В условиях постоянного роста тарифов на коммунальные услуги, каждый владелец дачи или частного дома пытается решить проблему автономного электроснабжения. Солнечная электростанция – единственное приемлемое в данном случае решение. При правильной эксплуатации она способна прослужить десятки лет, окупиться и даже дать прибыль. Но всех интересует, какой оптимальной мощностью должна обладать домашняя СЭС, и можно ли рассчитать ее самостоятельно. Попробуем с этим разобраться.
Выбор солнечных панелей
Солнечные батареи – главный рабочий орган автономной системы энергообеспечения, преобразующий световую энергию в электрическую. От них зависит КПД всей системы, и на современном рынке преобладают монокристаллические и поликристаллические солнечные панели.
Монокристаллические изготавливаются из монокристаллов кремния, которые производятся искусственным способом и стоят дорого. Преимуществами монопанелей являются:
- Пока что самый высокий КПД преобразования света – от 17 до 22%. В космической отрасли используются образцы с КПД до 40%, но их цена неподъемна для бытового потребителя;
- Большая продолжительность службы;
- Высокая надежность и стабильность работы.
Недостатком монопанелей является высокая стоимость, поэтому многим потребителям по карману только поликристаллические фотоэлектрические модули.
Последние отличаются даже визуально: их поверхность не такая гладкая и равномерная, а из достоинств полипанелей можно назвать цену, и более стабильные показатели эффективности при рассеянном освещении и высоких температурах. Их КПД составляет всего 12 – 18%, поэтому при той же расчетной мощности СЭС этих дешевых модулей требуется больше.
От чего зависит мощность солнечной электростанции?
Солярная электростанция одной и той же мощности, проекта и устройства показывает разную производительность в зависимости от условий. На ее работу влияет:
- Географическое расположение. Наибольшее количество света будет падать на фотоэлемент в районе экватора, в Украине при одинаковых параметрах больше света получают батареи в южных районах;
- Погода. Чем больше пасмурных дней, тем меньше производительность солнечной электростанции;
- Продолжительность светового дня. В нашем полушарии зимой выработка электроэнергии падает;
- Температура воздуха. Как ни странно, чем выше температура воздуха, тем ниже коэффициент преобразования. Номинальная мощность панелей определяется при температуре +25С.
Как рассчитать оптимальную мощность СЭС?
Даже в безоблачную летнюю погоду в нашей стране мощность солнечной электростанции редко когда превысит 50 – 60% от номинальной. Зимой же она будет составлять 10 – 15%.
Составив нехитрую пропорцию, можно посчитать, что для получения 10 кВт электроэнергии летом вам понадобятся панели на 17 кВт. Зимой для того же потребуется электростанция, мощностью 66 – 100 кВт, а такие в частных домохозяйствах устанавливать не разрешается. Ограниченный законом предел по мощности для непромышленных пользователей составляет 30 кВт.
Где лучше всего устанавливать панели?
Есть несколько способов размещения фотоэлементов, главное чтобы они были обращены на юг:
- Крыша. Этот вариант позволяет освободить место на участке;
- Стены. Здесь важно, чтобы деревья и соседние постройки не отбрасывали тень;
- Земля. Недостаток этого решения только в том, что потребуется много свободного места на участке.
Наибольшую эффективность показывают панели, которые поворачиваются вслед за солнцем. Угол наклона модулей выбирается в зависимости от времени года. Например, зимой скользящее освещение будет использоваться полнее, если панели расположить под большим углом к горизонтальной поверхности, поэтому на промышленных объектах используются трекерные опоры с изменяемым наклоном.
