(067) 468-68-36
(067) 468-68-36
(093) 468-68-36

Прием звонков:

Пн-Пт9:00-18:00
Сб-ВсВыходной

Сонячний дах: наскільки це ефективно?

11/06/2018
Сонячні панелі можуть забезпечити будинок безкоштовною електрикою і, при роботі за зеленим тарифом, не тільки окупити вкладення, але і з часом почнуть приносити стабільний дохід. Але незважаючи на всі переваги, існує цілий ряд істотних проблем, що стримують масове впровадження фотоелектричних технологій.
 
 
Перш за все - це низька естетична привабливість сонячних панелей. Архітекторам доводиться дуже сильно постаратися, щоб великі масиви прямокутних сонячних панелей змогли гармонійно і природно вписатися в екстер'єр будинку. Крім того, цілий ряд архітектурних стилів просто не сприймає сонячні батареї Окреме питання - будівлі, які представляють архітектурну або історичну цінність.
 
 
Альтернативою традиційним даховим сонячним електростанціям можуть стати так звані «сонячні дахи». Їх особливість полягає в тому, що фотоелектричні модулі інтегровані безпосередньо в дахове покриття, складаючи з ним єдине ціле. Таке рішення має цілий ряд переваг:
 
  • будинки зберігають свою естетичну привабливість
  • інтегровані сонячні панелі можуть встановлюватися в історичній частині міст при реконструкції старих будівель
  • так як сонячний дах виконує одночасно функції покрівельного покриття і сонячної електростанції, можна заощадити на матеріалах для покрівлі.
 
На сьогоднішній день найбільше практичне застосування отримали два типи сонячний дахів - на основі сонячної черепиці та тонкоплівкових рулонних сонячних панелей.
 
 
Сонячна черепиця: Tesla та інші
 
Першими, хто заявив про масове практичне втілення ідеї «сонячного» даху, стала компанія Tesla, яка презентувала революційну технологію в жовтні 2016 року. Основу сонячної черепиці становить кварцове скло, яке за своїми властивостями повністю відповідає вимогам, що пред'являються до покрівельного матеріалу. Воно міцне, значно міцніше, наприклад, шиферу, витримує удари граду і тривалі статичні навантаження, наприклад, шар снігу. Крім того, вона володіє хорошими шумо- і теплоізоляційними властивостями. За заявою розробників, такий дах прослужить стільки ж, скільки буде стояти будинок. Ще одна цікава особливість - сама поверхня прозора, щоб не перешкоджати проходженню сонячного випромінювання, але якщо дивитися на неї під кутом, то фотогальванічних осередків не видно. Крім того, якщо дивитися на черепицю під різними кутами, її колір змінюється.
 
 
Візуально сонячна черепиця нічим не відрізняється від звичайної. Крім того, так як дах не покривається повністю черепицею, яка містить вбудовані сонячні модулі, налагоджений випуск також «черепиці-пустушки», щоб зберегти візуальну єдність дахового покриття. При цьому черепиця буде випускатися в 4 варіантах - глянцева скляна черепиця, фактурне скло, в тосканському стилі, а також шиферна плитка. За заявою розробників, ефективність вмонтованих всередину фотоелектричних модулів складе 98% в порівнянні зі звичайними сонячними панелями. Гарантований термін експлуатації фотоелектричної частини панелей - 30 років.
 
 
Цікаво вирішене питання об'єднання черепиці в єдину енергосистему, сонячні елементи укладаються як звичайна черепиця - каскадом. Для з'єднання використовується спеціальний електропровідний клей, який активується при нагріванні. В результаті черепиці не просто прикріплюються одна до одної, а утворюють єдину електромережу без використання проводів. Це набагато прискорює як процес монтажу, так і надійність електросистеми в цілому.
 
 
На першій презентації було заявлено, що масовий випуск сонячної черепиці почнеться вже в середині 2017 року, а з початку 2018 року компанія планувала почати експорт продукції і за межі Сполучених Штатів. Але як це часто буває у Tesla, заяви істотно відрізняються від реальності.
 
 
Перші сонячні дахи з інтегрованими сонячними панелями були встановлені вдома у Ілона Маска і Джеффрі Штраубеля (він займає пост технічного директора компанії). Після цього сонячні дахи могли встановити і деякі із співробітників компанії, але це були поодинокі випадки. Масове виробництво компанія змогла запустити на своєму заводі в Буффало тільки на початку 2018 року, а в березні сонячний дах отримав перший користувач, який зробив попереднє замовлення і вніс належну 1 тис. доларів передплати ще в 2016 році. Загальна вартість системи, що складається з дахових фотоелектричних елементів, перетворювачів і батареї Tesla Powerwall, склала 55 тисяч доларів. І це - вже після всіх компенсаційних виплат, які для Північної Каліфорнії складають близько 9,5 тисяч доларів. Під час презентації в 2016 році була анонсована ціна в районі 30 тисяч доларів плюс 7 тисяч - за установку батареї Tesla Powerwall, але реальна вартість системи виявилася в 2 рази вище, ніж було заявлено.
 
 
Потужність першої сонячної дахової станції від Tesla склала 9,85 кВт. Оскільки вона монтувалася замість раніше встановленого даху, для 40% встановлюваних модулів довелося оптимізувати їх розташування, змінюючи кут нахилу даху. В результаті після підключення і до полудня, не дивлячись на значну хмарність, станція змогла згенерувати близько 5 кВт-год електроенергії. З них 300 Вт було використано для власного споживання, решту було направлено для зарядки акумулятора. Вже о 13.30 система виробила 6,2 кВт-год електроенергії - цього вистачило як для повного покриття всього споживання електрики, так і для повного заряду акумулятора. З цього моменту система перейшла на вироблення і передачі електроенергії в загальну енергосистему.
 
 
Конкуренцію Tesla вже готова скласти компанія Nissan, яка створила власний варіант сонячного даху - Nissan Energy Solar. Правда, компанія поки обмежила продаж тільки територією Великобританії. В деякій мірі це можна пояснити тим, що сонячний дах від Nissan адаптований саме під природні умови острівної держави, для яких характерні відносно невеликий рівень інсоляції при великій кількості дощових і туманних днів.
Сонячний дах Nissan - це комплексне рішення, яке включає в себе сонячні панелі і систему накопичення і розподілу електроенергії на основі батарей власного виробництва - Leaf, які встановлюються також в електроавтомобілях компанії. Особливість системи - наявність спеціальних комутаційних гнізд, які дозволяють заряджати електрокари Nissan Leaf або NV200 або безпосередньо від сонячних батарей, або від акумуляторів.
 
 
Представники компанії заявили, що середня вартість комплекту сонячного даху складе близько 5,2 тисяч доларів за 6 панелей. Якщо додати сюди акумуляторну батарею ємністю 4 кВт-год, то вартість виросте до 10,3 тисяч доларів. При цьому конструкція дає можливість користувачам оптимізувати систему під власні потреби, додаючи або скорочуючи кількість сонячних панелей. Є ще один варіант заощадити - компанія пропонує купити б/в батареї, які раніше використовувалися в електрокарах, їх залишкової ємності цілком достатньо для використання для домашньої електронакопичуючої системи. За розрахунками енергетиків, Nissan Energy Solar дозволить своїм власникам скоротити споживання мережевої електрики до 70% в рік.
 
 
Ще один «черепичний» варіант - сонячний дах Innogie IRS-001, який може використовуватися для скатних дахів будь-якого типу. Він також може повністю замінити собою покрівельний матеріал, монтується на звичайну обрешітку. Монтаж сонячного даху може бути виконаний протягом одного дня. Черепиця - це тонкоплівкові сонячні батареї, виготовлені на основі телуриду кадмію. Безкаркасні сонячні батареї мають однорідний чорний колір поверхні, тому можуть бути встановлені в будинках різних архітектурних стилів. Особливість конструкції - це використання мікроінверторов, які змонтовані під сонячними панелями. В результаті напруга на будь-якій ділянці даху не перевищує 60 вольт. Компанія дає гарантію 10 років на все обладнання, включаючи сталеві профілі і мікроінвертори. Заявлена деградація (зменшення потужності) сонячних панелей - не більше 10% протягом перших десяти років і не більше 20% протягом 25 років експлуатації.
 
 
Тонкоплівкові сонячні батареї як альтернатива «сонячній» черепиці
 
Інший напрямок розвитку сонячних дахів - створення гнучкого покрівельного покриття на основі тонкоплівкових сонячних панелей, яке може встановлюватися замість м'якої покрівлі. Перевага такого типу покриття - простота монтажу, який можуть виконувати звичайні будівельники після короткої допідготовки. Адже в цьому випадку установка сонячних батарей мало чим відрізнятиметься від монтажу звичайного гнучкого дахового покриття. Ще один плюс - простота кроквяної конструкції, немає необхідності додатково зміцнювати її. Ще однією перевагою можна вважати той факт, що м'яка черепиця може використовуватися в набагато більшій кількості архітектурних стилів, ніж черепиця, перш за все - в сучасних дизайнерських рішеннях.
 
 
Прикладом реалізованого проекту «сонячного даху» на основі тонкоплівкових сонячних панелей може вважатися сонячна установка на даху середньої школи Pierre Mendes France, розташованої в місті Ла-Рошель, Франція. На площі 500 квадратних метрів була розміщена фотовольтаїчна самоклеюча плівка HeliaSol, що випускається компанією Heliatek GmbH. Її особливість полягає в тому, що на її тильну сторону вже нанесений клейовий склад, а сам монтаж проводиться за принципом стікера - досить зняти захисний шар і приклеїти плівку на поверхню. Головне, попередньо сформувати електричну мережу, до якої будуть підключатися електричні виводи сонячних батарей.
 
 
400 масивів сонячної плівки розмістили на даху двох будинків школи, при цьому використовувалися смуги трьох розмірів - 2, 4 і 5,7 метрів. Загальна потужність дахової сонячної станції склала 22,5 кВт. За прогнозами, вона забезпечить щорічну генерацію близько 23,8 МВт-год електроенергії, які забезпечать близько 15% всього споживання школою електрики. Окремо варто відзначити швидкість, з якою панелі були встановлені/приклеєні до даху. Групі будівельників-монтажників, що складалася з 6 чоловік, знадобилось всього 8 годин, щоб розмістити всі сонячні панелі на площі 500 кв.м. Правда, тут не враховується час, який був використаний на попередню підготовку даху і електропроводки.

Комментарии

Сообщения не найдены

Написать отзыв