Солнечные панели — 20 глупых ошибок при выборе и подключении к частному дому.

солнечные батареи для домаНачнем с того, что самая главная ошибка при выборе солнечных панелей — считать их альтернативной энергетикой.

На самом деле, что солнечные батареи, что ветрогенераторы в частном доме, это главным образом БЕЗальтернативные источники энергии.

Они в первую очередь нужны в тех местах, где электричества совсем нет и вам надоело сидеть на генераторе, либо оно очень плохого качества. Напряжение 140-150В, частые отключения света и т.п.

Соответственно вопрос окупаемости при выборе данного оборудования стоять не должен изначально. Стоимость электричества от них в десятки раз будет превышать стоимость киловатт из розетки. реальный срок окупаемости солнечных батарей

Эти показатели немного сблизятся между собой, когда цены за эл.энергию у нас в стране сравняются с европейскими.

Плюс в то же время мы сможем продавать, а вернее компенсировать свои лишние кВт в сеть, по так называемому “зеленому тарифу” или закону о микрогенерации. Вот к примеру, цена в евроцентах за кВт от государства (левый столбец), и цена за кВт, “проданная” государству (правый столбец) (Испания — зима 2022г). цены за электроэнергию в Европе зеленый тариф

Каждый час тарифицируется отдельно. Ниже видео-пруф от пользователя “Испания Наизнанку”. У него, кстати, окупаемость за СЭС в 5кВт вышла всего 2 года! Два года, Карл!

Ошибка №1
В наших условиях, не стоит приходить в магазин и подсчитывать количество лет, когда эта покупка себя оправдает и начнет приносить прибыль.

На сегодняшний день правильный ответ – НИКОГДА. Даже с учетом прохождения семи кругов ада по оформлению микрогенерации, это не позволит вам заработать, а лишь минимизирует будущие платежки за эл.энергию.

Передовые технологии

Ошибка №2
Гонка за инновациями.

Типичный покупатель солнечной электростанции в магазине после просмотра десятка роликов по тематике в ютубе — “А у вас есть мощные панели 500-550-600Вт? А еще трекинговая система, а еще чтобы панели были двухсторонние, безрамочные и только американского производителя?”

Для 90% рядовых пользователей все это лишнее. Покупайте только надежные, проверенные временем бренды. самые лучшие бренды солнечных панелей

Как их подобрать расскажем дальше. Упор в статье сделаем именно на панелях. Подробно осветить все нюансы по аккумуляторам, инверторам, контролерам, методам крепежа, в одной статье просто нереально.

Количество элементов и напряжение

Количество элементов в солнечной панели должно быть:

  • для 12V – не менее 36шт солнечная панель на 36 модулей

  • для 24V – 72шт или 60шт (PERC модули)солнечные панели на 72 элемента

Одна «клетка» панели под нагрузкой вырабатывает в среднем 0,45-0,5В.

Ошибка №3
При этом общее напряжение вовсе не равняется 12В или 24В как некоторые думают, оно гораздо больше.

Объясняется это необходимостью компенсировать потери. Во-первых, из-за нагрева.

Ошибка №4
Чем жарче летний денек, тем больше энергии выработают панели.

На самом деле солнечные панели обожают свет, но при этом люто ненавидят жару. На черной крыше в середине июля панели могут нагреваться до +85 градусов. нагрев солнечной панели через тепловизор

Ячейки в этом случае уже не будут вырабатывать свои 0,45-0,5В. Потери напряжения могут доходить до 30%.

Наглядный график зависимости: график зависимости потерь напряжения от нагрева солнечной панели

А вот результаты коротенького эксперимента. Температура панели и ее напряжение до охлаждения и спустя всего пару минут после. Солнце то же самое, просто панельку сверху полили холодной водичкой.

температура нагрева солнечной панели и ее напряжение

Солнечная панель до охлаждения

температура нагрева солнечной панели и ее напряжение

температура нагрева солнечной панели и ее напряжение

Солнечная панель после охлаждения

Не все знают, что технические характеристики, указанные на шильдике, рассчитаны на идеальную температуру в 25С. При отклонении на каждый градус потери изменяются примерно на 0,5%. на какую температуру рассчитана работа солнечной панели

Поэтому точку максимальной мощности для солнечной панели 12V рассчитывают при напряжении 18В, а не 12В. точка максимальной мощности солнечной панели

Прибавьте сюда потери в проводах и сопутствующем оборудовании.

Что касается напряжения холостого хода (это когда панель вообще ни к чему не подключена), то его величина превышает 20В (для 12V) и 30В (для 24V) соответственно. Зимой еще больше! технические характеристики солнечных панелей на 36 60 72 элемента при 12В и 24В

Из-за того, что инверторы очень не любят повышенного напряжения, его подключение напрямую без АКБ и нагрузки является самой частой причиной выхода из строя девайса.

Ошибка №5
Поэтому никогда не отсоединяйте аккумуляторы и не убирайте провода, оставляя панельку подключенной к инвертору без нагрузки.

Ячейки

При покупке внимательно осмотрите ячейки в квадратах.

Ошибка №6
Во-первых, на элементах не должно быть никаких пятен или точек.

пятна и точки на элементах солнечной панели

Во-вторых, пропайка блестящих дорожек между ячеек должна быть автоматической, а не сделана ручным способом. Это легко различимо, если вглядеться.

автоматическая пайка дорожек солнечной панели

Автоматическая пайка
ручная пайка дорожек солнечной панели

Ручная пайка
Ошибка №7
В противном случае часть элементов или целый сегмент со временем будут перегреваться и выгорать.

сгоревшая солнечная панель

А сама панель в конце концов вместо выработки эл.энергии станет выполнять уже совсем другие функции 😊 куда можно приспособить солнечную панель

Качество

Качество элементов определяется параметром Grade. Различают панели:

  • Grade A – снижение мощности до 5% после PID test (ускоренный тест на старение)

  • Grade B – снижение до 30% после PID test

  • Grade C – снижение более 30% после PID test

Нужно выбирать не ниже Grade A. Вот их основные визуальные различия:

GradE (A+) (ровный оттенок, нет дефектов)

GradE (A+) (ровный оттенок, нет дефектов)
Grade (A) – малоразличимые отличия в цвете, нет дефектов

Grade (A) – малоразличимые отличия в цвете, нет дефектов
Grade (A-) - видимые отличия в цвете, нет дефектов

Grade (A-) — видимые отличия в цвете, нет дефектов
Grade (B) – разный цвет, небольшие царапины (<5см)

Grade (B) – разный цвет, небольшие царапины (<5см)
Grade (C) – разный цвет, сколы, длинные царапины (>5см)

Grade (C) – разный цвет, сколы, длинные царапины (>5см)

Flash test

Не покупайте панели, которые не проходили флэш-тесты.

Это такая стандартная процедура для выявления и проверки всех заявленных характеристик. флэштест на выявление заявленных характеристик солнечной панели

Найдите на панели штрихкод, который говорит, что панель подвергалась заводскому тестированию. Это как отпечатки пальцев для человека. штрих код и флэштест солнечной панели

Ошибка №8
Если штрих кода нет, то скорее всего и никакого тестирования не проводилось.

Напряжение 12V или 24V?

Ошибка №9
Для бытового использования лучшими являются панели на 12V, а применение на 24V не оправдано.

Объясняется это во-первых, проблемами с подбором аккумуляторов для сборки на 24В:

  • одинаковый производитель

  • одинаковая емкость

  • применение балансиров

  • батареи близкие по дате выпуска

Замечания надо сказать справедливые. сборка батарей для солнечной электростанции

Во-вторых, на 12В можно взять любые АКБ, в том числе б/у + использовать множество унифицированных приборов напрямую, минуя инвертор — зарядники, блоки питания, камеры видеонаблюдения, лампы на 12V.

Но все это справедливо для небольшой мощности до 1кВт. С массовым внедрением гелевых, LiFePO4 аккумуляторов, универсальных MPPT контроллеров и гибридных инверторов (о них чуть ниже) многое поменялось.

С ними вы спокойно можете последовательно объединять панели в большие сборки, передавать напряжение с крыши до 100 Вольт и более, а уже в контроллере преобразовывать его в 12В или 24В, параллельно сбрасывая как на балласт, так и подключая нагрузку 220В.

схема подключения солнечных панелей в доме
схема подключения солнечных панелей в доме

Схемы подключения солнечных панелей и как при этом будут себя вести напряжение и ток (нажмите на плюсик для раскрытия содержимого).

Последовательное подключение
схема последовательного подключения солнечных панелей
схема последовательного подключения солнечных панелей разной мощности
Параллельное подключение
параллельное подключение солнечных панелей
схема параллельного подключение солнечных панелей разной мощности
Комбинированное подключение
комбинированное подключение солнечных панелей
Ошибка №10
Чтобы вы понимали, когда говорят о системе 12V или 24V-48V, речь идет в первую очередь не о напряжении самих панелей, а о схеме подключения сборок АКБ.

Один и тот же контроллер может работать как на 12В, так и на 24В. Во втором случае пропуская через себя гораздо большую нагрузку. контроллер для солнечных панелей на 12В и 24В

Если грубо подытожить, то используйте солнечную электростанцию (СЭС):

  • на 12V – до 1кВт

  • на 24V – до 3кВт

  • на 48V – свыше 3кВт

мощность солнечных панелей и схема подключения аккумуляторов на 12В 24В 48В

Размеры панелей

Ошибка №11
Чем больше, тем мощнее, а значит лучше.

Например, попадаются экземпляры на 12В, где в одном корпусе собрано не 36 элементов, как в стандартном варианте, а сразу 72шт. Две цепочки по 36шт включенных параллельно.

Однако во-первых, при монтаже больших размеров высока вероятность повреждения панелей. проблемы при монтаже солнечных панелей на крутой крыше

А дальше монтажной коробки они не ремонтопригодны.

Кстати, по поводу этой коробки. В последних моделях она как правило залита компаундом и доступа к контактам и диодам вы не имеете. монтажная коробка залитая компаундом в солнечной батарее

Ошибка №12
В старых моделях она “пустая”.

Некоторые этим пользовались и переподключали контакты самостоятельно, делая из 12 вольтовой панельки 24-х вольтовую.

как из 12В солнечной панели сделать 24В
как из 12В солнечной панели сделать 24В

Каркас

Кроме того, при бОльших размерах солнечных батарей должен быть усилен и алюминиевый каркасный профиль. Увеличена толщина, добавлены ребра жесткости. каркасный профиль солнечной панели

Не все китайские производители это делают, предпочитая собирать все на стандартных профилях.

Ошибка №13
В итоге из-за увеличения парусности и снеговетровой нагрузки происходит деформация конструкции.
деформация конструкций солнечной батареи
деформация конструкций солнечной батареи

Прибавьте сюда проблемы с транспортировкой и подъемом на крышу негабаритных размеров. Поэтому покупайте солнечные панели стандартного размера. размеры солнечных панелей

Проверяйте надежную герметизацию между рамкой и панелью.

Ошибка №14
Там не должно быть никаких трещин или пустот.
герметизация стекла солнечной панели
герметизация стекла солнечной панели
герметизация стекла солнечной панели

Во все щели при эксплуатации будет попадать снег и вода, а при замерзании лед начнёт выдавливать стекло из рамы. Вот характерные повреждения такого рода:

повреждения солнечной панели из-за воды и льда
повреждения солнечной панели из-за воды и льда
Ошибка №15
Уголки рамки должны сходиться между собой без перекосов.

уголок рамки солнечной панели

Из-за их смещения даже на пару миллиметров как раз и образуется щель между рамой и стеклом с лицевой стороны.

Моно или поликристалл?

Как отличить монокристаллическую панель от поликристаллической? Визуально поли имеет синеватый оттенок, моно – однородного темного цвета. монокрсталл и полкристалл солнечных панелей

Какие из них лучше?

Ошибка №16
Однозначно монокристаллические. Нет, поликристаллические.

На самом деле большой разницы между ними нет. Есть адепты как одной, так и другой технологии.

Вот типичные отзывы пользователей с Forumhouse.ru:

отзывы про моно и поликрситаллический солнечные панели какие лучше
отзывы про моно и поликрситаллический солнечные панели какие лучше

Давайте сначала рассмотрим время работы и степень деградации. У одинаковых по качеству моно и поликристаллов самые большие потери мощности наблюдаются в первый год работы.

У поли это 2%, у моно – 3%. В последующие года они деградируют на 0,67% и 0,73% соответственно.

Как видите цифры не такие огромные, чтобы говорить о какой-то существенной разнице.

Ошибка №17
У моно КПД больше, значит они лучше.

Условно 100 ваттная моно-панель с КПД 22% не будет отдавать больше, чем такая же поли-панель с КПД 18%

И та и другая при равных условиях выдадут в сеть одинаковые 100Вт. Отличие будет заключаться только в занимаемой площади. КПД солнечных панелей

Моно по габаритам на 3-5% меньше. Визуально это даже незаметно.

Эффективность или КПД вы можете посчитать самостоятельно. Просто разделите мощность на длину и ширину панели. как посчитать КПД солнечных панелей

Кстати, таким нехитрым способом можно проверить производителя. Не наврал ли он в технических параметрах.

То же самое касается и якобы лучшей выработки эл.энергии в пасмурную погоду у поликристаллов.

Ошибка №18
Здесь все зависит не от типа кристалла, а от природы кремния.

монокрсталл и полкристалл солнечных панелей

Там, где он более качественный, там и выработка будет чуть больше. Поэтому у кого-то моно работают лучше, у кого-то поли.

Контроллер MPPT или PWM?

Между солнечной панелью и АКБ для контроля уровня заряда батареи и выдачи заданного напряжения устанавливают контроллер.

схема подключения солнечных батарей к контроллеру
схема подключения солнечных батарей к контроллеру
Ошибка №19
Приобретение малоэффективного PWM или ШИМ контроллера.

Берите только MPPT. Благодаря ему вы сможете “высосать” из солнечной батареи максимум возможного. PWM или MPPT контроллер для солнечных батарей

PWM наоборот при абсолютно одинаковых условиях ограничивает выдаваемую мощность на 20-30%. Почему так происходит?

Вот самое понятное и наглядное объяснение, что есть в сети.

Кроме того, через MPPT контроллеры можно спокойно подключать к системе большие сборки солнечных панелей на напряжение 12V-24V.

Объединив их в так называемые “стринги” (последовательно подключенная цепочка), суммарно можно будет передавать с крыши напряжение свыше 100В. Главное, чтобы ваш контроллер был на это рассчитан. большие поля солнечных электростанций

С такой “напругой” потери в проводах снизятся до минимума, а MPPT просто преобразует данное напряжение до необходимого уровня подзарядки АКБ.

Ну а лучшее решение – это комбинированный гибридный инвертор. Он в своей сборке сразу содержит MPPT контроллер и инвертор.

подключение гибридного инвертора к солнечным панелям
подключение гибридного инвертора к солнечным панелям

Еще он умеет подключаться параллельно к сети 220В и в автоматическом режиме добавлять недостающие киловатты (функция “подмешивания”). Это когда солнечная станция и батареи не справляются с нагрузкой.

функция помешивания гибридного инвертора солнечных панелей
функция помешивания гибридного инвертора солнечных панелей

В нормальном режиме источник постоянного тока (АКБ) для него приоритетнее. Из сети он ничего брать не будет.

При этом не путайте, не все гибридные инверторы всеядны и одновременно совместимы с ветрогенераторами. Для одновременной работы СЭС и ветряка нужно подбирать специальные модели.

Сколько панелей и аккумуляторов нужно?

Не будем вас утомлять долгими математическим подсчетами выработки киловатт/часов в зависимости от региона проживания, угла наклона панели, ее модели, времени работы бытовой нагрузки. Для этого уже давно придумали онлайн-калькуляторы помогайки.

онлайн калькулятор расчета солнечной батареи для дома
онлайн калькулятор расчета солнечной батареи для дома

Вы просто нажимаете галочки, указывая все входные данные, а на выходе получаете результат с наглядным графиком работы станции по месяцам.

Вот парочка хороших калькуляторов расчета для солнечных батарей – ТЫЦ или ТЫЦ. Пользуйтесь на здоровье.

Слишком много или мало панелей

Ошибка №20
Количество панелей для подключения к MPPT контроллеру или гибридному инвертеру ограничено!

много слонечных панелей на балконе многоэтажки

Вы не можете собрать их в одну цепочку сколь угодно много или наоборот слишком мало (1-2 штучки). Всегда нужно ориентироваться на максимальное напряжение холостого хода панели (Voc).

После чего сравнивать эти показатели с характеристиками контроллера, а именно:

  • U холостого хода (Uхх)

  • диапазон входного напряжения

Пример расчета:

Пусть Uхх одной панели у нас составляет 36,6В. Не забываем, что это при t=+25C! напряжение хх солнечной панели

Зимой в солнечный морозный день оно будет больше, поэтому учитываем коэффициент температуры ~ 1,12.

Uхх*1,12=36,6В*1,12=40,99В

Далее Uхх гибридного инвертора (берем из паспортных данных) делим на эту величину: напряжение холостого хода гибридного инвертора

Uхх=500В/Uхх панели=40,99В=12,19

То есть, получается, что к данному гибридному инвертору по напряжению вы можете последовательно подключить 12 панелей, НЕ БОЛЕЕ! Это называется длина стринга.

То же самое и с минимальным количеством. При монтаже всего двух панелек (U=36,6V+36,6V) вы уже не пройдете по “диапазону входного напряжения” – 90-280V. диапазон входного напряжение инвертора

Инвертор элементарно не запустится и уйдет в ошибку. Для запуска ему требуется минимум 90V.

Поэтому нельзя выбирать панели без привязки к конкретной марке контроллера или гибридного инвертора и наоборот.

Общие правила

Подводя итог всему вышесказанному можно кратко сформулировать основные правила при подборе солнечной электростанции для вашего дома:

  • выбираем стандартные унифицированные модели, не гонимся за мощностями и размерами

  • при нагрузке до 1кВт выбираем систему на 12V, свыше 1кВт – 24V

  • MPPT лучше PWM контроллера

  • моно или поли – без разницы

  • число панелей и АКБ к ним считаем по калькуляторам с учетом всех вводных данных

  • панели и их количество всегда выбираем в привязке с контроллером и инвертором, а не по отдельности

Сегодняшние цены на панели, контроллеры, инверторы и уже готовые сборки солнечных электростанций мощностью от 0,5кВт до 7кВт, где все уже рассчитали за вас — ТЫЦ

Ссылка на основную публикацию