Chi di noi non sogna una fonte di elettricità gratuita alla quale potersi allacciare tutti? elettrodomestici e dimenticare per sempre le bollette della luce. Stranamente, tali fonti esistono e vengono utilizzate con successo non solo nell'industria, ma anche nella vita di tutti i giorni, anche per fornire elettricità alle singole case private. Mulini a vento, pannelli solari: queste famose invenzioni convertono un tipo di energia in un altro senza inquinare ambiente e non richiedono costi di carburante. Naturalmente, non possono essere definiti assolutamente gratuiti; tali installazioni sono piuttosto costose, ma i risparmi derivanti dal loro utilizzo giustificheranno presto tutti i costi. C'è un'opinione che fonti alternative L'elettricità è buona per le case private, ma in realtà viene utilizzata con successo in condizioni di appartamento. In questo caso ottima soluzioneè installare sul balcone dei pannelli solari compatti e facili da usare.

I pannelli solari per un appartamento su un balcone dovrebbero essere piccoli ma abbastanza potenti. Poiché il loro potere dipende direttamente dalle loro dimensioni, è necessario cercare un compromesso. Le batterie sono pannelli costituiti dai seguenti elementi:

• batteria;
• batteria direttamente solare composta da fotocellule;
• inverter;
• sistemi di controllo.

Assemblare il sistema da soli non è difficile, quindi puoi installarlo e collegarlo da solo, senza ricorrere ai servizi di specialisti. La batteria solare con tutti i suoi componenti non occupa molto spazio e si trova completamente all'interno del balcone. Durante il funzionamento non richiede cura speciale– è sufficiente pulirlo dalla polvere e dallo sporco se necessario.

L'unico requisito è la presenza di un impianto di riscaldamento sul balcone o almeno di uno strato isolante su tutto il perimetro. L'apparecchiatura è sensibile a temperature negative e dentro periodo invernale può funzionare con grandi perdite di energia.

Installazione di pannelli solari in un condominio

Gli elementi del sistema sono disposti sul balcone in modo tale da non ingombrare la superficie utile e allo stesso tempo svolgere efficacemente le loro funzioni. Il componente più grande è la batteria. Può essere posizionato proprio sotto il soffitto, montato a parete, dove non disturberà nessuno. Sul vetro o sul telaio della vetrata è montato il pannello solare che cattura l'energia solare e la converte in elettricità. Allo stesso tempo, non essendo del tutto trasparente, svolge il ruolo di colorazione e protegge in modo affidabile dalle radiazioni ultraviolette.

Il principio di funzionamento di una batteria solare

Una batteria solare è innanzitutto un insieme di fotocellule che, collegate tra loro, formano un pannello. La particolarità delle fotocellule sta nella loro capacità di generare energia elettrica sotto l'influenza della luce solare, che lo rende praticamente libero. La quantità di energia prodotta dipende dal materiale del pannello e dalla sua area. Pertanto, l'uscita è una corrente elettrica continua, che entra nell'inverter, dove viene convertita in corrente alternata e può essere utilizzata nella vita di tutti i giorni. Poiché le prestazioni della batteria dipendono da molti fattori (stagione, condizioni atmosferiche, ora del giorno), l'energia deve essere immagazzinata per un uso futuro, ed è per questo che viene utilizzata la batteria. Accumula energia elettrica in sé, per poi rilasciarla gradualmente anche quando non c'è il sole e la batteria non svolge le sue funzioni.

Una delle caratteristiche principali di qualsiasi batteria solare è il materiale delle fotocellule. Tra i più apprezzati:

• I policristalli di silicio sono oggi il materiale più popolare, combinando un prezzo accessibile e buone caratteristiche prestazionali. I pannelli in polisilicio sono facili da installare, quindi chiunque può assemblarli. Loro tratto caratteristico – Colore blu una superficie dalla quale possano essere facilmente riconoscibili;
• I monocristalli di silicio sono più produttivi, ma il loro costo è molto più elevato. Un altro inconveniente è la loro forma poligonale. Non consente di adattare i singoli cristalli singoli uno dopo l'altro, quindi superficie di lavoro Di conseguenza, i pannelli non sono continui, ma presentano numerosi spazi vuoti, il che riduce l'area utilizzabile;
• Il silicio amorfo è il meno efficiente di tutti i tipi di silicio e il più economico. Viene utilizzato nei casi in cui non è richiesto ad alta potenza batterie o a scopo di risparmio;
• Il tellururo di cadmio viene applicato al vetro sotto forma di una pellicola il cui spessore è inferiore a 0,5 mm. La pellicola stessa può essere opaca o trasmettere parzialmente la luce, quindi può essere utilizzata anche come tinta per i vetri delle finestre;
• Il CIGS è un semiconduttore, dal quale vengono prodotte anche le celle solari sotto forma di pellicola, ma la sua efficienza è superiore a quella del tallururo di cadmio.

La scelta dei materiali è piuttosto ampia e per scegliere quello giusto è necessario capirli caratteristiche operative. Le celle solari meno efficienti costano meno, ma richiedono un’area del pannello più ampia, quindi il risparmio è relativo. La differenza di prestazioni è piuttosto ampia. Per esempio, metro quadro i pannelli in silicio monocristallino possono produrre fino a 125 W e in silicio amorfo – 50 W.

SU mercato moderno Le celle solari monocristalline e policristalline sono le più richieste. I primi hanno un'efficienza di circa il 13%, la loro durata è di circa 30 anni, ma le loro prestazioni dipendono fortemente dalle condizioni meteorologiche. La massima efficienza può essere ottenuta solo in una giornata soleggiata e limpida, ma con tempo nuvoloso è notevolmente ridotta. Le celle solari policristalline sono meno efficienti: loro massima efficienzaè del 9%, anche la loro durata è leggermente inferiore - fino a 20 anni, ma la loro prestazione è praticamente indipendente dalle condizioni atmosferiche.

Installiamo i pannelli solari sul balcone con le nostre mani

Pro e contro di una batteria solare

Gli indubbi vantaggi di questa fonte energetica includono:

• completa indipendenza dalla disponibilità di fonti di combustibile (come l’energia solare), con conseguente energia praticamente gratuita;
• rispetto dell'ambiente associato all'assenza di prodotti di combustione o di lavorazione;
• lunga durata, a seconda del materiale delle fotocellule, ma comunque non inferiore a 20 anni;
• affidabilità, garantita da un design semplice e fisso. I componenti statici del sistema raramente falliscono;
• facilità d'uso Il pannello solare non necessita di cure particolari; basta semplicemente pulirlo periodicamente, lavando via la polvere.

Nonostante tutti i suoi vantaggi, la batteria solare presenta anche una serie di svantaggi:

• dipendenza della produttività dell'impianto dall'ora del giorno e dalle condizioni meteorologiche. Più forte e a lungo splende il sole, maggiore è l'energia generata dalla batteria, ma di notte o con tempo nuvoloso la quantità di elettricità generata è minima;
• costo alto. L'energia in uscita è infatti gratuita, ma bisogna pagare molti soldi per il sistema stesso, anche se col tempo queste spese verranno ripagate;
• bassa produttività;
• la necessità di isolamento e riscaldamento della stanza in cui verrà posizionato il sistema.

Collegamento alla batteria solare

Vale subito la pena notare che non è necessario abbandonare completamente i servizi di alimentazione centralizzata. La batteria solare, nonostante tutte le sue qualità positive, rimane una fonte di energia alternativa e aggiuntiva, la cui quantità è limitata. Maggiori dettagli qui. Il primo passo è abbandonare l’uso di elettrodomestici potenti e troppo “golosi”, privilegiando quelli a risparmio energetico e a basso consumo. Per alcuni, tali passaggi possono essere associati a determinati problemi, poiché non tutti gli elettrodomestici possono essere sostituiti con analoghi con un consumo energetico ridotto. È per questi casi che è necessario lasciare la possibilità di connettersi alle reti elettriche pubbliche.

Una batteria solare può fornire la quantità necessaria di elettricità per un appartamento, ma anche il collegamento parziale dei singoli dispositivi ad essa consentirà un buon risparmio.

Installazione di pannelli solari

Installazione di pannelli solari sul balcone

Prima di decidere definitivamente di installare un pannello solare, è necessario valutare i pro e i contro. Ancora una volta, vale la pena ricordare che il balcone deve essere isolato e che la temperatura qui non deve scendere al di sotto del livello specificato nelle istruzioni. Idealmente, è meglio riscaldare questa stanza, ma ciò non è sempre possibile. Per ogni evenienza, è necessario lasciare la possibilità di collegare l'impianto alla rete elettrica generale della casa.

Installare i pannelli solari sul balcone di un appartamento è abbastanza semplice. I suoi pannelli sono fissati ad un telaio in angolo di metallo, che è fissato saldamente alle strutture portanti dell'edificio: pareti o solai. Quando si sceglie una posizione per i pannelli, è necessario ricordare che dovranno essere puliti regolarmente, quindi la loro superficie dovrebbe essere a portata di mano. Le fotocellule generano la massima quantità di energia quando la luce solare le colpisce ad angolo retto, ma durante tutto l'anno il sole cambia posizione, quindi i pannelli devono ruotare con un angolo di circa 12º.

Installazione di pannelli solari in casa

Per installare una batteria solare avrai bisogno di:

• una lastra di vetro da 700x1050x4 mm (sostituibile con plexiglass);
• fotocellule, 48 pezzi. Possono essere acquistati online se non ci sono negozi specializzati nelle vicinanze. Le fotocellule verranno installate in 4 file da 12 pezzi ciascuna;
• angolo in alluminio 20x20 mm;
• barre saldanti;
• saldatore;
• lattina;
• flusso;
• multimetro;
• sigillante.

Sequenza di assemblaggio della batteria solare:

• realizzazione di un involucro su cui vengono fissati i pannelli con fotocellule. Si tratta di un telaio saldato da un angolo in alluminio, le cui dimensioni superano di 5-10 mm le dimensioni del vetro. Lo spazio tra il vetro e il telaio è riempito con sigillante, che aumenta la resistenza della struttura;
• saldatura delle fotocellule. Quando lavori con loro, devi stare attento, perché sono molto fragili e allo stesso tempo costosi. Per fissare saldamente gli elementi esterni, questi sono saldati alle sbarre;
• preparare il vetro pulendo accuratamente e trattando con sgrassatore;
• installare il vetro in un telaio in alluminio e fissarlo nella posizione desiderata;
• fissaggio delle fotocellule su una superficie di vetro. Devono esserci degli spazi tra le singole fotocellule;
• controllare la qualità della saldatura;
• applicare il sigillante lungo il perimetro della base in vetro, al centro e riempire con esso tutti gli spazi vuoti;
• finitura rovescio pannelli con vernice acrilica.

Installazione di pannelli solari sul balcone Installazione di pannelli solari Installazione di pannelli solari sul balcone con le proprie mani

Le moderne tecnologie vengono attivamente introdotte vita quotidiana. Ora i pannelli solari domestici sono uno sviluppo popolare utilizzato dai proprietari case di campagna. La conversione dell'energia termica in energia elettrica consente ai residenti estivi di risparmiare denaro durante la stagione calda, ma questo ripaga il costo iniziale dell'installazione?

Quando si acquistano pannelli solari per casa di campagna Tieni presente che non saranno i pannelli solari stessi a costare di più, ma la loro installazione. Per garantire che il sistema funzioni senza intoppi in primavera e estate, è necessario acquistare un regolatore di carica, un inverter con funzione di registrazione e archiviazione dei dati (SD), batterie per l'accumulo di energia, corrente continua, fusibile e cavi per il collegamento di tutti gli elementi del sistema e il collegamento agli apparecchi elettrici.

Il peso totale di tutti i componenti varia da 50 a 700 kg, il che causa difficoltà durante il trasporto: è necessario ordinare un camion o negoziare separatamente con l'azienda venditrice dell'impianto solare per la consegna e l'installazione. Di norma, nel secondo caso, il trasporto è più economico: l'azienda offre uno sconto ai clienti.

Potenza e prezzo

Se stai acquistando un pannello solare per la tua casa, è più efficace calcolare il prezzo in base al consumo energetico medio giornaliero. Di norma, una famiglia di 2-3 persone, se vive in appartamento, spreca circa 194 kW al mese utilizzando con parsimonia gli elettrodomestici. Si tratta di circa 6,5 ​​kW al giorno, o 271 Wh/giorno.

Nella dacia il consumo energetico aumenta poiché la superficie coperta è maggiore. Tuttavia, con tempo soleggiato, l'impianto può essere utilizzato come fonte di energia indipendente se il consumo è fino a 5 kWh al giorno, ma il costo di sistemi così potenti raggiunge i 700 mila rubli.

Tipi di pannelli solari

Se intendi acquistare pannelli solari per la tua casa, il costo del kit dipende direttamente dallo scopo per cui è progettato l'impianto:

• i piccoli pannelli solari da 50-300 Wh sono progettati per alimentare piccoli dispositivi come un telefono o una radio, nonché per l'illuminazione. Questa potenza è sufficiente per fornire energia a una guest house per il fine settimana. Il costo di installazione è di circa 20.000-70.000 rubli;
• i sistemi con una potenza di 500-1000 Wh sono adatti per un uso costante, ma allo stesso tempo è necessario ridurre il tempo di funzionamento dei dispositivi ad alto consumo energetico: TV, stufa elettrica, ecc. Tali installazioni possono fungere da fonti permanenti di piccole case. Costo fino a 200 mila rubli;
• gli impianti solari con 2-3 kW di potenza sono adatti per la vita familiare tutto l'anno, ma per garantire un approvvigionamento energetico affidabile in inverno, si consiglia di installare fonti ausiliarie, ad esempio generatori di combustibile liquido. Costo fino a 600 mila rubli.
• i potenti generatori solari che costano fino a 900 mila rubli sono intesi esclusivamente come fonti indipendenti. Producono più di 5,4 kW e possono fornire anche riscaldamento e riscaldamento dell'acqua. In inverno si consiglia di utilizzare tipi di energia alternativi: generatori diesel o energia eolica, poiché l'energia solare (termica) di solito non è sufficiente.

Se non vivi in casa di campagna costantemente, si consiglia di non acquistare centrali solari ad alta potenza. Le batterie accumuleranno rapidamente energia in tua assenza e per il resto del tempo l'installazione sarà inattiva.

Installazione della batteria fai da te

Puoi installare tu stesso i pannelli solari per la tua casa, ma questo lavoro è piuttosto scrupoloso: devi collegare le batterie al sistema di alimentazione principale tramite cavi. Il minimo errore nei calcoli e la casa viene diseccitata prima che arrivino gli elettricisti. I professionisti in questo campo raccomandano ai dilettanti di non provare nemmeno a eseguire l'installazione da soli: il costo delle riparazioni in caso di guasto sarà molte volte superiore al prezzo dei servizi di un ingegnere competente.

I proprietari di case private e cottage sono molto fortunati: possono installare interi campi di pannelli solari sui loro tetti, combinarli sistema centrale fornitura di energia elettrica dal solare e, in definitiva, risparmiare in modo significativo. Cosa dovrebbero fare i residenti dei grattacieli urbani? I pannelli solari per un appartamento sono un'utopia o una realtà?

Installazione

Naturalmente, l'installazione di un sistema solare a tutti gli effetti in un appartamento cittadino standard è piuttosto problematica. E la prima difficoltà da affrontare è il posizionamento dei pannelli solari stessi. Inoltre non è solo una questione di dimensioni, è soprattutto una questione di orientamento rispetto al sole. Dopotutto, i raggi devono cadere sulla superficie della foto con una certa angolazione, altrimenti il ​​pannello non funzionerà. Ma come ottenere questo risultato in un condominio?

Va bene se il balcone è rivolto nella giusta direzione. E se no? Un altro possibile variante– installazione di pannelli solari sul tetto della casa. Ma questo è giustificato se l'appartamento si trova all'ultimo piano. In caso contrario, la perdita di energia nei cavi potrebbe essere eccessiva.

È vero, c'è un'altra possibilità. Questo è l'acquisto di batterie flessibili a film sottile. Oggi vengono realizzati prodotti su cui è possibile incollare vetro della finestra come una tinta normale. Questa opzione è abbastanza giustificata se le finestre dell'appartamento hanno un'area sufficiente (i moduli a film sottile sono di grandi dimensioni). Ma ancora una volta, tutto dipende dalla posizione delle finestre.

Equipaggiamento opzionale

Se è possibile installare pannelli solari in un appartamento, è necessario pensare ad apparecchiature aggiuntive. Dopotutto, l'energia generata deve essere immagazzinata da qualche parte. Ciò significa che è necessario acquistare batterie (preferibilmente agli ioni di litio, hanno una durata di ciclo più elevata). Avrai bisogno anche di un regolatore di carica e di un inverter per convertire la corrente continua in corrente alternata regolare.

I pannelli stessi devono essere selezionati in base al consumo energetico medio giornaliero. Ad esempio, il costo di un appartamento è di circa 200 kW al mese. Questo produce circa 6,6 kW al giorno. Ciò significa che abbiamo bisogno di pannelli con una potenza totale media di circa 6,6 kW/giorno. Se non riuscite a trovare esattamente i pannelli corrispondenti a questo valore potete prendere quelli più vicini. Ad esempio, due modelli con una potenza di 240-250 W genereranno poco più di 5 kW di energia al giorno. Per conservarlo sono adatte due batterie (gel o ioni di litio), ad esempio 12 V/220 A/h. È inoltre necessario acquistare l'inverter e il controller di carica appropriati.

Opportunità economica

Questa è la configurazione approssimativa di un sistema solare medio per un appartamento. Resta da vedere quanto sia economicamente giustificata la sua installazione. Il prezzo di una batteria da 25 W è di 10-15 mila rubli. Di conseguenza, due battute costeranno 20-30 mila. A questo punto dobbiamo aggiungere i costi delle altre apparecchiature e diventerà chiaro che una stazione solare per appartamento non è un piacere così economico. Tali costi sono giustificati solo in condizioni di interruzioni di corrente regolari e prolungate.

Pertanto è meglio usare opzione combinata. Cioè, progettare un sistema solare come fonte di energia di riserva. Quindi puoi acquistare pannelli solari meno potenti e batterie a minore consumo energetico. Di conseguenza, il costo complessivo diminuirà drasticamente. E un tale sistema sarà sufficiente per mantenere l'illuminazione di emergenza nell'appartamento per diverse ore.

Condominio soleggiato

Un'altra opzione è installare una stazione solare per tutta la casa. Ciò richiede la partecipazione di tutti i residenti. Naturalmente, il costo totale di un tale sistema sarà molto più alto, ma i costi di un singolo appartamento saranno significativamente inferiori rispetto a quelli approccio individuale. E la produttività di una stazione domestica così comune sarà significativamente maggiore.

Inoltre, tale soluzione presenterà molti altri vantaggi:

• Non ci saranno problemi con l'installazione dei moduli stessi, poiché potranno essere posizionati liberamente sul tetto e sulla parete sud dell'edificio;
• Semplificazione dell'installazione, poiché i tetti della maggior parte dei grattacieli sono piatti;
• Nessuna ombreggiatura come tetti grattacieli aperto alla luce del sole;
• Possibilità di utilizzare l'energia accumulata per l'illuminazione notturna dell'edificio e il funzionamento degli ascensori.

Pertanto, è economicamente più fattibile attrezzare non un appartamento separato, ma l'intera casa. Sebbene tutto dipenda dagli obiettivi specifici e se i pannelli solari sono necessari solo come fonte di riserva, è più semplice attrezzare solo il tuo appartamento.

Ecologia

Ciao Geektimes. Questo articolo è una continuazione della parte precedente, riguardante il caricabatterie da viaggio "". L'idea di utilizzare una batteria solare per caricare vari gadget mi è sembrata molto promettente, ma ovviamente 21 W non sono sufficienti come caricabatterie universale: vuoi essere in grado di caricare non solo con tempo soleggiato, e per questo hai bisogno una riserva di carica. Pertanto, furono acquistati pannelli solari a tutti gli effetti e iniziarono gli esperimenti con essi.

Cosa ne è venuto fuori, dettagli sotto il taglio.

Ferro

1. Pannello solare

C'è diverse varianti, ma sul balcone la limitazione principale è la disponibilità di spazio libero. Per capire l'ordine dei prezzi, una batteria da 50 W costa circa 5.000 rubli e si presenta così:

Dimensioni del pannello in mm - 540x620x30, peso 4kg.

I balconi sono disponibili in diverse dimensioni, in base alle dimensioni dei pannelli, puoi montare 2 o 4 pezzi senza problemi, ma non si adatteranno più. Per il test sono stati acquistati 2 pannelli da 50W. Una batteria di questo tipo fornisce circa 18 V sotto carico o 24 V senza di essa, il che significa che quando si utilizzano 2 batterie è necessario contare su una tensione totale fino a 50 V (ad esempio, molti convertitori DC-DC funzionare normalmente fino a 30 V). È possibile collegare le batterie in parallelo, ma in questo caso le perdite dovute alla lunghezza dei cavi saranno leggermente maggiori.

2. Controllore

Ci sono 2 opzioni qui:

- Pannelli solari + controller + batteria

Questo è un design classico: il controller carica la batteria quando c'è il sole, l'utente utilizza questa energia quando ne ha bisogno.

Questo sistema presenta diversi vantaggi:

L’energia può essere utilizzata in qualsiasi momento, non solo quando c’è luce,
- la possibilità di collegare un inverter e ricevere un'uscita a 220 V,
- come bonus, una fonte di riserva in casa in caso di interruzione di corrente.

C'è solo un inconveniente: l'uso di una batteria ad alta capacità uccide fondamentalmente la compatibilità ambientale dell'idea di questo evento. Il numero di cicli di carica/scarica delle batterie è limitato, non amano lo scaricamento eccessivo e inoltre sia le batterie che i controller sono piuttosto costosi. Il prezzo del controller varia da 1000 rubli per la versione PWM più economica, a 10.000-20.000 rubli per una versione più costosa (ed efficace) con supporto MPPT (puoi leggere cos'è MPPT). Il prezzo della batteria parte da 5000 rubli per una normale batteria al gel da 40-50 Ah, alcuni utilizzano batterie LiFePo4, che ovviamente sono più costose.

-Inverter collegato alla rete

Questa tecnologia è la più promettente al momento.

Il punto è che il convertitore converte e fornisce energia direttamente alla rete elettrica domestica. Allo stesso tempo, l'energia consumata dalla rete generale diminuisce e il contatore elettrico domestico registra valori più bassi.

Idealmente, se i pannelli solari fornissero energia sufficiente per tutti i consumatori, il valore sul contatore elettrico non aumenterebbe affatto. E se il consumo dell'appartamento/casa è inferiore alla produzione dei pannelli solari, allora il contatore registrerà l'“esportazione” di energia, di cui dovrà tenere conto l'azienda fornitrice di energia elettrica. In Russia, tuttavia, questo schema non funziona ancora: inoltre, la maggior parte dei vecchi contatori elettrici contano i “moduli” energetici, cioè Dovrai anche pagare per l'energia fornita. Sembra che nel 2017 abbiano promesso di iniziare a risolvere i problemi della microgenerazione a livello legale. Tuttavia, per i pannelli sul balcone, tutto ciò è di interesse solo teorico: la loro produzione è troppo piccola.

Il prezzo di un inverter collegato alla rete parte da $ 100, a seconda della potenza. Separatamente, vale la pena notare i microinvettori: vengono posizionati direttamente sulla batteria e forniscono immediatamente la tensione di rete, tuttavia la potenza consigliata dei pannelli è di almeno 200 W. L'inverter è montato direttamente sulla parete posteriore del pannello solare, questo permette di collegarli in questo modo:

Ma per un balcone questo è ovviamente irrilevante.

Test

Il primo passo è stato scoprire quanta energia effettiva può essere ottenuta dai pannelli solari. Per fare ciò, ho acquistato una scheda ADC ADS1115 per Raspberry Pi per $ 15:

È semplice da usare, la tensione di ingresso è divisa da un divisore e fornita all'ingresso analogico, e in uscita abbiamo valori digitali. Sono disponibili fonti per lavorare con gli ADC. È stato acquistato anche un sensore di corrente ACS712, un sensore di tensione è stato realizzato da un gruppo di resistori (c'era solo un valore a casa). Come carico è stata installata una normale lampadina da 100 W. Ovviamente non funzionava a 48 volt (la lampadina è progettata per 220 V), ma brillava solo a malapena. La resistenza della spirale è di 42 Ohm, il che ci consente di stimare approssimativamente la potenza in base alla tensione (sebbene la resistenza di una lampada a incandescenza non sia lineare, ma va bene per una stima approssimativa).

La prima versione di prova appariva così:

I tecno-feticisti non dovrebbero guardare!

Il codice sorgente è stato aggiornato in modo che i dati e l'ora corrente siano stati salvati in CSV e sul Raspberry Pi è stato lanciato un server web per scaricare i file sulla rete locale.

I risultati per una tipica giornata abbastanza limpida con tempo parzialmente nuvoloso appaiono così:

Si può vedere che il picco di tensione si verifica al mattino presto, il che è una conseguenza installazione errata pannelli: idealmente non dovrebbero stare in posizione verticale.

Ed ecco come si presenta un “fallimento” il giorno in cui si sono alzate le nuvole e ha iniziato a piovere:

Considerando che la tensione è di 44 V e la resistenza del filamento della lampada è di 42 Ohm, possiamo stimare approssimativamente (ignoriamo la non linearità della resistenza della lampada) che nel migliore dei casi la potenza ricevuta è P = U*U/R = 46 W. Purtroppo, l'efficienza di un pannello da 100 watt se installato verticalmente non è molto buona: i raggi del sole non cadono sul pannello ad angolo retto. Nel peggiore dei casi (nuvoloso, pioggia) la potenza scende anche a 10W. In inverno e in estate, anche l’energia totale ricevuta sarà diversa.

L'esperimento di trasferire l'energia direttamente in rete non ha avuto successo: un inverter da 500 watt da 45 watt semplicemente non funzionava. In linea di principio, questo era previsto, quindi l'inverter verrà lasciato per il futuro finché non ci trasferiremo in un luogo con un balcone più grande.

Di conseguenza, vista la decisione di abbandonare le batterie tampone, l'unica opzione funzionante era quella di utilizzare direttamente i convertitori dc-dc: ad esempio, un convertitore del genere può caricare qualsiasi dispositivo USB, e alla sua uscita è già presente un connettore USB:

Esistono modelli leggermente più costosi, hanno una corrente massima più elevata e un numero maggiore di connettori USB:

C'è anche l'idea di trovare un convertitore DC-DC per caricare un laptop, ce n'è una vasta selezione su eBay;

Conclusione

Questo sistema è di natura sperimentale, ma in generale possiamo dire che funziona. Come puoi vedere dal grafico, dalle 7:00 alle 17:00 circa la potenza fornita dai pannelli è superiore a 30 W, il che in linea di massima non è poi così male. Con tempo molto nuvoloso i risultati sono, ovviamente, peggiori.

Ovviamente non si parla di fattibilità economica: se generi 40 Wh in 7 ore, in una settimana verranno generati 2 KWh. Ognuno può stimare da solo il ritorno in termini di prezzi della propria regione. La questione, ovviamente, non è il prezzo, ma l'acquisizione di esperienza, che è sempre interessante.

Ma dove mettere l’energia è ancora una questione aperta. Usare 40 W per caricare i dispositivi USB è eccessivo. Su eBay ci sono inverter per collegamento alla rete da 300 W con una tensione operativa di 10,5-28 V, ma ci sono poche recensioni a riguardo e non voglio spendere 100 dollari per un test. Se non viene trovata una soluzione adeguata, possiamo supporre che un pannello da 50 watt sia ottimale per un balcone: può caricare vari gadget, la ridondanza in questo caso è minima.

Almeno ora tutti i dispositivi digitali domestici (telefoni, tablet) sono stati convertiti in “energia verde” senza guai speciali. Esiste ancora l'idea di prendere in considerazione l'utilizzo di una batteria tampone LiFePo4, ma la questione della scelta sia della batteria che del controller è ancora aperta.

Inoltre: come suggerito nei commenti, è possibile utilizzare una batteria al piombo, ad esempio quella per auto. Sì, questa è un'opzione davvero economica e funzionante; con un pannello da 100 watt, sarà sufficiente qualcosa come questo controller, che costa solo $ 10-20 su eBay.

Le fonti energetiche alternative stanno conquistando attivamente il mercato dei consumatori. Circa dieci anni fa, la maggior parte delle persone non poteva immaginare la possibilità di acquisire sviluppi ingegneristici come centrale eolica o una stazione ad energia solare. Ora questo sta diventando possibile. Pannelli solari per casa: costo kit, costi installazione e Manutenzione– una soluzione conveniente per oggi.

Se parliamo di pannelli solari in termini tecnici, bisogna capire che stiamo parlando di sistemi di alimentazione fotovoltaica (PSS). Lo scopo principale di tali dispositivi è convertire l'energia della luce solare in energia elettrica in base alla legge fisica dell'effetto fotoelettrico. Il processo di miglioramento degli impianti solari per la generazione di elettricità è in corso da circa duecento anni. Attualmente l'ingegneria ha ottenuto risultati significativi nello sviluppo di apparecchiature fotovoltaiche, soprattutto in termini di azione utile– dall’1 al 46% (quota di convertiti energia solare).

Converte l'energia solare in energia elettrica

Il moderno mercato dei sistemi di alimentazione solare può essere considerato sufficientemente maturo, poiché consente di scegliere un prodotto da un numero considerevole di offerte, da un segmento di mercato molto ampio. Per rispondere alla domanda più frequente, quanto costano i pannelli solari per una casa privata, è necessario comprendere la tecnologia e caratteristiche del progetto FSE. La strutturazione dell'offerta del mercato prevede tre principali categorie di sistemi solari, in base alle loro caratteristiche funzionali, progettuali e tecniche.

La prima categoria di FSE comprende sistemi autonomi che non sono collegati alla rete di alimentazione principale. Tali sistemi funzionano sul proprio circuito di rete per alimentare direttamente le apparecchiature collegate. Massima efficienza il funzionamento è ottenuto grazie alla presenza nel kit di un dispositivo di accumulo ( batterie ricaricabili), che consente l'utilizzo dell'energia elettrica accumulata in caso di calo dell'intensità della luce solare (ovvero di ridotta potenza generata) e in caso di momenti in cui la potenza consumata supera quella generata.

La seconda categoria comprende i FSE aperti. Nella loro configurazione questi sistemi non dispongono di batterie e sono collegati alla rete elettrica principale tramite apposito inverter. Se la potenza consumata non supera la potenza generata, la rete principale viene spenta. Altrimenti il ​​FSE viene spento e il consumo viene effettuato dalla rete principale. Tali sistemi sono molto affidabili ed economici, ma se non c'è alimentazione dalla rete principale, la stazione solare non funziona.

La terza categoria è rappresentata dalle FSE combinate. Rappresentano un formato combinato della prima e della seconda categoria. Ciò gli consente di avere una qualità aggiuntiva nella sua funzionalità: l'elettricità generata o accumulata in eccesso può essere trasferita alla rete principale e avere valore commerciale.

Consiglio utile! Per garantire l'alimentazione ininterrotta in caso di interruzione simultanea della rete generale e di esposizione a condizioni meteorologiche avverse, è necessario disporre di una fonte di alimentazione di riserva. Tale fonte può essere un piccolo generatore elettrico (2-5 kW) alimentato a benzina o gasolio.

Prezzo dei pannelli solari per casa: costo del kit

È necessario risolvere il problema del risparmio sui costi energetici attraverso l'installazione di impianti solari in condizioni di piena informazione sui prezzi dell'intero set e sui costi futuri della loro installazione e funzionamento. Domande frequenti Non esiste una risposta chiara su quanto costa una batteria solare per una casa, poiché molti fattori influenzano i prezzi.

Il prezzo stabilito per l'elemento principale della cella solare (batteria solare) è in media minimo (ma anche minimo in termini di qualità) di circa 50-60 rubli. per 1 W di potenza generata. Di conseguenza, il prezzo dei pannelli solari per una casa privata con una potenza di 100 e 200 W sarà pari a 6.000 e 12.000 rubli. rispettivamente.

La composizione del kit stazione dipende dalla sua categoria e potenza. Può includere un controller di carica, una stazione batteria, un inverter e un'apparecchiatura di collegamento. Quando si sceglie, ad esempio, un set della prima categoria e una potenza nominale di circa 2 kW (2000 W), il prezzo di un set di pannelli solari per una casa sarà di 120 mila rubli. e più in alto.

Ed è necessario confrontare l'intero capitale speso con l'effetto economico ottenuto dalla differenza di costo di 1 kW/ora rete centralizzata e il valore creato dal FSE.

Le statistiche più recenti del mercato solare mostrano che il rapporto dei prezzi unitari è pari a 8,8 volte. Ciò significa che l'elettricità generata da una stazione solare è 8,8 volte più economica dell'elettricità fornita attraverso la rete pubblica, presa a parità di equivalente.

Un criterio importante per la scelta di utilizzare FSE è anche il fattore della capacità di garantire il funzionamento ininterrotto dell'automazione negli impianti di riscaldamento, monitoraggio della sicurezza e sistemi di allarme antincendio. L'elenco comprende una rete domestica di computer e gruppi di sensori elettronici di controllo e misurazione.

Applicazione e prezzo dei pannelli solari per la casa

Un'ampia selezione di pannelli solari offre l'opportunità di utilizzarli in una varietà di qualità e applicazioni, poiché se desideri acquistare pannelli solari per la tua casa, il prezzo oggi lo consente già a un ampio segmento della popolazione. Conoscendo le loro caratteristiche principali, come lo standard della tensione di uscita (12, 24 V e superiore), nonché i parametri della potenza nominale generata, è possibile utilizzarli localmente senza acquistare l'intero set. Sul mercato costo medio i pannelli solari per una casa privata vanno da 60 rubli. per 1 kW di potenza elettrica generata.

Se è necessario utilizzare una lampadina in una stanza buia con una tensione di 12 V e una potenza di 25 W, è sufficiente acquistare e collegare direttamente ad essa una batteria solare con parametri simili e questo non costerà più di 2000 rubli . e non dovrai sprecare energia elettrica per una lampadina da 60-75 W in qualche armadio. È possibile collegare una piccola pompa da pozzo per l'irrigazione diurna di qualsiasi area paesaggistica con una potenza di 200 W e un'alimentazione a 24 V. Al costo di 11.000-12.000 rubli. puoi averlo per tutto il periodo primaverile-estivo e per più di 10 anni sistema indipendente Smalto.

Il set necessario di pannelli solari per una residenza estiva

Se consideriamo la fattibilità dell'utilizzo di sistemi solari per trama del cottage estivo, si dovrebbero prendere in considerazione i fattori di stabilità della fornitura elettrica al villaggio, il livello della sua insolazione (tempo trascorso alla luce solare diretta), la potenza di elettrificazione richiesta e il fattore di rischio di furto durante il periodo dell'anno in cui i proprietari sono vuoto. L'opzione miglioreè un impianto FSE fisso di prima categoria.

Considerando il basso consumo energetico della dacia, è possibile organizzare una sostituzione al 100% dell'alimentazione centralizzata con una autonoma ed economica. In un altro caso, quando l'installazione fissa di una stazione solare non è giustificata da alcuni criteri, è possibile utilizzare un kit di spostamento a montaggio rapido.

Nota! Gli esperti nel campo dell'utilizzo dei pannelli solari hanno effettuato dei calcoli e hanno scoperto che i pannelli solari sono strategicamente ed economicamente fattibili per l'uso estivo nelle case private e case di campagna con una superficie da 50 a 300 mq, pensata per una famiglia fino a quattro persone.

Utilizzando l'energia solare per generare calore

Insieme all'uso dell'energia solare per la produzione corrente elettrica Esistono anche dispositivi altrettanto comuni per convertire l'energia della luce solare in energia termica. Tali impianti sono chiamati collettori solari e fungono da elementi riscaldanti per i sistemi di riscaldamento e produzione. acqua calda. Indipendentemente dalle caldaie installate sistemi di riscaldamento e circuiti di fornitura di acqua calda, la loro combinazione con collettori solari ad alta efficienza consente di risparmiare fino al 36% sui costi di riscaldamento e preparazione dell'acqua calda.

Nel suo design, il collettore solare, un prodotto popolare, è un pannello rettangolare con dimensioni di circa 1x2 me uno spessore fino a 100 mm. La differenza principale tra i collettori delle dimensioni standard specificate è il flusso di calore della potenza, ad es. la quantità di calore che può essere trasferita a qualsiasi fluido refrigerante attraverso la superficie di contatto. In altro modo, questo parametro è chiamato coefficiente di perdita di calore e ha la dimensione W/m²×°K, cioè calore trasferito attraverso un'area per aumentare la temperatura del fluido ricevente. Disegni moderni collettori solari dispongono di indicatori (un pannello) per potenza termica da 1,2 a 5 W/m²×°K.

Prezzi dei collettori solari per il riscaldamento domestico

L'elemento principale del sistema (centrale termica) è il pannello collettore solare. A seconda della potenza richiesta, può essere acquistato sul mercato al prezzo di 18-20 mila rubli. per 1 m² di superficie utile e un coefficiente di perdita di calore medio di 2,5-2,7 W/m²×°K.

Ad esempio, un pannello di qualità europea con dimensioni di 1,9x1,8 m (superficie 3,5 m²) e con un coefficiente di 2,7 costerà circa 70 mila rubli.

Tenendo conto dell'analogo della concorrenza made in China potrebbe essere più economico del 30-55% e un prototipo domestico del 10-25%.

Se parliamo del kit richiesto, che comprende: serbatoio, batteria, pompa e automazione, il prezzo medio di mercato di tale stazione sarà di 160-170 mila rubli. Un kit prodotto internamente con parametri simili costerà 100-120 mila rubli.

Installazione sul tetto di una casa

Consiglio utile! Condivisione di collettori solari con pannelli solari A facendo la scelta giusta parametri consente di ridurre il consumo di energia termica per la produzione di acqua calda fino al 61%.

Revisione dei produttori. Pannelli solari per casa: costo di un set e di un pannello

Le tecnologie solari come fonti energetiche alternative hanno conquistato con sicurezza posizioni di leadership nel mercato. Un gran numero di i produttori competono attivamente, offrendo sempre più innovazioni. Il primo posto nei volumi di vendita dei TOP 15 paesi di centrali solari e loro componenti è occupato dalla Cina, con oltre il 50%.

I marchi più popolari sono Exmork, RENE SOLA, LDK, Helios House, Suntech, JA Solar, ecc.

I produttori europei con un volume di mercato di circa il 25% sono rappresentati da aziende come la tedesca AXITEC GmbH, il gruppo Solarworld e Viessmann e la norvegese Renewable Energy Corporation, ecc.

Giappone, Corea e Taiwan (15%) sono rappresentati da Kyocera, Sharp, Sanyo, Hanwha Solar One e Motech.

I prodotti nazionali sono rappresentati da aziende come Hevel Solar e TSM. Produttore americano: First Solar.

Puoi acquistare pannelli solari per la tua casa a un prezzo relativamente basso. Se prendiamo un pannello solare da 200 W come campione di consumo, la fascia di prezzo sarà compresa tra:

Paese produttore	Prezzo del pannello solare 200 W, strofinare.	Prezzo di un kit stazione solare 2 kW, strofinare.
Cina	8000-16000	120000-160000
Europa	15000-17000	190000-250000
Asia	10000-15000	140000-190000
Russia	12000-20000	104000-240000
Stati Uniti d'America	27000	380000

Per vedere la differenza nella politica dei prezzi, che dipende principalmente dall'indicatore di potenza, prendiamo come esempio un impianto solare da 5 kW per una casa, il cui prezzo nella versione cinese sarà:

• circa 300 mila rubli. (batteria solare);
• circa 420 mila rubli. (l'intero set).

Qualità delle vendite e prospettive di sviluppo delle tecnologie solari

Il mercato moderno e le sue tecnologie di vendita non lasciano all'acquirente una valutazione inequivocabile. Soprattutto apparecchiature e dispositivi ad alta tecnologia. Ciò vale anche per il mercato della vendita di sistemi di alimentazione solare. Poiché le stesse tecnologie di produzione consumano molta energia, se desiderate acquistare pannelli solari o una centrale solare per la vostra casa, il prezzo in entrambi i casi richiederà un'analisi dettagliata non solo degli aspetti tecnici e caratteristiche tecnologiche, ma anche per ragioni economiche.