Солнечная электростанция на балконе

Солнечная электростанция на балконе. Личный опыт

Эта статья является продолжением экспериментов с солнечными панелями в городской квартире, первые опыты делались три года назад, но затем из-за переезда все пришлось свернуть и распродать. Однако опыт, как известно, не пропьешь, и было решено с учетом полученной практики начать сначала.

Фото (с) smartflower.com

Я покажу все компоненты системы и весь процесс, от настройки и сборки до передачи электроэнергии в электросеть. Также я покажу, как запрограммировать «умную розетку» для сбора статистики сгенерированной электроэнергии.

Для тех, кому интересно, как это работает, продолжение под катом.

Зачем это нужно?

Уверен, что вопрос «зачем» будет самым первым в комментариях, поэтому отвечу на него сразу. С экономической точки зрения солнечная батарея на балконе — невыгодна, масштабы генерации увы, не те, в идеале, нужна крыша собственного дома. Но с технической и инженерной точки зрения это достаточно интересно в плане изучения новых и современных технологий. Плюс не стоит забывать, что современные квартиры потребляют все больше энергии, особенно с учетом растущей популярности различных «смарт»-устройств, подключенных постоянно роутеров, умных лампочек, умных розеток, умных котокормушек и прочего. Компенсировать эти затраты солнечной энергией, в принципе, не так уж плохо и вполне экологично. Ну, и наконец, посмотреть на электросчетчик и увидеть на экране «текущее потребление -100Вт» просто приятно.

Общая информация

Как известно, существуют два основных принципа работы домашних солнечных электростанций.

Накапливание энергии в аккумуляторах.
Отдача энергии в электросеть.

Первый способ подразумевает ситуацию, когда нужно действительно автономное электроснабжение, т.е. электричества либо нет совсем, либо оно подается нерегулярно. В таком случае энергия солнечных панелей сначала запасается в аккумуляторах, затем через инвертор создается «обычное» напряжение 220В. Плюс наличия аккумуляторов в том, что система может работать при отсутствии внешнего электричества. Увы, минусов тут гораздо больше, чем плюсов. Аккумуляторные батареи дорогие и их ресурс службы ограничен 2-3 годами для свинцовых аккумуляторов. Нужно думать, как переключать потребителей между «основной» и «солнечной» сетью. Аккумулятор может быть глубоко разряжен или перезаряжен, и то и другое для них плохо. Если аккумулятор полностью заряжен, то панели работают впустую, и энергия пропадает зря. Плюс нужно думать про балансировку ячеек аккумулятора, если их несколько, и так далее. Правда, в последние годы наметился некий прогресс, в частности, с Tesla Powerwall — там все работает «из коробки», используются литиевые батареи и гарантия 10 лет, однако при цене в 6500$, окупаемость такой штуки под вопросом.

Второй способ, и он же наиболее эффективный — это напрямую отдавать электроэнергию от солнечных панелей в электросеть. В этом случае панели подключаются к специальному grid-tie инвертору, который не только преобразует постоянный ток от панелей в 220В, но и синхронизирует фазу с электросетью. Отданная «в розетку» электроэнергия потребляется внутри квартиры/дома, избытки уходят в городскую сеть, таким образом мы не только добываем электроэнергию себе, но и помогаем соседям/городу немного разгрузить общие электросети. В случае современного законодательства и наличия электросчетчика, умеющего считать «импорт» и «экспорт», мы даже можем получить немного денег, но не во всех странах это пока работает.

В моем случае «автономка» была неактуальна, загромождать квартиру аккумуляторами резона не было, так что выбор был очевиден. Кстати, минус у grid-tie инвертора один — в случае пропадания напряжения электросети он отключается, таким образом, даже имея целую крышу солнечных панелей на 3-4КВт, можно оказаться без электричества если оно вдруг пропало. Но в моем случае отключения настолько редки, что ими можно пренебречь, на крайний случай, сейчас огромный выбор довольно эффективных DC-DC конвертеров, которыми можно запитать и ноутбук, и смартфон, и LED-лампы, так что при желании это вполне можно доделать.

Итак, общая идея того что делать, ясна, let’s get started.

Схема соединений будет крайне простой, берем солнечные панели, подключаем к инвертору, включаем его в розетку:

Рассмотрим все компоненты системы последовательно.

1. Солнечные панели

Первый актуальный вопрос это выбор панелей. Доводилось читать мнения экспертов, что солнечные панели отличаются по КПД, и надо брать наиболее эффективные. С этим трудно поспорить, однако, как показал поиск, разница составляет 2-3%. Судя по статье Most Efficient Solar Panels 2020 топ-10 панелей по эффективности выглядит так:

Однако в наличии таких панелей просто не было, а там где были, разница в цене была бы гораздо больше чем заявленные 2-3% разницы в КПД. В общем, на этот пункт я просто забил и выбрал те, что были в наличии на местном Амазоне и имели лучшие отзывы.

Остается выбрать мощность. Тут все просто, чем больше панель, тем она в пересчете на ватт дешевле, оптимум получился в районе 160Вт:

В принципе, есть более крупные панели на 320 или 360Вт, но они довольно громоздкие и тяжелые, с более дорогой доставкой, и для балкона уже великоваты. В общем, 160 Вт оказалось оптимальным значением. Размер такой панели составляет 150×70см, а вес 12.5кг.

К солнечным панелям также был куплен крепеж с регулируемым углом наклона:

Практически, две 160Вт панели нормально помещаются на балконе, можно даже было бы поставить третью, но тогда балкон был бы занят полностью, и выходить туда уже было бы неудобно:

Здесь на фото панели еще не развернуты к Солнцу, да и угол наклона не совсем правильный, плюс провода желательны потолще, на этих теряется несколько ватт. Разумеется, в случае застекленного балкона конструкция была бы другой, в общем, тут большой простор для творчества.

2. Grid-tie инвертор

Выбор инверторов для таких микромощностей не так уж велик, из основных моделей можно отметить такой:

Это довольно простой китайский инвертор ценой 80-100Евро, есть модели под разное входное напряжение, 11-30В и 22-60В. Если есть возможность использовать более высокое напряжение и соединить две панели последовательно, то лучше второй вариант, но если солнечная панель одна, то остается первый.

У этого инвертора есть минус — он периодически шумит, т.к. внутри есть кулер. Включается он только днем при мощности более 100Вт, ночью солнца нет, но это все же стоит иметь в виду если инвертор стоит в жилой комнате.

Другой вариант, это так называемый «микро-инвертор», который закрепляется прямо на солнечной панели:

Способ достаточно эффективный и удобный. Решается проблема шума, плюс за счет более высокого напряжения меньше потерь в проводах. Но из соображений электробезопасности я не захотел выводить на балкон 220В, так что пришлось остановиться на первом варианте, когда с балкона идут только низковольтные провода.

Сбор данных

В принципе, наша система готова — достаточно подключить панели к инвертору, включить его в обычную розетку, и все будет работать. Однако хочется, как минимум, видеть сколько мощности отдается с панелей, а как максимум, иметь более продвинутое логирование получаемой энергии.

Для начала нам пригодится измеритель мощности, выводящий текущие показания на экран.

Он может выводить основные параметры (мощность, напряжение, ток, сумма киловатт-часов), однако никаких «сетевых» функций, как и возможности сохранения данных, он не имеет.

Сумма киловатт-часов полезна, если речь идет об утюге или холодильнике, однако для солнечных панелей актуально видеть выработку в течении дня. Поиск показал, что наилучший функционал обеспечивает смарт-розетка TP-Link Kasa HS110 ценой порядка 25Евро — она умеет не только показывать данные о мощности, но и под неё существует Python API, позволяющий получать текущие данные. Важно не перепутать с моделью HS100, измерения мощности в ней нет. Кстати, как бонус, софт от TP-Link имеет собственное «облако», и видеть значения генерации можно онлайн из любой точки мира:

К сожалению, ни на одной из «умных розеток» нет своего LCD-экрана (я давно знал, что все маркетинговые и дизайн-решения принимаются алиенами, которые в данном случае, считают что удобнее взять смартфон и сделать 10 тапов чтобы посмотреть мощность, чем просто взглянуть на LCD-экран). В итоге, получился такой «паровозик» — первая «не-умная» розетка показывает значения генерации на экране, вторая «умная» но зато без экрана, обеспечивает коннект по WiFi. Честь и хвала современным маркетологам (а может так и задумано, я ведь потратил в итоге деньги на 2 устройства вместо одного).

Однако, встроенного ведения логов в приложении TP-Link нет, пришлось дописать это самостоятельно, для этого использовалась библиотека https://github.com/python-kasa/python-kasa. Разумеется, это можно было бы автоматизировать с помощью OpenHAB или Home Assistant, но держать целый сервер на выделенном устройстве для того, что можно сделать из 20 строк кода, мне показалось избыточным.

Код записи лога весьма прост:

При работе программы будут создаваться csv-файлы лога с шагом примерно в минуту и разбивкой по месяцам:

Я запустил сбор лога на своем роутере с dd-wrt, для чего достаточно команды nohup python3 /opt/solar.py >/dev/null 2>&1 &. При желании можно добавить скрипт в автозагрузку, чтобы не вводить команду каждый раз при включении роутера. Была также идея добавить в программу свой веб-сервер для доступа к логу, но на практике стандартного WinSCP оказалось вполне достаточно, чтобы раз в несколько дней скачать новый лог.

Результаты

Довольно сложно подгадать с погодой, чтобы день был либо полностью ясным, либо совсем пасмурным. Когда такие данные будут, добавлю скриншоты в текст. Пока из самых свежих данных, выработка электроэнергии в день на момент написания текста выглядит так:

В моем случае балкон ориентирован на запад, утром панели в тени, и полноценная выработка начинается со второй половины дня. Хотя уже в 9 утра в электросеть отдается до 25Вт, что в целом неплохо. Как можно видеть из графика, пиковая мощность составила порядка 175Вт, также хорошо видны «провалы» на графике из-за набегающих иногда туч. Заканчивается генерация после 21 час — летом световой день длинный, зимой он будет, разумеется, короче.
За весь этот день было выработано 0.73КВт*ч электроэнергии:

Если бы туч не было совсем, наверно можно было бы рассчитывать на прирост 20-30%, т.е. суммарно получится ровно 1кВт*ч/день. Панели кстати, работают и в пасмурную погоду, но выработка при этом разумеется, меньше, и лишь при совсем темных грозовых тучах, может упасть до нуля.

Для сравнения, вот так выглядит генерация в пасмурный дождливый день, за весь день было выработано 0.21кВт*ч:

Много это или мало? Если верить гуглу, 0.2кВт*ч хватит чтобы вскипятить 2л воды электрическим чайником, что для энергии «с неба» по идее, не так уж плохо.

Из негативного, можно отметить, что КПД получился не такой высокий, как хотелось бы. Увы, производители пишут на панелях максимальное значение мощности, полученное под прямым углом падения солнечных лучей и кристально чистом воздухе ~~на Луне~~ в Гималаях. В реале Солнце постоянно движется по небу, и оптимальный угол падения будет длиться не более 1-2 часов в день. Ничего страшного в этом разумеется нет, просто нужно учитывать, что к примеру, реальных 100Вт со 100-ваттной солнечной панели практически никогда вырабатываться не будет.

Экспорт энергии в электросеть

Наконец, мы подошли к вопросу экспорта энергии в электросеть. Тут все просто с технической точки зрения, но все сложно с экономической. Технически, мы просто добавляем в наше домохозяйство новый источник энергии. Которая будет расходоваться подключенными устройствами, а излишки через электросчетчик (это важно) уйдут в городскую сеть. Счетчик здесь важен потому, что именно от него будет зависеть, как будет подсчитываться экспортируемая энергия.

Здесь есть варианты:

Старый дисковый счетчик при реверсе напряжения скорее всего не будет крутить диск (в нем есть специальный стопор), т.е. выработанное нами электричество будет отдаваться в сеть бесплатно, показания на счетчике изменяться не будут.
Старый дисковый счетчик без стопора будет крутить диск в обратную сторону, т.е. показания счетчика будут уменьшаться, что разумеется, выгодно владельцу солнечных панелей. Но такие счетчики сейчас не выпускаются и стали музейной редкостью.
Цифровой счетчик, не умеющий считать экспорт электроэнергии, будет считать её «по модулю» независимо от направления, т.е. за каждый отдаваемый городу киловатт владелец солнечных панелей будет платить как за потребленный.
Современный цифровой счетчик, умеющий считать как экспорт, так и импорт электроэнергии, будет показывать отдельные значения по всем параметрам. Всего на таком счетчике 4 сменяющих друг друга варианта показаний: импорт дневной, импорт ночной, экспорт дневной, экспорт ночной.

Разумеется, дело не только лишь в счетчике, а в возможности всей инфраструктуры и бюрократической системы принимать и обрабатывать такие платежи. Скажу честно, как обстоят дела в России, я не знаю. В 2019 году был принят закон о возможности микрогенерации с мощностью до 15КВт (https://habr.com/ru/post/479836/), но работает ли это реально, и можно ли просто придти в магазин и купить новый счетчик с возможностью учета экспорта, сказать сложно. Тем более, не уверен, что в российских платежках за электроэнергию уже появился такой пункт как «генерация». Можно лишь сказать, что в Европе это вполне работает, счетчики во многих домах и квартирах уже заменены муниципалитетом на новые. Для примера, в Голландии для регистрации «солнечной электростанции» достаточно уведомить государство, заполнив форму на сайте:

Разумеется, для балконной станции мощностью 100-200Вт это не так критично, большинство электроэнергии скорее всего и так будет потребляться внутри квартиры холодильником и прочими устройствами. Так что даже если у кого-то нет современного электросчетчика, проще рассматривать это лишь как благотворительный вклад в экологию — даже если «подарить» городу несколько КВт*ч в месяц и заплатить за них, ну скажем, 50 рублей, вряд ли владелец от этого обеднеет. Проще считать, что эти деньги пойдут на развитие электросетей… Конечно, если панелей реально много, то целесообразно ставить специальный grid-tie инвертор с так называемым лимитером — датчиком тока, который ставится сразу после электросчетчика и ограничивает выработку инвертора, чтобы наружу ничего не отдавалось.

В моем случае, современный счетчик уже был бесплатно установлен муниципалитетом, так что в солнечный день на экране действительно можно видеть отрицательные значения потребляемой электроэнергии:

Кстати, вопрос о том, сколько можно «заработать» на генерируемом и продаваемом государству электричестве, экономически весьма непростой. В Германии например, вначале были введены специальные льготные тарифы для отдаваемой электроэнергии, что дополнительно мотивировало владельцев ставить солнечные панели. Но потом льготы стали отменять, и сейчас, это вроде бы уже не так выгодно. Аналогичный закон про «зеленый тариф» с реально высокими ценами за генерацию был принят в Украине, и это привело к значительному росту числа солнечных станций, но долго ли он продержится, неизвестно. Понятно, что в Украине хотят получить максимальную энергонезависимость от соседей, поэтому цены покупки электричества пока высоки. В России наоборот, генерируемое электричество будет покупаться дешевле чем потребляемое — энергоресурсов в РФ и так в избытке, и желания у правительства мотивировать людей на установку солнечных панелей нет. Но в любом случае, речь идет об излишках — то электричество, которое потребляется внутри дома, является прямой и чистой экономией, уменьшая платежи по обычному тарифу, а лишь излишки продаются государству. По идее, цель инсталляции солнечных панелей для домовладельца — уменьшить до нуля потребление электричества от внешней сети, а возможность продажи излишков городу это лишь приятный бонус, но не самоцель.

Кстати, если говорить об окупаемости в настоящее время, то судя по немецкому онлайн-калькулятору, окупаемость для панелей на крыше площадью 31м2 составляет для Германии порядка 9 лет:

Заключение

Получение солнечной энергии это достаточно интересный хобби-проект, в плане приобщения к чему-то новому. Ведь как известно, лучший способ изучить новую технологию это попробовать её самостоятельно. Можно сколько угодно читать чужие статьи, но увидеть собственными глазами результаты работы, влияние угла наклона панелей, придумать защиту от ветра, сбор статистики, и так далее — оно гораздо более интересно и дает гораздо больше опыта и понимания разных тонкостей.

В целом, результатами работы я вполне доволен. Стоимость проекта составила около 500Евро, что в плане затрат на хобби не астрономическая сумма, которая вполне сопоставима со средним игровым смартфоном или фотоаппаратом. 2 панели обеспечивают выработку от 10 до 180Ватт в зависимости от погоды и времени суток, что неплохо компенсирует работу разных домашних устройств, при этом даже если текущего потребления нет, излишки не пропадают а уходят в городскую электросеть.

Всем кто захочет повторить что-то подобное самостоятельно, желаю удачных экспериментов и побольше солнечных дней.

Солнечные панели на балконе и лоджии: особенности, отзывы

Об автономности своего жилья задумываются отнюдь не только владельцы частных домов. Эта тема актуальна и для собственников квартир. И если собственной скважиной обзавестись они не могут, то об установке солнечной панели на балконе или лоджии многоэтажки портал RMNT готов вам рассказать.

Портал Rmnt.ru подробно рассказывал о разновидностях, правилах выбора и преимуществах солнечных панелей для частных домов. Касаться разновидностей больше не будем, отметив только, что для установки на лоджиях и балконах сейчас чаще всего применяются поликристаллические панели, способные работать даже в пасмурные дни.

Это логичный выбор, ведь в отличие от батарей, установленных на кровле частного дома или на участке, строго на юг, у владельцев выбор места размещения намного меньше. Конечно, идеально, если балкон или лоджия выходят на южную сторону дома. Можно поставить солнечную панель на балконе, выходящем на восток или запад, но следует быть готовым к существенному падению КПД.

Помимо отсутствия возможности выбрать сторону света для установки солнечной панели, перед владельцем квартиры встаёт проблема нехватки места. Посчитайте сами — одна солнечная панель мощностью 50 Вт имеет размеры 540х620х30 миллиметров. Сколько их можно установить непосредственно на стандартном балконе или за ним? Максимум четыре, свидетельствует опыт пользователей. На длинной лоджии, конечно, количество панелей можно увеличить.

Где устанавливать? Есть несколько вариантов:

За балконом, под окнами или просто за парапетом, если балкон не остеклён. Нужно суметь обеспечить небольшой наклон вверх, чтобы «ловить» как можно больше солнечных лучей.
На крыше балкона, если у вас последний этаж. В остальных случаях и для лоджий данный вариант не подходит.
На окна с внешней стороны.
На окна или стены с внутренней стороны. В этом случае панель оказывается защищена от ветра, дождя и снега, но, согласно отзывам владельцев, попробовавших такой метод установки, КПД солнечной батареи за стеклом будет меньше! Как отметил один из владельцев солнечных панелей на балконе, непосредственно на улице один модуль в солнечный день показывал выходной ток 5,7 А, а второй в это же время за стеклом — всего 3 А.

Кроме того, солнечная панель на окне, конечно же, будет скрывать окружающий пейзаж, в комнате будет темнее.

Важно! Для установки на стекло следует выбирать специальные гибкие модули. Они, кстати, не так заметны с улицы и полупрозрачны.

Важно! Зимой, когда температура меньше +5 градусов, КПД аккумуляторов существенно падает. По словам экспертов, хранить их на открытом балконе зимой категорически нельзя! Придётся заносить аккумулятор в дом и думать, как провести к нему провода с неутеплённого балкона.

Кроме самих солнечных модулей владельцам квартир потребуется контроллер заряда, аккумулятор (чтобы пользоваться солнечной энергией и в тёмное время суток), а также синусоидальный инвертор (Grid-tie инвертор). Цена вопроса будет разной. Причём сама солнечная панель может обойтись, например, в 5 тысяч рублей, а аккумулятор плюс контроллер и инвертор могут стоит уже до 50 тысяч рублей. В итоге, согласно отзывам пользователей, весь комплект из одного солнечного модуля и остального оборудования может обойтись в сумму минимум 70 тысяч рублей.

Важно! Пользователи советуют при установке солнечных панелей в рамах за окном на верхних этажах учитывать возможность сильных порывов ветра. Пусть сам модуль весит немного, но крепить его следует основательно!

Советуем вам покупать готовые комплекты, предназначенные именно для установки в квартирах. Такие балконные солнечные панели продаются со встроенным микроинвертором, преобразующим постоянный ток в переменный. В итоге не нужно будет ничего менять в системе энергоснабжения квартиры. Специальный модуль вставляется в розетку и ток распределяется по всей системе.

В Евросоюзе в 2019 году должен заработать технический стандарт DIN VDE 0100–551–1. Его полное название звучит как «Низковольтное оборудование для производства электроэнергии — Подключение оборудования для генерации электроэнергии для параллельной работы с другими источниками энергии, включая общественную сеть распределения электроэнергии». Удивительно, но до сих пор лишь в отдельных европейских странах владельцам квартир в многоэтажных домах было разрешено легально пользоваться солнечными панелями, подключёнными к общей сети. Новый стандарт должен изменить ситуацию.

Согласно его нормам, будут действовать ограничения:

Пиковая мощность солнечных модулей не должна превышать 600 Вт. Впрочем, на обычном балконе больше и не установишь.
Устанавливается максимальный лимит силы тока. Например, в Швейцарии данный показатель не должен превышать 2,6 А.
Владельцы квартир, которые устанавливают солнечные панели, обязаны сменить электрический счётчик на специальный, оборудованный блокиратором. Связано это с тем, что в солнечный день модули могут вырабатывать электричества больше, чем потребили жильцы квартиры. В таком случае излишки электроэнергии поступают в общую электросеть, а счётчик начнёт крутиться в обратном направлении, уменьшая показатели потребления. В целом это справедливо, но чиновники решили, что неправильно. Рассматривается вопрос, что за установку счётчиков с блокираторами будут отвечать компании-поставщики электроэнергии.
У системы должна быть функция защитного отключения.

Как быстро окупаются солнечные панели на балконе и лоджии? Нам удалось найти примеры подсчётов только для Германии. В условиях этой страны, когда комплект мощностью 300 Вт обходится примерно в 450 евро, а цена одного кВт·ч составляет 0,29 евро, покупка солнечных модулей со всеми комплектующими окупается в течение четырёх лет.

Видео по теме

Можно ли устанавливать солнечные батареи на балконе или крыше многоэтажки

Обычно рядовые граждане устанавливают солнечные панели на крышах частных домов, и это самое разумное и эффективное решение. А что если вы обитатель многоквартирного дома и тоже хотите перейти на чистую энергию? Скажем, что установить солнечные батареи для квартиры можно, но есть оговорки касательно целесообразности этого решения и возможностей размещения модулей.

Какие солнечные батареи подойдут для квартиры

Площадь под «квартирные» установки ограничена, потому имеет смысл использовать модули с большой мощностью. Например, если установить 4 панели мощностью 300 Вт, то в летний период они смогут вырабатывать около 1 кВт/ч в сутки, чего в принципе достаточно для питания некоторых электроприборов и зарядки гаджетов, но не более.

То, сколько панели будут вырабатывать энергии, зависит от их угла наклона, вашего региона и количества солнечных дней.

Если есть желание перевести всю квартиру на солнечную энергию, то нужно брать максимально мощные панели, но даже в этом случае их может не хватить. Тут всё упирается в выбор места установки, и чем больше площади под фотоэлектрические модули, тем лучше.

Где расположить солнечные батареи

Панели можно устанавливать только на солнечной стороне дома. На них не должны падать тени ближайших строений или деревьев.

Даже частично затенённая поверхность модуля значительно влияет на его общую эффективность.

Любая панель будет работать эффективнее, если солнечные лучи будут падать на её поверхность под углом 90 градусов. Поэтому их лучше располагать не точно по вертикали, а под наклоном. В идеале должна быть предусмотрена регулировка положения панелей, но в условиях квартиры в многоэтажном доме её будет сложно реализовать.

Также нужно подумать, где будет располагаться остальное оборудование, особенно аккумуляторы. Они боятся холодов, поэтому незастеклённый холодный балкон — точно не лучшее место. Если других вариантов нет, то стоит подумать о защитных коробах, предохраняющих аккумуляторы от влажности или же разместить их непосредственно в квартире.

Установка на балконе

Установка панелей на балконе не потребует особых разрешений в том случае, когда батарея не создает опасности и не причиняет неудобства жителям расположенных рядом квартир (но соседей уведомить всё же придётся).

Согласование с властями нужно только в том случае, когда дом является культурным достоянием или находится в историческом районе города.

Преимущество такого варианта — относительно простой монтаж и подключение, т.к. всё происходит в рамках вашего балкона. О недостатке говорили выше — много панелей так разместить не получится.

Панели на стене

Вам придется обзавестись письменным разрешением от жителей соседних квартир в том случае, если панели будут закрывать им солнце, либо же если частично окажутся на их стене.

Крайне редко панели крепят на стены многоквартирных домов. Это связано как с трудностями установки, так и с опасениями насчёт надёжности таких конструкций.

Небезопасный монтаж.
Проблемы изменения угла наклона настенных панелей.
Вследствие чего КПД ниже, чем у батарей на крыше.
Часто возникают недоразумения с чиновниками, которые по-разному трактуют законы о частном домохозяйстве.

Сам монтаж уже предполагает высотные работы, поэтому придётся тратиться на профессионалов. На стену обязательно крепятся алюминиевые кронштейны, на которые монтируются солнечные панели.

Монтаж на крыше

Монтаж панелей на крыше многоквартирного дома сопряжен с многими трудностями. Вы должны заручиться разрешениями всех жильцов и решить множество чисто юридических вопросов. Кроме того, хозяин батарей должен будет за свой счёт поддерживать в надлежащем состоянии как сами панели, так и крышу под ними.

Возможно, вам удастся добиться совместного участия соседей в проекте и в складчину покрыть панелями всю крышу. Опыт показывает, что мощная установка может сократить до 40% расходов на освещение лестничных площадок и прилегающих территорий. Из того же опыта известно, что уговорить остальных жильцов на такой подвиг практически невозможно.

Если вы решились, то идеально подойдет крыша со скатом на юг. Даже при использовании алюминиевых креплений вес получается значительный, поэтому он должен равномерно распределяться по поверхности.

Важно убедиться, что управляющая компания не запланировала ремонт крыши на ближайшее время.

Работы на крышах многоквартирных домов лучше доверить специалистам. Учитывайте дополнительную графу при составлении сметы.

Выводы

При установке солнечных панелей на балконе или на стене дома очень маловероятно, что вы сможете запитать всю квартиру. Всё упирается в маленькую площадь в вашем распоряжении. Может спасти вариант с монтажом на крыше, но тут придётся договариваться с управляющей компанией. Также перед установкой где бы то ни было обязательно убедитесь, что не вызовете возмущения соседей.

Использование солнечных батарей на балконе

Владельцев городских квартир наверняка порадует возможность превратить собственный балкон в маленькую электростанцию – источник бесплатной электроэнергии. Потягаться с атомным реактором в энергопроизводительности такой балкон вряд ли сможет, но обеспечить собственное отопление и освещение ему будет вполне по силам. Реализовать эту идею можно с помощью солнечных батарей. О том, что это такое и как установить солнечные батареи на балконе, — читайте в нашем материале.

Бесплатный сыр без мышеловки

Гениальный Никола Тесла сказал однажды, что окружающее нас пространство представляет собой океан, наполненный бесплатной энергией. Измученное газонефтяной зависимостью человечество всегда искало возможность пристроиться к этому океану и зачерпнуть хоть небольшую часть его содержимого. Один из способов, позволяющих добиться этого, связан с применением появившихся в 50-х годах 20-го столетия устройств, названных солнечными батареями. С момента своего изобретения они беспрестанно совершенствуются, становясь все более эффективными, надежными и долговечными.

Итак, как же работает солнечная батарея? Самой важной частью современной солнечной батареи является фотоэлемент, материал которого обладает полупроводниковыми свойствами. Множество таких деталей соединяется между собой, образуя панели различной площади. Под воздействием солнечного излучения фотоэлемент генерирует постоянный электрический ток, но использоваться напрямую для питания электропотребителей он не может. Чтобы придать такому электричеству «удобоваримую» форму, используют специальное устройство – инвертор.

Еще один важный компонент солнечной батареи – аккумулятор. Он позволяет накапливать электрическую энергию в период интенсивного солнечного излучения и затем использовать ее по необходимости.

Вариант размещения солнечных батарей

Сегодня для производства фотоэлементов солнечных батарей используют различные материалы, которые отличаются друг от друга стоимостью и коэффициентом полезного действия. К наиболее распространенным относятся:

1. Поликристаллы кремния

Эта разновидность фотоэлектрических элементов пользуется наибольшим спросом, поскольку ей свойственно наилучшее соотношение стоимости и производительности. Еще одно достоинство – простота монтажа, с которым легко может справиться даже неподготовленный человек. Узнать поликристаллические элементы можно по характерному синему цвету.

2. Монокристаллы кремния

Фотоэлементы данного типа являются более производительными, чем поликристаллические, однако, и стоимость их существенно выше. Главным признаком монокристаллов является то, что они имеют форму многоугольника. Этим определяется свойственный им недостаток: монокристаллические фотоэлементы невозможно объединить в сплошной массив, между отдельными деталями всегда остаются просветы. Таким образом, часть площади собранной из подобных элементов панели тратится впустую.

3. Аморфный кремний

Данная разновидность фотоэлементов уступает в производительности двум описанным выше, но все-таки пользуется достаточным спросом по причине доступной стоимости.

4. Теллурид кадмия

Фотоэлектрические элементы, изготовленные из этого материала, имеют вид пленки толщиной до 0,5 мм. Такая пленка может быть частично прозрачной, что делает возможным ее использование поверх остекления балкона. В этом случае помимо своей основной функции она будет играть роль тонировки стекла.

5. CIGS (полупроводниковый материал)

Фотоэлементы на основе CIGS также изготавливаются в виде пленки, но в сравнении с теллуридом кадмия обладают большей производительностью.

Отличия в производительности у перечисленных материалов весьма существенные. К примеру, панель площадью 1 кв. м, выполненная из монокристаллического кремния, в идеальных условиях генерирует 125 Вт электроэнергии. Такая же по площади батарея из аморфного кремния обладает электрической мощностью всего в 50 Вт.

В квартире всегда присутствует тепло. А удержать его в ней как можно дольше поможет теплосберегающая пленка для окон. Подробности о ее характеристиках и использовании читайте в нашей статье.

А если вы решили обшить свой балкон сайдингом, то вам может быть интересна наша статья с инструкцией по его монтажу.

Достоинства и недостатки солнечных батарей

Достоинства солнечных батарей очевидны:

бесплатная электроэнергия;
экологичность;
долговечность (срок службы современных систем составляет от 20 до 25 лет);
надежность (поскольку батареи не содержат движущихся частей, они выходят из строя только в исключительных случаях);
минимальный уход (панели нуждаются только в очистке от пыли и грязи).

В числе недостатков можно отметить:

нестабильность (производительность батареи зависит не только от времени суток, но и от погоды);
высокая стоимость (цена более-менее серьезной установки для бытового применения стартует от 3500 евро);
малая производительность в сравнении с традиционными источниками энергии.

Установка и использование на балконе

Прежде чем начать установку солнечных батарей на балконе, следует уяснить себе два обстоятельства. Первое: аккумулятор, входящий в комплект установки, не переносит низких температур, поэтому балкон должен быть, как минимум, застеклен и утеплен. Второе: необходимо предусмотреть возможность переключения всех электропотребителей на питание от обычной электросети на случай, если из-за плохой погоды производительность солнечной батареи упадет.

Установка батареи осуществляется достаточно просто. Панели фиксируются на каркасе из уголка с шириной полки 50 мм. Каркас должен быть надежно прикреплен к капитальным элементам здания – стенам или плитам, иначе конструкция не выдержит снеговой и ветровой нагрузки.

Установка солнечных батарей на балконе

Не забывайте, что солнечную батарею регулярно приходится очищать от пыли и грязи, остающейся после осадков, поэтому ее панели следует размещать в поле доступа.

На заметку: Наибольшей эффективностью батарея обладает в том случае, если лучи падают на ее поверхность под прямым углом. Зимой солнце отклоняется от летнего положения на угол в 12 градусов, поэтому каркас с фотоэлементами также должен иметь возможность поворачиваться на этот угол

Самоделкину на заметку

Отсутствие достаточных финансовых средств – еще не повод отказаться от мечты. При желании можно организовать устройство солнечной батареи своими руками из вполне доступных материалов.

Солнечная батарея на балконе

стекло или оргстекло толщиной 4 мм – 700х1050 мм (один лист);
солнечные элементы (можно заказать через интернет) — 48 шт. (4 ряда по 12 шт.);
алюминиевый профиль (уголок 20х20 мм);
герметик;
паяльник;
флюс;
олово;
шины для пайки;
мультиметр.

Выбор фотоэлементов

Производители предлагают нам два типа фотоэлементов:

монокристаллические (КПД 13%);
поликристаллические (КПД 7 – 9%).

Монокристаллы служат до 30 лет, но они чувствительны к погодным колебаниям: если солнце закроют облака, мощность элементов существенно снизится. Поликристаллические элементы можно эксплуатировать не более 20 лет, но они при наличии облачности мощность не теряют.

Изготовление солнечной батареи

Изготовление корпуса: конструкция изготавливается из алюминиевого уголка. Внутренний размер рамы должен превышать габариты стекла примерно на 5 – 10 миллиметров. Это позволит между стеклом и рамой уложить слой силиконового герметика, достаточный для обеспечения прочности изделия.
Напайка фотоэлементов: этот этап работы следует выполнять предельно осторожно, так как солнечные элементы очень хрупкие. Крайние элементы припаять к шинам.
Подготовка стеклянного основания: работа заключается в тщательном обезжиривании поверхности.
Сборка конструкции: стекло помещается внутрь рамы, а на его поверхность укладываются фотоэлементы, оставляя небольшие зазоры между ними со всех сторон.
Герметизация: сначала герметик наносится по периметру и посередине системы. Затем заливаются зазоры между фотоэлементами. В качестве герметика можно использовать обычный силикон.

Совет: Прежде чем приступить к герметизации, желательно протестировать качество пайки.

Тыльную сторону солнечной панели обычно покрывают акриловым лаком: состав наносится на поверхность при помощи кисти.

Солнечная батарея своими руками видео

А сейчас вы можете посмотреть видеоролик, в котором продемонстрировано как можно сделать солнечную батарею своими руками.

Понравилась статья?
Сохраните ее!

Остались вопросы? Задавайте их в комментариях!

Солнечные батареи для электроснабжения квартиры

Основы работы солнечной панели
Из чего состоит бытовая солнечная станция
Эффективность домашней системы
Экономическая составляющая
Особенности установки
Монтаж оборудования
Солнечные батареи для квартиры плюсы и минусы
Что говорит закон
Заключение
Видео по теме

Применение альтернативных источников электричества — тема, которая находится на пике популярности. Особенно в наших реалиях, когда отключение электричества в жилых домах частое и непредсказуемое явление. Поэтому солнечные батареи для квартиры на балконе могут стать популярным вариантом выхода из подобных ситуаций. Давайте подробнее рассмотрим возможность размещения солнечных панелей в городских условиях и экономическую целесообразность такого подхода.

Основы работы солнечной панели

Солнечная панель, по-простому говоря, — группа фотопластин, соединенных между собой. Солнечные лучики, оказываясь на фотоэлементах солнечной панели, генерируют электрическую энергию. И как следствие, вырабатывается постоянный электрический ток. Но для бытовых целей такой ток бесполезен, поэтому в систему включен еще один прибор — инвертор. Его задача преобразовать постоянный ток, вырабатываемый гелиопанелью в переменный, который уже можно применять для бытовых целей.

Но, не все панели одинаковы. Основной показатель солнечной батареи — из какого материала она изготовлена. А их несколько:

поликристалл кремния — самый применяемый проводник, который удачным образом сочетает и доступную цену, и отличные эксплуатационные параметры. Их, кроме всего, можно установить самостоятельно, что называется своими руками. Они легко распознаются по ярко-синему цвету поверхности панели;
монокристалл кремния — гораздо выше по производительности, но и себестоимость изготовления на порядок выше. Для промышленных систем малопригодна из-за своей формы в виде многоугольника. Такая форма не имеет физической возможности плотной компоновки фотоэлементов — неизбежно появляются зазоры. А это сокращает полезную площадь;
аморфный кремний — самый малоэффективный тип кремния, но и самый недорогой. Может пригодиться, если от батареи не ожидают предельно больших мощностей;
теллурид кадмия — наносится на стеклянную плоскость, толщиной 0.6 мм. Такой пленочкой (непрозрачной или частично прозрачной) можно затонировать оконное стекло;
CIGS — также пленочный полупроводник, но по сравнению теллуридом кадмия располагает более высоким КПД.

Материалов для изготовления панелей, как видим, достаточно много. Какой установить? Для этого нужно определиться с вашими финансовыми возможностями и какой эффект от применения такого типа солнечных панелей вы ожидаете. Так дорогие монокристаллы могут выдавать до 125 Вт, а недорогой аморфный кремний — 50 Вт.

Рекомендуем к прочтению: подробно о том, что такое солнечные батареи, какие есть преимущества и недостатки их применения, а также как сделать солнечную батарею в домашних условиях своими руками.

Наиболее популярны батареи из монокристаллического и поликристаллического кремния. Монокристаллы обладают КПД на уровне 13 % с большим сроком эксплуатации — порядка 32 лет. Но надо учитывать, что их производительность чрезвычайно зависит от влияния погоды. Ясный и солнечный день дает возможность выжать из таких панелей максимальный КПД, но при пасмурной погоде этот показатель стремительно падает.

Поликристаллы не такие эффективные — КПД на уровне 9 %. С пониженным сроком эксплуатации — около 20 лет. Но погодные условия практически не влияют на их производительность.

Из чего состоит бытовая солнечная станция

Теперь немного познакомимся с тем, без чего получить электроэнергию для дома из гелиопанелей не получится.

Солнечная панель — выдает электричество под влиянием солнечного света. Тут надо понимать, что размеры панели могут быть разные. Но солнечная батарея на балконе категорически обязана вписываться в габариты лоджии:И иметь размеры 540×620×30 мм. Вес одной панели порядка четырех килограмм. Ценник для гелиопанели в 50 Вт начинается от 5000 рублей.Понятно, что балконы по размеру разные. Если принять в расчет указанные габариты, таких панелей можно разместить от 2 до 4-х штук.
Аккумулятор накапливает преобразованную солнечную энергию.
Контроллер — с его помощью постоянный ток от аккумулятора перестраивается в ток, который пойдет по цепи дальше.
Инвертор — нужен для преображения постоянного тока, поступающего с клемм аккумулятора, в переменный, иногда комбинируется с контроллером.

Эффективность домашней системы

Исходя из практического применения, балконные системы с 4-мя панелями смогут выработать около 2-х кВт электроэнергии в течение всего светового дня. И на что их можно потратить? Этого может хватить на освещение комнаты или даже всей квартиры, при условии применения энергосберегающих ламп. Точно хватит, чтобы подзарядить ваш смартфон. Но стиральную машину, различного рода водонагреватели, электроплиту балконная солнечная система однозначно не потянет. Кроме того не забываем про зимний период, когда эффективность системы падает в 2–4 раза.

Экономическая составляющая

Брендовый комплект для бытового применения, конечно, стоит по-разному. Нижняя планка набора от 260 100 руб. Их китайские аналоги стоят гораздо дешевле. Но в любом случае, надо отдавать себе отчет в том, что период окупаемости для средних Российских широт будет очень длительным. Но не стоит сразу пугаться, с каждым годом технологии модернизируются, производители солнечных панелей в России расширяют ассортимент и становятся все более конкурентными, а продукция становится все более доступной.

Особенности установки

Если вы все-таки решили, что вам нужны солнечные батареи для вашей квартиры, то для их эффективной работы нужно придерживаться определённых правил:

Правильное расположение имеет значение. Идеально если ваша квартира выходит на южную или юго-восточную сторону дома. Хорошо, чтобы не было соседних многоэтажек. Иначе тень от них будет перекрывать потоки солнца, и эффективность системы упадет в 2 раза.
Лучше будет если балкон уже предварительно застеклен и утеплен. Если там будет находиться аккумулятор (а в квартире для него трудно выделить отдельное место), то в морозные дни его емкость будет быстро снижаться или вообще потеряет заряд.
Если нет остекленного балкона, то все необходимое для работы солнечной панели оборудование надо защитить влаго-пыленепроницаемыми коробами.
Для наших российских малосолнечных дней оптимальный вариант панели на поликристаллических фотоэлементах, которые работают даже в условиях недостаточной освещенности.
Не забываем, что эффектная работа гелиопанелей зависит от угла падения солнечных лучей. В идеале — если они попадают на поверхность панелей под углом в 90°. К тому же желательно, чтобы панели обладали функцией автоматического слежения за положением солнца. Хотя, надо признать, что в условиях балкончика — это трудно выполнимая задача.

Монтаж оборудования

И всё-таки комплект всех составляющих для выработки электричества на своем балкончике приобретен. Но не лишним будет дополнительно упомянуть, что если солнечные панели с успехом могут быть смонтированы на внешней стороне лоджии, то всё вспомогательное оборудование лучше размещать за остекленным и утепленным местом. Прочитайте внимательно инструкцию к приборам и о том, как подключить солнечную панель. Именно здесь можно почерпнуть бесценные сведения об минимально допустимой температуре окружающей среды. В более выигрышном положении находятся гелиосистемы напротив окон внутри квартиры.

Итак, какие инструменты и материалы понадобятся:

Стекло (оргстекло) для защиты фотопанели;
Профильный уголок из алюминия с полкой 20х20мм;
Шины для пайки контактов;
Паяльник;
Мультиметр;
Специальный герметик в тубах.

Операции по сборке гелиопанели:

Из профильного уголка изготавливается рама под размер гелиопанели с 10-ти миллиметровым зазором. В дальнейшем этот зазор будет заполнен герметиком;
Пропайка контактов на фотоэлементах. Крайние контакты для надежности припаиваются к шинам;
Подготовить стекло. Тщательным образом зачистить и обезжирить специальными жидкостями всю поверхность с обоих сторон;
Установить стекло в подготовленную раму и надежно зафиксировать;
На стекле разместить и надежно закрепить фотоэлементы. Оставить монтажные зазоры;
С обратной стороны панель обработать акриловым лаком.

При установке собранной конструкции, необходимо солнечные панели надежно закрепить на элементах конструкции самого балкона. Место установки лучше всего подобрать заранее, так как всю поверхность необходимо периодически очищать. Про правила установки мы уже говорили — желательно, чтобы он был под определенным углом к солнечным лучам.

Солнечные батареи для квартиры плюсы и минусы

Современные тенденции в применении чистых источников энергии позволяют сделать вывод об этих источниках энергии, что это самое перспективное направление на ближайшее будущее.

Основные достоинства такого источника энергии:

Независимость от городской электросети;
За выработанное электричество не придется ежемесячно платить;
Как мы уже писали, эти девайсы обладают длительным периодом службы 20–30 лет;
Простота конструкции придает надежность собранной системе;
Простота в работе. Какого либо особого ухода не требуется.

Читайте также:

Чем можно заменить потолочный плинтус?

Недостатки тоже есть:

Продуктивность системы зависит от временного промежутка в течение суток и погодных условий;
Довольно высокая себестоимость, при большом периоде самоокупаемости;
Низкая производительность;
Все-таки, это дополнительный источник электричества, а не постоянный;
Все приборы необходимо оградить от попадания на них атмосферных осадков. Сам балкончик должен быть остеклен и утеплён.

Что говорит закон

Для того чтобы установить особых согласований не нужно. Главное, чтобы соблюден ряд условий:

Ваша конструкция не должна мешать соседям.
Не должна нести потенциальной опасности.

Но есть и исключения. Вам потребуется разрешение, если ваш дом относится к памятникам архитектуры или находится в историческом районе города. Изменить облик фасада возможен после получения специального разрешения из управления архитектуры вашего города. Такое же разрешение необходимо, если вы собираетесь переустроить сам балкон, иными словами говоря, изменить его конструкцию. К примеру, снять ограждение балкона.

Да, для установки солнечных панелей на балконе уже продаются готовые наборы. Но необходимо учесть, что такого набора гарантированно не хватит для электроснабжения всей квартиры. 65-вватная панель зарядит смартфон примерно за 3–4 часа. Если отключат свет, квартиру можно осветить с помощью светодиодных лент, подключенных к гелиопанели.

Можно установить панели внутри квартиры. Но помните, что стеклянное окно за счет отражения лучей солнца заберет примерно половину паспортной мощности системы.

И напоследок. Если все же вы твердо решили установить всю конструкцию на балкон или в квартире, то вам нужно будет приобрести и установить качественный гибридный инвертор (не с Алиэкспресс), а лучше два (на случай поломки).

Заключение

Теперь мы знаем, что с 7 утра и до 17 вечера мощность панели в солнечную погоду будет на уровне 30 Вт, что само по себе уже неплохо. В пасмурную погоду мощность естественно будет падать. Об экономической составляющей мы уже говорили – каждый сам решает, насколько ему необходима такая система, которая за неделю сможет выработать всего 2 кВт/час.

Но все же если не учитывать того момента, что установка такого комплекта на балконе не даст квартире полную энергонезависимость, в наших российских реалиях такой комплект может хорошо выручить — зарядит смартфон, светодиодные ленты будут давать свет. Кроме всего прочего, вы будете себя чувствовать сопричастным к процессу использования альтернативных источников энергии.

Видео по теме

Солнечные батареи для квартир: как выбрать и установить?

Рост функциональных возможностей и падение цен на фотоэлектрическое оборудование привел к появлению в России удивительного феномена. С недавних пор солнечная батарея, как источник энергии для обычной городской квартиры, стала реальностью. И, хотя установка фотовольтаики в многоэтажных домах по-прежнему сопряжена с рядом сложностей, такие домашние СЭС служат прекрасной страховкой от перебоев в электросети.

Варианты установки

Основной проблемой в подобных условиях является ограниченность подходящей для монтажа площади. Кроме того, следует учитывать предпочтительность выхода окон на юг или относительно небольшое отклонение от данного направления, которое можно компенсировать не во всех случаях.

Вариантов у владельцев квартиры всего три.

1. Установка солнечных батарей для квартиры на балконе

Является не самым оптимальным вариантом. Главные недостатки:

требование максимально близкой к перпендикуляру ориентации рабочих плоскостей панелей относительно солнца;
возможность использовать минимальную площадь, из-за чего совокупная мощность станции не превысит 1-2 кВт.

По этой причине мини СЭС такого типа применяются для ограниченного количества целей:

обустройства на балконе «зимнего сада», для освещения и обогрева которого генерации будет достаточно даже зимой. Использовать такие солнечные батареи для отопления всей квартиры не получится;
обеспечения питанием наиболее важных потребляющих ток устройств – осветительных приборов, ноутбуков, газовых котлов – в случае отключения электроэнергии.

Теоретически монтаж и пуско-наладку можно провести самостоятельно, но во избежание проблем лучше обратиться к специалистам MyWatt.

2. Комплект солнечных батарей для квартиры на несущей стене здания

Более сложный технически, но обладающий расширенным функционалом и увеличенной мощностью вариант. Недостатки «балконной» установки в нем практически отсутствуют. Из достоинств модификации следует отметить:

за счет варьирования формы и конструкции крепежа панелям можно придавать оптимальный угол наклона в широком диапазоне;
единственным непреодолимым обстоятельством является отсутствие места на стене, освещаемого солнцем. Это возможно только при расположении дома в окружении деревьев с густой листвой или постоянного отбрасывания тени близлежащими высокими зданиями;
суммарная мощность станции и удельный КПД оказывается значительно выше, чем при размещении на балконе.

Важно! Самостоятельный монтаж категорически не рекомендуется по причине сложности и небезопасности высотных работ, требующих специальной подготовки и надлежащего оборудования.

3. Солнечные панели для квартиры на кровле высотного здания

Вариант, наиболее привлекательный с точки зрения возможностей, но характеризующийся серьезными административными сложностями и техническими ограничениями.

Главная технологическая проблема состоит в непрактичности использования такой СЭС жильцами квартир, расположенных на нижних этажах высоких зданий. Связано это с прямой зависимостью величины энергетических потерь от длины кабелей. При расстоянии до крыши в десятки метров КПД системы может упасть на 15-25%.

Тем не менее, в южных регионах России подобные СЭС в многоэтажных домах функционируют уже не один год. Правда, устанавливаются они сразу для всего дома за счет застройщика, и покрывают в основном потребность освещения подъездов и питания лифтов.

Теоретически такая станция ограничена по мощности только площадью кровли. Монтаж на плоских крышах тоже не составляет труда и позволяет:

развернуть панели в любом направлении и под любым углом;
использовать солнечные батареи даже для отопления квартиры.

Преимущества и недостатки использования всех вариантов

От того, где будут располагаться элементы системы, зависит ответ на вопрос как выбрать солнечную батарею для квартиры.

Прежде всего, необходимо использовать следующую формулу расчета требуемой мощности и площади панелей:

Pсб * Ei / k = Eп, где

Pсб – мощность батареи;
Ei – среднесуточный уровень солнечной инсоляции для данной широты и долготы места расположения станции;
k – средний коэффициент энергопотерь, равный для станции такого типа ≈1,3;
Eп – ожидаемая среднесуточная генерация, нужная для обеспечения энергией всех устройств, которые будут ее потреблять.

Таким образом, солнечные панели для квартиры мощностью 1 кВт, например, в Краснодаре обеспечат среднесуточную генерацию:

1 кВт * 4,02 кВт*ч-м2 / 1,3 = 3 кВт*ч в сутки.

Однако зимой этот показатель сократится примерно в 2,5 раза, до 1,2 кВт*ч в сутки, а летом – в 1,5 раза увеличится, до 6 кВт*ч в сутки.

При средней производительности панелей 400 ватт/1 м2 понадобится 2,5 м2 эффективной площади для получения такой выработки.

1. Балкон.

При размещении электростанции на балконе максимальная площадь под фотоэлектрические модули может составить 5-10 м2, что равноценно 2-4 кВт генерации ежесуточно. Такого количества энергии явно недостаточно для полноценного снабжения всех имеющихся в доме устройств. Однако при кратковременных отключениях в централизованной сети солнечные батареи для квартиры дадут возможность на протяжении многих часов обеспечивать:

освещение дома LED-лампами;
работу пары ноутбуков;
зарядку телефонов;
кратковременное включение более мощных приборов – энергосберегающего холодильника, микроволновой печи, фена или утюга.

Несмотря на довольно скромные возможности, именно такой вариант среди россиян очень популярен. Причины тому следующие:

подобная система обходится сравнительно недорого и может быть установлена даже самостоятельно;
все вспомогательные элементы – контроллер, инвертор, кабельные соединения – легко разместить прямо на балконе;
модули легко моются и проверяются, не требуя использования специального оснащения;
экономия электроэнергии составляет порядка 1000 кВт*часов в год;
система полностью автономна, абсолютно надежна и гарантирует защиту от перебоев с питанием во многих случаях, когда это критически важно.

Из недостатков отмечается:

возможность использовать только стороны дома, выходящие на юг, юго-запад или юго-восток;
ограниченность эффективной площади размерами балкона;
необходимость размещения внутри всего оборудования, включая аккумуляторные батареи;
ненулевая вероятность срыва панелей при сильных ветрах и бурях.

2. Стена дома.

Если удастся договориться с соседями, полезную площадь комплекта солнечных батарей для городской квартиры удастся увеличить до 20 квадратных метров. Это даст около 8 кВт мощности, или 24 кВт среднесуточных. Производительность и КПД панелей при этом будет выше, чем балконных, за счет более точной ориентации на солнце.

К явным достоинствам СЭС такого типа относятся:

возможность полностью автономно обеспечивать квартиру электроэнергией весной, летом и осенью, с небольшими ограничениями зимой;
использовать солнечные батареи даже для отопления квартиры при наличии газового, а не электрического двухконтурного котла;
гарантировать отсутствие скачков напряжения, что исключит вероятность поломок дорогостоящей компьютерной и бытовой техники.

бессмысленность размещения панелей на стенах, выходящей на север, северо-восток или северо-запад;
сложность в монтаже и обслуживании;
высокая стоимость набора оборудования, включая АКБ.

Стоимость комплекта солнечных батарей для городской квартиры

Несмотря на постоянное и стабильное падение цен на гелиосистемы, домашние СЭС по-прежнему обходятся недешево. Без учета установки, готовый комплект солнечной электростанции обойдется покупателям не менее, чем в 55 тыс. рублей за 1 кВт мощности.

Станция на 1,5 – 2,0 кВт потребует 75-110 тыс. рублей – сумма, вполне доступная большинству российских домохозяйств.

Чтобы определить, сколько стоит солнечная батарея для квартиры при размещении на стене дома, понадобится исходить из стоимости с учетом установки, или примерно 70-75 тыс. руб. за киловатт мощности. Тогда СЭС на 8 кВт потребует затрат в размере немногим более полумиллиона рублей. Однако здесь следует учесть «зеленый тариф» в России, условия по которому все лучше для владельцев СЭС. Таким образом, с 20-25 лет срок окупаемости солнечной электростанции можно значительно уменьшить.

Наиболее дорогостоящий вариант – полноценная станция на 12-15 киловатт, размещенная на крыше дома. Вложения более миллиона рублей и последующие траты на замену аккумуляторов – внушительная по российским меркам сумма. Но преимущества полностью автономного и стабильного снабжения энергией любых приборов и техники часто того стоят!

Солнечная батарея на балконе квартиры — цена, где купить и как установить?

Обновлено: 26 ноября 2021

Виды солнечных панелей для балкона
Преимущества и недостатки использования
Монтаж солнечной батареи на балконе
Цена комплекта
Видео-инструкция: «как собрать своими руками»?
Цены: где дешевле купить солнечные батареи?

Виды солнечных панелей для балкона

Для установки на балконе могут быть использованы следующие разновидности солнечных батарей:

кремниевые монокристаллические. Это черные модули с металлическими заглушками по углам отдельных элементов. Отличаются высоким КПД и производительностью, но и стоимость этих образцов самая высокая
кремниевые поликристаллические. Эти панели примерно на 20 % дешевле монокристаллических, но и все их показатели соответственно ниже
пленочные виды. Это панели, отличающиеся гибкой структурой. Они легкие, сравнительно недорогие, могут демонстрировать неплохую производительность. Основной особенностью является способность вырабатывать энергию в пасмурную погоду, чего у кремниевых видов не наблюдается

Все солнечные батареи для квартиры должны быть устойчивыми к перепадам температуры, иметь малый вес и обладать высокой производительностью. Эти требования обусловлены спецификой монтажа и ограниченной несущей способностью балкона. Кроме этого, его размер также надо учитывать — солнечные батареи требуют полностью открытой рабочей поверхности, на площадках малого размера может быть размещено лишь строго определенное количество модулей.

Обычно солнечные батареи для квартиры на балконе выбирают из самых производительных образцов. Необходимость этого возникает оттого, что увеличить количество модулей не получится — не позволит размер балкона.

Из-за этого нередко прибегают к различным хитростям — например, устанавливают панели в виде козырька над балконами верхних этажей.

Иногда предварительно устанавливают несущую конструкцию, прикрепленную к стене дома вокруг балкона. Она должна быть достаточно прочной и легкой. Если устанавливаются солнечные батареи для квартиры в многоквартирном доме, для монтажа подобных сооружений необходимо заручиться согласием соседей и разрешениями от соответствующих надзорных организаций. Считается, что для этого никаких разрешений не требуется, но на практике возможны любые затруднения.

Преимущества и недостатки использования

Солнечные батареи на балконе квартиры обладают заметными преимуществами:

обслуживание или очистка таких панелей значительно легче, чем при установке на крыше или наружной стене
появляется возможность разместить все сопутствующие приборы в непосредственной близости от модулей и в хороших условиях
экономия расходов на электроэнергию может составить значительную сумму
высокая эффективность системы, которую можно регулировать своими силами
при отключении электроэнергии есть возможность обеспечить питание бытовой техники и приборов
монтаж не составляет значительной сложности и не требует привлечения специалистов

Помимо достоинств, которыми обладает солнечная батарея на балконе, есть и недостатки:

установить панели можно только на южной или юго-западной стороне дома
количество модулей ограничено размером балкона, увеличить его никак нельзя
площадь балкона занимают аккумуляторные батареи
готовый комплект оборудования стоит немалых денег, а сборка своими руками доступна не для всех. Сами панели придется покупать в любом случае
генерация энергии происходит только в дневное время
поверхность панелей надо периодически очищать от пыли
при резких порывах ветра возникает опасность срыва модулей

Несмотря на недостатки, пользователи с интересом относятся к такому варианту. Многие устанавливают солнечные батареи для квартиры, стоимость комплекта которых (при наличии благоприятных условий) рано или поздно может окупиться. Кроме того, возможность получить стабильный источник питания без скачков или колебаний напряжения интересует любого домовладельца. Зачастую чувствительные приборы отказываются нормально работать от сети, и установка собственной СЭС позволяет решить проблему.

Монтаж солнечной батареи на балконе

Прежде всего, необходимо выяснить, можно ли установить солнечные батареи в квартире. Это касается всех аспектов — от технических, до административных.

Во-первых, сторона дома должна быть освещена солнцем в течение всего дня.
Во-вторых, балкон на людной улице могут запретить загромождать панелями, которые выделяются на стене и привлекают внимание.
Кроме того, если здание имеет историческую или художественную ценность, монтаж посторонних предметов запрещается.
Также надо договориться с соседями, что сложнее всего.

Эти моменты необходимо прояснить заранее, иначе неминуемы споры с работниками ЖКХ, архитектурного отдела, соседями и прочими организациями.

Монтаж панелей не представляет технической сложности. На перила крепят специальные кронштейны, к которым привинчивают (или прижимают специальными элементами) сами панели. Соединение их тем или иным способом определяется по величине нагрузки. АКБ расставляют прямо на балконе, а контроллер и инвертор обычно находятся в квартире. Это обеспечивает нормальную работу приборов и облегчает доступ владельца, особенно в зимнее время.

Основная сложность заключается в необходимости работы в опасных условиях — на высоте, перегнувшись через перила и т. п. Такая специфика монтажа требует использования страховки, монтажного пояса или иных средств защиты.

Необходимо также продумать безопасную очистку панелей от пыли, которую придется периодически производить. Снимать каждый модуль, чистить и снова устанавливать — нецелесообразно и затруднительно, проще использовать щетку на длинной ручке, или иное подобное приспособление.

Цена комплекта

Готовая солнечная батарея в квартире многоэтажного дома обойдется в немалую сумму. Это обстоятельство требует от пользователя сначала подсчитать расходы и решить, насколько это для него необходимо.

Прежде всего, понадобится сама солнечная батарея для квартиры, цена которой находится в районе 5-10 тыс. руб.
Затем надо купить аккумуляторы (от 2 до 30 тыс. руб. в зависимости от емкости).
Понадобятся контроллер (1200-52000 руб), инвертор (от 5 до 50 тыс руб), комплект кабелей и соединительных проводов.

Все эти устройства обойдутся не меньше, чем в 20 тыс. руб., и это минимальная сумма расходов. Важно точно рассчитать мощность и производительность панелей, чтобы получить работоспособный и эффективный комплект.