Многие мечтают о таком источнике энергии, к которому можно подключить всю бытовую технику и забыть о счетах. Как ни странно, такие источники существуют. Их устанавливают для подачи энергии в отдельные части жилого помещения.
Эти источники называют солнечными батареями для балконной квартиры. Нельзя сказать, что это совершенно бесплатное удовольствие, ведь их установка достаточно дорогая, но экономия впоследствии сможет окупить все затраты. Самое оптимальное место для установки — балкон.
Устройство батарей
Схема устройства, улавливающего солнечную энергию
Используя такие устройства в квартире, необходимо помнить, что они должны быть небольшими по размеру, но мощными. Сделать это непросто, так как емкость аккумулятора напрямую зависит от его размера. Но для комфортного и практичного использования необходимо найти компромисс.
Батареи содержат такие элементы, как:
- аккумулятор с фотоэлементами;
- устройство накопления энергии;
- модульная система управления.
- устройство для преобразования энергии;
Единственное обязательное правило при установке — наличие системы обогрева или изоляционного слоя, который будет проходить по всему периметру.
Система очень чувствительна к перепадам температуры, поэтому зимой может работать со значительными потерями подаваемой энергии.
Крепление батареи
Система должна быть позиционирована так, чтобы эффективно выполнять поставленные перед ней задачи, но в то же время она не заполняет незначительную область.
Самый большой элемент этой системы — аккумулятор. Для экономии места его можно разместить под потолком, прикрепив к стене. Аккумуляторную панель, преобразующую солнечную энергию в электричество, можно закрепить непосредственно на оконной раме. Таким образом, можно защитить балкон от УФ-лучей, так как он не полупрозрачен и может спокойно выполнять функцию тонированного стекла.
Особенность работы
Солнечный элемент состоит из множества соединенных друг с другом солнечных элементов. Из них формируется панно. Фотоэлементы способны вырабатывать энергию под воздействием УФ-лучей, что позволяет им быть экономичными. Количество выделяемой энергии полностью зависит от материала, из которого сделана панель, и ее размеров. На выходе — постоянный ток, который подается на инвертор и преобразуется в переменный ток. Именно этот ток используется в повседневной жизни.
Производительность самой батареи зависит от:
- сезонность;
- время суток;
- погодные условия.
Батарея используется для хранения достаточного количества энергии, которая затем перестает работать в темноте, когда батарея не может выполнять свои прямые задачи.
Положительные и отрицательные характеристики
Преимущества солнечных батарей очевидны, к ним относятся:
- экологичность;
- дешевая энергия;
- простота ухода (периодически нужно удалять пыль и мелкие загрязнения).
- продолжительность (продолжительность до 25 лет);
- надежность всех компонентов (выход из строя в крайних случаях);
Недостатками этой системы могут быть:
- низкая энергоэффективность;
- образование недостаточного тока для нагрева воды и работы других мощных бытовых приборов. Подробный обзор солнечных батарей смотрите в этом видео:
При правильном проектировании такие солнечные системы могут обеспечить высотные здания и прилегающую территорию достаточной мощностью для систем связи, освещения и безопасности.
Материалы для фотоэлементов
Наиболее распространены:
- Поликристаллы кремния — этот элемент сочетает в себе отличные эксплуатационные характеристики и доступную цену. Их легко собрать. Их особенность — особая синяя поверхность, благодаря которой их легко узнать.
- Монокристаллы кремния — более эффективные элементы, но их стоимость намного выше, чем у других. Их форма похожа на многоугольник, что является недостатком, так как другим кристаллам трудно прилипать друг к другу. По этой причине поверхность не твердая, полезная площадь уменьшается.
- Кремниевая амфора — менее эффективный материал, чем другие представители, но и самый дешевый. Он используется, когда не требуется большой заряд батареи или когда поставлена цель экономии.
- Теллурид кадмия — элемент толщиной 0,5 мм, нанесен на стекло, выглядит как потемневшая пленка.
- CIGS — это полупроводник, выполненный в виде пленочного материала, но его эффективность довольно высока.
Выбор велик, но чтобы солнечные батареи на балконе были эффективными, необходимо выбрать наиболее оптимальный вариант. У них разница в производительности. Например, 1 м2 кремниевой панели, состоящей из большого количества кристаллов, дает до 125 Вт, а кремниевая амфорная система — всего 50 Вт.
Крепление солнечной батареи
Перед тем, как приступить к установке аккумулятора, необходимо взвесить все положительные и отрицательные свойства каждого из представителей этой области. Об установке батарей в частном доме смотрите в этом видео:
При этом следует помнить, что помещение должно быть правильно утеплено и в нем должна поддерживаться постоянная температура, указанная в рекомендации.
Сборка системы проста, ее можно произвести самостоятельно, без помощи специалистов. Солнечные батареи на балконе расположены таким образом, что не мешают находить другие полезные предметы.
Поскольку они нуждаются в периодической чистке, необходимо разместить элементы в удобном и доступном месте. Фотоэлементы генерируют максимальную мощность, когда солнечные лучи падают на них под углом 90 °. Поскольку солнце постоянно меняет положение, панели должны иметь возможность поворачиваться как минимум на 12 °, создавая оптимальный угол отклонения солнца летом.
Набор инструментов
Пленочный фотоэлемент — CIGS
Для установки понадобятся следующие материалы:
- алюминиевый уголок 20х20 мм;
- сварочный аппарат;
- монтажный герметик;
- уплотнительные планки;
- жестяная банка;
- мультиметр.
- смесь для удаления оксидов;
- комплект фотоэлементов — 48 шт.;
- стекло с параметрами: 700х1050х4 мм;
Этапы выполнение работ
Последовательность сборки:
- Кузовное исполнение. Его размеры должны быть на несколько сантиметров больше стекла. Он состоит из уголков, хорошо сваренных между собой. Образовавшиеся зазоры между стыками необходимо заделать герметиком. Это, в свою очередь, повысит прочность изготовленной конструкции.
- Сварка фотоэлементов. С ними следует работать очень осторожно, так как они хрупкие и дороги. Эти последние элементы привариваются непосредственно к стержням.
- Подготовка стакана. Этот элемент необходимо обработать специальным обезжиривающим средством.
- Установка стекла. Поместите стакан в подготовленную рамку и зафиксируйте его в правильном положении.
- Монтаж фотоэлементов. Их следует закрепить на стеклянной поверхности так, чтобы между ними оставались зазоры.
- Контроль качества адгезии. Если необходимо исправить недостатки, это можно сделать, нанеся герметик по краю стекла.
- Обработка на спине. Это можно сделать акриловой краской. Подробнее об установке 100-ваттной солнечной панели смотрите в этом видео:
Солнечная батарея, несмотря на свои положительные свойства, является лишь вспомогательным источником энергоснабжения. Так что не отказывайтесь от постоянного централизованного питания. Однако в целях экономии бюджета можно отказаться от использования мощной бытовой техники и отдать предпочтение экономичной.
