Солнечная панель, концентратор, вакуумник? Что экономически целесообразней?

Предлагаю обсудить вопрос - как наиболее выгодно использовать энергию солнца и выгодно ли это вообще?
Отталкиваться предлагаю от окупаемости в 8 лет. (примерная окупаемость солнечных батарей)

Какая экономическая целесообразность системы ориентации на солнце?

Точных цифр я нигде не нашел, поэтому думаю есть смысл полагаться на мировой опыт. Думаю все понимают, что там каждый цент в себестоимости электроэнергии считать умеют.

Долго рыл по этой тематике и вот, что на момент создания темы обнаружил:

Тип.
- Все построенные крупные солнечные станции последнего времени, состоят из кремневых солнечных панелей. У них нет систем ориентации. Т. е. дешевле поставить еще панелей, чем потратить на систему ориентации.

По трекерам (системы ориентации)
- для солнечных панелей (или батарей) потери, без системы ориентации, составляют всего около 30% мощности.

Солнечные концентраторы.
- небольших станций с концентраторами было сделано очень много и очень разных. Как я понял, более менее выгодные, это поля с полу "цилиндрическими" концентраторами. По какой-то причине параболические тарелки дальше небольших экспериментальных полей себя не оправдали.
В последнее время есть небольшие зеркальные станции по типу - ориентированный квадрат из множества ориентированных зеркал, но как я понял они в основном в районах где частые пылевые ветра, тут зеркала из-за сильного наклона при закате-рассвете, частично эту пыль сбрасывают.

Далее. Для обычного дома, желательно получать как электрическую так и солнечную энергию. О полном перекрытии потребностей речь не идет, думаю такие системы не смогут конкурировать с электричеством, газом, дровами от государства, но возможно есть целесообразность в небольших системах для ГВС и частичного отапливания в солнечные дни зимой, а так же осенью и весной.

Очень буду рад вашим мыслям, подсчетам, критике.

 

Расскажу сугубо исходя из своего опыта.
Установил у себя солнечные панели на 5,2 кВт.
Делал не я сам, а соответствующая организация. Цена под ключ 10000 евро.
На данный момент, по всем подсчётам, плачу всего 20% за электроэнергию и горячую воду от первоначальной цены.
Сначала я платил в год 1800 евро за электроэнергию и 300 за горячую воду. Сейчас 400 евро в год. Как видите разница существенна. Экономия в год 1700 евро, если 10000 разделить на 1700 то получится срок окупаемости 5,9 лет, то есть последующие 19 лет (срок работы системы 25 лет) я буду иметь всё это уже бесплатно.
В комплет входит 20 панелей, инвертер, счётчик, электробойлер на горячую воду (последовательно с газовым котлом),датчик солнечного освещения, контролер приоритета работы домашнего электрооборудования.
Экономика очень проста: в месяц за свет и гор. воду я платил 180 евро, я взял кредит в банке 10000 евро на 7 лет и плачу в месяц по кредиту 180 евро, плюс в районе 35 евро за свет и гор. воду, итого 215 евро, немного больше чем раньше, но это с кредитом, но государство мне возвращает 55% стоимости ситемы за 10 лет, то есть по 550 евро в год или по 46 евро в месяц.
215-46=169 евро в месяч, это то во сколько реально мне сейчас обходится кредит+свет+гор.вода,если учесть, что до всего этого я платил 180 евро в месяц, то сейчас я уже в прибыли, а через 7 лет выплачу кредит и это минус 180 евро, буду в плюсе на 11 евро в месяц. Еще через три года государство мне выплатит все 55%,это 46 евро в месяц, итого останется 46-11=35 евро, именно во столько мне будет обходится свет+горячая вода в месяц вместо 180 евро. Выгода на лицо.

 

А если мою экономию, которая составляет 145 евро в месяц умножить на 19 лет, это 228 месяцев, то получается +33000 евро. И это с учётом сегодняшних цен на энеогоносители, которые постоянно растут, так что фактическая выгода будет больше.

 

Регион проживания можно узнать?

Сколько лет платите?

И по месяцам, если можно.

Про расчеты потом.

 

В моём письме я всё описал, почитайте (в месяц, в год).
Жуву я в Болонье.

 

И цена хорошая. В Украине только панели в эту сумму обойдутся, без счетчика, инверторов и монтажа.

* по теме извините за некоторые смысловые ошибки в старттопике, писал на скорую руку, с перерывами.
"Для обычного дома, желательно получать как электрическую так и ТЕПЛОВУЮ энергию."

Прикидывал себестоимость разных типов солнечных систем (цены в Украине).

Сейчас мне больше важно отопление, поэтому ниже делаю упор на тепловую энергию. Прикидываю цену на 1 квт тепловой мощности.

*Зеркальный самодельный концентратор 1м2 (материалы зеркало 18$ + конструкция 30$ + сварка, покраска, электроды, крипеж 14$) = 62$ (без приемника и системы ориентации, допустим "цилиндрический" с подстройкой в ручную раз в неделю) его мощность, грубо, будет около 500 Вт

*Вакуумный готовый SLU-1500/12 чуть больше 1 м2 на мощность в 500 ватт цена 280$

итого имеем себестоимость на 1 квт тепловой мощности:

Зеркальный концентратор - 124$
Вакуумный - 560$
Солнечная панель - 800$

т. е. вроде как самодельный зеркальный концентратор на счет тепла рулит.

Теперь посчитаю целесообразность замены дровяного отопления в солнечный день на концентратор.
Энергоемкость 1 кг дров - 4 кВт·ч, отминусую потери котла, выходит для получения киловатта нужно 350 грамм дров. Или по нашим деньгам около 3.2 центов в час (повторюсь Украина, у нас дрова дорогие).

Допустим мы будем котел тушуить каждый раз, когда будет хватать солнечной энергии. Получается концентратор окупится через 124/0,032=3875 часов, по моему опыту, солнечных дней в холодный период Октябрь-Апрель, у нас на полтора месяца с натяжкой набежит. Допустим мы используем на всю мощность время с 10 до 2 ч дня, т. е. 4 часа. Итого в сезон (год) наработаем 4*45=180 часов
Окупаемость в схеме использования для отопления 3875/180 =21 год. (амортизация котла и концентратора принял равными и взаимно вычитал)

Жду вашей критики и буду рад если ткнете носом на ошибки.

Мой вывод. Есть смысл использовать небольшой концентратор (около 2кВт) для приготовления горячей воды в холодный период излишки направлять для отопления. Но как источник тепла или на подхвате (для экономии) в холодный период, существующие солнечные системы пока с дровами сомнительно конкурируют.
Я бы лучше вложился в механизацию по сбору соломы или бадылок подсолнуха с полей и превращению их в брикеты, т. к. этот ресурс возобновляемый.

 

WEYDER
Солнечных дней в холодный период Октябрь-Апрель, у нас на полтора месяца с натяжкой набежит. Допустим мы используем на всю мощность время с 10 до 2 ч дня, т. е. 4 часа.

Коллектора работают и в переменную облачность и сквозь небольшую облачность, но слабее. Время действия в это время года с 10 до 17 т. е. 7 часов. Так что, не все так печально.

 

Опыт конечно, хорошо... Но посмотрим статистику по Мариуполю:
https://pogoda.turtella.ru/Ukraine/Mariupol/october/
Итак считаем (грубо):
Октябрь: 7,9ч х 31 = 245ч
Ноябрь: 5,5ч х 30 = 165ч
Декабрь: 4,2ч х 31 = 130ч
Январь: 3,3ч х 31 = 102ч
Февраль: 4,5ч х 28 = 126ч
Март: 6,5ч х 31 = 201ч
Апрель: 9,0ч х 30 = 270ч
ИТОГО: 1239 солнечных часов за отопительный период.

Допустим разделим эту цифру на два (не знаю зачем..., на всякий случай..) = 620 часов. Окупаемость менее 7 лет...

 

.Согласен не учел, что вакуумники работают в пасмурную погоду.
А как можно посчитать их реальную выработку тепловой энергии, например - при такой-то стоимости коллектора за зиму в доме получим столько то тепловой энергии с температурой выше полезного минимума в 40С ?

Эти данные не совсем корректные, вероятно это без учета облачности. У нас во время холодов, почти постоянно облачность, сколько я себя помню, редко чтоб было ясно зимой.
Чтоб в Январе да по 3,3 часа ясного солнца пусть и в среднем, хммм как-то это много.

Хотя, ладно, мало ли, может я как-то искаженно реальность вижу и мне кажется, что хмурых дней гораздо больше.

Тогда картинка меняется.
имеем 1239 солнечных часов за отопительный период.
Будем считать тепловую окупаемость относительно дров.
И так, 1 кВт*ч дров =0,032$

Окупаемость по теплу:

Зеркальный концентратор - 3875/1239=3,2 года ! вполне себе не плохо.

Вакуумный - 14 лет (тут пока не точно, т. к. мне не известно кол-во выработанного им тепла в облачную погоду)

Солнечная панель - 20 лет (повторюсь окупаемость при производстве тепла относительно дровяного отопления)

 

С солнечными коллекторами, вы, как и многие другие немного путаетесь.
Надо знать, что:
1. Они вырабатывают тепло, только когда есть солнце и все те разговоры, о том что и в пасмурную погоду, это разводняк.
2. Ваккумники имеют больший кпд, чем плоские, но и они, увы, смотрите пункт номер 1.
Здесь на сайте полно людей, которые проводили эксперементы с ваккумниками и разочарованны, так как чудеса бывают только в сказках.
3. Что бы обеспечить отоплением от солнца дом в 120 м2 вам надо иметь минимум 6-8 ваккумников и термоаккумулятор на 1500-1800 литров.
4. Надо знать, сколько солнечных дней в Мариуполе с октября по апрель, а их не так и много, я сам жил в Мариуполе 27 лет и какая погода там прекрасно знаю, А зная колличество СОЛНЕЧНЫХ ДНЕЙ, уже считать рентабельность.
5. Летом те же 6-8 панелей вскипятят ваш ТА ЗА 2 ЧАСА, значит надо продумывать куда девать кипяток или часть панелей накрывать.
6. Как и любое другое ВИЭ, СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ РАБОТАЮТ ТОЛЬКО В СВЯЗКЕ С ТРАДИЦИОННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ЭНЕРГИИ И НИ КАК ИНАЧЕ.
Например: дровяной котёл завязанный на ТА и 6-8 солнечных ваккумников то же завязаных на ТА, тогда эта система работаспособна, так как ваш дровяной котёл покроет нехватку тепла при отсутствии солнца. Ну и опять же про лето, смотрите пункт номер 5.

Не правильно просчитав рентабильность или послушав неправильных советов, вы можете потратить деньги и не получить ожидаемого результата или вообще его не получить

Андрей

1.

 

Просмотрите тему"СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР ЗИМОЙ",ну очень доступно написано людьми у которых они стоят.

 

Не факт. Точнее факт, но не всегда. Иногда и обратное верно. Это извечный спор маркетологов разных типов коллекторов. Нужно смотреть, при каких условиях работают коллекторы.

В Болонье может быть. Но не в Мариуполе. Тут есть где-то тема про отопление вакуумниками в Хабаровске. Довольно полезная и правдивая информация. Там коллекторов раза в 3 больше и цистерна водяного ТА, и то не всегда хватает.

 

@WEYDER, по вашему вопросу - однозначно не концентратор. СБ или СК - зависит от того, что потребляете - тепло или электричество.

 

Приоритет - тепло. А летом хорошо-бы всю мощь установки направить на электроэнергию.

Вывод у меня пока такой:
1 - Возможно будет с/б система на 1-2 кВт из немецких б/у батарей. (щас у нас с ЕС ввозить товары стало очень просто)

2 - Есть мысль сделать небольшой параболический концентратор, без системы слежения (полуцилинд, не помню как он правильно называется), все таки мировой опыт показывает, что именно такой тип концентраторов есть смысл делать. В планах приделать к нему небольшую, возможно тесла, турбинку, для выработки хоть какого-то количества электроэнергии.

Почему концентратор - мне нужна тепловая энергия в межсезонье, коллектор, кроме вакуумника, не выдаст ничего, но вакуумник, как оказалось проигрывает по цене/мощность концентратору и очень хрупок (у нас это важно т. к. бывают иногда аномальные грады, да и настоящие если опять влупят даже рядом, там от ударных волн посыпется все, толстое стекло еще как-то держит, а хиленькие 1..2 мм вакуумника посыпятся наверно).

 

@WEYDER, тепло и электроэнергия - это разные устройства. Совместить можно, но малореально и будет однозначно колхоз. Тут на форуме проскакивала информация о самодельном СК с концентратором на Украине, автор вроде здесь тоже отмечался. Поищите на ютубе, есть видео про эту установку, а у автора есть даже сайтик про нее.

Турбинка - сомневаюсь, что вам поможет. Для турбинок нужны мощности как минимум в сотни тепловых кВт, тогда они будут рентабельны. В масштабах дома - только трата времени и денег.
В крайнем случае можно Стирлинга приспособить.

Концентратор дает энергию только от прямых солнечных лучей. Рассеяное излучение пропадает. Да и по цене вряд ли у вас все на круг выйдет дешевле вакуумника. Не забывайте о прецезионной системе слежения за солнцем.
Если концентратор, как вариант можно в фокусе перед трубкой с жидкостью поставить ряд солнечных элементов. Такие установки исследовали в российских НИИ несколько (10-15) лет назад, поищите в научных работах ВИЭСХ

Если же учитывать военные действия - то подход должен быть совсем другой. Я бы тогда ставил плоские СК и фотоэлектрические СБ.