Солнечные батареи для квартиры на балконе

Возможность использовать альтернативные источники энергии – популярная и интересная тема.  Солнечные батареи – одно из решений, которое наиболее востребовано в регионах с частыми отключениями электроснабжения жилых домов.  Их можно установить даже на небольших балконах городских квартир. Конечно, такая установка не сможет заменить традиционную электросеть, но у вас всегда будет возможность зарядить мобильный телефон и осветить комнату.

Из чего состоит солнечная батарея

• Фотоэлементы. Генерируют электрический ток при попадании на них солнечного света. Представляют собой пластины из полупроводникового материала (поликристаллы или монокристаллы кремния, аморфный кремний, теллурид кадмия, CIGS), которые можно соединять между собой и формировать панели разных размеров.
• Аккумулятор. Позволяет накапливать энергию и использовать её по мере необходимости.
• Инвертор. Преобразовывает постоянный ток аккумулятора в переменный.
• Система управления.
• Дополнительное оборудование с USB и другими видами выходов для прямого подключения гаджетов, настольных ламп и мелких приборов.

Эффективность солнечной батареи

По отзывам пользователей, балконная система из 4-х панелей способна генерировать до 2-х кВт электроэнергии за световой летний день. Этого хватает на освещение квартиры энергосберегающими лампами, подзарядку мобильного телефона и, возможно, для работы некоторых бытовых приборов. Для полноценного пользования всей техникой (стиральной машиной, водонагревателем и плитой) тока, вырабатываемой балконной солнечной системой, конечно, недостаточно. В зимнее время производительность системы ниже в 3-4 раза.

Экономическая целесообразность

Стоимость брендовой заводской установки для комплексного бытового использования начинается от 250 000 руб. Понятно, что период окупаемости в средних широтах России будет очень долгим. Китайские аналоги стоят на порядок дешевле.

Систему можно собрать и своими руками из комплектующих, заказанных на AliExpress. По отзывам мастеров, самодельная конструкция, выполненная с надлежащим уровнем качества, обходится не дешевле готовой батареи из Китая, но такой подход будет интересен творческим людям с инженерным складом ума.

Особенности установки и основные требования

Монтаж солнечных батарей на балконе не требует согласований при условии, что конструкция не мешает соседям и не создаёт потенциальной опасности. Исключение составляют дома, являющиеся памятниками архитектуры в исторической части города – в этом случае изменение облика фасада возможно только после получения разрешения.

Чтобы солнечная батарея на балконе эффективно работала, необходимо соблюдать правила установки:

• Правильно выбрать место расположения батареи. Есть смысл устанавливать системы только на южной или юго-восточной стороне. Кроме того, нужно убедиться, что они не будут затеняться соседними зданиями, деревьями и конструкциями – тень, закрывающая только один элемент, снижает эффективность работы всей системы в 2 раза.
• Балкон должен быть застеклён и утеплён, так как на морозе аккумулятор быстро теряет заряд.
• В случае открытого балкона необходимо как минимум предусмотреть защитные короба, предохраняющие оборудование от влаги и загрязнений или размещать его в жилой комнате, что неудобно и неэкологично.
• В российских условиях с небольшим количеством солнечных дней рекомендуется использовать поликристаллические фотоэлементы – они более чувствительны даже к слабому световому потоку.
• Солнечная батарея работает наиболее эффективно, когда лучи падают на неё под углом 90 градусов. Поэтому в идеале система должна быть расположена не строго вертикально, а  под соответствующим углом и иметь возможность регулировки вслед за отклонением солнца в течение года. В условиях городского балкона это реализовать довольно сложно.

Как собрать солнечную батарею своими руками

Чтобы собрать панель самостоятельно, нужны следующие материалы и комплектующие:

• стекло;
• фотоэлементы;
• алюминиевый профиль для рамки;
• герметик;
• проводник (можно использовать медный интернет-провод «витая пара»).

Из инструментов понадобится паяльник на 40 Вт и мультиметр.

Последовательность работ:

1. Рассчитать площадь и размер стекла так, чтобы на него поместились все фотоэлементы, с учетом зазора между ними в 3, 4 мм.
2. Нарезать алюминиевый профиль под углом 45 градусов. Собрать рамку будущей батареи.
3. Нарезать проводник нужной длины. Приступить к пайке фотоэлементов. Этот этап требует особой аккуратности и осторожности, так как кремниевые пластины очень хрупкие (можно купить уже подпаянные фотоэлементы и пропустить этот этап). Места пайки покрыть спиртовым раствором канифоли и залудить. Провода зачистить от изоляции, залудить и слегка припаять в нескольких точках. Затем основательно пропаять по всей длине.

   

4. Тщательно проверить работу каждого элемента под нагрузкой. Если хоть один бракованный элемент попадёт в общую систему, то производительность батареи значительно снизится.
5. Соединить ячейки между собой. Сначала нужно последовательно собрать два независимых звена. Затем уложить их на стекло и соединить между собой параллельно. Параллельно-последовательное соединение обеспечивает наибольшую эффективность системы.
6. Приклеить фотоэлементы к стеклу силиконовым герметиком.
7. Установить заготовку в алюминиевую раму и также приклеить.
8. Обратную сторону батареи закрыть вторым слоем стекла. Стыки загерметизировать.
9. Соединить батарею с другими элементами системы и установить на балконе.

Подробную сборку солнечной панели, смотрите в нашем видео:

Несмотря на то, что установка солнечных батарей на балконе не сделает вашу квартиру полностью энергонезависимой, в некоторых случаях она очень хорошо выручает. В любом случае подобные эксперименты – это шаг вперёд в вопросе продуктивного использования альтернативных видов энергии.

Подписаться