Сонячні батареї для опалення будинку відгуки, критерії вибору та ціна комплекту
Зі зростанням розцінок на енергоносії альтернативними джерелами харчування зацікавилися не лише генії від науки, а й приватні домовласники. Сьогодні гаряче водопостачання та опалення заміського будинку сонячними батареями вже не на диво, хоча вартість повного робочого комплекту досі досить велика. Втім, окупається таке обладнання, судячи із відгуків, відносно швидко. Адже після встановлення оплачувати комунальні послуги ви будете меншим.
Конструкції та особливості батарей
Видів сонячного обладнання досить багато, але для організації опалення підходять лише два, кожен зі своїм принципом роботи:
Світлоуловлювальні модулі з кремнієвим покриттям, потужність яких залежить від площі поверхні. Займають багато місця на покрівлі. При цьому ефективними можна назвати лише тонкоплівкові фотоелементи, що перетворюють навіть розсіяне світло. Всі інші системи для такого опалення вимагають більш інтенсивної інсоляції. Батареї вміють поглинати фотони, перетворюючи їх на чисту енергію. За це відповідають кристали кремнію, що працюють за принципом напівпровідників із p-n переходом. Зовнішній вплив викликає в них переміщення електронів з однієї зони до іншої – саме так і виникає струм.
Конструкція батарей дуже нагадує акумулятор, де між катодною металевою пластиною в основі і решітчастим анодом розташовуються парні вставки кремнієві (замість електроліту). Готові елементи з'єднуються в ланцюжок, щоб сумарна потужність сонячної батареї, що виробляється, виявилася достатньою для опалення. Далі струм подається на вузли, що перетворюють електрику на тепло (калориферні установки, інфрачервоні випромінювачі). Але перед цимвідбувається його інвертування, тобто перетворення постійної напруги на змінне, яке і потрібно нагрівачам. У нічний період, коли батареї не працюють, підтримку опалювальної системи забезпечують акумулятори – протягом дня вони також одержують свою порцію заряду.
Це вакуумний сонячний колектор, який майже повністю віддає енергію, що поглинається, на нагрівання рідини в своїх трубках. А вже вона забезпечує будинок теплом та електрикою. Для живлення системи опалення підходить обладнання, що діє за принципом непрямого нагрівання води. На відміну від плоских панелей, воно працює навіть при негативних температурах, тому що в трубках його тече спеціальний антифриз. Від нього енергія через теплообмінник переходить до вмісту водяного накопичувального бака. Геліоустановка не є автономною, оскільки для циркуляції носія сонячний колектор необхідно підключати до електронасосу.
У порівнянні з кремнієвими фотоелементами вакуумні установки займають набагато меншу площу. Плюс до того, вони ефективніші для опалення в районах, де кількість похмурих днів узимку перевищує кількість сонячних. Завдяки такому принципу роботи ККД геліосистем у кілька разів вище, ніж у стандартних панелей і коливається в межах 90-95%.
Існує так званий повітряний колектор, де теплова енергія передається не рідиною, а повітрям. Але ККД таких установок невисокий, тому в нашому огляді обладнання для опалення розглядати його не будемо.
Якщо прийнято рішення використовувати сонячні батареї, необхідно переглянути розрахунок кроквяної системи даху і, можливо, всього проекту приватного будинку. Це обладнання розміщується на скатах покрівлі і має серйозну вагу, яку нехтувати не можна. Розташовуватифотоелементи необхідно на південній чи південно-східній стороні, причому стежити, щоб шлях сонячним променям не перегороджували крони дерев і сусідні високі будівлі. Нахил світлопоглинаючих поверхонь дотримується близько 40-45 º, а при зміні напрямку променів може збільшуватися до 75 º. Хоча є точніший спосіб, як вибрати оптимальний кут для батарей – його просто прирівнюють до географічної широти конкретного регіону.
Рекомендації щодо вибору
Якщо підібрати колектор для опалення можна просто за потужністю, що виробляється, то ефективність роботи батарей багато в чому залежить від виконання фотоелементів:
1. Монокристалічні – панелі глибокого чорного кольору, що мають найбільшу здатність до поглинання сонячної енергії. Проте їх ККД рідко сягає 20%.
2. Полікристалічні – мають синюватий відтінок і за ефективністю квадратного метра майже вдвічі слабше монокристалів.
3. З аморфного кремнію – це дуже тонкі та гнучкі панелі сірого відтінку, надмірно чутливі до вигоряння та мають найнижчий ККД. Хоча при вловлюванні розсіяних променів ці батареї працюють ефективніше за інші.
Якщо є можливість, краще вибрати сонячні батареї опалення, які автоматично розвертаються за сонцем. Так вони вловлюють більше його променів протягом дня і працюють набагато ефективніше за нерухомі панелі.
Конструкцію та тип обладнання вибирають відповідно до кліматичних особливостей району забудови. Але, крім цього, слід враховувати параметри, що впливають на довговічність фотоелементів:
- стійкість до кліматичних факторів;
- Діапазон робочих температур;
- клас захисту.
Намагайтеся підбирати панелі із текстурованимсклом. Воно не здатне відбивати промені та дозволяє покращити ККД установок на 15 %. Якщо ж обладнання піддаватиметься серйозному зовнішньому впливу, тоді варто зупинитися на батареях, захищених загартованим склом. Адже економічна вигода від їх застосування відчутна лише за багаторічної роботи.