47 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установка солнечных батарей на балконе

Выбираем и монтируем солнечную батарею на балконе

В настоящее время набирает популярность использование энергогенерирующих технологий и устройств в частном пользовании. Это позволяет в некоторой степени экономить на затратах по отоплению и энергообеспечению жилища. Многоэтажные дома считаются отличным вариантом для размещения подобных систем, поскольку в большинстве случаев воздействие солнечного света носит максимальный характер. Солнечные батареи на балконе квартиры смогут обеспечить работу таких приборов, как светильник, который сможет полноценно освещать балкон, лоджию и другие комнаты, зарядку небольшой аккумуляторной техники, приборов и т. п.

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.

Виды солнечных панелей для балкона

Солнечные батареи имеют различную эффективность, которая во многом зависит от типа используемого фотоэлемента. Существуют следующие их виды:

  • Поликристаллы кремния. Наиболее популярный фотоэлемент в солнечной батарее, потому как имеет оптимальное соотношение цены и производимого электричества. Кроме того, батареи из поликристаллов кремния значительно проще монтируются. Отличаются синеватым цветом.
  • Монокристаллы кремния. Более производительны, чем поликристаллический вариант батарей, но и более дорогой. Их отличительная особенность – их форма. Она представляет собой многоугольник. В этом и основной их недостаток – собрать такиэ фотоэлементы в цельную панель без зазоров – невозможно, поэтому они плохо подходят для монтажа на балконе из-за ограничения в пространстве.
  • Аморфный кремний. Менее производительный тип фотоэлемента, по сравнению с кремниевыми. Тем не менее, тоже достаточно часто применяется для монтажа на балконе.
  • Теллурид кадмия. Фотоэлемент в виде тонкой пленки, до 0,5 мм. Может быть использована поверх остекления, что создаст эффект тонировки.
  • CIGS. Это полупроводниковый материал, также выглядит как пленка, но более производителен, чем панель на основе теллурида кадмия.

Различные виды фотоэлементов генерируют различное количество энергии. К примеру, панель площадью 1 кв. м. из монокристаллического кремния генерирует до 125 Ватт, а такая же площадь аморфного кремния даст только 50 Ватт. Кроме того, на них по-разному влияют различные погодные условия. Монокристаллические панели сильно теряют производительность при облачной погоде, а поликристаллические вырабатывают ту же мощность. Напоследок, отличаются и их эксплуатационные характеристики – срок службы монокристаллической панели – до 30 лет, поликристаллической – до 20.

Монтаж солнечной батареи на балкон

Солнечная батарея на балкон предусматривает использование специальных аккумуляторов, которым противопоказаны низкие температуры и повышенная влажность. Именно поэтому, перед тем как устанавливать подобные системы, необходимо позаботиться об утеплении лоджии или балкона.

В том случае, когда это помещение имеет достаточный уровень теплоизоляции, можно приступать к монтажу солнечных батарей.

Солнечные батареи на балкон представляют собой фотоэлементы в форме пластин, которые устанавливаются с расчетом прямого попадания на их поверхность солнечных лучей. Для их надежного размещения формируется каркас из металлического или алюминиевого профиля с толщиной сторон около 50 мм. Для соединения частей каркаса используют электрическую сварку. Расстояние между горизонтальными профилями не должно быть больше 20 см. Металлический каркас надежно крепится при помощи болтовой стяжки к стенке балкона с учетом того, что будет обеспечен полный доступ пользователя ко всей поверхности фотоэлементов с целью ухода за ними.

Следует учитывать тот факт, что угол падения прямых солнечных лучей меняется на протяжении всего дня, поэтому нелишним будет предусмотреть возможность регулировки угла наклона основного каркаса, что позволит рационально использовать солнечные батареи на балконе.

Каркас должен быть обработан антикоррозийными средствами или красками, что надежно защитит от воздействия атмосферных осадков.

После того как внешняя часть системы установлена и соединена с аккумуляторами, их необходимо связать с группой потребителей электроэнергии силовым проводом.

Читать еще:  Спальня на балконе

Как устанавливается солнечная батарея на балконе

Использование бесплатной энергии солнца интересует многих людей. Некоторые из них устанавливают солнечные энергосистемы на крышах домов, другие – на свободных участках частных землевладений. Но не у всех есть такая возможность из-за отсутствия индивидуального отдельно стоящего дома, поэтому все чаще владельцы квартир монтируют вырабатывающие энергию солнечные батареи на балконе.

Устройство балконных панелей

Солнечные батареи, эксплуатируемые на балконе, ввиду ограниченной площади места их установки, должны иметь высокую энергетическую эффективность при достаточно компактных габаритных размерах. Для достижения этой цели балконные панели комплектуются инверторами повышенной способности, обладающими большой электрической отдачей и сохраняющими работоспособность на максимальных пиковых нагрузках.

В стандартную комплектацию солнечных батарей для квартиры входят следующие элементы:

  • аккумулятор;
  • инвертор;
  • полупроводниковые пластины;
  • система модульного управления.

Полупроводниковые пластины преобразовывают направленную на них солнечную энергию в электрическую. Образованный ток заряжает аккумуляторную батарею, в которой и накапливается запас выработанной электроэнергии. Инвертор нужен для преобразования постоянного напряжения аккумулятора в переменное, то есть в такое же, как и в обычной розетке.

В комплект большинства современных солнечных установок входят также дополнительные устройства, такие как контроллеры и выходы USB, к которым для подзарядки можно подключать фонарики, переносные лампы, мобильные телефоны, ноутбуки и небольшую бытовую технику.

Нюансы установки батарей

Вся система преобразования солнечной энергии размещается на балконе квартиры, она не нуждается в особом уходе и постоянном внимании. Единственный фактор, который очень важно учитывать, – обязательное наличие положительной температуры в месте расположения аккумуляторных батарей. Зимой аккумуляторы из-за воздействия мороза могут терять значительную часть своего заряда.

Полупроводниковые пластины желательно установить на балконное стекло, хотя также возможен монтаж на место нижних пластиковых панелей оконной рамной конструкции. В первом варианте энергопластины будут препятствовать прохождению солнечного света в помещение, однако это очень выгодно в ясные и жаркие летние дни. Кроме того, будет обеспечена защита от воздействия ультрафиолетового излучения.

Самые объемные элементы всей системы, аккумуляторы, рекомендуется располагать под потолком, благодаря чему они не занимают полезной площади и сохраняют эстетичность вида балкона. Инвертор и блок управления лучше всего размещать немного ниже аккумуляторных батарей.

Практика применения

В российских климатических условиях специалисты рекомендуют использовать поликристаллические модули, высокочувствительные к слабому потоку солнечного света. Такие модули ламинируются прочным материалом, защищающим пластины от снеговых, дождевых и прочих погодных влияний.

Для стандартного балкона люди чаще всего выбирают четыре поликристаллические панели, направляя их на южную сторону. Модуль не должен попадать в зону затенения соседними домами или деревьями. В летнее время такая система способна вырабатывать до 2-х кВтч электроэнергии за сутки, которой достаточно для энергосберегающего освещения всей квартиры, зарядки мобильного телефона и ноутбука, либо же для работы небольшого холодильника или телевизора. Зимой инсоляция солнечного света существенно сокращается, поэтому модуль выполняет роль резервного питания при отключениях сетевого напряжения.

Минусы солнечных энергосистем

Главным недостатком установки солнечной батареи на балконе можно назвать ее низкую энергоэффективность в отношении обеспечения электричеством всех электроприборов в квартире. Такие системы не могут вырабатывать достаточное количество тока для питания водонагревателя, электроплиты, мощной стиральной машины или холодильника и т.д.

Обычно проектирование так называемых «солнечных домов» производится еще задолго до их возведения. При этом подбирается наиболее подходящее для работы энергетических систем место расположения строения, учитываются инфраструктурные особенности. Благодаря правильной разработке проекта, подобные солнечные комплексы способны обеспечить работу всей осветительной системы многоквартирного дома и прилегающих территорий, питание систем связи и безопасности.

Квартирная солнечная энергосистема – вещь достаточно дорогая, поэтому затраты на ее установку окупаются сравнительно долго. К дополнительным расходам также добавляется стоимость переоборудования освещения, установки экономных светодиодных ламп.

Прежде чем принять решение об установке солнечной батареи в квартире, важно оценить все «за» и «против». Необходимо взвесить требуемые вложения денежных средств и отдачу в виде прибыли. Солнечную энергосистему на балконе целесообразно использовать только в том случае, если она окупит затраты на свою установку в течение короткого времени.

Установка солнечных батарей в квартире

Дата публикации: 12 июля 2019

Наверное, в мире не найдется человека, который не хотел бы сократить расходы на электроэнергию или вовсе избавиться от них. Сегодня это возможно благодаря альтернативному источнику электроэнергии — солнечным панелям. Многие слышали об использовании этого устройства в промышленности, но установка солнечных батарей в квартире тоже возможна.

Где установить СБ

Самое первое, что приходит в голову — это балкон. Но здесь необходимо соблюдение следующих условий:

  • балкон или лоджия должны выходить на солнечную сторону;
  • на балкон должна быть проведена система отопления или же он должен быть отделан сберегающими тепломатериалами по всему периметру.

Утепление необходимо потому, что низкие температуры отрицательно воздействуют на солнечную батарею. Из-за этого эффективность ее работы падает, и она работает с большими потерями энергии. Оборудовать отопление на балконе можно разными способами:

  • Установка системы «теплый пол».
  • Размещение тепловентилятора или обогревателя (масляного или инфракрасного).
  • Установка газового конвектора.
  • Перенос батарей центрального отопления на балкон. Это возможно только при наличии разрешения БТИ. Действие нужно согласовать с жильцами дома.

Самые подходящие способы утепления балкона в случае установки солнечной батареи — это те, где требуется использование электроэнергии. Таковыми являются установка электрического теплого пола, размещение обогревателя или электрического тепловентилятора. Водяной теплый пол при очень низких температурах может лопнуть и залить соседей, газовые и иные системы отопления требуют дополнительных затрат. Электрические же установки будут работать бесплатно, т.е. питаясь от солнечной батареи.

Читать еще:  Расчет напольного покрытия на балкон

Также желательно наличие на балконе или лоджии энергосберегающего остекления и обшивки из утеплителей (пенопласт, дерево, рубероид, минеральная вата). Необходимо позаботиться о противопожарной безопасности и изолировать электрические приборы от легковоспламеняющихся материалов.

Уровень утепления балкона зависит от региона. В теплых южных регионах, где температура редко опускается ниже нуля, эти требования необязательны. Батареи устанавливаются как на полностью застекленных, так и не застекленных лоджиях и балконах.

Другие варианты размещения

Жильцы верхних этажей могут установить солнечную батарею на крыше. В этом случае понадобится провести в квартиру кабель, соединяющий панель из фотоэлементов с контроллером или инвертором.

Солнечные батареи для квартиры изготавливаются в виде гибких тонких пленок. Это отличное решение для тех, кто не может похвастаться наличием балкона на солнечной стороне. Панель изготавливают из полупроводников (алюминий, аморфный кремний) и наклеивают на стекло, как обычную тонировку. Такое изделие нередко обладает большими габаритами.

Еще один вариант — установка конструкции на многоквартирный дом. В этом случае потребуется участие всех жильцов и вложение значительной суммы денег.

Количество солнечных модулей в квартире

Сколько нужно солнечных батарей в квартире? Ответ на этот вопрос зависит от следующих факторов:

  • цель установки;
  • количество комнат и электроприборов.

Если целью является желание иметь резервный источник электроэнергии — то достаточного одного электрического модуля. То же самое касается случая, когда предполагается комбинированный вариант — т.е. освещение комнат осуществляется стандартным способом, а бытовые приборы подключены к системе солнечной батареи.

Если цель — полностью перейти на альтернативный источник питания, то здесь нужно высчитать количество электроэнергии, используемой за сутки. Например, в месяц расходуется 200 кВт. Следовательно, в день тратится примерно 6,5 кВт. Значит, следует искать батареи с соответствующей выработкой. Желательно разместить несколько батарей — одну на балконе, еще пару штук на окнах. Так снижается нагрузка, которую получает каждое устройство, что снижает вероятность выхода из строя всей системы. А еще так удобней подключать приборы.

Устройство батареи

Главный элемент — это сама батарея. Она состоит из фотоэлементов, которые генерируют электроэнергию под воздействием лучей солнца. Количество получаемой энергии зависит не только от площади модуля, но и от материалов, из которых изготовлены фотоэлементы:

  • Поликристаллы кремния. Самый продуктивный вариант. Поверхность имеет синий цвет. Ценовая категория — средняя, установка простая.
  • Монокристаллы кремния. Выполнены в форме треугольника, что усложняет установку. Из-за этого падает эффективность работы. Стоят дорого.
  • Аморфный кремний. Самый дешевый и наименее эффективный вариант. Подходит лишь в том случае, если батарея нужна как дополнительный источник электроэнергии.
  • Теллурид кремния. Из него делают тонкопленочные батареи.
  • GIGS. Тоже материал для изготовления пленочных панелей, но с большим, чем у кремния, КПД.

По размерам солнечные модули различаются. На балконе легко помещается 2-4 экземпляра с габаритными показателями 54*62 см с толщиной в 3 см и весом в 4 кг.

К батарее прилагается дополнительное оборудование для хранения электроэнергии и подключения к сети. Панель подключена к контроллеру, контроллер — к аккумулятору и бытовым приборам. Контроллер регулирует напряжение и уровень тока, тем самым предохраняя разрядки или перезаряд установки. Аккумулятор накапливает энергию, выступая в качестве резервуара хранения. Для полного комплекта нужен инвертор — устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный. Его можно подключить к розетке.

Поскольку электроэнергия накапливается в аккумуляторе, доступ к ней возможен в любое время, а не только при солнечной погоде. Уход за установкой прост — достаточно не допускать накопления на поверхности устройств пыли и вовремя очищать от грязи.

Монтаж и подключение

Как подключить солнечную батарею в квартире? Сначала необходимо провести монтаж панели на балконе. Для этого нужен алюминиевый уголок, из которого будет сварена рама. Параметры ее размеров на 5-10 мм превышают аналогичные показатели размеров стекла. Затем напаивают фотоэлементы. Очищается и обезжиривается стекло. Стекло помещается в раму и фиксируется в ней. Фотоэлементы закрепляются на стеклянной поверхности. Все зазоры заполняются герметиком. С обратной стороны наносится покрытие из алюминиевого лака. Каркас фиксируется на несущих конструкциях постройки.

Тонкопленочные панели крепятся так же, как и тонировка для окон. Дополнительное оборудование размещается на балконе или в квартире т.аким образом, чтобы оно не мешало передвижению и не было случайно задето. К электроприборам и сети система подключается через контроллер или инвертор.

Установка солнечных батарей на балконе

Многие мечтают о таком источнике питания, к которому можно подключить все бытовые приборы, а о счетах на оплату забыть. Как бы странно это не звучало, но такие источники существуют. Они устанавливаются для того, чтобы обеспечить отдельные части жилого помещения энергией.

Называют эти источники солнечными батареями для квартиры на балконе. Нельзя сказать, что это полностью бесплатное удовольствие, ведь их установка достаточно дорогостоящая, а вот экономия впоследствии сможет оправдать все затраты. Самым оптимальным местом для установки является балкон.

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.

Читать еще:  Установка домофонов визит

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.

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.

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 месте. Фотоэлементы максимально генерируют тогда, когда на них попадают солнечные лучи по углом 90°. Так как солнце постоянно меняет свое расположение панели должны иметь возможность поворачиваться, как минимум на 12°, образующих оптимальный угол отклонения солнца в летнее время.

Набор инструментов

Фотоэлемент в виде пленки — CIGS

Для монтажа необходимо иметь такие материалы:

  • стекло, имеющее параметры: 700х1050х4 мм;
  • набор фотоэлементов – 48 шт.;
  • уголок из алюминия 20х20 мм;
  • прибор для спайки;
  • шины для пайки;
  • смесь для удаления оксидов;
  • олово;
  • монтажный герметик;
  • мультиметр.

Этапы выполнение работ

Последовательность работ по сборке:

  1. Выполнение корпуса. Его размеры должны быть больше, чем стекло на несколько сантиметров. Состоит он из уголков, качественно сваренных между собой. Образовавшиеся зазоры между соединениями необходимо закрыть герметиком. Это в свою очередь повысит прочность изготовленной конструкции.
  2. Припаивание фотоэлементов. Работать с ними следует крайне аккуратно, так как они хрупкие, да и по стоимости дорогие. Последние элементы припаиваются непосредственно к шинам.
  3. Подготовка стекла. Этот элемент надо обработать специальным обезжиривающим средством.
  4. Монтаж стекла. В приготовленной раме расположить стекло и зафиксировать его в правильном положении.
  5. Крепление фотоэлементов. Их следует закрепить на поверхности стекла, таким образом, чтобы между ними оставались зазоры.
  6. Проверка качества спайки. Если необходимо исправить недочеты, выполнить это можно нанесением герметика по стеклянной границе.
  7. Обработка обратной стороны. Это можно сделать при помощи акрилового лака. Подробнее об установке солнечной батареи в 100 ватт смотрите в этом видео:

Солнечная батарея, не взирая на свои положительные свойства, является только вспомогательным источником подачи энергии. Так что не следует отказываться от постоянного электрического снабжения, которое подается централизовано. Однако для экономии бюджета можно избавиться от применения мощных электрических приборов и отдать предпочтение сберегающим.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector