«Зялёныя» крыніцы энергіі набіраюць усё большую папулярнасць. Расказваем, што лепш выбраць для прыватнага дома - сонечныя батарэі або ветрагенератары, і апісваем нюансы іх ўстаноўкі.
Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Найбольшае распаўсюджванне з альтэрнатыўных крыніц электраэнергіі атрымалі сонечныя батарэі і ветрагенератары. Абедзве тэхналогіі дастаткова добра адпрацаваны, цэны на абсталяванне паступова зніжаюцца, і цяпер, напрыклад, сонечны модуль магутнасцю 200-250 Вт можна набыць за 15-20 тыс. Руб.
Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Які і як крыніца абраць?
Розныя тыпы крамянёвых сонечных батарэй. Варыянт з монакрышталічнага модулямі (пласціна модуля выканана з суцэльнага крышталя крэмнія). Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Спачатку вызначыцеся з колькасцю электраэнергіі, якое вам спатрэбіцца. Ці збіраецеся вы пабудаваць сістэму энергазабеспячэння дома цалкам на сонечнай або ветравой энергіі або выкарыстоўваць яе ў якасці аварыйнай сістэмы энергазабеспячэння? Бо цэннікі атрымліваюцца вельмі розныя. Для аварыйнай сістэмы (з выхадны магутнасцю 200-500 Вт) дастаткова аднаго-двух сонечных модуляў і дадатковага абсталявання - усяго на суму каля 40-50 тыс. Руб. А вось цалкам перайсці на аўтаномнае энергазабеспячэнне будзе каштаваць значна даражэй. Напрыклад, сістэма на сонечных батарэях з выхадны магутнасцю 2500 Вт абыдзецца ў 300-400 тыс. Руб. Аналагічны парадак лічбаў і ў цэнніках на ветрагенератары.
Кантралёры сонечных батарэй, інвертары і сучасныя акумулятарныя батарэі ва ўмовах жылога памяшкання не займаюць шмат месца і не патрабуюць асобнага памяшкання. Іх абслугоўванне і эксплуатацыя можа вырабляцца як лакальна, так і выдалена, з дапамогай планшэта або смартфона (праз сетку Ethernet або Wi-Fi). Фота: ABB
З полікрышталічнага модулямі (утрымлівае некалькі крышталяў). Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Непасрэдна выбар тыпу «зялёнага» крыніцы залежыць ад кліматычных і геаграфічных асаблівасцяў мясцовасці. Скажам, для низкоширотных раёнаў з малавоблачнага надвор'ем (напрыклад, у Крыме) лепш за ўсё падыходзяць сонечныя батарэі. У адкрытай мясцовасці, на ўзвышшах і марскім узбярэжжы, для якога характэрныя працяглыя моцныя вятры, добра зарэкамендавалі сябе ветрагенератары. На большай частцы еўрапейскай Расіі мала знойдзецца месцаў з кліматам, ідэальна прыдатным для таго ці іншага тыпу генератараў электраэнергіі. У такіх умовах мае сэнс ўсталёўваць абодва тыпу генератараў, якія будуць падстрахоўваць адзін аднаго. Вядома, такая сістэма атрымліваецца значна даражэй - але што зрабіць, такія асаблівасці расійскага клімату.
Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Сонечныя батарэі
У цяперашні час атрымалі распаўсюджванне два выгляду гэтых прылад: крамянёвыя і плёнкавыя. Кожны з іх падзяляецца на тыпы:- крамянёвыя монакрышталічнага. Кожны асобны светоприёмный модуль выкананы на аснове пласціны крэмнія, выразанай з суцэльнага крышталя. Гэтыя батарэі адрозніваюцца найбольшым ККД (да 22-24%), але і самай высокай коштам;
- крамянёвыя полікрышталічнага. Пласціна асобнага модуля мае структуру, якая складаецца з некалькіх крышталяў крэмнію, за кошт чаго прылада патанняецца прыкладна ўдвая. ККД 13-15%;
- крамянёвыя аморфныя. Па кошту адсоткаў на 20 ніжэй полікрышталічнага, ККД прыкладна 6-8%;
- плёнкавыя, на аснове теллурида кадмію, селенида медзі, палімерных матэрыялаў і інш. Яны з'явіліся нядаўна і не атрымалі шырокага распаўсюджвання, але разглядаюцца многімі вытворцамі як вельмі перспектыўныя. ККД і кошт прыкладна на 20% вышэй, чым у аморфных.
Найбольшае распаўсюджванне атрымалі сёння панэлі полікрышталічнага і на аснове аморфнага крэмнія. Гэтыя мадыфікацыі прасцей у вырабе і танней, чым панэлі на аснове монакрышталя, а акрамя таго, батарэяў на аснове аморфнага крэмнія не патрабуецца прамое апрамяненне патокамі сонечнага святла, яны больш эфектыўна прайграваюць электрычнасць пры рассеяным асвятленні і, адпаведна, лепш падыходзяць для сярэдняй паласы Расіі, дзе шмат хмарных дзён. Для рэгіёнаў з перавагай яснай надвор'я (Крым, Цэнтральная Азія), наадварот, лепш выкарыстоўваць мона- і полікрышталічнага батарэі.
ветрагенератары
Ветрагенератар пераўтворыць ветравую энергію ў электрычную. Сучасныя мадэлі здольныя працаваць ужо пры невялікім ветры (2-3 м / с), хоць аптымальная хуткасць ветру для іх працы вышэй і складае звычайна 10-12 м / с. Пры хуткасці ветру 3 м / с такой ветрагенератар будзе выдаваць прыкладна 5% магутнасці ад магчымай, пры хуткасці 7 м / с - каля 50%. Таму пры падборы мадэлі генератара неабходна ўлічваць сярэднегадавую хуткасць ветру ў вашай мясцовасці, гэты паказчык заўсёды паказваецца ў апісанні.
З аморфным модулямі. Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Выбіраюць ветрагенератар і па велічыні штомесячнай выпрацоўкі току. Вы павінны падлічыць, колькі электрычнасці вам спатрэбіцца. Скажам, вы вырашылі быць эканомнымі і абмежавацца аварыйным асвятленнем, працай цыркуляцыйнага помпы і магчымасцю зарадкі смартфона або наўтбука. Тады вам спатрэбіцца выхадныя магутнасць току 150-200 Вт, гэта прыкладна 50-100 кВт • г у месяц. Такую выпрацоўку забяспечаць мадэлі невялікі магутнасці, іх можна набыць сёння за 20-30 тыс. Руб. А калі вам патрабуецца больш энергіі, то і ветрагенератар варта абраць магутней: мадэлі, якія выпрацоўваюць за месяц некалькі сотняў кілават-гадзін, але і кошт у іх будзе вышэй - 100-150 тыс. Руб.
Комплекснае рашэнне з сонечнымі батарэямі і магутнымі ветрагенератары, разлічанымі на вецер, які змяняецца ў шырокім дыяпазоне хуткасцяў. Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Аналагічна вырабляецца і разлік для сонечных батарэй. Падлічваецца неабходную колькасць электраэнергіі, і на падставе разліку падбіраюцца модулі, каб іх сукупная прадукцыйнасць з гарантыяй забяспечвала вашыя патрэбы. Разлік атрымліваецца крыху больш складана, бо велічыня штомесячнай выпрацоўкі току моцна змяняецца ад пары года. Улетку яна максімальная, а ўзімку ледзь дасягае 10-20% ад летняй. Таму выбірайце сонечныя батарэі ў залежнасці ад таго, ці збіраецеся карыстацца імі толькі ў цёплую пару года (у дачны сезон) або круглы год. Акрамя таго, эфектыўнасць выпрацоўкі моцна залежыць ад таго, наколькі ўдала вы размясцілі сонечныя батарэі. Калі іх не атрымалася разгарнуць у патрэбным кірунку і пад патрэбным вуглом, то эфектыўнасць выпрацоўкі энергіі прыкметна паменшыцца - на 20-30%, а то і больш. Таму лепш, каб разлікі па патрабаванай прадукцыйнасці батарэй з улікам месца іх размяшчэння рабіў спецыяліст.
Прыкладная схема гібрыднай ветра-сонечнай інсталяцыі
Візуалізацыя: Ігар Смирягин / Burda Media
Параўнальныя перавагі і недахопы сонечных крамянёвых батарэй
| монакрышталяў | Поликристалл | аморфны крэмній | |
Кошт | самая высокая | сярэдняя | самая нізкая |
Прадукцыйнасць, ККД,% | ~ 22 | ~ 15 | ~ 10 |
Патрабаванні да асвятлення | Высокія: рэкамендуецца арыентаваць батарэю так, каб сонечныя прамяні падалі на яе плоскасць перпендыкулярна | Высокія: рэкамендуецца арыентаваць батарэю так, каб сонечныя прамяні падалі на яе плоскасць перпендыкулярна | Менш патрабавальныя да кута падзення сонечных прамянёў |
Эфектыўнасць працы ў воблачнае надвор'е | нізкая | нізкая | высокая |
Тэрмін службы, гадоў | ~ 25 | ~ 20 | ~ 15 |
Дзе і як ўсталёўваць батарэі і ветрагенератары
Сонечныя батарэі павінны размяшчацца па меры магчымасці так, каб на іх строма падаў сонечнае святло. У Паўночным паўшар'і сонечныя батарэі разгортваюць у паўднёвым напрамку, пад нахілам, адпаведным геаграфічнай шыраце. На практыцы сонечныя батарэі звычайна ўсталёўваюць на паўднёвым схіле даху. Калі такой магчымасці няма, то батарэі размяшчаюць у менш выгадным становішчы, пры гэтым у разлік прадукцыйнасці варта ўнесці карэкціроўкі. Магчыма, спатрэбіцца павялічыць колькасць модуляў.
Ветрагенератар з вертыкальнай воссю кручэння адрозніваецца нізкім узроўнем шуму. Фота: ShutterStock / Fotodom.ru
Добра, калі ў вас застанецца запас па мантажнай плошчы, на якой у далейшым можна будзе ўсталяваць дадаткова адну або некалькі модуляў. Таму што рана ці позна вам прыйдзе ў галаву думка, што нядрэнна б павялічыць прадукцыйнасць сістэмы.
Сонечныя панэлі трэба ўсталёўваць так, каб іх можна было абслугоўваць. Гэта тычыцца не толькі рамонтных прац, але і чысткі - яе трэба вырабляць рэгулярна, прыбіраючы з панэляў апалае лісце, пыл і бруд. Асабліва важная даступнасць панэляў пры круглагадовым выкарыстанні з-за неабходнасці іх чысткі ад снегу.
Ветрагенератар трохлопасцевыя для слабога (ад 2-3 м / с) ветру. Фота: «Вецер-Сіла»
Ветрагенератары рэкамендуецца ўсталёўваць на самым высокім участку мясцовасці. Не варта эканоміць на мачце: на вышыні 8-10 м сіла ветру ўзрастае прыкладна на 30%. Вятрак пры працы можа шумець, таму лепш ўсталёўваць яго не бліжэй 20 м ад хаты. На шчасце, нізкачашчынныя шумы, якія ўплываюць на здароўе і жывёльны свет, вырабляюць толькі ветрагенератары вельмі вялікіх магутнасцяў - ад 100 кВт і вышэй. Таму лёгкія і маламагутныя мадэлі ветрагенератараў часам усталёўваюць і на дахах будынкаў, і для такіх выпадкаў пажадана выкарыстоўваць дэмпфіроўнымі падшэўкі.
Ветрагенератары асабліва добра зарэкамендавалі сябе на паўночных расійскіх землях (у Приполярье і Запаляр'е), дзе, як правіла, дзьмуць досыць моцныя сярэднегадавыя вятры (вышэй 7 м / с).
Сістэма Kärcher iSolar для чысткі фотогальванических энергетычных установак. Чыстка моцна забруджанай сонечнай батарэі павышае яе энергоотдача прыкладна на 20%. Фота: Kärcher
дадатковае абсталяванне
Акрамя генератараў току (ветрагенератара або сонечнай батарэі) вам спатрэбяцца:
- Інвертар - пераўтворыць пастаянны ток, выпрацоўваемы сонечнай батарэяй або акумулятарам, у пераменны ток магутнасцю 220 В.
- Акумулятарныя батарэі (АКБ). У іх назапашваецца запас электраэнергіі на выпадак пікавага спажывання або для той сітуацыі, калі генератар не выпрацоўвае ток (напрыклад, сонечныя батарэі ўначы).
- Кантралёры зарада - прылады, якія адказваюць за кірунак патокаў электраэнергіі, што выпрацоўваецца генератарам. Без іх генератар прыйдзецца ўручную адключаць ад АКБ на кожную ноч і ў канцы кожнага зарада. Акрамя таго, кантралёры павышаюць эфектыўнасць працы генератара на 30-50%.
- Мацаванне генератара. У выпадку з ветрагенератары гэта мачта вышынёй 8-10 м. Для сонечных панэляў гэта кранштэйны для ўстаноўкі на даху альбо асобна якія стаяць канструкцыі.
Як паказвае практыка, за камплект абсталявання прыйдзецца заплаціць прыкладна столькі ж, колькі за генератар.