Концепция применения солнечной энергии в качестве ресурса для содержания бытовой инфраструктуры уже несколько лет входит в рынок массового потребления. У нее есть масса преимуществ, которые выражаются в таких аспектах, как экологическая безопасность, бесконечность энергоснабжения и, что самое главное для многих потребителей, отсутствие счетов по оплате поставщику услуги. Иными словами, солнечная батарея на даче является бесплатным видом энергоснабжения, который не нанесет вреда окружающей среде. Но, кроме преимуществ, есть и недостатки у таких систем, которые по сей день не позволяют использовать фотоэлектрическую энергию широкой массе потребителей. Во многом это связано с дороговизной оборудования, но также есть и нюансы в технологии монтажа, эксплуатации и содержании батарей. Так или иначе, технология заслуживает того, чтобы подробнее рассмотреть целесообразность ее применения в виде источника питания систем и элементов освещения на даче.
Общие сведения о «солнечном освещении»
Задачи снабжения осветительного оборудования не представляют особой сложности для фотоэлектрических модулей. Если вспомнить, что некоторые системы такого типа способны обслуживать дома вместе с отоплением и электроприборами, то уличные светильники на солнечных батареях для дачи можно рассматривать как потребителя энергии с минимальной нагрузкой. Несмотря на это, батареи в виде фотоэлементов снабжаются современными устройствами для управления оборудованием. Принципиальный же вопрос в выборе будет затрагивать автономность солнечных комплектов для освещения.
Существует две основные конфигурации питания. В первом случае предусматривается, что фонари и светильники уже в своих конструкциях будут предусматривать фотоэлементы для собственного питания. Второй тип систем предполагает, что энергоснабжение будет осуществляться от сети, поэтому можно использовать традиционные приборы освещения так же, как и фонари на солнечной батарее для дачи, но с отличием в схеме питания.
Светильники и фонари на солнечных батареях
Простейшее решение, которое себе может позволить дачник, желающий приобщиться к технологическому прогрессу. Принцип работы таких устройств заключается в выработке тока из ультрафиолета прямо в самом приборе. Обычно это светодиодные устройства, которые имеют в конструкции следующие элементы: накопительную батарею, светодиод-полупроводник, датчик света, аккумулятор, микропроцессор и фотоэлемент, преобразующий солнечную энергию в электричество. Современные уличные светильники на солнечных батареях для дачи способны работать до 8 часов при условии полного заряда аккумулятора. Опять же, это абсолютно бесплатная энергия, которая накапливается в процессе питания фотоэлемента от естественного света. Важно отметить, что зарядка возможна не только при ясной погоде, но и в периоды малооблачности, что расширяет функциональность таких фонарей и светильников. Главным же недостатком подобных устройств является ограничение по месту установки. Размещать фонари, в частности, следует только в открытых для естественного света местах.
Сетевое питание освещения на солнечных батареях
Если на даче организована сеть с доступом к централизованному электроснабжению, то использовать автономные приборы для освещения нерационально. Поэтому в качестве альтернативы предлагается схема, в которой реализуется питание всех осветительных элементов. В итоге каждый уличный фонарь для дачи на солнечных батареях будет питаться от основной сети посредством тех же фотоэлементов, но в ином масштабе. Недостатком такой системы является то, что каждодневные заряды и разряды аккумуляторных батарей негативно сказываются на их работоспособности. Происходит зацикливание, снижающее срок службы элементов. Выходом из положения могут стать различные программы, позволяющие автоматизировать график питания солнечным светом с целью оптимизации расхода накопленной энергии на фонари. Это позволяет снизить нагрузку на аккумуляторы, но усложняет систему и повышает ее стоимость.
Системы с фотоэлектрическими инверторами
Это более технологичный вариант организации снабжения осветительных устройств с помощью преобразователей солнечной энергии. В основе таких систем лежит то же сетевое распределение питания, но есть и принципиальное отличие, которое выражается в дополнении комплекса фотоэлектрическим сетевым инвертором. На практике достоинство такой конфигурации выражается в том, что освещение на солнечных батареях для дачи питается от центральной сети, потребляя именно тот объем энергии, который днем был выработан и расходован фотоэлементами. Возникает вопрос: как и куда расходуется энергия днем? Ответ очевиден – на питание других потребителей дачи. Так происходит перераспределение вырабатываемого ресурса в щадящем для солнечных батарей режиме. Система по мере накопления энергии отдает ее на питание других приборов, таким образом сберегая рабочий ресурс аккумуляторов.
Как выбирать солнечные модули?
Солнечный модуль – это высокотехнологичный элемент, благодаря которому энергия света преобразовывается в ток. Соответственно, и требований к нему немало. В первую очередь следует учитывать качество материалов. Кстати, фонарики для дачи на солнечных батареях содержат в конструкции схожие элементы, поэтому критерии могут быть аналогичными. Итак, алюминиевый каркас должен быть прочным и легким, а также предоставлять широкие возможности для установки. Далее следует оценка качества используемого кремния, контактной пасты и выполнения припоя. Что касается эксплуатационных свойств и производительности, то главной характеристикой является мощность. Есть несколько видов мощности, так как устройство может работать в разных форматах питания и расхода энергии. По мнению специалистов, оптимальные показатели мощности для систем освещения составляют 12-24 В.
Комплектация оборудования
Даже система с небольшой нагрузкой требует использования не только модуля, но и дополнительных коммуникационных устройств, в перечень которых входит солнечная батарея для дачи. Комплект стандартного типа включается следующие элементы:
- Контроллер заряда аккумулятора.
- Проводка.
- Предохранители.
- Набор коннекторов.
- Автоматы защиты.
- Инвертор.
В зависимости от конкретной системы, этот набор может дополняться другими компонентами. Или, наоборот, исключать инвертор – но в таком случае функциональность системы будет значительно сокращена. Также следует учитывать, что этот состав одним из самых доступных по цене – разумеется, если рассматривается солнечная батарея для дачи. Комплект для бесперебойного снабжения дома, к сравнению, располагает аналогичными компонентами, которые при этом обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, что значительно повышает их стоимость.
Проектирование солнечного энергоснабжения
Когда приблизительные требования к системе освещения определены, можно проектировать весь комплекс. Для начала рассчитываются предельные показатели мощности, которая потребуется для осветительного оборудования. Эти данные нужны для определения, какая солнечная батарея на даче лучше справится с выработкой достаточного объема электроэнергии. На этом же этапе формируется компонентный состав, включающий фотоэлектрический сетевой инвертор. Далее составляется коммутационная схема модулей. После этого можно переходить к формированию состава, включающего дополнительные устройства и оборудование. Это могут быть автоматы, кабели, электротехнические устройства, необходимые для обслуживания комплекса в условиях конкретной дачи. Очень важно в системе предусмотреть и счетчик, который позволит анализировать потребление и, возможно, вносить коррективы в режимы эксплуатации оборудования.
Технология каркасного монтажа фотоэлементов
Традиционно установка фотоэлектрических модулей осуществляется на крыше. Современные модели позволяют также осуществлять монтаж на специальных опорах и даже на земле. Если дача не дает возможности установки элементов на ее крышу, то можно воспользоваться альтернативными площадками или использовать кровлю соседнего здания. В таких случаях солнечная батарея на даче устанавливается на основе каркасной конструкции. Это система, включающая рейки с рифлеными поверхностями и специальные зажимы. К достоинствам такого принципа крепления следует отнести прочность и полное исключение риска скольжения элементов по крыше. В то же время форма несущих реек разрабатывается с возможностью равномерного распределения нагрузки на модули.
Процесс установки
Монтаж выполняется в несколько этапов. Первыми устанавливаются опорные элементы и скобы, которые будут удерживать основную конструкцию. Далее на фиксирующие детали монтируются рейки. В дальнейшем на них будут крепиться модули. С помощью каркасных систем можно устанавливать от 3 до 9 фотоэлектрических компонентов. Их конкретное количество зависит от того, какую мощность потребляет солнечная батарея на даче для снабжения осветительных устройств. Нередко применяются и нестандартные конфигурации с одним или двумя модулями. В таком случае стоит приобретать установочные комплекты из алюминиевого профиля с набором крепежных аксессуаров.
Отзывы о солнечных батареях для освещения
Технология энергоснабжения за счет солнечного света пока еще мало знакома российскому потребителю, но приверженцы экологических домов начинают осваивать их именно с дач. Как правило, светильник на солнечной батарее для дачи становится своего рода экспериментом, по результатам которого составляется мнение об эффективности данной технологии. И отзывы в целом положительны. Отмечается то, что за энергию не приходится платить, так как она берется, грубо говоря, ниоткуда. И все же это относится к единичным автономным устройствам. Если же говорить о питании систем освещения, работающих порой на десятках приборов, то возникает существенный повод для критики. Стоимость покупки и монтажа модулей, способных обслужить такие системы, может насчитывать десятки тысяч рублей.
Заключение
Сама по себе идея энергосберегающих технологий в виде использования естественной природной энергии кажется весьма привлекательной. На рынке солнечная батарея для дома, дачи или других объектов представлена в разных версиях, что позволяет подбирать оптимальный вариант для каждого случая. Но самое главное – это потенциал оборудования с точки зрения экономии. Многие начинающие пользователи таких технологических решений готовы смириться с затратами на покупку оборудования, рассчитывая, что в будущем они окупятся. В этом смысле систему освещения дачи стоит рассматривать как одно из направлений экономически выгодного использования солнечных аккумуляторов.
