Солнечные батареи для отопления дома электричеством – хорошая идея?

Солнечная энергетика на сегодня является одним из наиболее экологически чистых способов получения электричества и тепла. Интерес к этой сфере растёт с каждым годом, в том числе и с точки зрения автономного энергообеспечения «умного дома». Разберём подробнее, выгодны ли солнечные батареи в частном доме, какие их виды имеются в продаже, каковы нюансы их использования для получения электричества и отопления помещений.

Солнечные батареи для электроотопления дома зимой – реальность?

Солнечная энергетика – это наше будущее, ее используют уже во многих сферах и популярность только растет. Все преимущества и выгода давно ясны: экологически чистая энергия превращается в бесплатное электричество, которое можно использовать для своих целей и продавать государству. Но многих интересует вопрос, а зимой солнечные батареи осилят ли электрическое отопление?

Электроотопление дома потребляет большое количество электроэнергии, а зимы в Украине зачастую хмурые и солнце спрятано далеко за тучами. Естественно, солнечные батареи зимой вырабатывают намного меньше энергии, чем в теплую пору. На графике четко видно, рост и падение выработки энергии на протяжении года.

Как видите, примерно в 4 раза падает отдача солнечных батарей в зимнюю пору. В итоге, она не сможет питать электроотопление? Что ж, ищем калькулятор!

К примеру, наш дом имеет площадь 100 кв. м.:

  • 1 комната – 25 м², на нее необходимо обогреватель мощностью 1400 Вт;
  • 2 и 3 комнаты – 20 м², на них необходимы обогреватели мощностью по 1200 Вт;
  • Коридор – 10 м², на него необходимо обогреватель мощностью 350 Вт;
  • Кухня – 15 м², на нее необходимо обогреватель мощностью 750 Вт;
  • Санузел – 10 м², на него необходимо обогреватель мощностью 350 Вт;
  • Суммарная мощность обогревателей – 4050 Вт или 4,05 кВт.

Солнечная электростанция мощностью 1 кВт за 1 зимний день сможет выдать до 1,5 кВт. В среднем, электрообогреватели работают по 8 часов в день, соответственно им необходимо 32 кВт в день. При установке солнечной электростанции 30 кВт, ежедневно она будет выдавать 45 кВт зимой (посчитано в самых суровых условиях). Если 32 кВт будет уходить на отопление, то 13 еще останется на другие бытовые приборы, и еще будет остаток.

В результатах подсчетов, солнечные батареи для электроотопления дома в Украине должны иметь мощность 30 кВт. Но такая электростанция имеет колоссальное количество преимуществ, и чуть позже мы про них расскажем. А пока необходимо подсчитать необходимое количество батарей для отопления.

Сколько нужно солнечных батарей для отопления дома?

Электростанция 30 кВт – это далеко не маленькая станция, площадь панелей может достигать до 200 м². Для стабильной мощности солнечной электростанции 30 кВт устанавливаютот 105 до 110 панелей. Такого количества вполне достаточно отопления дома и других нужд. Если учитывать динамические системы солнечных панелей, тогда их количество будет значительно меньше, но и система обойдется дороже.

Солнечные батареи для электрического отопления можно устанавливать не только на крышу дома, но и в любой местности участка с доступом к южной стороне (солнечной). Крыша гаража, летней кухни, мастерской, бани или отдельные участки на земле также служат отличной платформой для солнечных панелей.

Насколько выгодная инвестиция в солнечные батареи, чтобы отапливатьдом электричеством?

Электроотопление зимой заберет большую часть выработанной электроэнергии, но необходимо понимать, что она Ваша и ее поступление стабильное. Каждый день зимой солнце освещает нашу землю, а солнечные панели работают постоянно. В дождь, снег, туман панели будут вырабатывать тот минимум, о котором мы писали. И перебои со светом из-за халатности электриков или урагана – Вам не грозят. Это огромнейший плюс!

Читайте также:  Как зависит температура теплоносителя от температуры снаружи?

Отопление Вам необходимо только 5 месяцев из 12, соответственно остальные 7 месяцев будут давать огромную прибыль по «Зеленому» тарифу. Хотите конкретных цифр?

  1. Стоимость солнечной электростанции 30 кВт – 22 000 $;
  2. Годовая выработка такой электростанции – 31 000 кВт*час;
  3. Сегодня «Зеленый» тариф – 0,18 Евро/кВт*час;
  4. Годовая прибыль от станции – 5 500$ (с учетом налогов, и небольшим % риска).

Полная автономность, постоянная прибыль и масса других преимуществ ожидают при установке солнечных батарей. Солнечные батареи вытянут электрическое отопление, но для этого необходимо будет немало вложить в их покупку. 5-6 лет и они полностью окупят себя, а дальше будут работать в огромный плюс.

Электрическое отопление – это единственный тип обогрева, который может в паре работать с солнечной электростанцией. Газовые и твердотопливные котлы будут обходиться дороже, в то время, как электроотопление будет работать бесплатно. Мы рекомендуем использовать керамические обогреватели украинского производства. Интернет-магазин экономного отопления «Теплодар» предоставляет обогреватели Венеция по смешным ценам. Вы сможете сэкономить уже на стадии покупки системы отопления.

Если в Вашем доме газовое отопление, прочтите статью:«Цены на газ в Украине в 2019г для населения. Выгодно газовое отопление?»

А если Вы живете в квартире, Вам будет интересна статья: «Как оформить, узаконить электроотопление в квартире? Основные правила»

Принцип работы солнечной панели

Как уже упоминалось выше, комплект солнечной батареи для дачи состоит из четырех компонентов, главным из которых является панель. Она изготавливается из фотоэлементов. В свою очередь, фотоэлемент – это видоизмененная песчинка, которая нагревается под воздействием солнечных лучей. Взаимодействуя с тонким слоем фосфора, фотоэлементы проводят солнечную энергию к инвертору.

Принцип работы солнечной панели

Батарея состоит из множества фотоэлементов

Как работает инвертор?

Принцип работы солнечной панели

Инвертор – это специальное устройство, которое работает под определенным напряжением (от 150 до 1000 В). Он генерирует солнечную энергию, которая уже частично переработана панелью, в электрическую. Излишки электроэнергии, не используемые жителями дома, отправляются в аккумулятор. Там они накапливаются на случай, если произойдут перебои с электросетью.

Этапы преобразования солнечной энергии в электрическую

Принцип работы солнечной панели

Так выглядит полная схема подключения панелей

Установка солнечных батарей на крыше

Эффективность работы гелиопанелей во многом зависит от правильного их размещения. При установке солнечной батареи на крышу дома, следует соблюдать ряд правил. Во-первых, устанавливать их нужно с наиболее освещённой стороны, то есть с южной и восточной. Другой немаловажный фактор, это угол наклона панели по отношению к горизонту. Поскольку солнце движется под некоторым углом к земле, то и его лучи падают также под наклоном.

Как использовать солнечные батареи, чтобы максимально полно улавливать солнечное излучение? Специалисты рекомендуют выбирать угол наклона плоскости батареи в соответствии с широтным расположением населённого пункта. Например, Москва находится на широте 55 градусов, значит, и солнечную батарею на московских крышах лучше всего устанавливать под углом 55опо отношению к плоскости земли.

Установка солнечных батарей на крыше

Удобство и практичность использования фотоэлементов

Для многих хозяев намного проще приобрести всю систему солнечных коллекторов и установить конструкцию, которая будет обеспечивать дом полноценным теплом и электричеством. Но есть фактор против, это наличие рабочей системы с солнечным генератором, которая уже используется для подачи тепла и электричества. Зачем покупать новое оборудование, когда проще приобрести некоторое количество дополнительных элементов для усиления уже существующей системы.

Бюджетным вариантом станут кремниевые панели с производительностью в 23-25%. В этом случае к источнику тока нужно подключить отопительный прибор, работающий на электрическом питании, например, котел с распределительной разводкой. При правильной интеграции и подаче электрической энергии, ее хватит на систему отопления и ГВС. Объекты, оснащенные панелями для получения энергии из солнечных лучей, можно узнать сразу, на их крышах располагаются панели, занимающие практически всю площадь поверхности. Если пространства кровли недостаточно, хозяева используют отдельно стоящие конструкции.

Читайте также:  Выбираем краску для труб отопления в квартире

Определить точное количество потенциальной энергии, требуемой для снабжения дома, невозможно.

Поэтому быстро сформировать и отладить систему солнечных батарей для дома не получится, на практике всегда возникают препятствия:

  • Переменчивость погоды. Это встречается даже в самых засушливых регионах, и отследить изменения невозможно.
  • Нерегулярность подачи электричества. Например, на Севере зимой световой день короткий, поэтому почти все количество переработанной энергии солнца уйдет на освещение строения. А при сниженной интенсивности света, проблема с отоплением встанет особенно остро.
  • Поломки. Регулярная профилактика, осмотр, подновление снизят угрозу выхода оборудования из строя, но от появления дефектов никто не застрахован. Могут сломаться отдельные элементы, отойти контакты; повредится защитная поверхность и прочее.

Для полноценного расчета эффективности системы требуется не менее 2-3-х лет. В процессе эксплуатации проверяется достаточность количества фотоэлементов, обнаруживаются дефекты в теплоизоляции дома, иногда приходится докупать панели или снижать отапливаемую площадь. Например, в странах Европы, где зимы отличаются мягким климатом, не отапливаются спальни, цокольные этажи и другие помещения в доме.

Рекомендуем к прочтению:Комбинированная отопительная система для частного дома

Сколько нужно солнечных батарей для отопления дома

В Европе и Америке уже давно используют энергию солнца для выработки электроэнергии. Солнечные батареи используют не только для работы электротранспорта, в космических целях, или работы маленького карманного калькулятора.

Очень распространенным оказался способ отопления домов с помощью солнечных рубежом многие частные коттеджи, дачи и дома оснащены на крышах панелями, которые питаются солнечными лучами. Сколько надо солнечных батарей для отопления дома, должен определить специалист.

Но первые расчеты владелец частного дома может сделать сам.

Плюсы использования солнечных батарей для отопления дома

Хозяин частного дома определенно экономит на отоплении. По информации специалистов, солнечная энергия может обеспечить жилье до 70% по отоплению, естественно снижая затраты на оплату за тепло. Используя солнечные батареи, хозяин дома не загрязняет окружающую среду, так как не сжигает газ, дрова или уголь.

Можно раз и навсегда забыть об опасности пожара в доме. Система отопления жилого помещения с помощью солнечной энергии не станет причиной возгорания. Также такая система полностью носит автономный характер.

Отопление частного дома с помощью солнечных батарей

Помимо самих панелей солнечных батарей, для обеспечения отопления в доме следует не забывать о других элементах отопительной системы:

  • солнечный модуль;
  • насосы для перекачки по систему теплоносителей;
  • Сколько нужно солнечных батарей для отопления дома
  • контроллер;
  • баки для горячей воды до 1000 литров.
  • Также смотрите расчет аккумуляторов необходимых для солнечных батарей.

    Сколько солнечных батарей нужно для отопления дома?

    Количество солнечных батарей зависит от того, какое пространство нужно отопить. На крышу дома можно поставить панель с мощностью в 800 Вт. Тогда батарея обеспечит энергией один обогреватель. Панель на 8 кВт вполне сможет обогреть несколько комнат в доме. Если вы приобретете батарею с еще большим количеством элементов, тогда сможете обогреть весь дом.

    А для того, чтобы помимо теплоты в вашем хозяйстве еще и домашние приборы брали электроэнергию от солнца, следует раскошелиться на схему общей мощностью до 20 кВт. Поэтому вопрос о количестве солнечных батарей для отопления в вашем доме, зависит также и от мощности самой панели и от того, хотите ли вы отапливать всю площадь дома, либо же только его часть.

    Следует не забывать, чтобы воплотить в жизнь идею отопления дома с помощью солнечной энергии, нужна большая площадь для размещения солнечных батарей. Советуем, прежде чем сразу решать, сколько панелей потребуется, обратитесь за рекомендацией к специалистам, будет ли достаточно площади на вашей крыши, чтобы реализовать задуманное.

    Интересная публикация?

    Поделись с друзьями!

    Комплектация

    В стандартный комплект солнечных батарей обычно входит:

    • Солнечный вакуум коллектора;
    • Контроллёр, в его задачу входит слежение за нормальной работой всей системы;
    • Насос, он подаёт теплоноситель к накопительному баку коллектора;
    • Ёмкость объёмом в 500-1000 литров для горячей воды;
    • Электрический тэн и тепловой насос;
    Читайте также:  Как работает и из чего состоит нагреватель воды

    Непосредственно входят в стандартный набор при покупке:

    • Контроллёр зарядов;
    • Инвертор;
    • Набор аккумуляторов;
    • Автоматы постоянного тока;
    • Набор кабелей и их разъёмов;
    • Зарядные устройства;
    • Солнечные водонагреватели;

    В таблице ниже приведена стоимость каждого элемента отдельно:

    Название Цена
    1. Контроллёр заряда 7570 рублей
    2. Инвертор 8340 рублей
    3. Набор аккумуляторов 1800 рублей
    4. Автоматы постоянного тока 30000 рублей
    5. Набор кабелей и их разъёмов 1500 рублей
    6. Зарядные устройства 24630 рублей
    7. Солнечные водонагреватели 15700 рублей

    Чаще всего люди покупают полные комплекты солнечных батарей, именно для них есть таблица, которая поможет разобраться, что лучше купить:

    Название комплекта Цена Характеристики
    1. «Освещение» 19000 рублей Максимальная мощность поглощения солнечных лучей и преобразования – 50 Вт, минимальная – 0,4 Вт. Рабочее напряжение – 300 Вт, минимальное – 12 Вт.
    2. «Дачный» 95000 рублей Максимальная мощность поглощения солнечных лучей и преобразования – 520 Вт, минимальное – 0,8 Вт. Рабочее напряжение – 600 Вт, минимальное – 24 Вт.
    3. «Система солнечных батарей 2,4 кВт МРРТ» 438000 рублей Максимальная мощность поглощения солнечных лучей и преобразования – 2460 Вт, минимальная – 5 Вт. Рабочее напряжение – 320 кВт, минимальная – 48 кВт.
    4. «Система солнечных батарей 1 кВт» 200000 рублей Максимальная мощность поглощения солнечных лучей и преобразования – 1040 Вт, минимальная – 3.3 Вт. Рабочее напряжение – 1500 Вт, минимальное – 24 Вт.
    5. «Дачный 2» 95000 рублей Максимальная мощность поглощения солнечных лучей и преобразования – 520 Вт, минимальная – 1.6 Вт. Рабочее напряжение – 600 Вт, минимальное – 24 Вт.

    Варианты самостоятельной сборки нагревательной системы

    • располагаем тару на крыше. Ее следует монтировать с южной стороны крыши;
    • поверхность крыши нужно покрыть металлическим листом с блестящей поверхностью;
    • поверх него кладем трубы;
    • подключаем их к бочке и емкости для нагретой воды.

    Вариант солнечного самодельного коллектора

    • стальные коробки;
    • несколько плоских стальных радиаторов;
    • стекло;
    • металлопластиковые элементы — фитинги и трубы.

    Сборки системы в данном случае происходят следующим образом:

    • стальные коробки монтируются на крыше;
    • туда укладываются радиаторы;
    • сверху накрываем их стеклом. Это позволит уменьшить время нагрева воды;
    • трубки нужно укладывать с уклоном вниз;
    • обязательно следите, чтобы верх устройства располагался ниже накопительного бака;
    • на чердаке устанавливается пластиковая бочка с водой. Подходящий объем — 160 л;
    • ее нужно соединять с радиатором и водопроводом при помощи металлопластиковых устройств — фитингов и трубок. Саму трубку с водой нужно подключить несколько выше его середины бака;
    • внизу радиатора ставятся дренажные краны. С их помощью происходит слив воды в холодное время суток.

    Вариант с пластиковой бочкой

    Третий вариант. Применяется для обогрева достаточно большого помещения. Имеет эффективность на уровне 45-55%. Для создания системы обогрева такого типа вам понадобятся следующие материалы:

    • любой теплоизоляционный материал;
    • деревянная рамка, имеющая фанерное днище;
    • сетка из металла черного цвета;
    • дефлектор;
    • прозрачный лист поликарбоната;
    • несколько вентиляторов

    Сборка конструкции осуществляется следующим образом:

    • сверлим в рампе круглые отверстия. Они прорезаются для забора воздуха;
    • для отвода горячего воздуха делаем прямоугольные отверстия вверху рамы;
    • на ее дно кладем теплоизоляционный материал. В качестве аккумулятора тепла будет выступать металлическая черная сетка;
    • вентиляторы, встраиваемые в круглые отверстия;
    • затем монтируем опорные планки для дефлектора. После этого устанавливаем сам дефлектор. Он будет формировать воздушный поток;
    • сверху устанавливаем прозрачный лист.

    Готовая конструкция

    С помощью такого агрегата можно эффективно осуществлять обогрев дома, а также нагрев воды.