каждой из них. Это предотвратит обратный разряд аккумулятора в цепь модуля после захода солнца.
  • Подключите солнечную батарею к остальным элементам домашней электростанции.
Этапы установки солнечных батарей

Следует отметить, что положение солнца летом и зимой кардинально отличается, поэтому весьма эффективно выполнять регулировку угла наклона. Для этого можно предусмотреть соответствующий подвижный механизм в каркасе или опорном кронштейне.

Читайте также:  Наливные водонагреватели

Выбор гелиосистемы, цена и установка

Выбирая солнечные батареи для отопления дома, обратите внимание на их основные характеристики: мощность, вес, габариты, наличие или отсутствие в вашем доме места для установки накопительного бака (в коллекторной системе).

При установке батарей на крыше необходимо учесть следующие моменты:

  1. Определите заранее, выдержит ли ваша кровля дополнительную нагрузку (в случае, если установить нужно более двух элементов).
  2. Панели должны надежно фиксироваться минимум в четырех точках и только в специально предназначенных для этого отверстиях.
  3. Нельзя устанавливать батареи плотно прижав их к кровле – необходим зазор в 7–15 см для проветривания.

Покупая фотоэлектрические модули – делайте ставку на проверенных производителей. Их изделия отличаются большим сроком службы и более высокой ценой, но экономия в этом случае будет неуместной.

Например, вакуумная гелиосистема для отопления, состоящая из одного коллектора, аккумуляторного бака, объемом в 300 литров и циркуляционного насоса, стоит рублей. Есть системы с большим объемом бака и количеством панелей, но с ценой в два раза выше. Покупка необходимых элементов по отдельности в общей сумме выйдет дороже.

Если говорить о цене одного солнечного коллектора, то батареи с большим сроком службы и хорошей мощностью стоят в среднем 22 000 рублей за единицу.

Выбор гелиосистемы, цена и установка

Окончательные цены на монтаж гелиосистемы компания, производящая установку, сможет озвучить только после выезда к вам. Приблизительная стоимость установки одной батареи составляет 2 500 рублей.

Установка гелиосистемы – разумный выбор. Вы ощутите все преимущества автономного отопления, а ваши первоначальные вложения окупятся через несколько лет.

Также смотрите видео о солнечных коллекторах для нагрева воды и отопления дома:

Кипение воды в плоском солнечном коллекторе зимой:

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

  • Выбираем качественный электрический масляный радиатор отопления
  • Как выбрать водоснабжение для дома: колодец или скважина что лучше
  • Инфильтраторы для септиков — бесперебойная работа канализации
  • Септик Росток: разновидности и правильная установка своими руками
  • Пвх трубы и фитинги для водопровода: описание изделий, актуальные цены и монтаж
  • Мойка воздуха своими руками: подробная инструкция по изготовлению
  • Септики для частного дома: как выбрать и провести монтаж?
  • Как обустроить на участке абиссинский колодец своими руками?

Формула выработки

Расчет выработки можно провести по формуле: Еинс*Рсб*н/Ринс, Еинс – инсоляция 1 м2, которую можно узнать из специальных таблиц по каждому месяцу года, н – это КПД передачи электротока, а Рсб – мощность батареи, Ринс – максимальная мощность инсоляции на 1 м2.

При этом номинальная мощность батареи Рсб принимается за 1 кВт/м2. Таким образом, получается выработка солнца за месяц в зависимости от времени года. Расчет мощности для энергопотребления дома в месяц можно сделать по формуле Ринс*Есб/(Еинс*н). В КПД закладываются также потери до 25% из-за дешевых контролеров заряда.

Тепло из-под земли. Программа «Чудо техники» телеканала НТВ

Тепло из-под земли. Программа «Чудо техники» телеканала НТВ

И при всем этом умная теплица совершенно не обязательно должна быть щедро нашпигована дорогой электроникой, как любительская колбаса салом. Автоматику для теплиц можно сделать своими руками или купить в ближайшем садовом магазине по цене от 1500 рублей.

Тепло из-под земли. Программа «Чудо техники» телеканала НТВ

С первого взгляда, все это здорово похоже на вступление к фантастическому рассказу. Однако ничего фантастического в этом нет. Любой из вышеперечисленных компонентов «умности» – устройства для автоматического полива и проветривания теплиц и активные биологические способы поддержания экосистемы почвы – уже давно перестали быть для нас чем-то диковинным. Просто в умных теплицах все это работает в комплексе. На самом деле, это и есть главное отличие данного типа теплиц от привычных оранжерей и парников.

Тепло из-под земли. Программа «Чудо техники» телеканала НТВ

Одну сторону трубы нужно сделать герметичной, чтобы вода не вытекала – для этого в магазине можно купить специальные заглушки соответствующего диаметра и надёжно их закрепить на торце при помощи водостойкого клея. Другая сторона также должна быть герметичной, но наглухо закрывать в ней торец трубы не следует, потому что периодически нужно заливать воду и контролировать её уровень – вариантов для этого масса, любой садовод, который умеет пользоваться инструментом сможет выполнить эту процедуру.

Тепло из-под земли. Программа «Чудо техники» телеканала НТВ

Монтаж их достаточно прост, поэтому его легко осуществить своими руками. Для этого потребуется дрель (шуруповерт) и кронштейн, который обычно идет в комплектации с обогревателем. Последовательность действий можно прочитать в прилагаемой производителем инструкции.

Как известно, электроэнергия – дорогостоящий источник тепла. С этой точки зрения, отопление зачастую организуют на газовом оборудовании. При всем этом если продолжительность обогрева теплицы зимой составляет некоторое количество дней или недель, можно использовать обычные баллоны, в противном случае рекомендуется подключать систему к действующей трубе газоснабжения.