Гелиосистема своими руками: Гелиосистема для нагрева воды и отопления своими руками

Солнечный коллектор 2.0 своими руками. Изготовь солнечный коллектор сам. Часть 1.

Вступление.
Гелиосистема из 10 солнечных коллекторов.

Сразу после того, как я испытал свой первый солнечный коллектор, я понял – что есть смысл делать более мощную гелиосистему! Нагрев воды солнцем реально работает 🙂 Поэтому, потихоньку начал вести разведку на всех направлениях. Ведь сделать самому гелиосистему – дело не шуточное.

Изначально задумал себе, как за базу, что 10 солнечных коллекторов, площадью 2м2 будет вполне достаточно для ГВС и поддержки отопления моего дома. Почему именно 10? Если честно – просто так… Но потом, я нашел две неплохие книги, в которых вычитал ответы на многие вопросы. Советую вам их полностью прочитать – первую обязательно, если вы всерьез подумываете о создании своего гелиополя! Первая книга. Вторая книга.

Хочу предостеречь, что сил и времени это может занять, тоже не мало. У меня, на реализацию моего проекта ушло где-то полгода.

Но это конечно не день в день. Хотя, по мелочам еще что-то доделываю до сих пор – к примеру, надо еще раз покрасить корпуса коллекторов к зиме, закрепить в некоторых местах теплотрассу и т.д… 🙂

Одним из самых важных компонентов, от которого напрямую зависит производительность всей системы – это конечно, солнечный коллектор. С самого начала я задумал делать еще 9 новых коллекторов по той же технологии, что и мой первый солнечный коллектор. Когда я начал подсчитывать смету, сколько уйдет денег на медные листы, трубы, припой, баллончики с газом для пайки, химия для чернения меди – ну в общем самую полную смету одной поглощающей панели (абсорбера), то мне поступило предложение от SintSolar на «бракованные» абсорберы с высокоселективным покрытием SunSelect. Брак заключался в том, что в некоторых местах медные трубы были не припаяны к медному листу ну и на листах имелись локальные повреждения самого покрытия. Но в целом, ничего критичного. Панели вполне работоспособные!

Предложение от SintSolar было на 20-30% дороже, но зато я получал практически готовые абсорберы с настоящим высокоселективным покрытием и экономил уйму времени!!! В общем, я согласился и купил у них 10 абсорберов.

Но не стоит огорчаться – вы можете делать коллекторы тем же путем, что и мой первый солнечный коллектор. Работать они будут, естественно, немного хуже, но поверьте – что работать они будут точно! И кстати, если вы собираетесь сделать солнечные коллекторы только для поддержки ГВС – то температуры не нужные такие высокие и обычные черные коллекторы будут работать неплохо.

На самом деле, высокоселективные коллекторы не выдают тепла в разы больше и не работают от света Луны 🙂 Если излучения (Солнца) нет, то все типы коллекторов работают одинаково плохо – т.е не выдают желаемого тепла, потому что его источник спрятан за плотными облаками. А те крохи тепла, что доходят – где-то 50Вт/м2 – просто уходят на прогрев коллекторов, теплотрассы, теплоносителя на компенсацию постоянных теплопотерь. А там уже и день кончился, зима ведь.

Но когда есть постоянное солнце – они работают лучше на более высоких температурах. Т.е к примеру обычные коллекторы весной-летом-осенью прогреют вам водичку до +50 +55С и дальше их КПД начнет резко падать, а вот высокоселективные спокойно греют воду до +70С + 80С. Ну и поэтому, зимой они тоже лучше работают. К примеру в -10С обычнее коллекторы вам дадут температуру воды +35 +40С (но согласитесь, что это тоже не мало!!!) а высокоселективные спокойно нагреют воду до +50 +60С.

Поэтому, если нет возможности – то делайте медные коллекторы и черните их описанным мною способом. Мне просто повезло. Поверьте, если бы SintSolar не предложил (а я их долго об этом просил) – то клепал бы я еще 9 коллекторов по той же технологии как и мой первый солнечный коллектор!

Как вы поняли, это длинное описание заменяет процесс изготовления абсорберов – здесь я его описывать не буду. Вот моя более ранняя статья – в ней очень подробно описано создание солнечного коллектора, в том числе конфигурация и чернение абсорбера.

Абсорберы Sintsolar. 10 штук.

Абсорберы Sintsolar. 10 штук. Видно селективное покрытие.

---

как сделать гелиосистему своими руками

Цены на энергоносители постоянно растут, а потому люди все чаще задумываются об использовании альтернативных источников энергии. Тем более что сегодня отопление – это чуть ли не самая большая статья расходов наших граждан. А потому и неудивительно, что все хотят найти едва ли не бесплатный источник энергии. И первое, что приходит на ум – это, конечно, энергия солнца. Более того, использовать ее в практических целях вполне реально; и не только в Крыму или в Ташкенте. А оборудование для этого стоит даже дешевле, чем мощные тепловые насосы. О том, как можно использовать энергию солнца, мы и поговорим в этой статье.

Солнечный коллектор

Плюсы и минусы гелиосистем для отопления

В настоящее время реально можно рассматривать пока только две схемы использования энергии нашего светила:

1. солнечные батареи, которые вырабатывают электрический ток. Причем кроме отопления их можно использовать для энергоснабжения любых бытовых приборов;
2. солнечные коллекторы – специальные устройства, в которые нагревается теплоноситель и напрямую подается в отопительную систему. Естественно, что если в качестве последнего используется вода, то ее нагревать можно и для бытовых нужд.

У обоих вариантов есть свои особенности. Кроме того, какой бы вариант обогрева при помощи энергии солнца вы не выбрали, ни в коем случае не стоит отказываться от уже имеющегося отопления. Конечно, солнце никуда не денется, однако самое практичное решение – это все же комбинированная система. Например, когда солнечной энергии вполне достаточно для обогрева здания, другой источник тепла можно просто отключать.

Так, вы будете жить в комфортных условиях круглый год, и одновременно обезопасите себя на случай различных поломок и прочих неприятностей. Но если дом только строиться, и у вас нет желания или возможности делать сразу две системы отопления, то обогрев солнцем должен быть спроектирован так, чтобы он имел двукратный запас прочности. Только так отопление дома с помощью солнечных коллекторов вас не подведет.

Схемы солнечных коллекторов

Солнечный коллектор для отопления: достоинства

1. Это экологически чистый и абсолютно безопасный источник энергии;
2. значительно снижаются затраты не только на отопление, но и на ГВС;
3. вне зависимости от экономической ситуации в стране, кризиса и скачков цен, солнце будет светить всегда;
4. оплачивать солнечную энергию не нужно, если, конечно, наше государство не обложит какими-нибудь налогами счастливых обладателей гелиоустановок.

Однако солнечное отопление частного дома имеет и некоторые недостатки, например:

1. вы станете зависеть от погоды и метеоусловий в определенном регионе;
2. лучше всего для снижения рисков иметь параллельную систему отопления. Но многие производители гелиоустановок сразу предусматривают такую возможность. Либо производители газовых котлов, например, в Европе проектируют свои устройства так, чтобы они могли работать вместе с солнечным отоплением. Однако даже если в действующем оборудовании у вас такой возможности и не предусмотрено, можно установить специальный контролер для согласованной работы двух схем;
3. значительные финансовые вложения на начальном этапе;
4. необходимость регулярного обслуживания – панели и трубки надо очищать от пыли и налипшего мусора;
5. отдельные модели солнечных коллекторов для отопления дома плохо работают либо вообще не функционируют при очень низких температура. А потому перед сильными морозами теплоноситель приходится сливать. Но относится это далеко не ко всем моделям, и не ко всем видам теплоносителя.

Далее мы более подробно расскажем о наиболее популярных солнечных системах отопления частного дома.

Гелиосистемы для отопления: коллекторы

Как правило, если говорят про солнечные системы отопления, то имеют в виду именно гелиоколлекторы. В таких установках солнечное тепло нагревает теплоноситель (жидкость), которая потом используется для отопления и ГВС. Особенность их работы заключается в том, что подобные водонагреватели дают температуру не более плюс 60 градусов по Цельсию, причем наибольшая эффективность на выходе получается при температуре всего плюс 35.

А потому такие системы обогрева солнечной энергией специалисты рекомендуют использовать с теплыми водяными полами. Но если расставаться с имеющимися радиаторами отопления не хочется, как и тратится на теплые полы, то придется увеличить количество секций батарей примерно вдвое, иначе в доме будет холодно.

В настоящее время наиболее востребованы две модификации таких коллекторов:

• трубчатые;
• плоские.

Причем в каждой из этих групп есть и свои вариации, однако принцип работы у всех схож – по трубкам проходит теплоноситель и нагревается от солнца. Но сами по себе конструкции могут быть самые разные.

Плоские солнечные коллекторы для отопления и горячего водоснабжения

Такие гелиоустановки имеют наиболее простую конструкцию, и именно их имеют в виду, когда говорят про солнечное отопление своими руками. В принципе самодельный солнечный коллектор можно сделать из прозрачной трубки, свернутой кольцами, а среди дачников популярен солнечный коллектор из старого радиатора.

Как правило, на металлической раме закрепляют дно, на которое укладывают теплоизоляцию, уменьшающую потери энергии. Затем идет слой специального материала – адсорбера, хорошо поглощающего солнечное излучение и преобразующего его в тепло. А уже на адсорбере закрепляют трубки, по которым и циркулирует теплоноситель. Сверху вся конструкции должна быть закрыта особой прозрачной крышкой, изготавливаемой из закаленного стекла либо специального пластика, например, поликарбоната. Кроме того, нередко материал крышки еще и предварительно обрабатывают, чтобы он был чуть матовым и не гладким. Конечно, такое устройство для дома своими руками непросто будет сделать.

Принцип работы солнечного коллектора

Трубки обычно укладывают змейкой, и в коллекторе имеется 2 отверстия – выпускное и впускное. Как правило, для нормального теплообмена в схему включают и циркуляционный насос, но возможен и самотечный вариант, хотя это заметно снизит эффективность системы – ее вряд ли хватит даже на теплый пол, не то что на батареи.

А вот правильная заводская гелиоустановка имеет коэффициент полезного действия на уровне 72-75 процентов. Однако всегда есть минусы:

• при ветре возможны большие потери тепла;
• система плохо работает в пасмурную погоду и вообще не функционирует ночью;
• если какая-то деталь выходит из строя, то часто приходится менять всю панель.

Трубчатые коллекторы для отопительных систем

В таких устройствах по трубкам также циркулирует теплоноситель, однако каждая из трубок еще и вставлена в другую. А все вместе они соединяются в особую конструкцию – манифолд или гребенку. Современные трубчатые коллекторы выпускаются двух видов – перьевые и коаксиальные. Последние представляют собой трубу в трубе, они вложены друг в друга, и края их запаяны. А из пространства между трубками выкачан воздух.

В перьевых трубках вставляется еще и специальная адсорберная пластинка, напоминающая по структуре перо – для повышения теплоотдачи.

Воздушные коллекторы

Устанавливаются для обогрева частных домовладений и воздушные солнечные коллекторы. Такие установки обычно используются для воздушного отопления зданий. По своей конструкции они сильно напоминают описанные выше системы, однако по трубкам здесь циркулирует не жидкость, а воздух. Кстати, нередко такой обогрев совмещают с вентиляцией.

Устройство воздушного солнечного коллектора

Какой вариант выбрать

Мощность такого обогрева в Кв в каждом конкретном случае может рассчитать только специалист. Однако есть несколько нюансов, о которых важно знать каждому. Так, воздушные коллекторы будут эффективными, только если полностью покрыть ими южную сторону строения. Если вы проживаете в южном регионе, то самый оптимальный вариант – это плоский коллектор. Можно даже обустроить отопление теплицы солнечным коллектором этого типа. А вот в регионах с более суровым климатом лучше всего использовать трубчатые коллекторы. А если устройство еще и с системой Heat-pipe, то тепло будет не только в пасмурную погоду, но и ночью. Такие системы не боятся ни проветривания, ни суровых морозов.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Загрузка…

Использование солнечной энергии. Гелиосистема своими руками. Гелиоколлектор + солнечные батареи.

«Солнечная батарея своими руками» из диодов или из транзисторов — не сложно. Но получить электроэнергию  достаточную для питания ноутбука или камеры, весьма затруднительно. По крайней мере без специальных фотоэлементов. Что уж говорить об электроснабжении дома, дачи?

Стоят монокристаллические элементы достаточно дорого, и коль Вы решились их купить и повторить «подвиг Кулибина», то проще приобрести готовый солнечный модуль, т.к. вакуумная ламинация и пайка солнечных элементов на стекле, в производственных условиях качественна и не столь дорога, как производство самих монокристаллических кремниевых элементов.

Зачастую солнечные батареи путают с солнечными коллекторами даже продавцы (возможно сознательно). Разница в «пустяке», принципе работы. Первые преобразуют фотоны в электроны. Вторые, гелиоколлекторы в тепло. Главное — продать, или привлечь пользователя.

Справедливости ради следует отметить, что КПД солнечного коллектора значительно выше за счет преобразования в тепло более широкого спектра излучения, до 80%, но ему необходимы прямые солнечные лучи. Облака для инфракрасного спектра не значительная помеха, хотя исключают работу видимого спектра.

КПД фотоэлектронного преобразователя (солнечная батарея) 10 — 20% и важна общая освещённость, в том числе отражённым светом.

Иными словами, отопление на солнечных батареях — дорогое удовольствие. По Д.И. Менделееву, «топить ассигнациями».

Комбинированная схема, в которой солнечные коллекторы вырабатывают тепло, а солнечные батареи обеспечивают принудительную циркуляцию теплоносителя, предпочтительнее.

Особо эффективно подключение насоса, помпы непосредственно к солнечной батарее. До развязывающего диода или контроллера заряда.

В этом случае гибридная схема работает только в дневное время, когда есть реальный прок от гелиосистемы. Энергия солнечных батарей используется непосредственно, без электрохимических потерь при аккумулировании и разряде АКБ. Которые могут составить более 40%.

 

Что касается производства солнечных коллекторов, то здесь всё горазды прозаичнее. При желании, а я бы ещё и рекомендовал, гелиоколлектор можно сделать самому. При низкой трудоёмкости и б/у подручных материалах, он приносит ощутимый эффект.

По собственному опыту и наблюдениям скажу: В Ленинградской области он работает с ощутимой пользой, за исключением декабря весь год. Обслуживания «ноль», эксплуатация сводится к закрытию шарового крана. А разница температур с гелиоколлектором и без, достигает 10 градусов в феврале месяце.

Естественно многое зависит от помещения — дом типа «термос» или «картонная коробка в дырочку». Указанная разница температур соответствует срубу 6х6. В доме из газо-, пенобетона тех же размеров и толщине стен, разница приближается к 15 градусам.

В обоих случаях применялись однотипные коллекторы. И хотя выглядят они не всегда эстетично, «внешность» можно обыграть покрасив в цвет «Балтика» («жигулёвская» классификация), а вместо стекла применив сотовый поликарбонат (можно и «бутербродом», вместе со стеклом).

В этом случае теплопотери коллектора снижаются, а теплоотдача повышается на 70%. Понятно, что стеклопакет оказывает аналогичное действие, но его цена и вероятность быть разбитым аннулирует все преимущества.

Старайтесь использовать пластиковые воздуховоды, патрубки.

Их теплопроводность значительно ниже и нет шанса попасть в заботливые руки коррозии и конденсата.

Кстати, коль Вы дочитали до этого места значит руки на месте и голова работает, посему Вам на заметочку:

Установив газовый, твёрдотопливный, комбинированный либо иной котел, бойлер, для отопления дома, в магистраль врезается автомобильный датчик температуры принудительного включения вентилятора охлаждения радиатора а/м. А в качестве насоса используется помпа отопителя салона а/м «Газель». Всё это запитывается от солнечной батареи с аккумулятором.

В итоге Вы имеете автономную гибридную систему отопления, сделанную своими руками.

 

Но продолжим, с Вашего позволения…

виды, схемы обустройства, как сделать своими руками

Возможности современных технологий

Поверхность земли получает различное количество солнечной энергии, все зависит от расположения территории относительно экватора и времени года. К примеру, в Заполярье солнца намного меньше, чем в экваториальной части. Кроме того летом солнечное излучение интенсивнее, чем в зимний период. При расчетах средних значений специалисты определили, что за один час квадратный метр поверхности земли получает около 160 Вт солнечной энергии. Современные системы отличаются высокой продуктивностью, благодаря чему появилась возможность использовать энергию солнечного излучения практически в любом месте.

Для получения максимального КПД при использовании солнечной энергии применяются два способа:

• Прямое нагревание тепловых коллекторов. Прямые солнечные лучи нагревают тепловые коллекторы, они в свою очередь передают тепло жидкости в отопительном контуре и системе горячего водоснабжения. Тепловые коллекторы могут быть открытого и закрытого типа, могут иметь плоскую или сферическую форму. Тепловую энергию, получаемую с коллекторов можно использовать для нагревания рабочей среды в системе водоснабжения и теплоносителя в отопительной системе.
• Применение солнечных батарей. В этом случае происходит преобразование солнечной энергии в электричество, которое в последствие передается потребителю через специальную систему.

Коллектор из поликарбоната

Изготавливают из сотовых панелей, отличающихся хорошими теплоизоляционными свойствами. Толщина листов от 4 до 30 мм. Выбор толщины поликарбоната зависит от необходимой теплоотдачи. Чем толще лист и ячейки в нем, тем больше воды сможет нагреть установка.

Чтобы самому сделать гелиосистему, в частности самодельный солнечный водонагреватель из поликарбоната, понадобятся следующие материалы:

• две штанги с нарезанной резьбой;
• пропиленовые уголки, на фитингах должно быть наружное резьбовое соединение;
• пластиковые трубы ПВХ: 2 шт, длина 1,5 м, диаметр 32;
• 2 заглушки.

Трубы укладывают в корпус параллельно. Подключают к ГВС через отсекающие краны. Вдоль трубы делают тонкий надрез, в который можно вставить лист поликарбоната. Благодаря принципу термосифона вода будет самостоятельно поступать в желобки (ячейки) листа, нагреваться и уходить в накопитель, расположенный вверху всей системы нагрева. Для герметизации и фиксации листов, вставленных в трубу, используют силикон, стойкий к термическому воздействию.

Чтобы увеличить теплоэффективность коллектора из сотового поликарбоната, лист покрывают любой селективной краской. Нагрев воды после нанесения селективного покрытия ускоряется приблизительно в два раза.

Разнообразие установок

Прежде чем приступать к созданию своими руками гелиосистемы отопления для дачи и дома, нужно выяснить, какие батареи вообще существуют. На сегодняшний солнечный коллектор бывают следующих видов:

вакуумный. В конструкции такой батареи между оболочкой агрегата и телом нагрева присутствует вакуум. С помощью такого приспособления можно подогреть воду до 300 градусов. Минусом здесь является невозможность проводить самостоятельную чистку от снега и инея;

Вакуумный коллектор

плоский. Внешне такой коллектор имеет вид прозрачной внешней панели. Внутри солнечной батареи такого типа размещаются трубки, а задняя часть оснащена теплоизолятором. Теплопотери здесь больше, однако конструкция легко собирается своими руками. Кроме того ее можно самостоятельно очищать от намерзшего снега и льда. Нагревает воду до 200 оС. К минусам следует отнести наличие большой нагрузки на фиксаторы устройства при сильном ветре, так как батарея имеет плохообтекаемую форму;

Плоский коллектор

воздушный. В качестве носителя тепла здесь выступает воздух. Такие батареи легко можно сделать своими руками. Но основным минусом здесь является невозможность использовать устройство для нагрева воды, а также низкий КПД прибора;

Воздушный коллектор

трубчатый. Агрегат такого типа состоит из четырех трубок, заполненных базовым теплоносителем. Его циркуляция осуществляется за счет разницы температуры батареи с ее нижней зоной. Для таких приборов характерна большая плоскость поверхности;

Трубчатый коллектор

подвижная система, применяемая для обогрева дома солнечной энергией. Это специально разработанные установки, которые могут поворачиваться за движением солнца. На сегодняшний день существуют различные модели, способные на поворот различных своих частей.

Подвижные солнечные батареи

Несмотря на различное строение, принцип функционирования солнечных коллекторов будет практически идентичным.

Плоские закрытые солнечные коллекторы

Плоский коллектор состоит из алюминиевого каркаса, специального поглощающего слоя – абсорбера, прозрачного покрытия, трубопровода и утеплителя.

В качестве абсорбера применяют зачерненную листовую медь, отличающуюся идеальной для создания гелиосистем теплопроводностью. При поглощении солнечной энергии абсорбером происходит передача полученной им солнечной энергии теплоносителю, циркулирующему по примыкающей к абсорберу системе трубок.

С наружной стороны закрытая панель защищена прозрачным покрытием. Оно изготовлено из противоударного закаленного стекла, имеющего полосу пропускания 0,4-1,8мкм. На такой диапазон приходится максимум солнечного излучения. Противоударное стекло служит хорошей защитой от града. С тыльной стороны вся панель надежно утеплена.

Плоские солнечные коллекторы отличаются максимальной производительностью и простой конструкцией. КПД их увеличен за счет применения абсорбера. Они способны улавливать рассеянное и прямое солнечное излучение

В перечне преимуществ закрытых плоских панелей числятся:

• простота конструкции;
• хорошая производительность в регионах с теплым климатом;
• возможность установки под любым углом при наличии приспособлений для изменения угла наклона;
• способность самоочищаться от снега и инея;
• низкая цена.

Плоские солнечные коллекторы особенно выгодны, если их применение запланировано еще на стадии проектирования. Срок службы у качественных изделий составляет 50 лет.

К недостаткам можно отнести:

• высокие теплопотери;
• большой вес;
• высокая парусность при расположении панелей под углом к горизонту;
• ограничения в производительности при перепадах температуры более 40°С.

Сфера применения закрытых коллекторов значительно шире, чем гелиоустановок открытого типа. Летом они способны полностью удовлетворить потребность в горячей воде. В прохладные дни, не включенные коммунальщиками в отопительный период, они могут поработать вместо газовых и электрообогревателей.

Монтаж водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это наилучший отопительный прибор для любого дома. Главное достоинство теплового пола в том, что он равномерно распределяет тепло по всей площади помещения.

Монтаж водяных теплых полов выполняют по лучевой схеме. Для монтажа теплого пола применяют распределительные коллекторы с их помощью теплый пол подключается к системе отопления, а также выполняется регулировка его температурного режима.

Рис.7. Пример распределительного коллектора для теплого пола.

Для монтажа теплого пола используется специальная труба. В зависимости от длины магистрали применяется труба диаметром 10 -20 мм.

Важной особенностью монтажа теплого пола является его правильная укладка вдоль внешних стен. При монтаже теплого пола должно быть обеспечен наибольший тепловой поток около наружных стен и наименьший около межкомнатных перегородок

Рис.8. Схема укладки водяного теплого пола на первом этаже частного дома.

На полностью смонтированный теплый пол укладывают стяжку. После чего пол готов к чистовой отделки. На теплые водяные полы можно укладывать любое напольное покрытие.

Индивидуальная система отопления двухэтажного дома

Довольно часто загородный дом имеет 2-3 этажа в этом случае система отопления имеет не одну ветку, а несколько. При этом разводка может идти по вертикальной или по горизонтальной схеме.

Рис.13.Рис.14.Рис.15.

Вертикальная схема (рис. 13) представляет собой систему вертикальных стояков, по которым теплоноситель циркулирует по отопительным приборам. Такая схема целесообразна при если дом имеет значительную площадь. На всех отопительных приборах должны быть установлены байпасы и запорная арматура.

Горизонтальная схема (рис.14) представляет собой поэтажную разводку. Она предполагает наличие одного стояка по которому теплоноситель подается и отводится на каждый этаж. Для загородных домов небольшой площади это наиболее целесообразная и наименее затратная схема как по материалам, так и по сложности монтажа.

Лучевая поэтажная разводка (рис.15) более затратна в монтаже, чем двухтрубная горизонтальная. Преимущество этой схемы в точной регулировке отопительных приборов, и как следствие возможности снижения затрат на отопление.

Рис.16.

Рис.17.

Довольно часто делают комбинированные схемы отопления (рис.16). На первом этаже в качестве приборов отопления применяют теплый пол, а на втором и следующих этажах радиаторы отопления. В этом случае применяют горизонтальную схему разводки. При этом на первом этаже лучевую, а на втором двухтрубную схему.

В общую схему отопления встраивается и контуры подготовки горячей воды. Полная схема системы отопления и горячего водоснабжения представлена на рисунке 17.

Рассмотренные схемы и принципы организации отопления позволяют сделать систему отопления своими руками в любом загородном доме. Конечно различные схемы потребуют различных затрат как на материалы, так и на монтаж. Однако система отопления будет эксплуатироваться многие годы, и она должна быть надежной и легко управляемой. Таким образом излишние затраты с лихвой окупятся в процессе эксплуатации системы.

Отопление теплиц солнечным воздушным коллектором

Такой коллектор является главным элементом этой системы отопления. В зависимости от расположения этого коллектора отопление может осуществляться либо естественной циркуляцией воздуха в системе, либо с помощью вентиляторов.

В первом случае выходной патрубок коллектора должен располагаться ниже раструба входного отверстия в теплице. Тогда воздух, нагретый в коллекторе, по законам конвекции будет подниматься по воздуховоду и попадать в теплицу. Вытесняемый остывший воздух по обратному воздуховоду поступает в коллектор, нагревается и возвращается в теплицу. Этот цикл непрерывный, длится весь световой солнечный день.

Во втором случае расположение солнечного коллектора не имеет значения, так как циркуляция воздуха поддерживается вентиляторами, установленными в теплице на входе теплого воздуха

При таком способе обеспечивается равномерное распределение теплых воздушных масс по всему обогреваемому объему, и, что очень важно, равномерный обогрев почвы

Естественно, что воздуховоды (особенно горячий) должны быть покрыты теплоизоляцией, чтобы воздух не мог быстро остывать. В темное время суток воздух в теплице без горячей подпитки может достаточно быстро охлаждаться. Поэтому для поддержания теплового режима необходимо предусмотреть резервный контур отопления. Это могут быть тепловентиляторы, калориферы.

Сам воздушный солнечный коллектор представляет собой предельно простую конструкцию. Собрать его самому из подручных материалов можно меньше, чем за час. Это герметичный деревянный короб высотой 10 – 15 см. Днище делается из ДВП. Для прочности боковые стенки соединяются деревянными брусками с сечением 5х5 сантиметров.

На днище укладывается теплоизолятор – пенопласт или минеральная вата. Поверх теплоизолирующего слоя кладется абсорбер, например, листовое оцинкованное железо. Чтобы увеличить площадь нагрева, к этому листу можно прикрепить дополнительные ребра.

Все швы внутренней части короба тщательно обрабатываются «Герметиком», после чего короб изнутри покрывается черной термостойкой краской. В зависимости от того, где и как будет устанавливаться коллектор, в его боковины встраиваются трубы для впускания и выпускания воздуха. После всех подготовительных работ короб закрывается каленным стеклом, стыки стекла с корпусом герметизируются «Герметиком».

Схема солнечного воздушного коллектора

Остается поставить коллектор на место и соединить воздуховодами с теплицей. При этом выходной патрубок коллектора должен располагаться выше патрубка входного. Размеры коллектора определяются только размерами металлического листа и стекла. В зависимости от размеров теплицы, таких коллекторов может быть несколько.

Воздух в таком коллекторе прогревается до температуры 45°C – 50°С. Нагретый воздух не только поддерживает в теплице комфортную для растений температуру, но, отдавая свое тепло, нагревает еще и почву, что создает наиболее благоприятные условия для развития корневой системы растений.

Полезные ссылки для начинающих

Мы понимаем, что рассмотреть все нюансы проектирования и устройства закрытых систем своими руками в рамках одной публикации невозможно. Новичку предстоит сделать множество шагов на пути к работающему отоплению, максимально уберечь вас от ошибок помогут другие наши статьи:

• выбор котла, работающего на твердом топливе;
• какие газовые теплогенераторы лучше;
• как подобрать и подключить отопительные приборы;
• монтаж группы безопасности;
• установка воздухоотводчиков;
• как заполнить трубопроводную сеть и удалить воздух;
• какое должно быть давление в сети теплоснабжения.

Собирая информацию о монтаже закрытой системы отопления, старайтесь черпать ее из достоверных источников. Не слушайте дядю Васю сантехника, чью работу вы никогда не видели. В качестве примера предлагаем ознакомиться с видеоматериалом, однозначно указывающим, где нужно ставить расширительный бак и почему:

Watch this video on YouTube

Из чего состоит система отопления

В основном для обогрева частных домовладений выбираются водяные системы. Для этого традиционного варианта, как проще сделать отопление в частном доме, характерен высокий универсализм, позволяющий использовать для нагрева доставляемого в помещения теплоносителя практически любое топливо. Кроме того, в водяных системах нередко используется комбинированный нагрев, дающий возможность оперировать несколькими разновидностями энергоносителей.

В состав любой отопительной системы для частного дома входят следующие элементы:

1. Источник нагрева.
2. Система труб, с необходимым оснащением.
3. Отопительные приборы – батареи или нагревательные контуры системы теплого пола.

Чтобы обрабатывать и управлять теплоносителем, а также иметь возможность обслуживать отопительную систему, применяется дополнительное оборудование.

Под дополнительным оборудованием имеются в виду следующие приборы:

• Бачок расширения.
• Циркуляционный насос.
• Гидравлический разделитель.
• Коллектор распределения.
• Буферный бак.
• Бойлер косвенного нагрева.
• Элементы автоматизации системы.

Для принудительной циркуляции нагретой воды используют насос. Если же в системе имеется несколько контуров, для разграничения которых используется гидрострелка или буферная емкость, потребуется 2 и более насосов. При этом буферная емкость выполняет роль и гидравлического разделителя, и теплоаккумулятора. Обычно тепловой циркуляционный контур отделяют в тех случаях, когда обустраивается отопительная система повышенной сложности. В основном это характерно для коттеджей с несколькими этажами.

Распределяющие коллекторы применяются в нагревательных контурах теплых полов или в лучевых радиаторных контурах. Конструкция нагревателя косвенного нагрева состоит из емкости и змеевика, где осуществляется нагрев воды для ГВС от теплоносителя. Чтоб следить за показателями температуры и давления воды, система оснащается термометрами и манометрами. При помощи приборов автоматизации – датчиков, терморегуляторов, контроллеров и сервоприводов, наблюдают за параметрами теплоносителя и управляют ими в автоматическом режиме.

Основные ошибки при обустройстве отопительной системы

По ходу самостоятельной организации системы отопления чаще всего допускаются следующие ошибки:

Недостаточная мощность котла. Особенно это типично для ситуаций, когда котел работает на два контура – отопительный и ГВС. Если этот момент не учесть, котел не будет справляться с возложенными на него задачами.

Ошибки в организации обвязки. Элементы обвязки, наряду с функциональным назначением, обеспечивают также безопасность системы. К примеру, обратный трубопровод рекомендуется оснащать насосом непосредственно перед теплогенератором и на байпасной линии

При этом важно добиваться горизонтального положения вала насоса. Другая ошибка – установка крана на участке между котлом и группой безопасности, что категорически запрещается.

Неверный выбор отопительной системы

В этом случае создается реальный риск переплаты за материал и установку. Обычно это касается ситуаций, когда однотрубная схема обогрева дома комплектуется пятью и более радиаторами. В результате возникают проблемы с их нагреванием. Еще одна типичная ошибка – неверный выбор наклона.

Небрежность установки труб, арматуры и отопительных приборов.

Как посчитать необходимую мощность коллектора

При расчете необходимой мощности солнечного коллектора очень часто ошибочно производят вычисления, исходя из поступающей солнечной энергии в самые холодные месяцы года.

Дело в том, что в остальные месяцы года вся система будет постоянно перегреваться. Температура теплоносителя летом на выходе из солнечного коллектора может достигать 200°С при нагреве пара или газа, 120°С антифриза, 150°С воды. Если теплоноситель закипит, он частично испариться. В результате его придется заменить.

Компании производители рекомендуют исходить из таких цифр:

• обеспечение горячего водоснабжения не более 70%;
• обеспечение отопительной системы не более 30%.

Остальное необходимое тепло должно вырабатывать стандартное отопительное оборудование. Тем не менее при таких показателях в год экономится в среднем около 40% на отоплении и горячем водоснабжении.

Мощность вырабатываемая одной трубкой вакуумной системы зависит от географического местоположения. Показатель солнечной энергии падающей в год на 1 м2 земли называется инсоляцией. Зная длину и диаметр трубки, можно высчитать апертуру – эффективную площадь поглощения. Остается применить коэффициенты абсорбции и эмиссии для вычисления мощности одной трубки в год.

Пример расчета:

Стандартная длина трубки составляет 1800 мм, эффективная — 1600 мм. Диаметр 58 мм. Апертура – затененный участок создаваемый трубкой. Таким образом площадь прямоугольника тени составит:

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928м2

КПД средней трубки составляет 80%, солнечная инсоляция для Москвы составляет около 1170 кВт*ч/м2 в год. Таким образом одна трубка выработает в год:

W = 0,0928 * 1170 * 0,8 = 86,86кВт*ч

Устройство и принцип работы

Солнечное отопление частного дома — инновационная технология, о которой пока еще не все имеют четкое представление. Между тем, все возможности для установки и использования соответствующих комплексов имеются практически у любого домовладельца. Необходимость финансовых вложений существует только для приобретения аппаратуры или оборудования, все остальное он получит бесплатно.

Существует два варианта организации солнечного отопления:

1. Солнечные батареи;
2. Солнечные коллекторы.

Использование солнечных батарей — более затратный метод, требующий присутствия большого количества оборудования. Используются фотоэлектрические элементы, расположенные на открытой площадке под нужным углом для максимально перпендикулярного падения солнечных лучей. Они вырабатывают электрический ток, который накапливается в аккумуляторных батареях, преобразуется в переменный ток со стандартными параметрами, после чего направляется на отопительные приборы.

Отопление от солнечных батарей в частном доме дает массу дополнительных возможностей. Такой способ имеет значительное преимущество —электрический ток, который вырабатывают солнечные батареи, можно использовать не только на обогрев дома, но и на питание любых приборов, на освещение или иные надобности.

Солнечные коллекторы действуют по другому принципу. Они не вырабатывают, а получают от Солнца тепловую энергию, которая нагревает теплоноситель в емкостях или трубках. В принципе, коллектором можно считать любую емкость с водой, выставленную на солнце, но имеются специальные конструкции, способные продемонстрировать наибольшую эффективность. Такой вариант системы значительно проще, дешевле и доступен для самостоятельного изготовления.

Полученное тепло сразу реализуется в повышении температуры теплоносителя, который аккумулируется в накопительной емкости, откуда распределяется по отопительным контурам дома. Оптимальным способом обогрева является использование низкотемпературных систем, таких как теплый пол. Они не нуждаются в сильном нагреве, что соответствует возможностям солнечных коллекторов. В ночное время расходуется теплоноситель, нагретый за день.

Выбор теплоносителя

При изучении вопроса, как устроена система отопления в частном доме, нужно отдельно рассмотреть теплоноситель. Чаще всего для этого используют отфильтрованную обессоленную воду. Для того, чтобы избежать ее замерзания в случае периодического использования системы, в ее состав вводятся специальные незамерзающие присадки – антифризы. Это предполагает замену всех резиновых прокладок на фторопластовые, которые более стойки к химическому воздействию

Также важно учесть, что некоторые котлы не предназначены для нагревания незамерзающих жидкостей.

Обычно теплоноситель в систему заливается напрямую из водопровода при помощи подпиточного вентиля и обратного клапана. По ходу этой процедуры спускание воздуха осуществляется через автоматические воздухоотводчики и ручные краны Маевского. Для контроля за давлением закрытых систем используется манометр; открытые системы нуждаются в постоянной проверке уровня воды в баке. Если подпитка истечет из трубы перелива, ее необходимо перекрыть.

Для закачки антифриза внутрь закрытой системы применяют специальный ручной или автоматический насос, имеющий встроенный манометр. Чтобы обеспечить непрерывность процедуры, жидкость заранее готовят в специальном вместительном баке, из которого и перекачивают ее внутрь трубы. Для заполнения антифризом открытой системы достаточно просто залить его в расширительный бак.

Отопление в частном доме своими руками может быть организовано при условии строгого соблюдения всех рекомендаций и наличия соответствующих навыков. Спешить при этом не нужно, а после окончания работы рекомендуется провести тщательное тестирование.

Коллекторы трех видов, которые применяются для маленьких теплиц

• воздушный. Схема такова: воздух нагревается, потом попадает в обогреваемое помещение. Обогрев выполняется при помощи естественного воздухообмена или вынуждено, при помощи вентиляторов. От выбора отопительных систем зависит место установки коллектора. При естественном воздухообмене патрубок коллектора нужно располагать ниже отверстия входа в теплицу. Если воздух будет идти вынуждено, то расположение источника энергии не играет большой роли;
• водный. Данная отопительная системы будет стоить дороже, но отличается от других видов стабильностью и надежностью. Водный обогрев парника устроен по такой схеме, что и отопление жилых домов. Отличие заключается в конфигурации и расположении нагревательных деталей. Применяются не радиаторы, а трубы, которые устанавливаются вдоль стен и в грунте на глубине до полуметра;
• вакуумный. Такой вариант системы отопления отличается от водного лишь нагревом воды при помощи вакуумных трубок. Между наружной и внутренней трубками образуется вакуум, что считается прекрасным теплоизолятором. При нагреве появляется пар, который потом скапливается и попадает в систему отопления.

Схема обогрева теплицы солнечными коллекторами

Чтобы установить отопительную систему, которая будет радовать вас урожаем круглый год, остается определиться с выбором. Воздушный тип можно использовать для маленькой площади и при мягком климате. Водные и вакуумные установки лучше выбирать для больших помещений и суровой зимы.

Особенности организации системы отопления своими руками

Подключение отопления в частном доме своими руками начинается с монтажных работ по установке и обвязке котла. Если мощность прибора не превышает 60 кВт, его разрешается монтировать в кухонном помещении. Для более мощных теплогенераторов потребуется специальная котельная. Нагревательные приборы с открытой камерой сгорания, рассчитанные на сжигание разных видов топлива, нуждаются в хорошем притоке воздуха. Кроме того, потребуется дымоход, чтобы отводить продукты горения. Чтобы вода двигалась естественным образом, патрубок обратки котла должен находиться ниже, чем уровень батарей на первом этаже.

При установке теплогенератора необходимо учитывать минимально допустимые расстояния до стен и прочих приборов. Чаще всего эти указания имеются в прилагаемой к изделию инструкции.

При отсутствии специальных указаний при установке котла используются такие правила:

1. Ширина прохода с лицевой стороны котла должна быть не менее 1м.
2. Если нужды в обслуживании прибора с боковой и задней части не имеется, то там оставляется промежуток от 70 до 150 см.
3. Соседние приборы должны располагаться не ближе 70 см.
4. Если монтируются два котла рядом, то между ними должен быть проход в 1 м. Если установка проводится напротив, дистанция увеличивается до 2-х метров.
5. Монтаж подвесным способом дает возможность обойтись без боковых проходов: главное, чтобы был зазор спереди для простоты обслуживания.

Гелиосистема и ее достоинства

Отопление домашних помещений солнечными коллекторами позволит существенно снизить затраты, которые раньше тратились на традиционный способ обогрева дома с помощью батарей. Гелиосистемы, состоящие из таких батарей, обладают массой достоинств:

• солнечная энергия бесплатная. Конечно, потратиться придется на создание системы и подключению ее к дому. Но экономия будет заметна сразу же по наступлению холодов;
• данная система является экологически чистой и не наносит вред окружающей среде;
• она сохраняет природные ресурсы, такие как уголь и природный газ;
• является эффективным решением энергетической проблемы для дома;
• солнечный коллектор способен обеспечивать эффективное отопление дома при смешанном использовании с другими системами;
• длительный срок эксплуатации;
• система является автономной, что позволяет избавиться от зависимости со стороны коммунальных предприятий. Особенно автономное отопление актуально для частных домов;
• безопасная эксплуатация;
• возможность сделать своими руками;
• эстетичный внешний вид;
• наличие возможности выбирать коллектор по параметрам.

Солнечные коллекторы

Задумываться об установке своими руками гелиосистемы для дома стаит, если в районе проживания на протяжении года насчитывается достаточное большое количество солнечных дней.
Чтобы получить все перечисленные выше преимущества от отопления дома или дачи солнечными коллекторами, следует знать:

• наличие качественного утепления домашних помещений;
• можно сочетать отопление с помощью солнечной энергии с другими вариантами обогрева: газовое и электрическое;
• для регионов с низкой инсоляцией (солнечным потоком) необходимо правильно рассчитать то, какую площадь должен иметь коллектор;
• обязательно нужно соблюдать правила монтажа. В противном случае система будет функционировать некорректно;

Правильный вариант установки коллектора

• размещать солнечные батареи нужно с южной стороны, так как максимальная интенсивность инсоляции будет наблюдаться в середине дня;
• установленные батареи не должны затеняться соседними постройками или деревьями.

Если система отопления дома с помощью солнечных коллекторов была организована своими руками, то в зимний период угол наклона их поверхности нужно будет слегка увеличить. Но в таком случае в летний период эффективность батарей несколько уменьшится. Однако на фоне переизбытка освещения этот факт останется незаметным.

Солнечный коллектор для отопления: достоинства

1. Это экологически чистый и абсолютно безопасный источник энергии;
2. значительно снижаются затраты не только на отопление, но и на ГВС;
3. вне зависимости от экономической ситуации в стране, кризиса и скачков цен, солнце будет светить всегда;
4. оплачивать солнечную энергию не нужно, если, конечно, наше государство не обложит какими-нибудь налогами счастливых обладателей гелиоустановок.

Однако солнечное отопление частного дома имеет и некоторые недостатки, например:

1. вы станете зависеть от погоды и метеоусловий в определенном регионе;
2. лучше всего для снижения рисков иметь параллельную систему отопления. Но многие производители гелиоустановок сразу предусматривают такую возможность. Либо производители газовых котлов, например, в Европе проектируют свои устройства так, чтобы они могли работать вместе с солнечным отоплением. Однако даже если в действующем оборудовании у вас такой возможности и не предусмотрено, можно установить специальный контролер для согласованной работы двух схем;
3. значительные финансовые вложения на начальном этапе;
4. необходимость регулярного обслуживания – панели и трубки надо очищать от пыли и налипшего мусора;
5. отдельные модели солнечных коллекторов для отопления дома плохо работают либо вообще не функционируют при очень низких температура. А потому перед сильными морозами теплоноситель приходится сливать. Но относится это далеко не ко всем моделям, и не ко всем видам теплоносителя.

Далее мы более подробно расскажем о наиболее популярных солнечных системах отопления частного дома.

Котлы на твердом топливе

Твердотопливные генераторы тепла представлены в трех разновидностях – прямого горения, пиролизные и пеллетные. Популярность оборудования данного типа объясняется дешевизной эксплуатации, так как дрова и уголь на порядок дешевле прочих видов энергоносителей. Особняком здесь стоит природный газ в России: однако если подсчитать все расходы на его подключение, то необходимой для этого суммы денег иногда хватает на приобретение и монтаж котла отопления в частном доме. Именно поэтому котлы на угле и дровах пользуются такой высокой популярностью.

Есть и обратная сторона медали — функционирует подобное оборудование наподобие традиционных печек. Для заготовки и загрузки дров потребуется тратить достаточно много усилий. Чтобы обеспечить долговечность и безопасность в работе твердотопливного котла, потребуется его качественная обвязка. Все дело в инерционности, когда даже после закрытия заслонки подогрев воды продолжается еще некоторое время. Чтобы добиться хорошего эффекта в использовании полученной энергии, необходимо установить тепловой аккумулятор.

Для котлов на твердом топливе высокая эффективность является редкостью: средний показатель КПД здесь обычно находится на уровне 75%. Пиролизные и пеллетные модели немного более эффективны – 80-83%. Наиболее комфортным считается оборудование на пеллетах, для которого характерна хорошая автоматизация и практически полное отсутствие инерционности. Здесь не требуется теплоаккумулятор и частые загрузки топлива. Единственный недостаток – дороговизна пеллетных котлов.

Как сделать своими руками воздушное солнечное отопление

Сделать самостоятельно систему отопления на основе солнечного коллектора может каждый, лишь бы было желание, умение работать с ручным инструментом и свободное время.

Так как основным элементом, как уже было написано ранее, в подобной системе отопления, является солнечный коллектор, поэтому об его изготовлении и пойдет речь.

Наиболее просто изготовить модель плоского типа, для этого понадобится:

1. Материал для изготовления каркаса (пиломатериалы, металлический профиль или плотный пластик).
2. Медная трубка.
3. Утеплитель – минеральная вата или иной (полистирол или аналоги).
4. Абсорбер – металлическая фольга.
5. Прочное стекло, служащее элементом, защищающим утеплитель от воздействия осадков и прочих негативных воздействий.

Конструкция плоского солнечного коллектора выглядит следующим образом:

Из пиломатериалов (доска, фанера и т.д.) или металлического профиля (алюминий, черный металл), изготавливается каркас коллектора, его корпус. На нижнюю поверхность укладывается утеплитель (теплоизоляция), на которую монтируется медная трубка. На концах трубки необходимо предусмотреть штуцеры или резьбовое соединение, для включения коллектора в систему отопления. С боков, также укладывается изоляция. Места соединения элементов корпуса уплотняются, дабы исключить потери тепла. Поверх трубок ложится абсорбер, покрываемый слоем прозрачной тепловой изоляции и стеклом (крышкой коллектора). К штуцерам подводятся трубы с теплоносителем, устройство готово к работе.

Установка гелиосистемы для отопления своими руками: фото, видео, отзывы

Отопление при помощи Солнца – давняя мечта человечества, периодически страдающего то от избытка солнечной энергии, то от ее недостатка. Гелиосистемы – попытка реализовать это желание на бытовом уровне.

Что такое гелиосистема

В общем случае это устройство, которое позволяет преобразовать солнечную энергию в другой вид энергии. По этому  признаку системы классифицируются на два вида.

• Система для теплообеспечения – установка, реализующая технологию солнечного коллектора. Конструкция преобразует световую энергию в тепловую, которая  используется для обогрева и организации снабжения горячей водой.
• Системы для энергообеспечения – типичный представитель – солнечная батарея, то есть совокупность полупроводников, преобразующих солнечную энергию в электрическую.

Второй вид более универсален, но как указывается в отзывах, альтернативные источники энергии предпочтительнее использовать для отопления, так как последние требуют меньшей мощности.

Гелиосистема для теплобеспечения состоит из солнечного коллектора, бака-аккумулятора, теплоприемника и собственно системы отопления. Передачу тепла обеспечивает движение незамерзающего теплоносителя.

Коллекторы могут быть двух видов.

• Плоские –  панели из абсорбирующего вещества, защищенного солярным стеклом и располагающегося на термоизоляционном слое. Незамерзающая жидкость – антифриз, циркулирует по полиэтиленовым или медным трубкам по коллектору, нагреваясь, и передается  в бак. На фото – плоский коллектор на крыше.
• Трубчатый или вакуумный – панель, набранная из трубок. Трубка двойная: внешняя часть прозрачная, внутренняя покрыта абсорбером, между ними находится вакуум. Такой исполнение позволяет сохранить больше энергии – до 95%.

Особенности работы гелиосистемы

Как понятно из схемы устройства, источником энергии в системе является солнце. Отсюда вытекает, что наиболее эффективна гелиосистема летом, когда продолжительность дня и интенсивность солнечного излучения максимальны. В зимнее время эффект устройства имеет минимальное значение.

В силу этой особенности использовать солнечный коллектор в качестве основного источника тепла зимой не рекомендуется. Однако, при небольшой площади здания и высокой степени утепления гелиосистема может поставлять до 30% тепла, тем самым способствуя экономии других отопительных ресурсов.

Увеличить полезность устройства можно, используя его для горячего водоснабжения.

Рабочая площадь

Производительность коллектора зависит от площади его рабочего поля и степени освещения. Площадь определяется на основе летней нагрузки: затраты на горячее водоснабжение, поддержку системы, предотвращающую конденсацию, и так далее. Расчеты можно выполнить своими руками: для этого проще всего воспользоваться онлайн-услугой, указав количество обитателей, уровень потребления горячей воды и угол наклона, под которым возможно разместить панель.

Для отопления в зимний период гелиополе – рабочая площадь аппарата, должно быть в 2– 2,5 раза больше. Более точное значение может установить специалист, учитывающий степень утепления, особенности здания и тому подобное.

Угол наклона

Второй значимый фактор для производительности системы – размещение относительно движения солнца.

• Сторона света – юг, так как при любых погодных условиях большую часть дня солнце расположено на южной стороне небосвода.
• Угол наклона – если есть возможность выбирать расположение, то оптимальный угол – 60 градусов. Это положение обеспечивает максимальное попадание солнечных лучей на поверхность в зимнее время. Если выбора нет, то при наклоне менее 30 градусов рекомендуется установить вакуумный коллектор, так как плоский, судя по отзывам специалистов,  себя не оправдывает. На фото – вакуумный вариант.

Принцип действия гелиосистемы

Типовая комплектация содержит 5 обязательных компонентов:

• коллектор – плоский или трубочный;
• насос для подачи воды;
• бак-аккумулятор – в нем собирается нагретая вода;
• контроллер;
• доводчик – как правило, электрический тэн.

Предлагается два способ установки системы.

• Аккумуляция – в этом случае нагретая жидкость подается в бак-аккумулятор, нагревает воду, которая  при достижении соответствующей температуры, поступает в подающий трубопровод. В зимнее время нагрев воды недостаточен, поэтому бак дополнительные нагревается и с помощью котла или тэнов.
• Подача в систему отопления – коллектор соединяется водонагревателем, откуда нагретая  до нужной температуры вода попадает в бак, а затем в трубопровод. Такой способ соединения более выгоден, когда в системе действует котел отопления, так как в этом случае вода в бак попадает уже теплая, а значит, отопительный котел расходует меньше тепла.

Гелиосистема поддерживает как радиаторную систему обогрева, так и напольную.

Установка гелиосистемы

Производить своими руками монтаж возможно только при наличии нужного опыта. Как правило, самостоятельно выполняются работы по размещению системы на баню или душевые. Коллекторы наиболее удобно располагать на крыше – лучше инсоляция и меньше опасности оказаться в тени объектов, что само по себе представляет и сложность, и опасность для жизни.

• Аппараты размещаются на крыше здания: плоские укладываются на ее поверхности, трубчатые рекомендованы установить на опоры. Дело в том, что снег на плоских аппаратах не задерживается, в то время как с вакуумных его нужно будет очищать.
• Бак-аккумулятор, насос и теплообменник рекомендуется установить как можно ниже, соблюдая те же условия для естественной циркуляции, что и в обычной водяной системе отопления. Если предполагается установить насос, то расположение коллектора не имеет особого значения.
• В качестве теплоносителя рекомендуется использовать антифриз, так как зимой угроза замерзания воды сведет на нет все преимущества солнечного обогрева.

На видео демонстрируется установка коллектора своими руками.

Гелиосистема – зеленое решение для подогрева бассейна

Если у вас возникла задача подогрева воды в бассейне, а вы — не Кулибин и не готовы разработать приспособление для нагрева воды своими руками, то вам придется воспользоваться одним из четырех источников тепла:

•  проточным электронагревателем,
• теплообменником, подключенным к нагревательному котлу или центральному отоплению,
• тепловым насосом,
• солнечным коллектором.

В этой статье речь пойдет об использовании чистой и неиссякаемой солнечной энергии.

Принцип работы гелиосистемы для нагрева воды в бассейне

Конечно, открытый водоем и сам аккумулирует солнечное тепло и нагревается в летний солнечный день. Но как использовать энергию солнца, чтобы нагреть воду в закрытом бассейне или в пасмурную погоду?

Солнечные коллекторы размещают так, чтобы они эффективно поглощали лучи солнца. Эта энергия превращается в тепловую и нагревает теплоноситель, циркулирующий внутри коллектора. Через теплообменник с помощью насоса прокачивается вода, которая забирает тепло у теплоносителя и возвращается в бассейн. Система контролируется с помощью регулятора. Так, клапан перекрывает подачу воды в то время, когда коллектор имеет низкую температуру.

Таким образом, за 4-5 часов гелиосистема способна повысить температуру воды в бассейне на 10 градусов в солнечный день и удерживать ее на уровне до +30 °С.

Если бассейн используется круглый год, то после солнечного теплообменника целесообразно дополнительно подключить электронагреватель для первичного нагрева или догрева воды в холодный сезон или темное время суток. При этом гелиосистема сможет сэкономить около 30% электроэнергии.

7 преимуществ гелиосистемы для подогрева бассейна

Выбирая способ подогрева бассейна, учтите преимущества работы гелиосистем:

1. Подогрев воды с помощью энергии солнца — самый дешевый способ. При этом он — самый «зеленый», что важно для сознательных потребителей.
2. Гелиосистемы экономичны и начинают окупать вложения на их установку с первого дня использования. Вы можете расширить свой купальный сезон с апреля по октябрь без значительных финансовых затрат.
3. Гелиосистемы позволяют нагреть такой объем воды, какой необходим — нужно соответственно увеличить площадь коллектора.
4. Гелиосистемы — относительно простые конструкции, которые не требуют серьезного обслуживания. Так, в сезон пользования бассейном требуется лишь периодически очищать фильтры.
5. Вакуумные солнечные коллекторы могут подогревать воду в бассейне даже зимой, помогая вам существенно экономить.
6. Материал, из которого изготовлен теплообменник коллектора, устойчив к примесям в воде, таким, как хлор, следы средств бытовой химии или солнцезащитной косметики.
7. Возможна автономная конструкция без насоса, при которой вода естественным образом циркулирует через теплообменник солнечного коллектора под действием гравитации и благодаря разнице температур.

Когда нагрев воды — ваш «бонус»

Если вы уже используете гелиосистему для обеспечения горячего водоснабжения, то подогрев бассейна в теплый сезон будет для вас вообще бесплатным. В периоды высокой инсоляции возникает перепроизводство тепла, и гелиосистема может перейти в режим стагнации. Это парализует работу системы горячего водоснабжения и приводит к быстрому окислению теплоносителя и, как следствие, необходимости его скорой замены. В таких ситуациях сброс избыточного тепла на обогрев бассейна — это чуть ли не единственный выход для нормализации работы системы.

С другой стороны, если вы устанавливаете гелиосистему для нагрева воды в бассейне, то лучшим способом подогрева воды для всего дома также является использование энергии солнца. В таком случае вы можете интегрировать систему горячего водоснабжения и подогрева бассейна, чтобы использовать энергию на нагрев воды более рационально.

Что учесть при проектировании гелиосистемы?

Главным фактором, определяющим достаточную площадь солнечных коллекторов, является площадь поверхности бассейна. Также при проектировании гелиосистемы важно учесть интенсивность солнечного излучения, место расположения бассейна, частоту его посещения и необходимую температуру.

Мощность гелиосистемы рассчитывается так, чтобы обеспечить поддержание заданной температуры воды. Первичный нагрев в начале сезона может потребовать больше энергии, чем вырабатывает гелиосистема, но рассчитывать ее мощность с учетом первичного нагрева нецелесообразно.

В среднем необходимо обеспечить на каждый квадратный метр площади воды в бассейне от 0,4 до 0,6 кв. м площади абсорбера (поглощающей поверхности) солнечного коллектора.

Конечно же лучше, проконсультируйтесь со специалистом насчет вашего конкретного случая по телефону  (067) 401 83 65. Или напишите нам на [email protected].

Воздушное солнечное отопление своими руками и гелиосистемы

Еще до недавнего времени возможность применения в быту солнечной энергии многие называли нереальной. И списывали все на излишне разыгравшуюся фантазию ученых, которые выдвигают невозможную в плане реализации теорию. Но вот, прошло совсем немного времени, и подобные идеи вовсе не кажутся нам такими уж нелепыми или неисполнимыми. На самом деле все чаще человек задумывается о том, как с максимальной пользой использовать столь богатый ресурс, как солнечная энергия, и применять солнечное отопление.

Солнечные батареи — главные элемент системы солнечного отопления

В частности, уже появились в мире (и даже в нашей стране) так называемые солнечные коллекторы. Их использование позволит без труда отопить достаточно большую квартиру, расположенную в многоэтажном доме. Конечно, для успешного монтажа, воздушное солнечное отопление своими руками – оборудование это весьма специфическое, поэтому пока еще мало есть специалистов, которые берутся за монтаж подобной системы. Хотя следует отметить, что, по сути, он не так уж сложен – достаточно просто применить некоторые знания по физике, и у вас получится полноценная, а главное – довольно экономичная система.

Конечно, экономия будет заметна не сразу – ведь стоимость установки на данный момент значительно превышает системы отопления иных типов. Но ее преимущество в том, что в дальнейшем вам не нужно будет оплачивать внушительные счета за используемое топливо.

Когда можно установить солнечное отопление

Важно понимать, что перед тем, как сделать солнечное отопление самому, нужно знать,  соблюдено ли несколько обязательных условий:

Рекомендуем к прочтению:

• Большое количество солнечных дней в отопительный период (то есть, поздней осенью, зимой и ранней весной). Если же в вашем регионе зимы преимущественно пасмурные, рациональнее будет отказаться гелиосистемы для отопления своими руками в пользу более популярной, которая использует гораздо более доступное топливо.
• Дом должен быть утеплен. Впрочем, это требование выдвигается при установке всех отопительных систем. Нет смысла пытаться обогреть помещение, в котором извечно ледяные стены.

Утепление — обязательное условие создания эффективной системы отопления

• Наличие иной отопительной системы. Если вашей квартире уже существует автономное отопление, подключение к нему солнечного коллектора позволит снизить расход используемого в ранее установленной системе топлива. Кроме того, не придется тратиться на такие элементы отопительной системы, как трубопровод, радиаторы.
• Проверка уровня инсоляции. Этот показатель делает возможным узнать, насколько эффективным будет солнечное воздушное отопление. Если уровень низок, возможно, следует увеличить площадь используемого солнечного коллектора.

Установка – нюансы

Монтируя солнечное отопление своими руками, учитывайте такие факторы:

• Самый высокий уровень инсоляции наблюдается в средине дня. Желательно, чтоб коллекторы располагались с ориентацией на южную сторону. Если сделать это не представляется возможным, разрешается ориентировать коллекторы на юго-запад или юго-восток.
• При установке коллекторов следует помнить, что они постоянно должны быть под прямыми лучами света. То есть, падение тени (от соседних зданий, высоких деревьев) на плиты коллектора является нежелательным. Это связано с тем, что только при прямом падении солнечного луча на площадь коллектора поглощается максимальное количество энергии. В некоторых отдельных случаях плиты монтируются под углом, который равен географической широте местности.

Как правило солнечные коллекторы размещаю на крыше дома

• Увеличение угла наклона приводит к повышению эффективности работы коллектора зимой. Вместе с тем, это действие незначительно снижает эффективность коллектора в летнее время. Впрочем, по причине неиспользования отопления летом такая «погрешность» вполне допустима.

Что включает в себя солнечная система отопления?

Конечно, модификация, которую терпит гелио система отопления, зависит, прежде всего, от производителя. Кроме того, покупатель также может подбирать лишь те элементы, которые необходимы для создания качественного солнечного отопления. Впрочем, есть несколько обязательных элементов:

Рекомендуем к прочтению:

• вакуумный солнечный коллектор;
• насос, при помощи которого теплоноситель перемещается к накопительному баку;
• контроллер. Это элемент управления, который следит за правильностью функционированием системы;
• бак для горячей воды. В зависимости от того, какую именно площадь необходимо отапливать, его объем колеблется от 500 до 1000 литров воды;
• доводчик пиковый. В зависимости от предпочтений, выбор можно остановить на электрическом ТЭНе, тепловом насосе или каком-либо другом источнике вспомогательного нагрева.

Состав солнечной системы отопления

Как и любая другая, солнечная система отопления может служить не только для отапливания жилья. Поскольку в некоторых регионах наблюдается довольно большое количество солнечных дней в году (до 280-290), это позволяет использовать данный тип отопления для создания в доме качественной системы подачи горячей воды, которая будет использоваться для бытовых нужд. Если учесть и этот фактор, то можно с уверенностью сказать, что такие солнечные конвекторы для отопления дома являются лидерами по экономичности, даже несмотря довольно высокую стоимость коллектора и дополнительного оборудования.

Следует также отметить, что помимо отопительных радиаторов и горячего водоснабжения, существует также возможность введения в отопление солнцем своими руками таких дополнительных элементов, как теплый пол и полотенцесушитель.

Однако следует учитывать необходимость их подключения еще до приобретения бака для воды – ведь, возможно, придется приобретать бак большей емкости, чем планировалось изначально.

Комплекты солнечных панелей

| Панели солнечных батарей для дома своими руками

Главная »Комплекты солнечных панелей

Преимущества солнечных батарей на крыше

• Нет необходимости в дополнительном пространстве. Ваша крыша — это фундамент.

• Экономичный с меньшим количеством деталей и меньшими трудностями при работе и настройке.

• Легче установить и легче получить разрешение.

На что обратить внимание

• Ограничения крыши могут ограничить размер и эффективность вашей солнечной системы.

• Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей или будущая замена панелей может оказаться сложной задачей для людей с крутой или скользкой крышей.

Преимущества наземных солнечных батарей

• Гибкая установка. Если у вас достаточно земли, подверженной воздействию солнечного света, вы можете установить большую систему, чтобы получить максимальную экономию

• Максимальная мощность. Полная оптимизация энергетического потенциала, особенно для крыш, выходящих на юг

• Экономично. Нет необходимости переделывать крышу, плюс упрощается обслуживание

На что обратить внимание

• Требуется больше запчастей и недвижимости, в том числе прочный грунтовый фундамент для удержания панелей и креплений

• Требуется больше труда и настройки

• Более длительный и дорогостоящий процесс утверждения разрешения

Микроинвертор, оптимизатор PV или струнный инвертор?

Инвертор преобразует постоянный ток (постоянный ток) в переменный (переменный ток) для выработки энергии, которая питает ваш дом.

Микроинверторы

За каждой солнечной панелью устанавливают

Микроинверторов для создания отдельных энергоблоков. Это позволяет легко расширить в будущем. Микроинверторы также лучше всего подходят для объектов с затенением, поскольку отдельные солнечные панели оптимизированы для максимальной эффективности.

Изучите комплекты солнечных панелей с микроинверторами

Оптимизаторы мощности

Оптимизаторы мощности (PV) также индивидуально прикреплены к каждой панели.Но вместо того, чтобы преобразовывать постоянный ток в переменный, они оптимизируют электроэнергию постоянного тока перед отправкой ее в центральный инвертор. Фотоэлектрические оптимизаторы идеально подходят для сложных систем , например, когда панели должны быть обращены в разные стороны или располагаться под разными углами.

Изучите комплекты оптимизаторов SolarEdge PV

Инверторы струн

Для комплектов для наземного монтажа у вас также есть возможность использовать струнный инвертор, когда солнечные панели «соединяются» вместе и подключаются к центральному инвертору. Инверторы струн экономичны и подходят для домов без проблем с затемнением .Обратите внимание, что струнный инвертор не будет работать эффективно, если какая-либо из ваших солнечных панелей выйдет из строя или снизится мощность.

Исследуйте комплекты солнечных панелей с инверторными струнами

Наши комплекты солнечных панелей одобрены DIY-er

★★★★★

Отличный сервис, знающие люди!

Они рассчитали мою фотоэлектрическую систему именно так, как я хотел! Достаточно фотоэлектрического производства, чтобы иметь возможность использовать мой центральный кондиционер в течение лета, заряжать два электромобиля и все еще…

Алексей М.

★★★★★

Одно из моих лучших вложений!

Приятно видеть, как счета за электричество снизились на 2/3 с тех пор, как пять месяцев назад были установлены мои солнечные батареи. Зима позади. Я смотрю …

. Мэриан К.

★★★★★

Приятный опыт!

Я позвонил на GoGreenSolar.com, чтобы спросить об их продуктах, и они смогли быстро ответить на все мои вопросы.Затем я заказал нужный мне товар, и он прибыл в …

Пэтти С.

• Сэкономьте тысячи долларов

  При установке комплектов солнечных батарей своими руками для дома вы можете сэкономить тысячи долларов и избежать хлопот, связанных с работой с дорогостоящими профессиональными установщиками.

• Полный контроль

  Вы также получите полный контроль над своим проектом по солнечной батарее.Настройте солнечную систему как можно скорее, чтобы сократить или полностью исключить ежемесячные счета за электроэнергию.

• Гарантия допуска

  Установить солнечные панели своими руками не так сложно, как кажется. Если вы выберете комплекты солнечных панелей для самостоятельной сборки от GoGreenSolar, вы также получите гарантию утверждения разрешения и сквозную поддержку по установке по телефону или электронной почте. Мы будем сопровождать вас на каждом этапе пути, чтобы убедиться, что вы правильно установите комплект солнечных батарей с первого раза.

Кто покупает комплекты солнечных батарей своими руками?

Наши комплекты солнечных панелей идеально подходят для:

• Домашние мастера, которым нравится заниматься благоустройством дома
• Собственники-застройщики, работающие с проверенным подрядчиком
• Строители, желающие снизить затраты на солнечную установку
• Подрядчики по ремонту, электрике или другие специализированные услуги
• Государственные или корпоративные организации, которым нужна солнечная энергия для своих объектов.

Не знаете, какой комплект солнечных батарей вам нужен? Задайте вопрос эксперту по солнечной энергии

Солнечный калькулятор

Воспользуйтесь нашим простым калькулятором солнечных батарей, чтобы быстро подсчитать, сколько солнечных панелей вам понадобится для вашего дома.

Размер моей солнечной системы

Бесплатная планировка солнечной крыши

Наши инженеры используют современное программное обеспечение для проведения анализа фотоэлектрических модулей и бесплатного проектирования схемы солнечных батарей на вашей крыше, включенной в наше бесплатное предложение.

Получите мой бесплатный макет

Начало работы

с солнечной батареей

Мы поможем вам разобраться в ваших потребностях в солнечной энергии!

Заполните форму для бесплатного предложения солнечной энергии, которое включает индивидуальную схему расположения солнечных панелей с использованием спутниковой технологии и разбивку производства солнечной энергии, федеральный налоговый кредит и компенсацию за энергию.

Используйте стрелки влево / вправо для навигации по слайд-шоу или проведите пальцем влево / вправо при использовании мобильного устройства

Как определить размер солнечной системы: шаг за шагом

Инвестиции в солнечную систему — это разумное решение для домовладельцев.Новейшие солнечные панели и фотоэлектрические (PV) системы просты в установке, обслуживании и эксплуатации, обеспечивая долгосрочную производительность и экономию энергии.

Чтобы максимально эффективно использовать солнечную систему, привязанную к сетке, вам нужно знать, как правильно рассчитать размер системы, чтобы охватить ваши схемы использования энергии, не увеличивая размер фотоэлектрической батареи.

Выполните следующие действия, чтобы узнать, как получить приблизительный размер, рассчитать свои потребности в солнечной энергии и выбрать правильные панели, чтобы получить максимальную выгоду от вашей солнечной установки.

Начало работы с размером солнечной системы

Прежде чем вы начнете определять размер солнечной системы, вам нужно выяснить основные ограничения проекта и использовать эти ограничения в качестве отправной точки для проектирования. Вы можете подойти к проекту с одной из трех сторон:

• Бюджетные ограничения : Постройте систему в рамках вашего целевого бюджета.
• Ограничения по пространству : Постройте систему, максимально экономящую пространство.
• Смещение энергии : Постройте систему, которая компенсирует определенный процент использования энергии.

Примите во внимание другие факторы определения размеров и общие препятствия, которые могут повлиять на выбор размера солнечной системы:

• Локальные уровни солнечного света
• Ориентация массива (угол наклона)
• Планы на будущее расширение
• Продукт рейтинги эффективности
• Естественное снижение производительности в течение срока действия гарантии

После того, как вы оценили свои потребности в солнечной энергии и выработали свой подход к проектированию, выполните следующие действия для определения размера солнечной системы, привязанной к сетке.

БЕСПЛАТНОЕ руководство по началу работы

Оценка вашего энергопотребления

Прежде чем вы начнете определять размеры солнечной системы, выполните следующие действия, чтобы определить среднее потребление электроэнергии в вашем доме и потребности в фотоэлектрических элементах:

Определите потребление киловатт-часов (кВтч) из своего счета за электроэнергию. Вам понадобится полные 12 месяцев использования, чтобы иметь возможность отслеживать пики и спады использования за год. Пики энергопотребления летом и зимой из-за интенсивного использования вашего кондиционера и отопительных приборов.

Определите свое среднемесячное потребление кВтч. Сложите потребление кВтч за 12 месяцев и разделите на 12, чтобы вычислить среднемесячное потребление. Ваша система, привязанная к сетке, будет иметь тенденцию к перепроизводству летом, в период пикового воздействия солнца.

Оцените ежедневное потребление кВтч. Разделите на 30, чтобы определить ежедневное потребление кВтч.

Чтобы более точно определить энергопотребление вашего дома, воспользуйтесь нашей таблицей энергопотребления бытовой техники, чтобы узнать, сколько киловатт-часов ваши бытовые приборы будут использовать в месяц.

Если ваше коммунальное предприятие обеспечивает благоприятную политику чистых измерений, энергия, вырабатываемая вашей системой, может быть передана коммунальному предприятию в качестве кредита, который может быть использован позже. Не все коммунальные предприятия дают вам кредит; уточните у вашего местного провайдера.

2. Найдите часы пиковой солнечной активности

Среднее время пиковой нагрузки на солнце сильно различается в зависимости от вашего местоположения и местного климата. Вы захотите определить, каковы могут быть часы пиковой нагрузки солнечного света, чтобы вы могли максимально использовать солнечную энергию:

1. Посмотрите на график пиковых солнечных часов, чтобы определить количество часов в день. Солнце дает пик солнечного света.
2. Найдите ближайший к вам город и запишите среднесуточное количество часов максимальной солнечной активности.

3. Рассчитайте размер вашей солнечной системы

Чтобы выяснить, как определить размер вашей солнечной системы, возьмите суточную потребность в энергии в киловатт-часах и разделите ее на часы максимальной солнечной активности, чтобы получить мощность в киловаттах. Затем разделите мощность в кВт на эффективность вашей панели, чтобы получить приблизительное количество солнечных панелей, которые вам понадобятся для вашей системы.

(Ежедневные кВтч ÷ среднее количество солнечных часов) x 1,15 коэффициент эффективности = Размер солнечной системы постоянного тока

Например, если вы живете в Нью-Мексико, вы в среднем получаете шесть часов пикового солнечного света в день.Вам потребуется 6,2 кВт постоянного тока по формуле:

(33 кВтч ÷ 6,1 солнечных часов) x 1,15 коэффициент полезного действия = Требуемый размер солнечной системы постоянного тока 6,2 кВт

Использование приведенного выше примера с системой постоянного тока 6,2 кВт , вы можете умножить это число на 1000, чтобы подтвердить, что вам нужно 6200 Вт солнечных панелей.

6,2 кВт x 1000 (преобразовать в ватты) = Требуется 6200 Вт солнечная панель

Точная настройка расчетной конструкции системы

Чтобы сделать оценку размера солнечной системы как можно точнее, вам также необходимо: примите во внимание тип необходимого вам крепления на крышу, направление, в котором будут смотреть ваши панели, и панели соответствующего размера в соответствии с вашим дизайном.

1. Выберите тип крепления

Крепление на крышу — самое простое и экономичное решение, поскольку оно стоит меньше, чем другие стойки. Чтобы определить, можно ли использовать крепление на крышу:

1. Найдите адрес на Google Maps. Проверьте, есть ли у вас какие-либо жизнеспособные варианты крепления на крыше с южной стороны. Если солнечная батарея не может быть обращена на юг под предпочтительным углом, вам необходимо отрегулировать систему, добавив больше солнечной энергии. Ваша солнечная система должна быть направлена ​​к экватору, поэтому, если вы живете в Южном полушарии, ищите варианты, ориентированные на север. вместо.Часто уклон крыши уже настроен для получения солнечной энергии, и он удерживает солнечные панели рядом с инвертором и сервисной панелью. Это приводит к большей эффективности и меньшим затратам на кабелепровод и провод.

2. Если установка на крышу не подходит, поищите решение для крепления на земле или на опоре. На ровной поверхности вы можете расположить солнечные панели в любом направлении, в котором вы хотите максимально увеличить пребывание на солнце, в отличие от наклонной крыши.

Заказчик Том М. со своей навесной системой в Альбукерке, Нью-Мексико.

2. Правильный выбор солнечных батарей

Если у вас небольшая крыша или крыша необычной формы, размер солнечной панели является важным фактором при выборе размера солнечной системы. Примите во внимание эти факторы:

• Имея большую полезную площадь крыши, вы можете купить больше панелей большего размера (по более низкой цене за панель), чтобы достичь целевого выхода энергии.
  
• Если полезная площадь крыши ограничена или частично затенена, использование меньшего количества высокоэффективных панелей меньшего размера в конечном итоге будет наиболее экономичным и долгосрочным решением.Позже вы можете добавить больше панелей, чтобы удовлетворить возросшие потребности в энергии.

3. Рассчитайте мощность солнечной системы

После того, как вы узнаете, сколько у вас площади для солнечных панелей, а также с какими углами и направлением вы будете работать, воспользуйтесь калькулятором фотоэлектрических ватт, чтобы вычислить, сколько энергии будет выдавать ваша система. ежемесячно:

1. Введите адрес и нажмите оранжевую стрелку вправо.
2. Перейдя на страницу «Информация о системе», введите размер системы постоянного тока из предыдущего раздела.
3. Выберите стандартный модуль.
4. Для типа массива выберите «фиксированный» для крепления на крыше или «открытый» для крепления на земле.
5. Оставьте потери системы на уровне около 15%.
6. Введите наклон вашей крыши в градусах и азимут. Азимут — это градусы, относящиеся к северу и югу, север равен нулю, а юг — 180. (Щелкните здесь, чтобы узнать, как точно настроить значения угла и азимута.)

Щелкните стрелку вправо, чтобы отобразить месячный солнечный свет. вывод системы.Как только вы узнаете, какой размер солнечной системы вам нужен, и производительность системы, вы можете сопоставить это с объемом доступного пространства для точной настройки вашей оценки размеров солнечной системы.

Выбор сетевого солнечного оборудования

Быстрый ресурс для выбора вашей сетевой солнечной батареи — это наши сетевые солнечные пакеты. Вот несколько жизнеспособных вариантов, которые следует рассмотреть после определения размера солнечной системы. Обратите внимание, что импортные панели более рентабельны, поэтому вы получаете примерно на 10% больше продукции по той же цене.

Сетевые системы с панелями американского производства:

• Система на 6,2 кВт с панелями Mission Solar на 310 Вт и инверторами / оптимизаторами SolarEdge
• Система на 6,2 кВт с панелями Mission Solar на 310 Вт и микроинверторами Enphase IQ7 +
• 6,2 кВт система с панелями Mission Solar мощностью 310 Вт и центральным инвертором SMA

Сетевые системы с импортными панелями:

• Система мощностью 6,7 кВт с солнечными панелями Astronergy мощностью 335 Вт и инверторами / оптимизаторами SolarEdge
• 6.Система 7 кВт с солнечными панелями Astronergy мощностью 335 Вт и микроинверторами Enphase IQ7 +
• Система мощностью 6,7 кВт с солнечными панелями Astronergy мощностью 335 Вт и центральным инвертором SMA

Если у вас возникли проблемы с выбором продуктов, ознакомьтесь с этими статьями также:

Конечно, иногда легче поговорить с кем-нибудь, у кого есть опыт, и попросить его провести вас через процесс проектирования. Самый быстрый способ получить полную оценку ваших потребностей в солнечной энергии — это позвонить нам по телефону 1-800-472-1142 и связаться с одним из наших дизайнеров.Мы будем рады помочь вам разработать идеальную систему с привязкой к сетке для ваших нужд.

Нужна помощь с определением размеров солнечной системы?

Конечно, иногда проще поговорить с экспертом, который знает, как определить размер солнечной системы и может провести вас через процесс проектирования. Когда вы будете готовы, мы настоятельно рекомендуем вам запланировать бесплатную консультацию по проектированию с нами, чтобы мы могли дважды проверить ваши размеры, найти совместимые продукты и убедиться, что система работает в рамках ваших ограничений (бюджет, площадь застройки и компенсация энергии) .

Самый быстрый способ получить подробную оценку ваших потребностей в солнечной энергии — это позвонить нам по телефону 1-800-472-1142 и связаться с одним из наших дизайнеров. Мы будем рады помочь вам разработать идеальную систему с привязкой к сети, соответствующую вашим потребностям в солнечной энергии.

Как установить солнечную систему: сделай сам, подрядчик или под ключ?

Стоимость установки «сделай сам»

Если вы покупаете солнечную систему мощностью 6 киловатт, цена для покрытия расходов составляет примерно 10 000 долларов. Хотя вы не будете платить за труд, вам придется добавить около 500 долларов на дополнительные расходы, включая кабелепровод, проводку кондиционера, прерыватели, электрическую арматуру и другое оборудование.Ваше разрешение на строительство также будет стоить вам около 200 долларов, в зависимости от ваших местных ставок разрешения. Это принесет вам 10 700 долларов.

Итого за установку солнечной энергии: Стоимость установки составляет 10 700 долларов США без учета федерального налогового кредита, который возвращает вам 30% ваших налогов. Общая установленная стоимость с учетом кредита составляет около 7 490 долларов.

Затраты на установку у независимого подрядчика

Другой вариант — купить оборудование, а затем нанять местного подрядчика для установки.Вам не нужен сертифицированный установщик солнечной энергии, но вы захотите нанять высококвалифицированного подрядчика, кровельщика или электрика, которым удобно заниматься солнечными проектами.

Подрядчики обычно платят 1 доллар за ватт за установку солнечных систем. Используя систему мощностью 6 кВт, вы заплатите дополнительно 6000 долларов за установку местным подрядчиком. Окончательная стоимость будет варьироваться в зависимости от того, какой процент работ вы заказываете.

Итого для солнечной установки: 10000 долларов + 6000 долларов = 16000 долларов , а после 30% налогового кредита окончательная стоимость этой системы составит около 11 200 долларов .

Стоимость установки «под ключ»

Установка «под ключ» может предоставить вам полный пакет солнечных батарей, который включает проектирование, оборудование и установку. Это самый простой способ перейти на использование солнечной энергии, но за полное обслуживание вам придется заплатить надбавку.

Поставщики услуг «под ключ» могут взимать от 100% до 200% стоимости оборудования за установку. За установку той же системы стоимостью 10 000 долларов вам может потребоваться от 10 000 до 20 000 долларов за установку (эта оценка покрывает весь спектр платы за обслуживание).

Например, если вы пользуетесь услугами поставщика «под ключ», который взимает 3,50 доллара за ватт за установку солнечной энергии (включая оборудование) для солнечной системы мощностью 6 кВт, стоимость установки солнечной батареи составит 21 000 долларов.

Итого для солнечной установки: 3,5 X 6000 Вт = долларов США 21000 . Стоимость после федеральной налоговой льготы составит около 14 долларов, 700 .

Калькулятор рентабельности инвестиций в солнечную энергию: расчет периода окупаемости солнечной энергии

Формула окупаемости солнечной энергии

Чтобы вычислить период окупаемости без калькулятора стоимости солнечных панелей, мы сначала рассчитаем истинную стоимость установки солнечной энергии после того, как будут заявлены стимулы.Затем мы сравниваем это со стоимостью электроэнергии от коммунальной компании, которая говорит нам, сколько времени нужно, чтобы система стала безубыточной. Используйте приведенную ниже формулу:

(Общая стоимость системы — Стоимость поощрений) ÷ Стоимость электроэнергии ÷ Годовое использование электроэнергии = Срок окупаемости

Стоимость системы — это общая стоимость установки вашей системы, которая включает оборудование, если позволяет, доставка, заработная плата подрядчиков и другие сопутствующие расходы по проекту.

Стоимость льгот покрывает любые кредиты или льготы, которые вы получаете за использование солнечной энергии.Основным стимулом является налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергетику , кредит в размере 26% от ваших федеральных налогов. Большинство людей имеют право требовать его, поэтому мы учитываем это в наших расчетах. В вашем районе могут быть другие государственные или местные льготы.

Стоимость электроэнергии можно узнать у поставщика коммунальных услуг. Здесь можно найти средние показатели по штатам.

Ваше потребление электроэнергии указано в вашем счете за электроэнергию. Умножьте свое ежемесячное использование на 12 месяцев или получите годовые счета от своей коммунальной службы для более точной оценки.

Примеры сроков окупаемости

Рассчитаем несколько различных сценариев окупаемости.

Сценарий № 1: Средние национальные тарифы на электроэнергию в США, установленные подрядчиком из расчета 1 доллар / ватт

Предположим, ваше домохозяйство является «средним» во всех смыслах, используя 914 кВтч в месяц, оплачиваемых по ставке 12,95 цента за кВтч .

914 кВтч / мес. x 12 месяцев = 10 968 кВтч / год

Система мощностью 6,9 кВт полностью компенсирует ваше энергопотребление.В настоящее время мы продаем систему SolarEdge / Astronergy мощностью 6,9 кВт за 10 224,70 долл. США (цена актуальна на 22 ноября 2019 г., дату, когда мы опубликовали это руководство).

Местный подрядчик может взимать с вас 1 доллар за ватт за установку вашей системы, что составляет 6900 долларов за эту систему мощностью 6,9 кВт (6900 Вт).

Мы также оценим 1000 долларов на оплату разрешений и транспортных сборов.

Общая стоимость установки вашей системы составляет 18 124,70 долларов США. 26% этой суммы можно запросить в рамках федеральной налоговой льготы в размере 4712 долларов США.42.

(18 124,70 долл. США — 4712,42 долл. США) ÷ 0,1295 долл. США / кВтч ÷ 10 968 кВтч / год. = 9,44 года

В этом сценарии для окупаемости ваших инвестиций требуется 9,44 года. Это предполагает, что у вас средние затраты на электроэнергию и вы наняли подрядчика для установки вашей системы.

Сценарий № 2: Средние национальные тарифы на электроэнергию в США, самостоятельная установка

Вы также можете установить свою систему самостоятельно. Это сведет на нет затраты на установку в размере 6900 долларов, но мы должны добавить еще 500 долларов на инструменты и затраты на электрика для завершения окончательного подключения.Мы также сохраняем смету в 1000 долларов на доставку и получение разрешений.

Это снижает стоимость вашей системы до 11 724,70 долларов с налоговым вычетом в размере 26% в размере 3048,42 долларов .

Вот как меняется период окупаемости, если вы устанавливаете самостоятельно:

(11724,70 доллара — 3048,42 доллара) ÷ 0,1295 доллара США / кВтч ÷ 10 968 кВтч / год. = 6,11 лет

При самостоятельной установке системы потребуется 6,11 лет , чтобы окупить первоначальную стоимость системы. Самостоятельная установка позволяет окупить вашу систему примерно на три года быстрее, чем нанимать установщика.

Сценарий № 3: Высокие тарифы на электроэнергию

Если ваши затраты на электроэнергию выше средних, это еще больше сокращает период окупаемости, поскольку вы экономите больше на счетах за коммунальные услуги каждый месяц.

Давайте возьмем для примера Род-Айленд, где самая высокая стоимость электроэнергии среди 48 смежных штатов. При 21,74 цента за кВтч это почти вдвое больше, чем в среднем по США.

Предположим, среднее потребление энергии с помощью местного подрядчика по установке:

(18 124 долл. США.70 — 4712,42 доллара) ÷ 0,2174 доллара / кВтч ÷ 10968 кВтч / год. = 5,63 года

И тот же сценарий, если вы выберете установку своими руками:

(11724,70 доллара — 3048,42 доллара) ÷ 0,2174 доллара / кВтч ÷ 10968 кВтч / год. = 3,64 года

Как видите, солнечная энергия еще более привлекательна в штатах с высокими затратами на электроэнергию. Устранение высоких счетов за электроэнергию приводит к довольно быстрой окупаемости: 3,64 года , если вы выполняете установку своими руками, или 5,63 года , если вы нанимаете подрядчика.

Сценарий № 4: Низкие тарифы на электроэнергию, более дорогая система

Для сравнения давайте перейдем к другому концу спектра. Мы попытаемся найти наихудший сценарий развития солнечной энергетики: самые низкие затраты на электроэнергию в стране (Луизиана, 9,09 цента / кВтч).

Сколько времени потребуется, чтобы окупить ту же систему 6,9 кВт?

(18 124,70 долл. США — 4712,42 долл. США) ÷ 0,0909 долл. США / кВтч ÷ 10 968 кВтч / год. = 13,45 года

Срок окупаемости увеличивается до 13.45 лет , если нанять подрядчика для установки. Даже с учетом этого наихудшего сценария вы все равно окупитесь примерно на половине срока 25-летней гарантии на панель и сможете получить разумную окупаемость своих инвестиций.

Как рассчитать рентабельность инвестиций в солнечные панели?

Другая цифра, которая вас, вероятно, интересует, — это то, сколько денег вы можете сэкономить в течение срока службы вашей системы.

Для этого мы хотим рассчитать стоимость владения в течение срока гарантии на вашу панель (25 лет) и сравнить ее со стоимостью покупки электроэнергии у коммунальной компании за тот же период времени.

Также обратите внимание, что инверторы имеют более короткий срок службы, чем солнечные панели. Вам нужно будет заменить инвертор хотя бы один раз в течение срока службы системы, что необходимо учитывать при расчетах рентабельности инвестиций.

Проще говоря, вот как рассчитать рентабельность инвестиций в солнечную энергию:

Пожизненные затраты на электроэнергию от коммунального предприятия — пожизненные затраты на солнечную энергию = Солнечная окупаемость

Срок службы солнечной энергии включает:

• Оборудование
• Доставка
• Разрешение и проверка
• Установка
• Льготы и скидки (Федеральный налоговый кредит применяется ко всем вышеуказанным статьям)
• Плата за финансирование (если применимо)
• Плата за подключение к сети
• Замена деталей

И вот как рассчитать Стоимость электроэнергии за весь срок службы:

Стоимость электроэнергии на кВтч x Ежемесячное потребление кВтч x 12 месяцев x 25 лет

Пример расчета рентабельности инвестиций

Давайте использовать то же самое 6.Система мощностью 9 кВт из сценариев выше. В нашем примере система стоит 8 676,28 долл. США , если вы решите установить ее самостоятельно, или 13 412,28 долл. США , если вы нанимаете местного подрядчика для ее установки по цене 1 долл. США за ватт.

Эта система содержит струнный инвертор SolarEdge с 12-летней гарантией, который в настоящее время оценивается в 1 691 доллар. Замена инвертора через 12 и 24 года добавляет еще 3382 доллара к затратам, указанным выше.

Коммунальная компания будет взимать ежемесячную плату за доступ к сети.Это примерно 15 долларов в месяц, или 4500 долларов на подключение к сети в течение 25 лет.

С учетом этих дополнительных затрат стоимость владения этой системой в течение всего срока службы составляет 16 558,28 долл. США при самостоятельной установке или 21 294,28 долл. США при найме подрядчика.

Используя средние показатели по стране, вот сколько будет стоить покупка электроэнергии у коммунального предприятия в течение 25 лет:

0,1295 доллара США x 914 кВт · ч x 12 x 25 = 35 508,90 доллара США

Сравните эти цифры, чтобы рассчитать рентабельность солнечной панели за весь срок службы. на инвестиции:

Рентабельность инвестиций в системы DIY:

$ 35 508.90 — 16 558,28 долл. США = 18 950,62 долл. США экономии за 25 лет

Рентабельность инвестиций для систем, установленных подрядчиком:

35 508,90 долл. США — 21 294,28 долл. США = 14 214,62 долл. США Экономия за 25 лет 9000

Какие факторы влияют ROI?

Несколько факторов могут повлиять на рентабельность инвестиций в солнечную систему. Вот несколько основных участников, которые влияют на окупаемость ваших инвестиций в солнечную энергию:

Затраты на установку

Установка составляет основную часть стоимости вашего проекта.

В отчете Национальной лаборатории возобновляемой энергии за 2018 год указывается от 2,65 до 3 долларов за ватт для систем, построенных Vivint и Sunrun. Однако само оборудование стоит всего от 1,20 до 1,50 доллара за ватт, а остальные расходы идут на установку и накладные расходы.

Это более чем 100% наценка на сборы за установку от национальных установщиков солнечных батарей.

Местные подрядчики предлагают более выгодные тарифы, но они по-прежнему берут от 75 центов до 1 доллара за ватт за установку оборудования, которое вы заказываете.Вы все еще собираетесь потратить несколько тысяч долларов на установку.

Многие из наших клиентов экономят деньги, выбирая самостоятельную установку своей системы, сокращая плату за установку. Некоторые приглашают электрика для окончательного подключения к сети, посещение которого стоит всего несколько сотен долларов.

Хотите знать, что нужно для самостоятельной установки солнечной системы? Ознакомьтесь с нашей временной шкалой DIY Solar. Мы предоставляем бесплатные консультации по проектированию системы и руководство по установке, чтобы предоставить вам инструменты, необходимые для самостоятельной установки системы.

Налоговые льготы

До 2020 года федеральное правительство предлагает налоговую скидку в размере 26% от всей стоимости вашей системы, включая оборудование, доставку, сборы, установку и т. Д. Большинство людей имеют право претендовать на эту льготу (вы должны должны федеральные налоги, чтобы потребовать кредит).

Сумма кредита снижается с 2020 года до истечения срока действия программы в 2022 году. Узнайте больше о Федеральной налоговой льготе.

Также могут быть предусмотрены скидки и субсидии для конкретного штата или округа для вашего региона, которые дополнительно снижают стоимость солнечной энергии.Посетите нашу страницу государственных и местных льгот, чтобы найти дополнительные программы в вашем районе.

Эти льготы следует вычесть из стоимости вашего проекта при оценке окупаемости инвестиций в солнечную энергию.

Сборы и разрешения

Штаты и округа обычно взимают плату за проверку и разрешение вашей новой солнечной установки.

Это зависит от местоположения, но обычно общая сумма меньше (иногда намного меньше) 1000 долларов США. Чтобы начать процесс получения разрешения, вам необходимо обратиться в местный орган власти , имеющий юрисдикцию (AHJ).

AHJ — это организация, отвечающая за выдачу разрешений и инспектирование новых солнечных установок по месту вашего проживания. Может быть несколько AHJ, которые наблюдают за процессом. Общие места для поиска:

• Ваше предприятие электроснабжения
• Департамент планирования вашего города / округа
• Пожарная служба вашего города / округа

Быстрый звонок в мэрию или отдел планирования поможет вам начать работу. Для получения дополнительной информации загрузите наше руководство по разрешению на использование солнечной энергии.

Техническое обслуживание и замена

Солнечные системы содержат мало движущихся частей и, как следствие, требуют очень небольшого технического обслуживания.Помимо того, что панели должны быть чистыми и очищенными от мусора, вам не нужно проводить много технического обслуживания подключенных к сети систем.

Тем не менее, при расчете рентабельности инвестиций вам следует включить в уравнение бюджет замены деталей. Гарантия на солнечные панели составляет 25 лет, и часто они служат немного дольше (хотя и с меньшей эффективностью). Гарантия на струнные инверторы обычно составляет 10-15 лет, а это означает, что вы должны рассчитывать на замену инвертора хотя бы один раз в течение срока владения.

Эта стоимость замены должна быть учтена в уравнении рентабельности инвестиций в солнечную батарею. Вы можете справиться с этим одним из двух способов:

• Купите инвертор на замену, когда он вам понадобится.
• Купите расширенную гарантию на инвертор заранее, чтобы продлить гарантию на замену в соответствии со сроком службы ваших панелей.

Второй вариант более экономичен, но требует, чтобы вы заплатили немного больше вперед. В любом случае стоимость замены инвертора должна учитываться при расчетах рентабельности инвестиций.

Прочтите нашу статью о гарантиях на солнечные батареи для получения дополнительной информации.

Лизинг и финансирование

Мы не рекомендуем заключать договор аренды солнечной энергии или покупки электроэнергии (PPA). Они съедают стоимость ваших инвестиций и в некоторых случаях могут фактически привести к потере денег.

Аренда сопряжена с высокими затратами на протяжении всего срока службы из-за сложного процента, встроенного в структуру аренды. Они также не позволяют вам претендовать на получение федерального налогового кредита или любых других льгот. Эти льготы поступают компании, предлагающей аренду — они владеют оборудованием, а это означает, что они сохраняют за собой право требовать льготы.

Аренда также усложняет продажу вашего дома. Мы рекомендуем прочитать эту статью Bloomberg: «Что случилось, когда я купил дом с солнечными панелями», в которой рассказывается о головных болях, вызванных покупкой дома и наследованием солнечных панелей, арендованных у Sunrun.

Если бюджет вызывает беспокойство, мы рекомендуем вместо этого профинансировать вашу систему. Банки предлагают более выгодные ставки по кредитам, и вы сохраняете стимулы, потому что владеете системой. Вы также можете иметь право на получение льготных ставок через ссуду FHA (Федеральное жилищное управление), которая покрывает проекты по благоустройству дома, такие как установка солнечной системы в ваш дом.

Структура счетов за коммунальные услуги

Стоимость электроэнергии может варьироваться в зависимости от вашего местоположения, в среднем от 9 до 22 центов за кВтч. (Гавайи являются выбросом на уровне 33,82 цента за кВтч из-за необходимости поддерживать свою собственную энергосистему, поскольку они отделены от материка).

Более того, большинство коммунальных предприятий не взимают фиксированную плату за электроэнергию. Большинство из них будет взимать более высокие тарифы в периоды пикового использования, а некоторые устанавливают разные тарифы на энергию, генерируемую солнечной батареей, а неэнергия, поступающая из сети.

Ваше коммунальное предприятие опишет структуру выставления счетов в рамках вашего контракта с ними, называемого соглашением об измерении нетто. Модель выставления счетов может повлиять на рентабельность инвестиций в солнечные панели. Вот некоторые условия, на которые следует обратить внимание:

Соглашения об измерении нетто

Вы можете продавать избыточную мощность из вашей системы обратно в электрическую сеть. Это называется «измерение чистой энергии» или «измерение чистой энергии (NEM)».

В большинстве случаев ваша выработка электроэнергии по сравнению с использованием отслеживается каждый месяц, и любой излишек возвращается вам в виде кредитов за электроэнергию, которые применяются к будущим счетам.

Некоторые коммунальные предприятия покупают и продают энергию по одному и тому же розничному тарифу, в то время как другие платят сниженный тариф за солнечную энергию, которую вы подаете в сеть (например, 0,08 доллара США / кВтч в кредитной стоимости по сравнению с продажной ценой 0,13 доллара США / кВтч, например).

Другие компании предлагают ежемесячные пролонгационные кредиты, но не возвращают денежные средства. По этой схеме вы не можете получить наличные деньги за избыточную генерацию, только кредиты по счетам.

Учет времени использования

Коммунальные предприятия взимают больше за электроэнергию в периоды пиковой нагрузки — обычно вечером, когда большинство людей приходят домой из школы и на работу.Это также относится к середине летних и зимних месяцев, когда люди используют свой обогреватель или кондиционер на полную мощность.

Коммунальные предприятия делают это, чтобы лучше адаптироваться к почасовым кривым спроса и предложения, которые они видят, как по финансовым, так и по практическим причинам. Традиционным электростанциям может быть трудно угнаться за внезапными скачками и падениями потребления электроэнергии, потому что им требуется время, чтобы увеличить или уменьшить производство.

Выгода для домовладельца, использующего солнечную энергию, заключается в том, что при наличии подходящего оборудования в правильной юрисдикции вы можете продавать солнечную энергию обратно в сеть по пиковым дневным тарифам и выкупать ее по более низким ночным тарифам.

Для этой установки требуется подключенная к сети система с накопителем энергии. В этих системах используется аккумуляторная батарея для облегчения перепродажи энергии и обеспечения резервного питания в случае сбоев.

Предельная экономия от измерения времени использования может окупить или не окупить дополнительные затраты на добавление блока батарей в вашу систему. Однако душевное спокойствие от наличия аварийной резервной копии на случай перебоев в работе может стоить вам, особенно если вы живете в районе с ненадежной электросетью или климатом, подверженным наводнениям или экстремальным погодным условиям.

Льготные тарифы (FIT)

В то время как большинство штатов предлагают программы измерения нетто, некоторые также предлагают схемы «зеленых тарифов». Это означает, что коммунальное предприятие устанавливает два отдельных счетчика: один для используемой вами мощности, а другой — для генерируемой вами, и заряжает каждый с разной скоростью. Свяжитесь со своим коммунальным предприятием, чтобы узнать, применимо ли это к вам.

Солнце

Это мера того, сколько солнца получает область в течение года. Ваша система достигает пика производительности, когда она подвергается воздействию полного солнечного света, и некоторые области получают больше «солнечных часов», чем другие.

Система в Аризоне или Южной Калифорнии будет иметь гораздо более длительные периоды пикового производства на ежедневной основе, чем система, построенная в Мичигане или Аляске.

Количество солнечных лучей, получаемых вашей системой, оказывает огромное влияние на производительность, а более высокая производительность приводит к более быстрой окупаемости. Тем не менее, солнечная энергия по-прежнему жизнеспособна в холодном и облачном климате. (Это тематическое исследование от клиента из Висконсина отлично демонстрирует, как солнечная энергия производит впечатление в регионе с сильным снегопадом.)

Взгляните на нашу карту солнечных часов в США, чтобы понять, сколько солнечного света вы можете ожидать в вашем районе.

Затенение

Продолжая последний пункт, затенение на ваших панелях предотвращает воздействие солнечного света, что снижает их производительность. Если ваша система построена под деревьями, дымоходами или другими препятствиями, она не будет работать с максимальной эффективностью, что отрицательно скажется на рентабельности инвестиций солнечных панелей.

Определенные продукты, такие как оптимизаторы мощности и микроинверторы, помогают уменьшить проблемы с затемнением.Они имеют более высокую первоначальную стоимость, чем струнные инверторы, но дополнительная производительность за счет уменьшения затемнения более чем компенсирует первоначальную закупочную цену.

Если вы думаете, что затенение будет проблемой, ищите системы, управляемые оптимизаторами или микроинверторами, например SolarEdge HD-Wave или Enphase IQ7 +, и учитывайте более высокую стоимость системы при расчетах окупаемости.

Эти продукты помогают управлять сайтами с полутенью. Тем не менее, следует избегать полной тени, поскольку солнечная энергия не будет жизнеспособным решением, если панели никогда не подвергаются воздействию солнечного света.

Угол крепления и ориентация

Солнечные панели работают лучше всего, когда они обращены прямо на солнце. Но эта задача усложняется тем, что солнце движется по небу в течение дня. Он также меняет угол в небе при смене времен года.

Вы можете купить опоры для столбов или трекеры, чтобы настроить панели под оптимальным углом в течение года, но прирост производства от этих регулировок минимален. Большинство владельцев систем будут счастливы установить панели под фиксированным углом, что сэкономит деньги на установке в стойку и затратах на установку.

В идеале солнечные панели должны быть наклонены под углом, равным вашей широте. Естественный уклон вашей крыши должен быть достаточно близок к этому углу, поэтому вам обычно не требуется дополнительных регулировок.

Вы также должны направить панели к экватору так, чтобы они были обращены к солнцу. В США наибольшую производительность предлагают массивы, ориентированные на юг. Обычно вы можете обойтись массивами, ориентированными на восток или запад, но вам нужно будет увеличить размер вашей системы, чтобы учесть падение производительности.

PVWatts — бесценный инструмент для расчета эффективности вашей системы на основе вышеуказанных факторов.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей статьей об угле и азимуте, в которой объясняется оптимальное положение для установки панелей.

Деградация панели

Как правило, солнечные панели очень медленно теряют производительность с течением времени, примерно от 0,5% до 1% в год (источник: исследование NREL).

Хорошая гарантия производителя будет прямо включать это ухудшение в свои условия.Типичная гарантия заключается в том, что панели по прошествии 25 лет по-прежнему производят не менее 80% от своего первоначального выпуска.

Это означает, что 300-ваттная панель сегодня будет гарантированно производить не менее 240 ватт через 25 лет. Деградация панелей должна учитываться при расчетах рентабельности инвестиций и окупаемости инвестиций в солнечные панели, так как панели будут производить немного меньшее производство ближе к концу своего срока службы.

Затраты на электроэнергию

Тарифы на электроэнергию постепенно повышались за последние несколько десятилетий, с 1% до 6% в год в зависимости от района.На бумаге это может выглядеть так, как будто электричество становится все более дорогим, но на практике необходимо также учитывать годовой уровень инфляции.

Короче говоря, «реальная» стоимость электроэнергии с поправкой на инфляцию значительно снизилась с 1960 года и лишь незначительно выросла по сравнению с самой низкой точкой в ​​2002 году (источник: EIA).

Хотя трудно предсказать будущие изменения тарифов, солнечная энергия может обеспечить финансовую безопасность, зафиксировав фиксированный тариф на электроэнергию в течение следующих 25 лет. Это делает ваш счет предсказуемым и защищает вас от повышения ставок в будущем.

В этом руководстве основное внимание уделяется инвестиционной стоимости сетевых систем. Расчет срока окупаемости автономной системы немного сложнее, исходя из двух основных факторов:

Аккумуляторные батареи

Системы на основе аккумуляторов стоят немного дороже, а аккумуляторы имеют меньший срок службы, чем ваши панели. Свинцово-кислотные батареи являются наиболее экономичными батареями, но обычно на них предоставляется гарантия от 3 до 7 лет. Гарантия на литиевые батареи составляет от 5 до 10 лет.

Планируйте соответствующим образом и учитывайте затраты на замену при расчетах окупаемости.

Отсутствие доступа к сети

Для сетевых систем мы рассчитываем рентабельность инвестиций солнечных панелей вашей системы по сравнению со стоимостью покупки электроэнергии у коммунальной компании. Поскольку у вас есть доступ к линиям электропередач, стоимость солнечной энергии измеряется по сравнению с альтернативой покупки электроэнергии из сети.

Автономные системы строятся в удаленных местах без доступа к электросети.В результате мы измеряем ценность солнечной энергии по сравнению с альтернативными методами подачи энергии на удаленный объект.

Это может включать стоимость прокладки линий электропередач к вашей собственности, которая может стоить десятки или сотни тысяч долларов в зависимости от вашей близости к ближайшей сети.

Если подключение к сети невозможно, вы должны предоставить свой собственный источник энергии — будь то солнечная энергия, ветер, вода или газовый генератор. В этих случаях стоимость солнечной энергии следует сравнивать с другими методами производства энергии для вашей собственности.

Вердикт: стоит ли солнечная энергия?

Итак, чтобы ответить на вопрос: «Стоят ли солнечные батареи того?» В большинстве случаев да; особенно если вы можете подключиться к сети и снизить затраты на хранение энергии, или если вам нужно обеспечить электроэнергией в удаленном месте.

Самостоятельные сетевые системы окупаются в среднем примерно за 5 лет, а подрядчики расширяют этот период до 8–10 лет. Учитывая, что на панели предоставляется гарантия сроком 25 лет, оба варианта становятся выгодным вложением в долгосрочную перспективу.

Условия автономной работы немного отличаются. Батареи значительно увеличивают первоначальные затраты, и их также необходимо будет заменять в течение всего срока службы системы. Но это позволяет вам покупать доступные сельские земли и производить чистую электроэнергию там, где вам это нужно.

Системные затраты необходимо сравнивать с другими способами доставки энергии в собственность. Прокладка линий электропередачи к вашей собственности может стоить примерно 20 000 долларов за пробег на полмили. Хотя аккумуляторная батарея стоит дорого, она все же может быть дешевле альтернативы.

Нужна помощь в проектировании вашей системы или в расчете рентабельности инвестиций в солнечную батарею? Щелкните здесь, чтобы получить бесплатную консультацию, или позвоните нам по телефону 1-800-472-1142.

DIY Home Solar: планирование солнечной батареи (руководство для начинающих): 8 шагов

Если вы используете кристаллические модули, стеллажи для солнечных модулей (части и детали, которые удерживают ваши панели) могут быть самой важной частью вашего проекта. . Здесь мы обсудим несколько вещей, о которых следует помнить, пока вы определяете, где вы хотите разместить свои солнечные панели.Если для кристаллических панелей слишком много препятствий, вам определенно следует рассмотреть возможность использования тонких пленок.

Крепления на крыше

Крепления на крышу особенно хороши, поскольку они эстетичны и не занимают места в вашем реальном дворе. Тем не менее, с креплениями на крышу есть что учесть. Самое главное, вам нужно подумать о реальной прочности вашей крыши. Если вы живете в старом доме, вам, возможно, придется переделать крышу, прежде чем вы сможете начать прикручивать к ней фотоэлектрические панели.Тридцать панелей очень много весят, и было бы обидно, если бы все это рухнуло в вашу гостиную. Помимо прочности вашей крыши, вам нужно будет принять некоторые решения относительно того, является ли это наиболее эффективным местом.

Ваша цель — подвергнуть солнечную панель как можно большему количеству солнечного света. В первую очередь, это означает, что вам нужно избегать тени — одна панель в тени может повлиять на эффективность всей системы. Обязательно запомните детали: вырастет ли соседский большой дуб в ближайшие десять лет? Будет ли что-то, что не мешает в эту самую секунду, отбрасывать тень позже днем? Также нужно учитывать качества своей кровли.Чтобы получить как можно больше прямого солнечного света, ваши панели должны указывать на экватор (юг, в северном полушарии) — сможет ли ваша крыша приспособиться к этому? Достаточно ли велика крыша, чтобы вместить ваши панели? Еще одно, более неясное соображение — это ассоциация вашего домовладельца. Некоторые люди думают, что солнечные батареи — это бельмо на глазу (лично я считаю, что они делают ваш дом великолепным), и, возможно, запретили их использование в вашем районе.

Если похоже, что крепление на крышу — не лучшая идея, вам не о чем беспокоиться.Если вас беспокоит, что ваша крыша недостаточно устойчива для тридцати кристаллических панелей, вы можете подумать о тонкопленочной. Если на вашей крыше слишком много тени, вы все равно можете поставить панели во дворе.

Наземная установка

Наземная установка очень проста, так как вам не нужно тратить день на возню на крыше. Спросите себя, есть ли у вас земля, которую можно пожертвовать для панелей, и снова обратите внимание на детали при выборе участка. Два не столь очевидных соображения — это почва и ветер. Вы не хотите, чтобы ваша большая дорогая солнечная батарея была засосана в воронку, и вы не хотите, чтобы она унеслась, как гигантский парус.Одним из больших преимуществ наземной установки является то, что вы можете установить панель на поворотной опоре, чтобы она следовала за солнцем. Эти подвижные крепления дороги, но они значительно увеличивают производительность вашей системы.

Теперь, когда вы знаете, какие панели вам нужны и где их разместить, с этого момента все становится довольно просто.

Дополнительная литература:
Ассоциации домовладельцев и солнечные батареи: могут ли они жить в гармонии?

DIY OFF GRID СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА: 12 шагов (с изображениями)

Первым компонентом, который мы собираемся подключить, является контроллер заряда.Внизу контроллера заряда в моем контроллере заряда есть 3 знака. Первый слева предназначен для подключения солнечной панели, имеющей положительный (+) и отрицательный (-) знак. Второй со знаком плюса (+) и минус (-) предназначен для подключения батареи, а последний — для прямого подключения нагрузки постоянного тока, например, ламп постоянного тока.

В соответствии с руководством по контроллеру заряда всегда сначала подключайте контроллер заряда к аккумулятору, потому что это позволяет ему откалибровать контроллер заряда на 12В или 24В.Подключите красный (+) и черный (-) провода от аккумуляторной батареи к контроллеру заряда.

Примечание: Сначала подключите черный / отрицательный провод от аккумулятора к отрицательной клемме контроллера заряда, затем подключите положительный провод.

После подключения аккумулятора к контроллеру заряда вы можете увидеть, что светодиодный индикатор контроллера заряда загорается, показывая уровень заряда аккумулятора.

После подключения этого инвертора клеммы для зарядки аккумулятора подключаются к соответствующим положительным и отрицательным клеммам аккумулятора.

Теперь вам нужно подключить солнечную панель к контроллеру заряда. На задней стороне панели солнечных батарей есть небольшая распределительная коробка с 2 подключенными проводами с положительным (+) и отрицательным (-) знаком. Клеммные провода обычно меньше по длине. Чтобы подключить провод к контроллеру заряда, вам понадобится специальный разъем, известный как разъем MC4. Смотрите картинку. После подключения солнечной панели к контроллеру заряда зеленый светодиодный индикатор загорится, если присутствует солнечный свет.

Примечание: Всегда подключайте солнечную панель к контроллеру заряда, повернув панель в сторону от солнца, или вы можете накрыть панель темным материалом, чтобы избежать внезапного высокого напряжения, идущего от солнечной панели к контроллеру заряда, которое может повредить его.

БЕЗОПАСНОСТЬ:

Важно отметить, что мы имеем дело с постоянным током. Таким образом, положительный (+) должен быть подключен к положительному (+), а отрицательный (-) с отрицательным (-) от солнечной панели к контроллеру заряда.Если он перепутается, оборудование может взорваться и загореться. Поэтому при подключении этих проводов нужно быть предельно осторожным. Рекомендуется использовать 2 цветных провода, т.е. красный и черный цвета для положительного (+) и отрицательного (-). Если у вас нет красно-черного провода, вы можете намотать красный и черный отводы на клеммы.

Наконец подключите нагрузку постоянного тока или лампу постоянного тока.

Дополнительная защита:

Хотя контроллер заряда и инвертор имеют встроенные предохранители для защиты, вы можете разместить переключатели и предохранители в следующих местах для дополнительной защиты и изоляции.

1. Между солнечной панелью и контроллером заряда

2. Между контроллером заряда и батареей

3. Между батареей и инвертором

Измерение и регистрация данных:

Если вам интересно, как сколько энергии вырабатывается вашей солнечной панелью или сколько энергии потребляется приборами, вы должны использовать счетчики энергии.

Кроме того, вы можете контролировать различные параметры в автономной солнечной системе с помощью удаленной регистрации данных.

Для электросчетчика, основанного на домашних условиях, вы можете увидеть мои инструкции на СЧЕТЧИКЕ ЭНЕРГИИ, который имеет возможность как измерения, так и регистрации данных.

После того, как все подключено, автономная солнечная система готова к использованию.

Как построить свою солнечную систему своими руками

Обеспечить полноценное питание вашего дома, автомобиля, каюты или лодки от солнца в 2020 году никогда не было так просто. Во-первых, Международное энергетическое агентство недавно заявило в своем отчете «Перспективы на 2020 год», что солнечная энергия — «новый король» электричества — является самой дешевой из когда-либо созданных форм электричества. Таким образом, вы можете значительно сократить или даже исключить ваши счета за коммунальные услуги с помощью DIY Solar — это почти наверняка сейчас.

Более того, стоимость материалов, необходимых для домашней солнечной энергии, за последнее десятилетие упала на 70%. Самая большая причина падения цен кроется в самих фотоэлектрических (PV) панелях: снижение цены на 90% (в 2019 году) с 2 долларов за ватт до ничтожных 0,20 доллара за ватт!

В среднем в США в период с 2010 по 2020 год стоимость установки жилой солнечной системы упала с 7,50 долларов за ватт до 2,50 долларов за ватт. (Значения варьируются на доллар или два от места к месту, и от того, основываете ли вы их на постоянном или переменном токе.)

Это означает, что ваши первоначальные затраты снижаются, а период окупаемости сокращается. Всего через 5-10 лет — если вы все сделали правильно — разумно полагать, что ваша солнечная система, сделанная своими руками, начнет зарабатывать для вас деньги. Это здорово как для вас, так и для всей планеты.

Где вы начнете свое собственное солнечное путешествие? Здесь вы узнаете обо всех аспектах домашнего солнечного проекта, которые необходимо изучить перед внедрением и вводом в эксплуатацию . Следование пошаговому процессу, описанному здесь, гарантирует, что вы охватите все свои основы, принимая мудрые решения и делая выбор на этом пути.

Обзор солнечных батарей своими руками

Большинство домовладельцев, которые хотят установить солнечную батарею, в конечном итоге находят компанию по установке, но это не единственный вариант.

Самостоятельные специалисты с большим опытом или знаниями в сфере заключения контрактов на электроэнергию смогут завершить успешный проект в области солнечной энергетики своими руками от начала до конца после тщательного исследования и планирования с использованием приведенных здесь руководящих принципов.

Если это похоже на вас, дерзайте! Вы находитесь на пути к тому, чтобы владеть и эксплуатировать установку экологически чистой энергии, которая может обеспечить вам энергетическую самообеспеченность и низкий уровень выбросов углекислого газа на десятилетия вперед.

Однако, если вы являетесь домашним мастером, практически не знакомым с настройкой сложных и состоящих из нескольких частей электрических систем, самостоятельный солнечный проект , выполненный с профессиональной помощью в нескольких ключевых моментах во время проекта, таких как установка и электромонтаж, может быть более разумный вариант.

Имея в команде опытных людей, вы избежите покупки неправильных компонентов или некачественных материалов. Что еще более важно, вы исключите вероятность смертельных несчастных случаев, связанных с высоким напряжением.Кроме того, у вас меньше шансов аннулировать какие-либо гарантии.

Основные типы солнечных энергосистем

У вас есть три варианта солнечной энергии для питания ваших домов и недвижимости:

1. Подключено к сети — Ваша солнечная батарея напрямую подключена к коммунальной электросети, которую вы получаете, когда потребность в энергии превышает выходную мощность вашей системы. Любые излишки отправляются в сетку. В большинстве случаев электрическая компания кредитует ваш счет.

2. Подключено к сети с резервным аккумулятором (гибрид) — Эта альтернатива позволяет хранить избыточную электроэнергию, произведенную солнечными панелями, в вашем доме в качестве резервного аккумулятора.Если ваши батареи полностью заряжены, избыток электроэнергии отправляется в сеть, и в большинстве случаев вам за это платят. Чтобы удовлетворить ваши домашние потребности, аккумуляторная батарея активируется и гаснет до того, как сеть перейдет в режим пиковой нагрузки.

3. Off-grid — В этой солнечной установке вы полностью независимы от коммунального энергоснабжения. Независимо от мощности вашей солнечной батареи — это все, что у вас есть. Вы можете подключить резервную батарею, чтобы избежать перебоев в работе.

На этапе исследования и планирования вашего солнечного проекта DIY вы должны спросить себя:

• Какие именно — это потребности в электроэнергии, которые я хочу удовлетворить с помощью своей солнечной установки?
• Что лучше: сеточная, автономная или гибридная?
• Какие необходимые разрешения, лицензии и проверки я должен получить?
• Какие материалы для моего проекта лучше всего доступны на рынке?
• Как мне контролировать свою систему, чтобы убедиться, что она все время работает с максимальной эффективностью и функциональностью?
• Что мне нужно делать, чтобы моя солнечная батарея работала оптимально в течение всего срока ее службы?

Какое оборудование и материалы для солнечной энергии вам нужны?

На быстро расширяющемся рынке возобновляемых источников энергии у вас есть много вариантов для каждого компонента, который вы должны интегрировать, чтобы ваша солнечная система DIY работала эффективно в течение всего срока ее эксплуатации.Вот список основных частей для большинства солнечных систем. ( Примечание: В вашей уникальной ситуации вам могут понадобиться другие элементы, не перечисленные здесь.)

1. Панели солнечных батарей
2. Инверторы
3. Оптимизаторы мощности
4. Контроллеры заряда
5. Отсоединение фотоэлектрических модулей
6. Сетевой счетчик
7. Монтажные стойки или столбы + кронштейны
8. Электропроводка и другие электрические детали
9. Аккумуляторы

После всех головных работ и логистики готово, вы переходите к беговой работе: установке фотоэлектрических панелей на стойки или столбы где-нибудь на вашей территории, а затем их подключение к домашнему электрическому щиту.В зависимости от того, выберете ли вы сетевую, автономную или гибридную систему, могут потребоваться дополнительные электрические подключения, чтобы все заработало.

Плюсы DIY solar

Поскольку покупка солнечной батареи является значительным вложением средств, крайне важно тщательно изучить возможные варианты и взвесить преимущества и недостатки.

Вот основные преимущества солнечного проекта своими руками:

1. Самый дешевый способ электрифицировать дом или автомобиль.

2. Удовлетворение тем, что вы сделали это самостоятельно.

3. Может быть более рентабельным для небольших проектов по электрификации, таких как наружное освещение или сарай для инструментов, чем их подключение к электросети.

4. Лично вносит свой вклад в преобразование возобновляемой энергии, необходимое для сдерживания нашего климатического кризиса.

Минусы DIY Solar

Самостоятельный солнечный проект также имеет ряд недостатков.

Вот основные минусы солнечного проекта своими руками:

1. Для создания солнечной батареи с нуля требуются передовые технические знания и опыт, которых у вас может не быть.

2. Домашние комплекты на солнечной энергии, сделанные своими руками, обычно предназначены для автономной работы в небольших проектах. Сегодня становятся доступными комплекты для солнечных батарей, которые позволяют напрямую подключаться к коммунальной сети и могут позволить вам питать весь ваш дом.

3. Поскольку стоимость полной солнечной установки резко упала в последние годы, , как , больше не рентабельно выполнять работу самостоятельно, а не использовать сертифицированных технических специалистов из аккредитованной компании.

4. Если ваш проект представляет собой солнечную батарею на крыше, вы можете случайно повредить крышу при сверлении отверстий или неправильной гидроизоляции.

5. Повреждение крыши, скорее всего, приведет к аннулированию гарантии на нее. Страхование не может покрывать ущерб, нанесенный водой или плесенью в результате утечек.

6. Работа в условиях высокого напряжения может легко привести к случайному поражению электрическим током и возможной смерти, если у вас нет лицензии.

7. Если вы устанавливаете фотоэлектрические панели на крыше, риск травмы или смерти в результате падения может быть слишком велик для человека, не имеющего опыта работы на высоте.

8. Самостоятельная установка солнечной энергии может помешать вам воспользоваться определенными местными или государственными скидками или льготами, которые вы бы заработали, если бы наняли уполномоченную солнечную компанию.

После рассмотрения всех плюсов и минусов самостоятельной солнечной энергии, вы все равно можете высказаться в пользу реализации собственного проекта. Если да, то перед тем как начать, нужно сделать длинный список. Если внимательно следовать, вы все равно можете выйти вперед.

Расчет потребности в электроэнергии

Сколько электроэнергии вы хотите производить с помощью солнечной батареи? Ответ на этот вопрос является наиболее важным аспектом вашего солнечного проекта своими руками.

Это позволит вам выяснить, сколько солнечных панелей вам нужно, и, при желании, размер вашей аккумуляторной батареи для хранения солнечной энергии. Потребление энергии также будет определять необходимый вам инвертор и контроллеры заряда, а также толщину проводки и размеры предохранителей.

Важно включить в этот расчет каждое электрическое устройство, чтобы получить общую выходную мощность . Вам нужна сумма всех требований к электроэнергии от всех ваших устройств, таких как холодильник, духовка, водонагреватель, компьютеры, телевизоры, стиральная машина, фен, фены, часы, освещение, электрические плинтусы, обогреватели, мобильные телефоны. , планшеты и др.

Начните с поиска этикеток с указанием энергопотребления на всех ваших приборах и устройствах.

На некоторых из них может отображаться мощность. В других случаях вам придется рассчитывать это на основе заданной силы тока или напряжения. Используйте эту формулу для преобразования:

Ватт (Вт) = Вольт (В) x Ампер (А)

Есть много онлайн-калькуляторов, которые можно использовать при суммировании всего этого. Или вы можете настроить такую ​​таблицу:

Примечание: Чтобы заполнить четвертый столбец, умножьте выходную мощность (столбец 2) на количество часов использования в день (столбец 3).Затем сложите все значения в четвертом столбце, чтобы получить общую мощность, которую вы используете в день, выраженную в киловатт-часах (кВтч).

Для всех типов солнечных панелей своими руками используйте количество киловатт-часов (кВтч), которое вы используете, чтобы выполнить несколько расчетов, чтобы определить количество и напряжение солнечных панелей, которые вам нужны для полного питания вашего проекта. Бесплатный онлайн-калькулятор может упростить его и многие другие расчеты, связанные с вашим солнечным проектом DIY.

Самостоятельная сетка на солнечной батарее

При подключении к сети солнечной энергии вы напрямую подключаетесь к коммунальной электросети.Это означает, что когда ваша солнечная батарея производит больше электроэнергии, чем вам нужно, она переходит в сеть и становится доступной для потребления другими.

В большинстве случаев ваша электрическая компания платит вам за эту энергию через программу, называемую чистым счетчиком. Это означает, что излишек возобновляемой энергии возвращает ваш электросчетчик, когда он поступает в сеть, так что ваше общее потребление энергии (которое вы платите) снижается.

Будет ли ваш поставщик электроэнергии возмещать вам расходы по розничной или оптовой цене, зависит от того, где вы живете.К сожалению, не во всех штатах разрешен нетто-учет.

Чтобы получить дополнительную информацию о правилах учета нетто в вашем штате, посетите DSIRE (База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности).

В системе с привязкой к сетке, когда ваши потребности в энергии выше, чем может обеспечить ваша солнечная батарея — например, ночью или когда ваши панели покрыты снегом, — электрическая сеть отправляет необходимую энергию в ваш дом, избегая перебоев.

Оборудование, необходимое для солнечной системы, связанной с сеткой

В сетке, иногда называемой сетевой солнечной установкой для крыши, есть несколько основных компонентов, необходимых для правильного функционирования.

• Фотоэлектрические панели
• Монтажное оборудование
• Чистый синусоидальный инвертор, подходящий для подключения к сети (преобразует постоянный ток фотоэлектрических панелей в переменный для домашнего использования; перекачивает дополнительный переменный ток обратно в электросеть)
• DC или оптимизатор мощности (максимизирует энергию, получаемую от ваших солнечных батарей)
• Отключение сети (для отключения вашей системы во время сбоя)
• DC Disconnect (для отключения массива для обслуживания)
• Комбайнер (хранит все компоненты в одном месте)

Примечание: Существует три различных типа инверторов, которые могут работать в системе с привязкой к сети.Независимо от вашего выбора, убедитесь, что это инвертор чисто синусоидального типа. (Подробнее об этом см. Ниже в автономном разделе).

Струнный инвертор

Струнные инверторы являются наиболее экономичными, если у вас дом на южной стороне без проблем с затемнением. С помощью этого инвертора электрический ток от цепочек из нескольких панелей каждая подключается и подается в инвертор. Если на одну панель в струне влияет затенение или она выходит из строя, выход энергии из всей этой струны уменьшается.

Струнный инвертор с технологией оптимизатора постоянного тока

Струнный инвертор с технологией оптимизатора постоянного тока решает эту проблему. К каждому солнечному модулю в вашем массиве прикреплен отдельный оптимизатор мощности, который работает независимо от всех остальных. Весь постоянный ток, поступающий от оптимизаторов, направляется в инвертор, где происходит преобразование постоянного тока в переменное.

С этим типом инвертора затенение или неисправность будут влиять только на определенные панели (а не на всю цепочку).С помощью этого типа инвертора можно контролировать работу каждой панели.

Микроинвертор

Микроинвертор — это тип инвертора, прикрепленный к каждой панели. Там происходит преобразование постоянного тока в переменный. Затем переменный ток соединяется с вашей крышей и питается непосредственно к вашей домашней коробке выключателя переменного тока.

Этот тип инвертора самый простой в установке. Это также позволяет вам расширить солнечную батарею с помощью других типов или моделей фотоэлектрических панелей, каждая из которых имеет свой собственный микроинвертор.(Напротив, чтобы расширить солнечную батарею с помощью струнных инверторов, вы должны использовать тот же тип панели.)

Если учесть все факторы, то система привязки к сетке на самом деле является самой простой и наименее дорогой установкой. Автономные и гибридные системы требуют — в дополнение к перечисленным выше основным частям сетевой системы — контроллеры заряда, аккумуляторный блок и другие дополнительные устройства защиты от перегрузки по току.

У нас есть пост о лучших солнечных инверторах, которые вы можете купить.

Автономные автономные солнечные системы

Если вы каким-либо образом заинтересованы в том, чтобы жить без электросети или если вы далеки от коммунального предприятия, автономная автономная работа — иногда ее называют автономной — солнечная батарея — это легкая задача.Хорошие новости на 2020 год: ваши возможности автономной солнечной энергии буквально безграничны, независимо от того, электризуете ли вы удаленную кабину, фургон, жилой дом или даже лодку.

Оборудование, необходимое для автономных солнечных систем

Основные компоненты автономной системы аналогичны сетке с добавлением:

• Контроллер заряда (посылает постоянный ток в резервный аккумуляторный блок, но время от времени отключает его для предотвращения перезарядки)
• Аккумуляторный блок (необходим для подачи питания, когда солнце не светит)
• Инвертор ( модифицированная или чистая синусоида в зависимости от ваших потребностей в питании)
• Баланс компонентов системы (BoS) (провода, предохранители, блок выключателя и т. д.))

Следующее короткое видео от Su-Kam Solar описывает различные варианты использования чисто синусоидальных инверторов по сравнению с модифицированными синусоидальными инверторами. Вы не только увидите разницу в графических иллюстрациях обоих; вы тоже услышите контрасты.

Определите ваши потребности в энергии для автономной солнечной системы

Для любого типа солнечного проекта «сделай сам» вы должны определить свои потребности в энергии, как обсуждалось ранее. В автономном режиме вы берете это значение и вычисляете количество батарей, в которых его нужно хранить.Если вы предпочитаете, чтобы запаса хватало на несколько дней или недель, вы также должны это учитывать.

С батареями все усложняется, поскольку они рассчитаны на хранение при комнатной температуре или немного выше. Это означает, что их емкость для хранения значительно уменьшается (на 50% и более), если вы находитесь в морозных условиях. Поэтому, когда вы находитесь в холодном месте или в сезон, вам может потребоваться значительно увеличить емкость аккумулятора только по этой причине.

Напряжение аккумулятора

Напряжение вашей аккумуляторной батареи — 12 В, 24 В или 48 В — тоже имеет значение.Это влияет на толщину (и цену) соединительных проводов между ними и кабелем, идущим к инвертору.

Чтобы определить напряжение, подумайте, сколько ватт вам нужно для питания всех ваших приборов. Аккумуляторный блок на 12 В может быть достаточным для мобильного телефона и нескольких приборов на 12 В постоянного тока. Но если вы хотите выработать 2000 Вт или более, аккумулятор на 24 или 48 В имеет больше смысла.

вс часы

Еще одно важное соображение — это количество солнечных часов , которое ваши панели будут получать каждый день.Это число не равно , а — продолжительности светового дня и меняется в зависимости от времени года.

Это зависит от угла наклона солнца по отношению к ориентации ваших панелей. Карты солнечных часов для США доступны в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).

Годовая горизонтальная освещенность в США
Источник изображения: NREL

Контроллер заряда

После того, как вы узнаете напряжение вашей солнечной батареи и напряжение аккумуляторной батареи, вам понадобится контроллер заряда для управления ими.В настоящее время доступны два основных типа технологий контроллеров заряда: PWM (широтно-импульсная модуляция) или MPPT (отслеживание точки максимальной мощности).

Когда напряжения совпадают, подойдет ШИМ-контроллер заряда. Если напряжения разные, используйте контроллер MPPT.

Преобразователь постоянного / переменного тока

И последнее, но не менее важное, это инвертор, необходимый для преобразования постоянного тока модулей в переменный ток для устройств, работающих от переменного тока. Кроме того, вам необходимо знать, какой тип переменного тока требуется инвертору.В США это разделенная фаза 120/240 В, 60 Гц.

Хотя некоторые инверторы можно настраивать, другие фиксированы. Перед покупкой проверьте лист технических характеристик инвертора (в руководстве или на веб-сайте компании), чтобы убедиться, что у вас есть тот, который требуется вашей системе.

Дополнительные соображения

Еще одним усложняющим фактором является то, что некоторые устройства используют 240 В, а другие — 120 В. Не все инверторы выдают 240 В, поэтому вам может потребоваться объединить в стек (то есть соединить вместе) два инвертора, каждый на 120 В, чтобы удовлетворить все ваши потребности в электроэнергии.Опять же, проверьте спецификацию, чтобы убедиться, что вы используете правильное оборудование.

И последнее: инвертор предназначен для работы с конкретным аккумулятором — 12 В, 24 В или 48 В. Итак, вам нужно решить, какой размер батарейного блока вы будете использовать , прежде чем вы купите инвертор.

Если вы думаете, что, возможно, захотите в будущем увеличить свою солнечную батарею и / или аккумуляторную батарею, покупка инвертора сейчас, который может выдерживать дополнительное напряжение, избавит вас от необходимости делать дорогостоящую модернизацию инвертора позже.

Гибридные солнечные системы своими руками

Сочетая в себе функции как сетевых, так и автономных солнечных систем, гибридные системы объединяют в себе лучшее из обоих миров. Вы можете хранить солнечную энергию для использования ночью или при отключениях электроэнергии.

Это идеально подходит для домовладельцев в определенных районах, которым в противном случае пришлось бы платить более высокие пиковые ставки за электроэнергию в сети по вечерам или ночью.

Однако, если у вас есть хороший сетевой счетчик в вашем районе и перебои в подаче электроэнергии минимальны, стандартная система привязки к сети может быть вашим лучшим выбором.

Ниже приведена диаграмма, иллюстрирующая, как работает гибридная система:

Как показано на рисунке, в системе этого типа используется специальный гибридный инвертор. Также важно отметить, что если вы выберете эту установку, , вам следует приобрести батареи во время установки. Аккумуляторные технологии быстро развиваются, что может привести к несовместимости с вашей гибридной системой, если вы будете слишком долго ждать. Это может означать для вас много дорогостоящих обновлений позже.

Для гибридных систем обычно используются аккумуляторные батареи по переменному току.Эти батареи хранят и постоянного тока от солнечной батареи, и сетку переменного тока как переменный ток (AC) . В настоящее время Tesla Powerwall — один из самых популярных вариантов аккумуляторных батарей по переменному току.

Напротив, батарея с постоянным током накапливает постоянный ток от ваших солнечных панелей и преобразует переменный ток из электросети в постоянный ток, который также сохраняется в батарее.

Фотоэлектрическая система, использующая батарею с постоянным током, более энергоэффективна, чем современные батареи с переменным током.Эта разница более выражена при масштабной установке. Так что это, вероятно, не повлияет на эффективность вашей домашней солнечной установки.

Какой тип солнечной панели лучше всего подходит для вашего солнечного проекта своими руками?

Для жилых проектов доступны три основных типа солнечных панелей.

Монокристаллические солнечные модули состоят из 60 или 72 солнечных элементов из кремния однородного черного цвета, покрытых стеклом и обрамленных металлом. Каждая ячейка имеет закругленные белые края.Монокристаллические панели немного дороже других типов, но значительно эффективнее. Они преобразуют до 23% солнечного света в электричество.

Поликристаллические солнечные панели также содержат 60 или 72 солнечных элемента, каждый из которых имеет идеально квадратную форму и имеет пестрый синий цвет. Они преобразуют около 15-17% солнечной энергии в полезную электрическую энергию. Поликристаллические панели немного дешевле монокристаллических модулей.

Тонкопленочные солнечные элементы — это легкие и гибкие листы фотоэлектрического материала, нанесенные на твердую поверхность, например стекло.Тонкие пленки даже менее эффективны, чем другие типы, обычно всего на 10-13%. Они также дешевле.

Выбор солнечных панелей для работы

Если вы ограничены в пространстве для своего солнечного проекта своими руками, монокристаллические панели — лучший вариант из-за их максимальной эффективности и сопоставимой стоимости с их поликристаллическими собратьями.

Поликристаллические панели могут быть подходящими, если пространство не является проблемой, и вы пытаетесь снизить затраты — даже незначительно.

Тонкие пленки не подходят для небольших проектов по установке солнечных батарей, да и того не стоит.

Часто задаваемые вопросы о солнечных батареях своими руками

Для такого сложного и дорогого проекта, как солнечная энергия своими руками, вам абсолютно необходимо все сделать правильно. Вот несколько вопросов, на которые вы, возможно, хотели бы ответить.

1. Является ли солнечная система с привязкой к сети, автономной или гибридной солнечной системой лучше всего для самостоятельного солнечного проекта?

На этот вопрос нет правильного ответа. Это полностью зависит от ваших целей, технических знаний, опыта работы с электричеством, потребностей в энергии и вашего местоположения.

Например, если ваша цель — привести в действие все ваши 2000 кв.футов дома для семьи из четырех человек, и у вас есть чистые измерения с редкими отключениями электроэнергии, система привязки к сети является наиболее экономичной.

Однако, если вы хотите электрифицировать уединенное охотничье убежище только осенью, автономная солнечная система — ваш лучший выбор.

Гибридная солнечная система — лучший вариант, если у вас нет доступа к сетевым счетчикам, ваша коммунальная компания взимает высокие ставки в периоды пикового использования или если вы часто отключаете электричество или находитесь в перебоях.

2. Каковы скрытые затраты на солнечный проект своими руками?

Существует несколько разрешений и инспекций — от вашей местной юрисдикции и от энергетической компании — за которые вы должны заплатить , прежде чем ваш проект солнечной энергии DIY будет запущен.Проконсультируйтесь с ними, чтобы узнать, что вы должны делать и когда в процессе. Отсутствие хотя бы одного может задержать или даже помешать завершению вашего проекта.

Но прежде чем вы даже начнете проводить исследования своей солнечной системы, убедитесь, что домовладелец, не имеющий лицензии, может установить солнечную батарею, привязанную к сети. Если нет, вам придется привлечь лицензированную солнечную компанию. Это может быть на несколько тысяч долларов больше, чем вы изначально планировали.

Страхование вашего дома может увеличиться из-за панелей на крыше или собственности.Свяжитесь со своим агентом, прежде чем приступить к работе, чтобы определить, укладывается ли годовое увеличение в ваш бюджет.

Если вы не совсем уверены, что приобрели все нужные комплектующие, убедитесь, что они подлежат возврату, прежде чем даже вынимать их из коробки. Если вы ошиблись и вам нужно заменить материалы, вы будете разочарованы дополнительными расходами, если вам не удастся вернуть деньги за товар (-ы).

3. Имею ли я право на какие-либо налоговые льготы как независимый домовладелец, выполняющий установку солнечных батарей?

В U.S., федеральный налоговый кредит на солнечную энергию, также называемый инвестиционным налоговым кредитом (ITC), позволяет вычесть 26% (сниженная до 22% в 2021 году) от стоимости вашей солнечной установки без ограничения. Вы можете сделать это как установщик или нанять компанию для выполнения этой работы.

На данный момент нет плана по предоставлению этой налоговой льготы после 2021 года домовладельцам при нынешней администрации, хотя недавно избранная исполнительная власть и Конгресс могли бы это сделать.

Сертификаты

по солнечной возобновляемой энергии (SREC) — еще один стимул для домовладельцев.С помощью этой программы вы продаете энергетические сертификаты своему коммунальному предприятию и получаете деньги обратно. Система работает как биржа. Значения SREC варьируются от штата к штату и от месяца к месяцу.

Вы должны связаться с властями своего штата и местными властями, чтобы узнать о любых других льготах или скидках. Это может быть условием вашего найма утвержденной солнечной компании для выполнения установки.

Завершение работы на солнечной батарее своими руками

Самая важная часть солнечного проекта DIY — это планирование и дизайн.Для этих шагов вы должны провести много исследований.

Критическое число, необходимое для всех расчетов, — это количество ватт-часов электроэнергии, потребляемой в день всеми приборами, которые вы хотите получать от солнечной батареи. Если вы включаете аккумулятор, важно знать, на сколько дней вы хотели бы иметь запас энергии.

Как только вы это поймете, вам следует приобрести необходимые компоненты для сетевой, автономной или гибридной системы.

После получения всех необходимых разрешений и осмотра вы устанавливаете панели.Прежде чем они начнут работать и начнут производить электроэнергию, необходима еще одна или две проверки.

Ваш проект DIY солнечной энергии, если он сделан правильно, может обеспечить вас десятилетиями чистой энергии. Это беспроигрышный вариант для вас и всей планеты.

.