Солнечные батареи для квартиры на балконе

Крепление батареи

Располагать систему следует так, чтобы она эффективно выполняла поставленные задачи, но в то же самое время не заполняла незначительную площадь.

  Как сделать удобный стол на балкон своими руками

Самый большой элемент в этой системе – это аккумулятор. Для экономии места его можно расположить под потолком, зафиксировав на стенке. Панель батареи, превращающей солнечную энергию в электрическую, можно прикрепить непосредственно на раме остекления. Таким образом, можно защитить балкон от УФ лучей, так как она не светопрозрачная, и может спокойно выполнить функцию тонированного стекла.

Варианты отопления и их характеристика

Рассмотрим несколько альтернативных вариантов отопления.

Теплые полы

Теплые полы это одно из самых простых и изящных решений при устройстве отопления на лоджии. Теплые полы долговечны и практичны. Они обогревают комнату длинноволновым электромагнитным излучением, что благотворно влияет на человеческий организм. За счет преобладания радиационного теплообмена во всей комнате поддерживается одинаковая температура, что соответствует большему уровню теплового комфорта.

Единственным недостатком теплых полов является цена. Причем как монтажа, так и эксплуатации. На лоджии есть возможность установки только полов с электрическими нагревательными элементами. К централизованному отоплению подключится не получится по уже названным причинам.

То есть придется потратиться сначала на монтаж, а потом регулярно тратить деньги на электроэнергию.

Электрообогреватели

Электрообогреватели менее затратны в плане электроэнергии, но нагревательные элементы маленьких нагревателей могут раскалятся выше отметки в 90 градусов, из-за чего возникает возможность сублимации пыли. Сублимированная пыль во вдыхаемом воздухе увеличивает риск возникновения раковых заболеваний.

Электрообогреватель на лоджии

К тому же электрообогреватели не могут равномерно прогреть комнату. В области, которая находится ближе к обогревателю всегда будет более тепло, чем в верхних зонах помещения.

Масляные радиаторы

Масляные радиаторы это своего рода компромисс между традиционным отоплением и теплым полом. От теплого пола здесь подключение к электричеству. За счет электронагревательного элемента прогревается и начинает циркулировать по радиатору масло, которое и является теплоносителем.

Почему внутрь не запаять воду? Да потому, что вода обладает большей коррозионной активностью и меньшей теплоемкостью. В обычных системах масло слишком дорого для эксплуатации. Тогда как в таких небольших системах использование масла вполне оправдано.

Температура, до которой возможен нагрев масляного радиатора не превышает отметки в 90 градусов, а комната прогревается более равномерно, чем при использовании электронагревателей.

Однако некоторые минусы привычных радиаторов все же сохранились. Конвективный теплообмен, который преобладает при использовании масляных радиаторов, предполагает перемешивание слоев нагретого и холодного воздуха за счет разности плотностей. Но это перемешивание вызывает и движение слоев пыли, что не очень полезно для здоровья.

К тому же, конвективный теплообмен не может обеспечить равномерного прогрева комнаты в той же мере, что радиационный. И сама по себе конвекция менее благоприятно влияет на организм.

К очевидным плюсом относится и заметно меньший расход электроэнергии в сравнении с теплым полом и возможность перемещения радиатора по квартире за счет колесиков.

Конвекторный нагреватель

Конвекторный нагреватель имеет ту же природу, что и обычный электронагреватель. Разница в названии не более чем просто маркетинговый ход

Большое количество научных понятий в названии привлекает внимание покупателей. Принцип работы, да и сами устройства ничем не отличаются от обычных электронагревателей

Инфракрасный обогреватель

Инфракрасные обогреватели прогревают помещение за счет инфракрасных лучей. При этом затраты электроэнергии куда меньше, чем на эксплуатацию теплых полов. Устройство представляет собой небольшой радиатор, который устанавливается под окном и светится ярко-красным светом.

Это устройство использует в основном радиационный теплообмен. Кажется вот, идеальная замена теплого пола. Но нет. В основе этих нагревателей лежит использование коротковолнового излучения. Длительное воздействие коротковолновых излучений на человека чревато целым спектром неприятных заболеваний. Да и постоянный свет некоторых людей раздражает, а систем отопления все-таки должна быть незаметной.

Подводя итоги, можно сказать, что идеальным, но дорогим вариантом отопления на лоджии выступает теплый пол. Он отвечает всем требованиям, предъявляемым к системам отопления. Из аналогов достоин внимания лишь масляный радиатор, остальные системы пригодны в других ситуациях, но конкретно для лоджии и вообще жилых помещений: не особо подходят.

https://youtube.com/watch?v=rGjOsxiq3JQ

Практика применения

В российских климатических условиях специалисты рекомендуют использовать поликристаллические модули, высокочувствительные к слабому потоку солнечного света. Такие модули ламинируются прочным материалом, защищающим пластины от снеговых, дождевых и прочих погодных влияний.

Для стандартного балкона люди чаще всего выбирают четыре поликристаллические панели, направляя их на южную сторону. Модуль не должен попадать в зону затенения соседними домами или деревьями. В летнее время такая система способна вырабатывать до 2-х кВтч электроэнергии за сутки, которой достаточно для энергосберегающего освещения всей квартиры, зарядки мобильного телефона и ноутбука, либо же для работы небольшого холодильника или телевизора. Зимой инсоляция солнечного света существенно сокращается, поэтому модуль выполняет роль резервного питания при отключениях сетевого напряжения.

Достоинства и недостатки солнечных батарей

Достоинства солнечных батарей очевидны:

• бесплатная электроэнергия;
• экологичность;
• долговечность (срок службы современных систем составляет от 20 до 25 лет);
• надежность (поскольку батареи не содержат движущихся частей, они выходят из строя только в исключительных случаях);
• минимальный уход (панели нуждаются только в очистке от пыли и грязи).

В числе недостатков можно отметить:

• нестабильность (производительность батареи зависит не только от времени суток, но и от погоды);
• высокая стоимость (цена более-менее серьезной установки для бытового применения стартует от 3500 евро);
• малая производительность в сравнении с традиционными источниками энергии.

Где установить СБ

Самое первое, что приходит в голову — это балкон. Но здесь необходимо соблюдение следующих условий:

• балкон или лоджия должны выходить на солнечную сторону;
• на балкон должна быть проведена система отопления или же он должен быть отделан сберегающими тепломатериалами по всему периметру.

Утепление необходимо потому, что низкие температуры отрицательно воздействуют на солнечную батарею. Из-за этого эффективность ее работы падает, и она работает с большими потерями энергии. Оборудовать отопление на балконе можно разными способами:

• Установка системы «теплый пол».
• Размещение тепловентилятора или обогревателя (масляного или инфракрасного).
• Установка газового конвектора.
• Перенос батарей центрального отопления на балкон. Это возможно только при наличии разрешения БТИ. Действие нужно согласовать с жильцами дома.

Самые подходящие способы утепления балкона в случае установки солнечной батареи — это те, где требуется использование электроэнергии. Таковыми являются установка электрического теплого пола, размещение обогревателя или электрического тепловентилятора. Водяной теплый пол при очень низких температурах может лопнуть и залить соседей, газовые и иные системы отопления требуют дополнительных затрат. Электрические же установки будут работать бесплатно, т.е. питаясь от солнечной батареи.

Также желательно наличие на балконе или лоджии энергосберегающего остекления и обшивки из утеплителей (пенопласт, дерево, рубероид, минеральная вата). Необходимо позаботиться о противопожарной безопасности и изолировать электрические приборы от легковоспламеняющихся материалов.

Уровень утепления балкона зависит от региона. В теплых южных регионах, где температура редко опускается ниже нуля, эти требования необязательны. Батареи устанавливаются как на полностью застекленных, так и не застекленных лоджиях и балконах.

Другие варианты размещения

Жильцы верхних этажей могут установить солнечную батарею на крыше. В этом случае понадобится провести в квартиру кабель, соединяющий панель из фотоэлементов с контроллером или инвертором.

Солнечные батареи для квартиры изготавливаются в виде гибких тонких пленок. Это отличное решение для тех, кто не может похвастаться наличием балкона на солнечной стороне. Панель изготавливают из полупроводников (алюминий, аморфный кремний) и наклеивают на стекло, как обычную тонировку. Такое изделие нередко обладает большими габаритами.

Еще один вариант — установка конструкции на многоквартирный дом. В этом случае потребуется участие всех жильцов и вложение значительной суммы денег.

Плюсы и минусы солнечной батареи

К несомненным достоинствам данного источника энергии относится:

• полная независимость от наличия исходного топлива (таковым является солнечная энергия), в результате чего энергия получается практически бесплатной;
• экологичность, связанная с отсутствием продуктов сгорания или переработки;
• длительный срок службы, зависящий от материала фотоэлементов, но в любом случае не меньше 20 лет;
• надежность, которая обеспечивается простой и неподвижной конструкцией. Статичные компоненты системы редко выходят из строя;
• простота в эксплуатации. Панель солнечной батареи не нуждается в специальном уходе, ее достаточно просто периодически протирать, смывая пыль.

При всех своих достоинствах солнечная батарея имеет и ряд недостатков:

• зависимость продуктивности установки от времени суток и погоды. Чем интенсивнее и дольше светит солнце, тем больше энергии генерирует батарея, но ночью или в пасмурную погоду количество полученного электричества минимально;
• высокая себестоимость. Энергия на выходе действительно получается бесплатной, но за саму систему необходимо заплатить немало денег, правда, со временем эти траты окупятся;
• низкая производительность;
• необходимость в утеплении и отоплении помещения, где будет размещаться система.

Подключение к солнечной батарее

Сразу стоит отметить, что полностью отказываться от услуг централизованного электроснабжения не нужно. Солнечная батарея при всех своих положительных качествах остается альтернативным и дополнительным источником энергии, количество которой ограничено. Более побробно тут как вывести батарею на балкон. Первым делом придется отказаться от использования мощных и слишком «прожорливых» электроприборов, отдавая предпочтение энергосберегающим и маломощным. Для некоторых такие шаги могут быть связаны с определенными проблемами, ведь не всю бытовую технику можно заменить аналогами с пониженным уровнем электропотребления. Именно для таких случаев и нужно оставить возможность подключения к общественным электросетям.

Солнечная батарея вполне может обеспечить необходимое количество электроэнергии для одной квартиры, но даже частичное подключение к ней отдельных приборов даст неплохую экономию.

Монтаж солнечных батарей

Подключение дополнительного оборудования

Если на балконе помимо освещения планируется установка какой-либо бытовой техники, то электропроводку необходимо протянуть к электро-щитку.

1. Проведите штробы от щитка до соединительной коробки на балконе. Также протяните штробы под монтажную коробку, розетки и выключатели. Пробейте в стене отверстие для вывода электропровода.

2. Уложите кабель в штробу и через каждые 20-25 см зафиксируйте алебастром.

3. Подключите все элементы в одну цепь и готовую линию прозвоните мульти-метром. Далее подключите свет к автоматическому выключателю на электро-щитке и включите электричество на балконе.

Что будет, если поставить солнечную батарею на балконе

Экология потребления.Дом:Альтернативные источники энергии становятся более доступными. Солнечные батареи все чаще можно увидеть на загородных домах или городских балконах.

Несмотря на все плюсы использования солнечных батарей, альтернативная энергетика в нашей стране развита достаточно слабо.

Причин множество: от неблагоприятных погодных условий до высокой стоимости панелей. Но многих россиян это не останавливает, если и Вы входите в этой число, то возможны два варианта: покупка готового набора, состоящего из панелей и системы аккумуляторов или самостоятельная сборка отдельных деталей.

В первом случае, затраты будут на порядок больше. Так, к примеру, одна немецкая компания разработала специальную солнечную конструкцию, элементами которой являются панели мощностью 195 Вт. В народе они получили название «балконные электростанции». Солнечные батареи для дома, выпускаемые под маркой Sun Invention – Plug & Save, имеют стандартные размеры и специальных навыков для их монтажа не понадобится. Вот только их стоимость многих смутит – 2800 евро, такая солнечная система будет по карману не каждому.

Другое дело системы, которые многочисленные умельцы изготавливают своими руками. Информация о них даже иногда появляется в средствах массовой информации. Достоинством солнечной батареи, собранной в домашних условиях, является не только ее дешевизна (в сравнении с заводской панелью с идентичными характеристиками затраты будут раза в 3 меньше), но и возможность учесть все необходимые технические нюансы, отвечающие лично Вашим потребностям.

Большая часть готовых солнечных установок оснащается аккумуляторами, контроллерами и устройствами с usb-выходами и стандартными выходами, пригодными для зарядки ламп, переносных девайсов и небольших бытовых приборов.

Батареи на балконе

Марина Быстрина из Санкт-Петербурга установила солнечную батарею на балконе.

У Ивана Герасимова из Новосибирска на балконе – 65-ваттные солнечные батареи среднего размера. По его словам, они позволяют накопить примерно по 6 Ампер/час. С помощью этой силы тока ему удается зарядить свой ноутбук примерно наполовину. Телефон от батарей можно зарядить полностью за несколько солнечных утренних часов, а два ночника от полностью заряженного аккумулятора могут работать три ночи подряд.

Установка вырабатывает более 2500 вт, или 2,5 квт. Средний ноутбук при работе потребляет в час около 100 вт, телефон – около 70, лампа – 10-15 вт/ч.

Разрешение на установку

Для установки солнечных батарей на балконе дополнительные юридические разрешения не требуются. В ЖЭУ по месту жительства уточнили, что, если батареи не мешают другим жильцам, то на их установку не нужно получать разрешений.

На всякий случай в Мосжилинспекции порекомендовали обратиться в Главное архитектурно-планировочное управление Москомархитектуры, чтобы узнать, не появятся ли претензии к изменению внешнего вида здания. В ряде случаев, когда речь идет о домах-объектах культурного наследия, памятниках архитектуры, изменение внешнего вида фасада здания возможно только с после получения разрешения.

Связанную с установкой солнечной батареи перепланировку регламентирует постановление от 25 октября 2011 г. N 508-ПП Правительства Москвы «Об организации переустройства и (или) перепланировки жилых и нежилых помещений в многоквартирных домах и жилых домах». В нем можно прочитать, в каких случаях все-таки потребуется согласование.

Для предприятий это также актуально, но надо заказать пноолр, чтобы сэкономить на расходах.

Подмосковный опыт

Десятки компаний предлагают установку солнечных батарей в Москве и Подмосковье. Несмотря на то, что производительность батарей в зимние месяцы снижается в три-четыре раза, их использование может обеспечить энергией небольшой загородный дом с необходимым минимумом электроприборов. Солнечные установки пользуются у жителей Подмосковья все большей популярностью.

Чем больше размер батареи, тем эффективнее она работает. Так, для освещения дачного домика потребуется установка стоимостью не больше 150-200 тысяч рублей. Для большого дома – соответственно, большая и дорогостоящая установка. Снег зимой чистится обычной щеткой, а вода на на панелях не задерживается из-за положения установки, которое подбирает мастер с учетом условий на конкретном участке.

Солнечные батареи на балконе

Владельцам частных домой проще, так как обустройство на крыше площади под солнечные батареи это лучший вариант их расположения. Как же быть хозяевам квартир в многоэтажках? Один из вариантов — это устройство солнечных батарей на балконах для выработки энергии для освещения и отопления помещений.

Как работают солнечные батареи?

Фотоэлементы, или как еще их называют полупроводниковые устройства, преобразуют солнечную энергию в постоянный электрический ток. Если соединить определенное количество фотоэлектрических преобразователей, получим солнечную батарею. Даже при небольшой облачности солнечные батареи вырабатывают достаточное количество энергии. Число используемых модулей зависят от расчетного потребления электричества. Продолжительность работы этой системы около 20-25 лет, а окупаются затраты на сооружение солнечных батарей несколько лет.

Плюсы и минусы использования солнечных батарей

Обычные балконы имеют средние габариты, поэтому модули для солнечных батарей должны быть как можно малыми по размеру, чтобы была возможность разместить их на балконе, и должны давать максимальное количество энергии.

В комплект системы для преобразования солнечной энергии входят:

— солнечная батарея, — инвертор (преобразователь напряжения) высокой мощности, — аккумулятор, — система управления модулями.

Человек, имеющий элементарный познания в электрике, без проблем справится со схемой подключения модулей

Панели солнечной батареи устанавливаются снаружи балкона, для них не требуется особый уход и внимание. Но так как аккумуляторы не выдерживают низкие температуры, то важным моментом является утепление балкона

И, естественно, так как солнечные батареи преобразовывают солнечную энергию в электрическую, эту энергию можно использовать не только для освещения балконов, но и для дополнительного обогрева в зимний период.

Решив воспользоваться солнечными батареями, нужно четко рассчитать потребности в электроэнергии и возможности системы перерабатывать солнечное излучение. На случай форс-мажорных обстоятельств желательно оставить доступ к общепринятым источникам питания. К таким обстоятельствам относится уменьшение количества солнечного времени в осенне-зимне-весенний период. Также — наличие большого количества в доме точек потребления энергии: телевизоры, музыкальные центры, кухонная аппаратура, холодильники, микроволновки, электрочайники, стиральные машины, обогреватели воды и т.д.

Значит, в большинстве случаев солнечные батареи это не просто альтернативное, а точнее дополнительное использование электроэнергии для нужд человека.

Как уже говорилось выше, прежде чем решить устанавливать солнечные батареи на балконе, нужно учесть тот факт, что аккумуляторы не работают при пониженных и низких температурах, сохраненная энергия теряется впустую, значит помещение нужно остеклить и утеплить.

Для начала устанавливаем стеклопакеты. Утепляем балкон по всем правилам, принятым в том регионе, где Вы проживаете. В системе солнечных батарей самым объемным являются аккумуляторы. При оформлении дизайна балкона нужно это учесть и расположить аккумуляторы так, чтобы сэкономить внутреннее пространство.

Практичность и декоративность в использовании солнечных модулей

Сами накапливающие устройства солнечных батарей устанавливаются снаружи балкона, обычно по всей площади парапета и по верхней части балкона под потолком или в верхней части стеклопакетов. Фотоэлектрические панели бывают цветными и могут иметь различный уровень прозрачности. Эти модули играют роль не только преобразователей энергии, но и роль дизайнерской изюминки в оформлении экстерьера балкона.

Установка на стекле окна модулей с одной стороны мешает проникновению естественного солнечного света в помещение балкона, с другой стороны играет роль тонирования и защиты от повышенного ультрафиолета в летний период.

На балконе обычно не устанавливаются электроприборы большого потребления электроэнергии, только элементы обогрева.

Виды солнечных панелей для балкона

Для установки на балконе могут быть использованы следующие разновидности солнечных батарей:

• кремниевые монокристаллические. Это черные модули с металлическими заглушками по углам отдельных элементов. Отличаются высоким КПД и производительностью, но и стоимость этих образцов самая высокая
• кремниевые поликристаллические. Эти панели примерно на 20 % дешевле монокристаллических, но и все их показатели соответственно ниже
• пленочные виды. Это панели, отличающиеся гибкой структурой. Они легкие, сравнительно недорогие, могут демонстрировать неплохую производительность. Основной особенностью является способность вырабатывать энергию в пасмурную погоду, чего у кремниевых видов не наблюдается

Все солнечные батареи для квартиры должны быть устойчивыми к перепадам температуры, иметь малый вес и обладать высокой производительностью. Эти требования обусловлены спецификой монтажа и ограниченной несущей способностью балкона. Кроме этого, его размер также надо учитывать — солнечные батареи требуют полностью открытой рабочей поверхности, на площадках малого размера может быть размещено лишь строго определенное количество модулей.

Обычно солнечные батареи для квартиры на балконе выбирают из самых производительных образцов. Необходимость этого возникает оттого, что увеличить количество модулей не получится — не позволит размер балкона.

Из-за этого нередко прибегают к различным хитростям — например, устанавливают панели в виде козырька над балконами верхних этажей.

Иногда предварительно устанавливают несущую конструкцию, прикрепленную к стене дома вокруг балкона. Она должна быть достаточно прочной и легкой. Если устанавливаются солнечные батареи для квартиры в многоквартирном доме, для монтажа подобных сооружений необходимо заручиться согласием соседей и разрешениями от соответствующих надзорных организаций. Считается, что для этого никаких разрешений не требуется, но на практике возможны любые затруднения.

Заключение

Данная система имеет экспериментальный характер, но в целом можно сказать что оно работает. Как видно по графику, примерно с 7 утра и до 17 вечера отдаваемая панелями мощность более 30Вт, что в принципе не так уж плохо. В совсем пасмурную погоду результаты разумеется хуже.

Об экономической целесообразности речи разумеется не идет — при выработке 40Вт*ч по 7 часов, за неделю будет выработано 2КВт*ч. Окупаемость в ценах своего региона каждый может прикинуть самостоятельно. Вопрос разумеется не в цене, а в получении опыта, что всегда интересно.

Но куда девать энергию, вопрос пока открытый. Использовать 40Вт для зарядки USB-устройств это чересчур избыточно. На eBay есть grid tie инверторы на 300Вт с рабочим напряжением 10.5-28В, однако отзывов по ним мало, а тратить 100$ на тест не хочется. Если подходящее решение так и не найдется, можно считать что одна 50-ваттная панель является оптимумом для балкона — ею можно заряжать разные гаджеты, избыточность в этом случае минимальна.

По крайней мере, уже сейчас все домашние цифровые устройства (телефоны, планшет) переведены на «зеленую энергию» без особых хлопот. Есть мысль все-таки рассмотреть использование буферного LiFePo4 аккумулятора — но вопрос выбора и аккумулятора и контроллера пока открыт.

Гуглить по словам PWM Solar Charger.

Но это решение не совсем экологичное и не совсем интересное, поэтому в плане изучения технологий я его не рассматриваю. А если кому-то надо например, запитать видеокамеру на даче, то наверное вполне вариант.

Продолжение следует 🙂

PS: В комментарии просили выложить фото, в данный момент батареи выглядят так: