Преимущества крыши из солнечных батарей. Солнечные батареи на крыше.

Купить солнечную батарею — не главное, главное — правильная ее установка.

Мало купить солнечные батареи – нужно правильно их смонтировать и учесть несколько важных моментов, чтобы даже изделия «настоящих китайских мастеров» могли выдавать свои заявленные изготовителями характеристики.

Оговоримся сразу – будем рассматривать варианты установки солнечной батареи и солнечного коллектора. Первая производит электрический ток, а второй – тепло. Однако устанавливать их можно, руководствуясь одними и теми же правилами.

Варианты установки солнечных батарей

Установка солнечных батарей возможна в нескольких местах:

1. Крыша дома любой конфигурации, кроме скатных крыш, имеющих наклон более 40 градусов.

2. Стены дома. Они по умолчания вертикальные (90 градусов к плоскости земли).

Сначала нужно проверить, не создаст ли батарея дополнительную нагрузку на кровлю. Стоять там она должна обязательно под углом в 30-40 градусов под углом к плоской кровле высокого здания. Для скатной крыши, размещение оборудования на ней зависит от ее угла. Батарея также должна быть устойчивой к сильным порывам ветра.

Крепить батарею лучше на рамную конструкцию, основу которой составляют трубы замкнутого профиля (минимум 25 Х 25 миллиметров). В случае установки солнечной батареи или солнечного коллектора большой площади, естественно, нужно увеличивать сечение труб рамы.

На этом фото солнечный коллектор установлен верно, а батареи — нет.

Еще один вариант установки — без кронштейна.

Самый простой вариант — монтировать солнечную батарею на крыше в 40 градусов.

Вообще, солнечный коллектор более устойчив к ветровым нагрузкам, нежели тонкопленочные солнечные батареи. Однако и тем, и другим требуется защита от сходящего со скатной кровли снега. Перед каждым кронштейном (рамой), на который крепится батарея или коллектор, следует установить трубчатый снегозадержатель. Еще лучше обеспечить кронштейн снегорассекателем, который позволит сходить естественным образом, но защитит батарею или коллектор от механических повреждений.

PS. И да, конечно же вы помните, что устанавливать солнечные батареи или солнечный коллектор нужно на южном скате кровли вашего дома.

На фото ниже «китайские товарищи» монтируют солнечные батареи на кронштейнах — есть возможность подсмотреть интересные моменты.

Источники энергии, не наносящие вреда окружающей среде, в свете масштабных техногенных катастроф приобретают особое значение.

Комфорт нашей жизни обеспечивается огромным количеством всевозможных электроприборов, что влечет возрастающую зависимость от поставок электроэнергии, которые не всегда отличаются стабильностью.

Этот фактор также вносит свою лепту в увеличение количества мини-электростанций для обеспечения личных потребностей владельцев частных домов.

Стоимость солнечных батарей с каждым годом уменьшается, и в наши дни монтаж домашней электростанции на солнечных батареях – вполне окупаемое мероприятие.

Чтобы это начинание не обернулось расходами, которые никогда не оправдают себя, перед установкой такой системы необходимо произвести тщательные .

Место установки – крыша

Фотоэлектрические системы монтируют на , устанавливаются на стенах, но, конечно же, наиболее подходящим местом для монтажа солнечных батарей является – здесь обеспечивается максимальная освещенность элементов.

Зазор между и фотоэлектрическим модулем должен составлять не менее 5-10 см, так как в процессе работы происходит сильный нагрев элементов.

Оптимальная ориентация батареи – прямо на юг, также приемлемая эффективность достигается на юго-восточном и юго-западном направлении.

Для увеличения эффективности разработана специальная подвижная система слежения за Солнцем, автоматически выполняющая поворот солнечной батареи с тем, чтобы обеспечить наилучшую в этот момент ориентацию.

Огромное значение имеет также степень наклона поверхности фотоэлектрического модуля. Оптимальным считается наклонное размещение: под углом от 15 до 90 градусов, в зависимости от географической широты местности. Для европейской части России эти значения составляют от 30 до 60 градусов.

На практике расположение солнечной батареи в первую очередь зависит от конструкции крыши, при установке нужно выбирать ориентацию и угол наклона, максимально близкие к оптимальным расчетным.

Существует три основных типа модулей:

• наклонные – подходят для скатных крыш;
• горизонтальные – размещаются на плоских крышах;
• свободностоящие – монтируются с помощью отдельной .

В самостоятельный вид можно выделить – это фотоэлектрические панели, интегрированные в архитектурные элементы конструкции здания.

Ярким примером служит : это кровельное покрытие, способное генерировать электричество.

Причиной снижения КПД могут служить деревья, опавшие листья, антенны, здания, расположенные по соседству, или другие объекты, тень от которых полностью или частично закрывает установленную на крыше батарею.

Этот фактор имеет большое влияние на работу системы, и его нужно обязательно учитывать при монтаже.

Аккумулятор, инвертор, блок управления и другие необходимые элементы можно разместить в любом удобном месте – например, в подсобном помещении.

Крепежные элементы, стойки, рейки выполняются из металла.

Это может быть:

• сталь;

Особенности конструкции

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что фотоэлектрический модуль

состоит из двух тонких пластин – полупроводника, посредством которого происходит преобразование солнечной энергии в электричество.

Вырабатывается постоянный ток, для превращения его в переменный используется инвертор.

Также в систему электроснабжения входят аккумуляторы – ведь интенсивность солнечного излучения неравномерна на протяжении суток, и контроллер.

Для системы небольшой мощности существенны потери напряжения в кабеле – его следует делать максимально коротким.

Какие данные нужны для расчетов

Начнем с того, что нужно определить коэффициент солнечной инсоляции. Интенсивность солнечного света для своего региона можно найти в метеорологических таблицах: там уровень солнечной радиации указывается для каждого города помесячно.

Второе, что необходимо узнать, – это мощность электроприемников. Можно запитать как весь дом полностью, так и несколько приборов и лампочек, для остальных потребителей подав питание от обычной электросети.

Данные показатели рассчитывается следующим образом: паспортная мощность потребителя умножается на количество часов работы в сутки.

Данные для всех потребителей, которые будут снабжаться энергией от солнечной батареи, суммируются.

Батарея площадью 1 кв. м сможет обеспечить электроэнергией устройство мощностью в 120 Вт – это среднее значение.

Солнечная батарея в качестве источника энергии может использоваться в доме, удаленном на большое расстояние от электрических сетей, когда подключение к стационарному электроснабжению не оправдано экономически.

Особого внимания заслуживает тот факт, что мощность домашней электростанции можно наращивать постепенно, увеличивая количество батарей.

В расчетах нужно также учитывать потери на заряд-разряд аккумулятора, разницу между оптимальным расчетным и реальным наклоном и ориентацией панелей. Эти данные вводят в расчетные формулы с помощью поправочных коэффициентов.

• Перед монтажом правильность расчетов можно проверить с помощью специальных компьютерных программ.
• Солнечные батареи следует беречь от механических повреждений. В случае необходимости над элементом можно установить или снегорассекатели.
• Аккумулятор должен быть надежно защищен от попадания влаги.
• Крепление панелей необходимо выполнять надежно – им придется выдерживать порывы ветра, снегопады и прочие погодные неурядицы.

Гарантии хорошей погоды не может дать никто, количество солнечных дней в году, указанное в справочнике – усредненный показатель, и на практике значения часто отличаются от среднестатистических. К тому же, занимая обширную площадь, солнечные батареи имеют невысокий КПД.

Однако желание обеспечить свой дом электроэнергией от независимого от общих сетей и к тому же экологичного источника в регионах с большим количеством солнечных дней в году экономически оправдано.

Регулярный рост цен на электроэнергию в разы сокращает срок окупаемости автономной системы. Ведь, оплатив покупку и установку оборудования однажды, долгие годы можно пользоваться бесплатным электричеством.

Сейчас, в эпоху масштабных техногенных катастроф, альтернативные источники энергии, которые не причиняют вреда окружающей среде, имеют большое значение. К тому же нас окружают электроприборы, что делает нас зависимыми от стабильной подачи электроэнергии, а она возможна не во всех районах. Поэтому многие владельцы частных домов решают установить солнечную батарею по приемлемой цене как дополнительный или даже основной источник энергии.

На установку солнечных батарей и панелей на крыше цена с каждым годом становится меньше. В наши дни установить солнечную батарею по цене оказывается довольно выгодно. Установка (монтаж) солнечных батарей и панелей на крыше будет оправданна по цене и станет окупаемым мероприятием, если перед установкой произвести тщательные подсчеты.

Компания «Свет ON» предлагает установить солнечную батарею по доступной цене, причем наши специалисты помогут вам подобрать нужное оборудование таким образом, чтобы оно как можно скорее окупилось. Мы предлагаем:

• выгодные с экономической и технологической точки зрения решения;
• осуществление монтажных работ и запуск оборудования нашими силами;
• техническую поддержку после покупки и обслуживание силами высококвалифицированных специалистов.

Почему монтаж солнечных батарей выгоден по цене?

Несмотря на то что солнечные батареи по стоимости установки являются довольно дорогостоящим удовольствием, их монтаж выгоден. Высчитывая, сколько стоит установка солнечных батарей, не стоит забывать про окупаемость вложений и про то, что, когда вложенные средства окупятся, получение энергии станет вообще бесплатным. Для примера сравним, сколько стоит установка солнечных батарей, и цену подключения дома к стационарной электрической сети.

Итак, для того чтобы подключить ваш дом к стационарной электросети, придется заплатить по тарифу около 15 тысяч рублей за 1 кВт, и при рассматриваемой примерной мощности в 20 кВт мы получаем сумму подключения около 300 тысяч рублей. Мало того, владелец должен соблюдать некоторые обязательные требования при подключении, что тоже выливается в дополнительные расходы.

Солнечные батареи: от чего зависит стоимость установки

В первую очередь цена монтажа солнечных панелей на крыше дома зависит от способа их установки. Это может быть:

• переделка крыши - более затратный метод;
• замена части кровельного покрытия на фотоэлементы.

Конечно, стоимость монтажа будет зависеть и от цены самого солнечного элемента, стоимости комплекта батарей и т.д.

В солнечных панелях встречаются три вида фотоэлементов:

• Тонкопленочные –самые дешевые фотоэлементы, однако не отличающиеся большой производительностью. Они могут работать и при облачной погоде. Панели на тонкопленочных элементах занимают большую площадь.
• Мультикристаллические по цене немного дороже тонкопленочных, но при этом имеют более высокую производительность.
• Монокристаллические фотоэлектрические элементы являются самыми популярными, так как наиболее производительны. Такие элементы требуют яркого солнца, но при этом обладают большой прочностью и легкостью. Это самый дорогой вариант.

Обратитесь к нашим специалистам для расчета оптимального решения. Для этого достаточно связаться с нами по бесплатному номеру 8-800-500-20-74. Мы принимаем заявки 24 часа в сутки без выходных.

Все более актуальными становятся источники альтернативного получения электроэнергии. Когда-то получение солнечной энергии казалось фантастичным, теперь же такие батареи широко применяют как в космонавтике, так и при строительстве частных домов.

Основу солнечной батареи составляют:

• Фотогенератор полупроводникового типа, преобразующий энергию солнца в ток;
• Инвектор, по средствам которого, ток будет переобразован в переменный. Именно такой ток используется для электроприборов;
• Контроллер, необходимый, чтобы следить за нормализацией заряда для работы батареи.

Конструкция данного устройства достаточно проста, однако обладает большим рядом преимуществ:

• Источник энергии является бесплатным и неиссякаемым (зависит от количества солнечных лучей);
• Не несут вред для окружающей среды;
• Обслуживание включает в себя только очистку панелей батареи от скопившейся пыли;
• Получать электроэнергию можно в тех местах, где нет централизованных сетей;
• Возможность комбинирования работы солнечных батарей и иного электрооборудования.

  То есть, пока много солнечного света, можно пользоваться альтернативным источником электроэнергии, а если солнечных лучей довольно мало, подключается обычный источник питания;

• Окупает себя достаточно быстро, если сравнивать с тем, что цены на электроэнергию регулярно повышаются.

Как и у любых других приборов, у солнечных батарей есть и свои минусы:

1. Достаточно высокая цена на оборудование;
2. Коэффициент полезного действия не очень высок;
3. Существует прямая зависимость от солнечных лучей.

Солнечные батареи на крышу частного дома

Существует 2 варианта установки:

1. Переделка крыши;
2. Замена части покрытия на фотоэлементы (такие части напоминают черепицу).

Довольно большое количество людей считают, что такая конструкция на крыше частного дома – слишком громоздкая, которая, кроме того, должна быть сложной в установке. Однако это не правда.

Существует и достаточно широко используется такой вид солнечных батарей, которые после монтажа выглядят в точности как черепица. Данный вид изделий почти в 2 раза дешевле солнечных батарей стандартного типа, а их эффективность выше почти на 10%.

Суть состоит в том, что фотоэлемент встраиваются в специальную форму и монтируются на кровле. В конечном итоге проведение кровельных работ по такой технологии практически не отличается от стандартных.

К преимуществам можно отнести:

• Экономия средств до 50%;
• Внешний вид кровли не меняется.

В России также уже достаточно успешно изготавливаются приборы с применением данной технологии. Все будет зависеть от индивидуальных потребностей хозяев домовладения. При выборе солнечных батарей экономить не стоит, так как даже дорогостоящие приборы с учетом передовых технологий, окупаются достаточно быстро.

Не стоит переживать о том, что может не хватить солнечного света для выработки энергии. Солнечные батареи для частного дома достаточно хорошо зарекомендовали себя и в пасмурную погоду. Однако ведущим направлением для установки является южная сторона крыши.

Прекрасной альтернативой и, в некотором роде заменой стационарным приборам послужит солнечная батарея. Устройство такой батареи состоит из солнечных ячеек, изготовленных из специальных твердотельных устройств и преобразующих солнечную энергию в электричество.

Работа батарей такого типа заключается в следующем:

• Фотоны, ударяясь о поверхность, поглощаются при помощи рабочего материала (кремния);
• После чего те же самые фотоны сталкиваются с атомами вещества, тем самым выбивая родные электроны. Возникает разность потенциалов, свободные электроны начинают активное движение чтобы погасить эту разность и возникает электрический ток;
• Полученный ток преобразуется в постоянный, который отдается потребителю либо аккумулятору.

Чтобы получать электрический ток для частного домовладения, должна быть установлена солнечная батарея. Монтаж на кровлю не принесет хлопот, так как достаточно прост. Для установки солнечных батарей может быть использована как сама кровля, так и специализированные каркасы:

1. При монтаже на кровлю угол наклона батарей будет фиксированным, что может быть не всегда удобно в процессе дальнейшей эксплуатации. Это относится к тем моментам, когда погода становится пасмурной и солнечная активность снижается. Либо необходимо будет устанавливать фотоэлементы, которые не зависят от того, насколько интенсивным будет солнечный свет;
2. Для установки при помощи каркасов угол наклона может регулироваться от 15 до 60 градусов на разном количестве модулей. Таким способом солнечные батареи могут быть установлены на любой кровле и кровельном покрытии, начиная от металлической, заканчивая мягкой черепицей.

К положительным моментам применения каркасных систем относятся:

• Быстрая и довольно простая установка;
• Минимальные трудозатраты;
• Срок полезного использования достигает 25 лет;
• Могут быть установлены не только на кровле любого типа, но и даже на земле;
• Высококачественные системы.

Стоимость солнечных батарей на крышу

Конечно, покупка солнечных батарей обойдется «в копеечку». Данный вид кровельного оборудования может напугать солидной стоимостью, однако не стоит забывать о том, что вложения окупятся довольно скоро, а это значит, что в итоге получение электроэнергии будет бесплатным.

Чтобы окончательно разобраться в целесообразности покупки такого товара, нужно просто сравнить цены стационарной сети и солнечной батареи:

1. Чтобы подключить дом к стационарной сети необходимо будет заплатить примерно 15 500 рублей за один киловатт, что, в конечном итоге даст сумму в 300 000 (при том, что рассматриваемая мощность составляет 20 кВт). Кроме того, владельцу придется исполнить ряд специальных требований, таких как установка трансформатора;
2. Размер солнечной батареи — 65х100 см. Стоит такая батарея порядка 12 000 рублей. Для обеспечения дома электричеством понадобится в среднем от восьми до десяти модулей. Необходимо учесть, что для обеспечения мощности в 20 кВт достаточно будет батареи в 8-9 киловатт.

Стоит задуматься – заплатить один раз и потреблять электроэнергию бесплатно, либо платить небольшими суммами постоянно, что в конечном итоге выльется в более крупные затраты.

Видео

На видео ниже показан процесс монтажа солнечной батарей на крыше.

Использование солнечной энергии – относительно новое изобретение человечества, в достаточной степени зарекомендовавшее себя в разных странах и широко используемое как для частных домовладений, так и в строительстве многоэтажек. Использование солнечных батарей – единовременная покупка оборудования и получение неиссякаемого источника электроэнергии на долгие годы, который, к тому же будет поставлять эту энергию бесплатно. Читайте про и правильный расчет крепежа.

Генеральный директор компании Tesla Илон Маск во время презентации нового продукта - солнечных панелей для крыши, заявил о старте продаж инновационного детища ближе к середине 2017 года. Продукт известен под названием "солнечная крыша" (solar roof) и был разработан в SolarCity, совладельцем которого являлся господин Илон. В ноябре 2016 года Tesla motors приобрела компанию за $2,1 млрд, другими словами, solar roof сменила только юридического владельца, а не фактического. В преддверии долгожданного выхода продукта на рынок, расскажем, что известно о солнечной кровле сегодня.

Разделы статьи:

Виды черепицы Tesla

Что представляет из себя солнечная крыша Тесла? Это всем известные солнечные батареи (преобразователи энергии солнца в другие виды энергии), но выполняющие одновременно функции защитной конструкции - кровельного материала. Согласно презентации, известно о четырех видах стеклянных панелей, рассчитанных для различных предпочтений застройщиков и архитекторов. Будут предлагаться керамическая черепица итальянского стиля, сланец, текстурированная или гладкая плитка. Вся коллекция представлена ниже:

1 из 4

Имитация натуральной керамической черепицы романского стиля

Slate Glass Tile визуально трудно спутать с природным сланцем

Кровельные панели с оригинальной текстурой

Гладкая плитка для современного дома

Вероятно, ассортимент цветов и моделей будет пополняться с растущей популярностью кровельного материала.

Из чего состоят панели Tesla Solar roof?

Каждая черепица состоит из трех слоев:

1. Верхний слой - сверхпрочное и ударостойкое закаленное стекло;
2. Высокоэффективная солнечная батарея;
3. И наконец слой с цветной пленкой или текстурой, имитирующей популярные виды кровли: керамику, сланец или дранку.

Скорее всего, такая прочность в период реальной эксплуатации не понадобится, но свойства стекла безусловно впечатляют.

В своем микроблоге Маск подчеркнул, что при необходимости можно включать нагревательные элементы на поверхности стеклянных панелей для очистки их от снега.

Ориентировочная стоимость "солнечной" крыши

Буквально на днях Илан Маск сделал шокирующее для многих застройщиков заявление: солнечная крыша будет стоить дешевле традиционных материалов. Так ли это? Возможно, сами батареи и будут чуть ниже цены, например, керамической черепицы. Но не стоит забывать о дополнительном оборудовании, без которого продукция Tesla не будет функционировать должным образом, а именно генерировать солнечную энергию и преобразовывать ее в электрическую. Можно интерпретировать сказанное основателем компании как: стоимость новой технологии будет ниже обычного кровельного материала + солнечные батареи, что совершенно меняет картину.

Как минимум к стеклянной кровле нужно будет прикупить фирменный аккумулятор Powerwall 2-ого поколения. Его стоимость составляет порядка $5,5 тыс. Немного о его технических характеристиках:

• Габариты - 1150×755×155 мм;
• Вес - 122 кг;
• Диапазон температур для работы устройства - от −20°С до +50°С;
• Потребляемая мощность - 14 кВт.ч;
• Непрерывная мощность - 5 кВт, макс. - 7 кВт;
• Гарантийный срок - 10 лет.

В состав Powerwall 2 также входит инвертор напряжения.

Батарея Tesla Powerwall 2 благодаря рабочему диапазону температуры можно устанавливать как внутри помещения, так и снаружи. Например, его можно закрепить на фасаде здания.

Подключение панелей Тесла ничем не отличается от традиционной схемы солнечных батарей. Напряжение постоянного тока из крыши попадает в аккумулятор Powerwall, который передает его в инвертор для преобразования в переменный ток.

Общая схема подключения солнечных батарей для преобразования энергии солнца в электроэнергию

Попробуем рассчитать ориентировочную стоимость на оборудование Tesla для дома, площадь крыши которого - 200 м2. Если солнечная кровля будет дешевле обычного материала (например, керамической черепицы), тогда цена 1 м2 не должна превышать $35. Не забываем учесть затраты на батарею: 5500 / 200 = $27,5. Итого 35 + 27,5 = $62,5, умножим полученный результат на общую площадь: 62,5*200 = $12,5 тыс. Именно столько потребуется отдать за современные технологии для частного дома средних размеров. Разумеется, расчеты ориентировочны, но не стоит забывать о дополнительных затратах на монтаж и дополнительные элементы энергоэффективной системы.

Еще немного цифр. Согласно данным сайта greentechmedia.com система Тесла будет генерировать порядка 9000 кВт.ч в год (экономию можно посчитать самостоятельно). Также портал ссылается на недостаточное количество профессиональных установщиков, что повлечет за собой высокие затраты на первоначальный монтаж и настройку оборудования. Учитывая все факторы, цена такой высокотехнологичной кровли будет находится в диапазоне от $ 33000 до $ 37000 за все те же 200 кв.м.

Фото домов с применением кровли Tesla

Солнечные панели будут производится на заводе в Буффало (штат Нью-Йорк). Вот как выглядит дом с только что установленными панелями Tuscan Glass Tile (Тосканская стеклянная плитка).

Снизу панели сложно отличить от натурального камняЭксперты США и Европы прогнозируют революционный спрос на новейшую разработку. Будут ли солнечные крыши так популярны в России и странах СНГ покажет время. Известно, что продажами Tesla solar roof будет заниматься лично компания, без посредников и торговых организаций.