Солнечная батарея на балконе, опыт использования

Устройство батарей

Схема устройства, улавливающего солнечную энергию
Используя такие приборы в квартире, необходимо помнить, что они должны по габаритам быть маленькими, но мощными. Это сделать не легко, так как мощность батареи напрямую зависит от ее размеров. Но для комфортного и практичного использования надо искать компромисс.

Батареи содержат такие элементы, как:

• прибор для накопления энергии;
• батарея с фотоэлементами;
• устройство для преобразования энергии;
• система модульного управления.

Единственным обязательным правилом при установке является наличие отопительной системы либо утеплительного слоя, который будет проходить по всему периметру.

Система очень чувствительна к понижению температуры, поэтому зимой может работать со значительными потерями подаваемой энергии.

Крепление батареи

Располагать систему следует так, чтобы она эффективно выполняла поставленные задачи, но в то же самое время не заполняла незначительную площадь.

Самый большой элемент в этой системе – это аккумулятор. Для экономии места его можно расположить под потолком, зафиксировав на стенке. Панель батареи, превращающей солнечную энергию в электрическую, можно прикрепить непосредственно на раме остекления. Таким образом, можно защитить балкон от УФ лучей, так как она не светопрозрачная, и может спокойно выполнить функцию тонированного стекла.

Преимущества и недостатки использования солнечных батарей на балконе

Солнечная батарея на балкон может в среднем произвести более 2500 Вт, в зависимости от площади батареи, ее эффективности, а также времени года и погоде. Светильник в кладовке или на улице, радиоприемник или небольшая бытовая техника, ноутбук или телефон – это лишь неполный перечень того, чью нормальную работу может обеспечивать небольшие солнечные батареи. На сегодняшний день пользуются популярностью садовые светильники для частных домовладений, однако, использование солнечных батарей во многоэтажных домах стало также не менее популярным.

Установка солнечных батарей не требует дополнительных согласований или разрешений органов или учреждений, которые эксплуатируют жилое здание. Основным из условий беспрепятственного использования такой инновационной системы, как солнечная батарея на балконе, является отсутствие дискомфорта соседей и обеспечение безопасности лиц и материальных ценностей, которые находятся или расположены в непосредственной близости от жилого дома.

Многие производители и пользователи декларируют множество преимуществ использования энергии солнца, благодаря которым спрос на подобные технологии растет с каждым годом. К таковым следует отнести:

• Экономия затрат на электроснабжение жилого помещения (при этом можно освещать квартиру, подъезд или установить светильник, который может освещать весь двор);
• Экологически чистая технология генерации электроэнергии;
• Долгий срок службы;
• Установка солнечной батареи может быть осуществлена своими руками;
• Солнечная батарея на балконе является альтернативным источником энергии, пусть и неполноценным, на случай отключения основного электроснабжения;
• Солнечная батарея на балкон легко монтируется и не требует дополнительных затрат на периодическое обслуживание.

Несмотря на многие преимущества, подобные системы имеют и ряд недостатков, которые, однако, не влияют на техническую и рациональную привлекательность подобной технологии. К «минусам» использования солнечных батарей на балконе или лоджии можно отнести:

• Массивные аккумуляторы, в которых накапливается энергия. Их размещение на балконе существенно уменьшает полезную площадь этого помещения;
• Высокая стоимость готового оборудования. В данном случае можно значительно сэкономить на сборке системы своими руками, однако, составляющие компоненты и детали также отличаются высокой стоимостью;
• Солнечная батарея на балконе квартиры эффективна и полезна лишь в светлое время суток при ясной погоде.

Особенность работы

Солнечная батарея состоит из набора множества фотоэлементов, соединенных между собой. Из них формируется панель. Фотоэлементы способны создавать энергию под действием УФ лучей, что позволяет ей быть дешевой. Количество отдаваемой энергии полностью зависит от материала, из которого изготовлена панель, и ее размера. На выходе появляется постоянный ток, который подается в инвертор и преобразовывается в переменный ток. Именно такой ток используется в быту.

Производительность самой батареи зависит от:

• сезонности;
• периода суток;
• погодных условий.

Аккумулятор применяется для того, чтобы энергию накапливать в достаточном количестве, которую потом он отдает в темное время суток, когда батарея не может выполнить свои прямые задачи.

Положительные и отрицательные характеристики

Плюсы солнечных батарей очевидны, к ним можно отнести:

• долговечность (срок службы до 25 лет);
• экологичность;
• дешевая энергия;
• надежность всех составляющих (выходят из строя в крайних случаях);
• простота в уходе (следует периодически удалять пыль и незначительные загрязнения).

Недостатками этой системы могут являться:

• низкая энергетическая эффективность;
• выработка недостаточного количества тока для нагревания воды и работы других мощных бытовых приборов. Подробный обзор солнечных панелей смотрите в этом видео:

При правильном проектировании такие солнечные системы могут обеспечивать высотные дома и прилегающую территорию достаточным питанием системы связи, освещения и безопасности.

Материалы для фотоэлементов

Самыми распространенными являются:

1. Поликристаллы кремния – этот элемент сочетает в себе прекрасные характеристики в эксплуатации и доступную цену. Они легко монтируются. Их особенностью является особая синяя поверхность, благодаря которой они легко распознаются.
2. Монокристаллы кремния – это более способные по производительности элементы, однако их стоимость гораздо выше других. Форма у них схожа со многоугольником, что является недостатком, так как из-за этого другие кристаллы тяжело присоединить впритык друг к дружке. По этой причине поверхность получается не сплошной, уменьшается полезная площадь.
3. Кремний амфорный – это менее эффективный материал по сравнению с другими представителями, но и самый дешевый. Применяется он тогда, когда не нужна большая мощность батареи или поставлена цель экономии.
4. Теллурид кадмия – элемент, который имеет толщину 0,5 мм, наносится он на стекло, выглядит, как затемненная пленка.
5. CIGS – это полупроводник, изготавливаемый в виде пленочного материала, однако его КПД имеет достаточно высокие показатели.

Выбор большой, но для того чтобы солнечные батареи на балконе были эффективными, необходимо подбирать самый оптимальный вариант. Они имеют разницу в выработке. К примеру, 1 м2 панели, которая изготовлена из кремния, состоящего из большого количества кристаллов, дает до 125 Вт, а система из амфорного кремния только 50 Вт.

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.

Читайте также:  Сравнения и расчеты теплопроводности

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 2020 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.

Крепление солнечной батареи

Перед началом монтажа батареи следует взвесить все положительные и отрицательные свойства каждого из представителей данной области. О монтаже батарей в частном доме смотрите в этом видео:

Необходимо помнить, что помещение должно быть качественно утеплено и на нем должна поддерживаться постоянная температура, указанная в рекомендации.

Сборка системы несложная, ее можно выполнить самостоятельно без помощи специалистов. Солнечные батареи на балконе располагаются, таким образом, что не мешают нахождению других полезных предметов.

Поскольку они нуждаются в периодическом очищении, следует располагать элементы в удобном и досягаемом