Установка солнечной батареи дома: типы, характеристики, отзывы


Пришло время рассказать о том, насколько эффективна солнечная энергетика в Московской области. Целый год я собирал статистику выработки солнечной энергии с двух 100-ваттных солнечных панелей, установленных на крыше загородного дома и подключенных в сеть с использованием грид инвертора. Я уже писал об этом год назад. А сейчас пора подвести итоги.

Сейчас вы узнаете то, о чем никогда не расскажут продавцы солнечных панелей.

Ровно год назад, в октябре 2019 года, в качестве эксперимента я решил записаться в ряды «зеленых», спасающих нашу планету от преждевременной гибели, и приобрел солнечные панели максимальной мощностью 200 ватт и грид-инвертор рассчитанный максимум на 300 (500) ватт вырабатываемой мощности. На фотографии вы можете увидеть структуру поликристаллической 200-ваттной панели, но через пару дней после покупки стало ясно, что в одиночной конфигурации у неё слишком низкое напряжение (у нее всего 60 ячеек, вместо рекомендуемых 72), недостаточное для правильной работы моего грид-инвертора.

Поэтому мне пришлось её поменять на две 100-ваттных монокристаллических панели. Теоретически они должны быть немного эффективнее, по факту же они просто дороже. Это панели высокого качества, российского бренда Sunways. За две панели я заплатил 14 800 рублей.

Грид работает только при наличии напряжения в сети и его нельзя рассматривать как резервный источник питания. Это его единственный минус. А колоссальным плюсом грид инвертора является то, что вам в принципе не нужны аккумуляторы. Ведь именно аккумуляторы являются самым слабым звеном в альтернативной энергетике. Если та же солнечная панель гарантированно отработает более 25 лет (то есть через 25 лет она потеряет примерно 20% своей производительности), то срок службы обыкновенного свинцового аккумулятора в аналогичных условиях составит 3-4 года. Гелевые и AGM аккумуляторы прослужат дольше, до 10 лет, но они и стоят в 5 раз дороже обычных аккумуляторов.

Поскольку у меня есть сетевое электричество, то мне никакие аккумуляторы не нужны. Если же делать систему автономной, то нужно добавить к бюджету еще 15-20 тысяч рублей на аккумулятор и контроллер к нему.

Теперь, что касается выработки электроэнергии. Вся энергия вырабатываемая солнечными панелями в реальном времени попадает в сеть. Если в доме есть потребители этой энергии, то она вся будет израсходована, а счетчик на вводе в дом «крутиться» не будет. Если же моментальная выработка электроэнергии превысит потребляемую в данный момент, то вся энергия будет передана обратно в сеть. То есть счетчик будет «крутиться» в обратную сторону. Но тут есть нюансы.

Во-первых, многие современные электронные счетчики считают проходящий через них ток без учета его направления (то есть вы будете платить за отдаваемую обратно в сеть электроэнергию). А во-вторых, российское законодательство не разрешает частным лицам продавать электроэнергию. Такое разрешено в Европе и именно поэтому там каждый второй дом обвешан солнечными панелями, что в совокупности с высокими сетевыми тарифами позволяет действительно экономить.

Что делать в России? Не ставить солнечные панели, которые могут выработать энергии больше, чем текущее дневное энергопотребление в доме. Именно по этой причине у меня всего две панели суммарной мощностью 200 ватт, которые с учетом потерь инвертора могут отдать в сеть примерно 160-170 ватт. А мой дом стабильно круглосуточно потребляет примерно 130-150 ватт в час. То есть вся выработанная солнечными панелями энергия будет гарантированно потреблена внутри дома.

Для контроля вырабатываемой и потребляемой энергии я пользуюсь Smappee. Я уже писал про него в прошлом году. У него два трансформатора тока, которые позволяют вести учет как сетевой, так и вырабатываемой солнечными панелями электроэнергии.

Начнём с теории, и перейдем к практике.

В интернете есть много калькуляторов солнечных электростанций, вот здесь можно посмотреть на то, что он из себя представляет. Из моих исходных данных согласно калькулятору следует, что среднегодовая выработка электроэнергии моих солнечных панелей составит 0,66 квтч/сутки, а суммарная выработка за год — 239,9 квтч.

Это данные для идеальных погодных условий и без учета потерь на конвертацию постоянного тока в переменный (вы же не собираетесь переделывать электроснабжение своего домохозяйства на постоянное напряжение?). В реальности полученную цифру можно смело делить на два.

Сравниваем с реальными данными по выработке за год:

2015 год — 5,84 квтчОктябрь — 2,96 квтч (с 10 октября)

Ноябрь — 1,5 квтч
Декабрь — 1,38 квтч

2016 год — 111,7 квтчЯнварь — 0,75 квтч

Февраль — 5,28 квтч
Март — 8,61 квтч
Апрель — 14 квтч
Май — 19,74 квтч
Июнь — 19,4 квтч
Июль — 17,1 квтч
Август — 17,53 квтч
Сентябрь — 7,52 квтч
Октябрь — 1,81 квтч (до 10 октября)

Всего: 117,5 квтчВот график выработки и потребления электроэнергии в загородном доме за последние 6 месяцев (апрель-октябрь 2019 года). Именно за апрель-август солнечными панелями была выработана львиная доля (более 70%) электрической энергии. В остальные месяцы года выработка была невозможна по большей части из-за облачности и снега. Ну и не забываем, что КПД грида по конвертации постоянного тока в переменный примерно 60-65%.

Солнечные панели установлены практически в идеальных условиях. Направление строго на юг, поблизости нет высоких домов отбрасывающих тень, угол установки относительно горизонта — ровно 45 градусов. Этот угол даст максимальную среднегодовую выработку электроэнергии. Конечно можно было купить поворотный механизм с электроприводом и функцией слежения за солнцем, но это бы увеличило бюджет всей установки практически в 2 раза, тем самым отодвинув срок её окупаемости в бесконечность.

По выработке солнечной энергии в солнечные дни у меня нет никаких вопросов. Она полностью соответствует расчетным. И даже снижение выработки зимой, когда солнце не поднимается высоко над горизонтом не было бы настолько критично, если бы не… облачность. Именно облачность является главным врагом фотовольтаики. Вот вам почасовая выработка за два дня: 5 и 6 октября 2019 года. Пятого октября светило солнце, а 6 октября небо затянули свинцовые тучи. Солнце, ау! Ты где спряталось?

Зимой есть еще одна небольшая проблема — снег. Решить её можно только одним способом, установить панели практически вертикально. Либо каждый день вручную очищать их от снега. Но снег это ерунда, главное чтобы светило солнце. Пусть даже низко над горизонтом.

Итак, подсчитаем расходы:

Грид инвертор (300-500 ватт) — 5 000 рублей

Монокристаллическая солнечная панель (Grade A — высшего качества) 2 шт по 100 ватт — 14 800 рублей
Провода для подключения солнечных панелей (сечением 6 мм2) — 700 рублей

Итого: 20 500 рублей.За прошедший отчетный период было выработано 117,5 квтч, по текущему дневному тарифу (5,53 руб/квтч) это составит 650 рублей.

Если предположить, что стоимость сетевых тарифов не изменится (на самом деле они изменяются в большую сторону 2 раза в год), то свои вложения в альтернативную энергетику я смогу вернуть только через 32 года!

А уж если добавить аккумуляторы, то вся эта система никогда себя не окупит. Поэтому солнечная энергетика при наличии сетевого электричества может быть выгодна только в одном случае — когда у нас электроэнергия будет стоить как в Европе. Вот будет стоить 1 квтч сетевого электричества более 25 рублей, вот тогда солнечные панели будут очень выгодны.

Пока же использовать солнечные панели выгодно только там, где нет сетевого электричества, а его проведение стоит слишком дорого. Предположим, что у вас его загородный дом, расположенный в 3-5 км от ближайшей электрической линии. Причем она высоковольтная (то есть потребуется установка трансформатора), а у вас нет соседей (не с кем разделить расходы). То есть за подключение к сети вам придется заплатить условно 500 000 рублей, а после этого еще и платить по сетевым тарифам. Вот в этом случае вам будет выгоднее купить на эту сумму солнечные панели, контроллер и аккумуляторы — ведь после ввода системы в эксплуатацию вам уже больше платить не нужно будет.

А пока стоит рассматривать фотовольтаику исключительно, как хобби.ПРОДОЛЖЕНИЕ СПУСТЯ 2 ГОДА: https://victorborisov.livejournal.com/296173.html

В 2019 мы стали жить в поместье на постоянной основе. Так как наш участок земли находится на бывших колхозных полях, то центральное электроснабжение отсутствовало: проводов с электричеством к участку подведено не было. Стали думать об автономном электроснабжении дома.

Мой запас знаний говорил мне о том, что в качестве природных источников энергии могут использоваться ветер, солнце и вода (энергия приливов и отливов). Есть ещё и геотермальная энергия, но для меня это была совсем экзотика.

Вариант с ветрогенератором нам не подошёл, так как вокруг нашего поместья высокий лес, и ветров у нас мало. Моря у нас под боком нет, поэтому использовать энергию приливов и отливов мы так же лишены возможности. Остался вариант с получением заветного электричества от солнца.

Моя солнечная электростанция

Некоторые из моих соседей самостоятельно собирают солнечные электростанции, купив необходимые комплектующие. Но так как я такими познаниями не обладал и сомневался в том, что правильно смогу подобрать и собрать нужные элементы системы, то я решил купить готовый комплект.

По совету соседа обратился в специализированную компанию, занимающуюся производством солнечных электростанций. На сайте компании есть удобный калькулятор подбора. В зависимости от того, какие бытовые приборы будут использоваться, подбирается нужный вариант.

Я прикинул что буду включать в розетку, посмотрел на разные варианты, в свой кошелёк, и сделал выбор. Таким образом моя солнечная электростанция обошлась мне в 121 500 руб.

Дополнительно я заказал монтажный комплект для крепления солнечных панелей на крышу дома за 7 500 руб. Итого, общая стоимость всего комплекта вышла 129 000 руб.
Видимо, был какой-то праздник или просто хорошее настроение у сотрудников фирмы, не знаю точно, но мне сделали бесплатную доставку.

На следующий день после оформления покупки на сайте, мне привезли мой заказ из Москвы в Товарково (а это около 200 км) до дверей гаража, куда я всё это хозяйство временно складировал. Так я стал счастливым обладателем персональной солнечной электростанции на 220 Вольт с суточной выработкой до 2019 Втч.

В комплект входило:

  • блок управления (железный ящик со всеми “электронными мозгами”);
  • две солнечные панели площадью 1,6 кв.м каждая;
  • 2 гелиевых 12 В аккумулятора на 200 А*ч каждый;
  • балансир (чтобы выравнивать напряжение между двумя аккумуляторами);
  • кабели для подключения аккумуляторов;
  • кабели для подключения солнечных панелей к блоку управления;
  • запасной предохранитель для блока управления;
  • инструкция о том, как всё это великолепие между собой соединить и подключить;
  • монтажный комплект (металлическая рамка для крепления солнечных панелей на крышу дома).

Монтаж и обслуживание

После того как я получил свой заказ, мне осталось смонтировать систему и подключить все провода на свои места.

Самый сложный момент был в установке солнечных панелей на крышу дома.
Вдвоём это делать, наверное, было бы удобнее, но я делал один.

Панели, не то чтобы очень тяжёлые (21,5 кг), но достаточно большие (164см*99см*4см). И стоя на крыше, производить различные манипуляции с ними было проблематично, а ронять их было жалко.

В общем: неудобно, сложно, но можно, как-то справился. Лучше делать вдвоём, ну, или заказать монтаж у специалистов, если самому не охота лазить по крыше.

Затем, соблюдая полярность, подключил кабели, идущие от панелей к блоку управления. Подключил аккумуляторы.С этим никаких проблем не возникло, в инструкции всё написано, всё есть. Включил систему, всё заработало.

В обслуживании все просто!

Аккумуляторы гелевые, запаяны, и поэтому нет никакой необходимости что- либо доливать в них. Зимой, когда идёт снег, я залезаю по лестнице на крышу и сметаю его с поверхности солнечных панелей. Чем чище поверхность панелей, тем лучше заряжаются аккумуляторы.

Не реже одного раза в неделю нужно полностью заряжать батареи. Хотя система максимально автоматизирована, необходимо мониторить информацию, отображаемую на дисплее блока управления. Почему нужно это делать я опишу дальше.

Эксплуатация, опыт и ошибки

После того как я подключил систему и у меня всё заработало, я на радостях стал бездумно эксплуатировать эту самую солнечную электростанцию, не особо уделяя ей внимание.

Из-за такого халатного отношения, я не заметил момент, когда что-то пошло не так!

Не понятно по какой причине (молния в дом не попадала, НЛО рядом не пролетало), но в блоке управления что-то перестало работать, появилась неисправность. В результате этой неисправности аккумуляторы перестали заряжаться. То есть солнце светит, но заряд не накапливается.

Так же перестала срабатывать защита, которая раньше не допускала разряда батарей ниже определённого уровня. А разряжать аккумуляторы ниже допустимого уровня не хорошо для их долгой и исправной работы.

Из-за всего этого примерно в течение двух недель мы только расходовали накопленную ранее энергию в аккумуляторных батареях и разрядили их ниже допустимого значения.

А заметил я это следующим образом. Уезжая на два дня из поместья, я запомнил показания дисплея. Батареи были заряжены на 49%. Вернувшись, я увидел, что аккумуляторы совсем не зарядились, хотя эти дни были ясными, и вовсю светило солнце.

Я связался с компанией, производителем солнечной электростанции. Объяснил ситуацию. Без всяких отговорок по гарантии у меня взяли блок управления для ремонта. Достаточно быстро (несколько дней) неисправность устранили, и с тех пор всё работает исправно.

Но после этого случая, по моему скромному и некомпетентному мнению, аккумуляторы частично испортились и стали хуже держать накопленную энергию, стали быстрее разряжаться. Теперь я чаще, чем на часы, смотрю на циферки дисплея блока управления.

В летнее время, когда солнца много, то электричества хватает с лихвой. Аккумуляторы достаточно быстро заряжаются, восполняя потраченную нами энергию. Поэтому летом мы забываем об экономии. И Вспоминаем об этом в осенне-зимний период.

В это время солнечной энергии становится мало, и аккумуляторы приходится дополнительно заряжать с помощью генератора. А это малоприятное занятие. Потому что генератор издаёт достаточно сильный шум, производит совсем не экологичные выхлопные газы, да и бензин для него нужно покупать и привозить постоянно. Таким образом, когда стоит пасмурная погода, то запускать генератор для дозаряда батарей приходится каждые 2-3 дня на несколько часов.

По инструкции рекомендуется не допускать глубоких разрядов батарей более 50% и раз в неделю полностью их заряжать. Зарядить полностью и хорошо генератором не получается. Поэтому я при первой возможности, когда на пару дней уезжаю в городские условия, отключаю аккумуляторы, беру их с собой и заряжаю в гараже от сети до 100% заряда. А весят эти батарейки прилично (65 кг) поэтому приходится поднапрячься и потаскать их. Сначала из дома в машину, затем из машины в гараж для зарядки, и потом всё в обратном порядке. Это, конечно, неудобно.

Хватает ли нам энергии?

Наша система выдаёт 2019 Втч в сутки. Вот перечень того, на что мы тратим такую ценную зимой и в то же время бесплатную летом солнечную энергию:

  • на освещение: в доме у нас всего 10 светодиодных ламп, мощностью по 7 Ватт;
  • заряжаем 2 телефона и 2 ноутбука;
  • постоянно включен в сеть вай-фай роутер для интернета;
  • постоянно включен насос, установленный в колодце, для системы водоснабжения;
  • включаем периодически блендер для приготовления зелёных коктейлей;
  • жена творит свои швейные дела с помощью электрической швейной машинки;
  • заряжаю аккумуляторы для шуруповёрта;
  • используется стиральная машинка на режиме холодной стирки;
  • пользуюсь электроинструментом (электролобзик, шлифмашинка, фрезер, болгарка, циркулярная пила,
    электрорубанок, электродрель, перфоратор);

Естественно, мы не включаем в розетку одновременно всё сразу из этого списка!

Когда нужно включить прибор помощнее, например, рейсмусовый станок или электросварку, то запускаю генератор.

Летом, как в период наиболее богатый солнечным светом, энергии хватает. Ещё и лишняя остаётся. Зимой — нет, не хватает. Солнце ходит по небосводу уже достаточно низко, световой день короче, небо бывает часто затянуто тучами. Приходится экономить и регулярно пользоваться генератором.

Отзыв и выводы

Является ли солнечная электростанция круглогодичной, полноценной заменой центральному электроснабжению? На мой взгляд, и, исходя из моего не совсем грамотного и разумного подхода к использованию такого автономного источника энергии, — нет.

Если бы мы использовали электричество только для освещения, тогда бы нам, конечно, хватало. Но так как мы избалованы цивилизацией, и нам хочется всего побольше воткнуть в розетку, то нам не хватает. Тут либо мощность системы увеличивать нужно, докупив аккумуляторы и солнечные панели, либо учиться экономить и умерить свои запросы.

Если нет центрального электроснабжения, то автономная солнечная электростанция может в какой-то мере удовлетворить ваши запросы по электричеству. На мой взгляд это лучше, чем постоянно использовать один только генератор.

Когда нам проведут центральное электричество, думаю, мы не откажемся от солнечной энергии полностью. Просто, летом будем «сидеть на солнце», а осенью и зимой будем восполнять недостаток солнечного света для заряда аккумуляторов от сети. Может статься такая комбинация будет удачной.

Есть ещё мысль поставить счётчик электроэнергии на кабель с 220В, идущий из системы. Тогда можно будет подсчитать точно подсчитать сколько мы израсходовали электричества, и сделать расчёт, когда окупиться купленная солнечная электростанция.

На данный момент приблизительный расчёт окупаемости солнечной системы стоимостью 129 000 руб, выглядит следующим образом:
При расчёте я взял тариф на электроэнергию для населения Калужской области, проживающего в сельских населённых пунктах. Цены действуют с 1 июля 2019 года по 30 декабря 2019 года.

1 кВт.ч стоит 3.11 руб.
В течение дачного сезона в условиях средней полосы России суточная выработка станции составляет до 1,5 кВтч
светлое время суток возьмём 12 часов получится
1.5 кВт*12ч=18 кВт=55.98 руб электроэнергии производит электростанция за 1 день
за месяц 540 кВт=1 679,4 руб
за год 2019 кВт=20 432,7 руб
чтобы станция окупилась она должна отработать
129 000/ 20 432,7= 6,3 года
срок службы аккумуляторов по заверению производителей до 12 лет.

Так что по очень приблизительным подсчётам, можно сказать, что солнечная электростанция окупиться через 6-7 лет и следующие 5-6 лет у вас будет полностью бесплатное электричество от солнца.

Но так как у меня не было электричества совсем, то у меня вопрос стоял не об экономии, а об автономной, удобной и возможной в моих условиях системе энергоснабжения, что собственно говоря позволили мне сделать солнечные батареи.

Если у вас возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях, я с удовольствием на них отвечу!