Фото: Balco. Остекление балкона с интегрированными солнечными модулями

В течение многих лет в экспертном сообществе ведутся дискуссии по поводу целесообразности фотоэлектрических фасадов в жилищном строительстве. Многочисленные исследования подтверждают потенциал данных технологий, но на пути массового применения стоят два препятствия: низкая прозрачность солнечных модулей и необходимость установки габаритных накопителей. Оба вопроса в той или иной мере решаются, но инновации сказываются на цене остекления, что не добавляет ему популярности.

Альтернативным решением являются солнечные батареи на балконах, которые могут быть как навесными, так и интегрированными в парапет. С их помощью квартира фактически получает собственную мини-электростанцию, при этом снимается вопрос прозрачности, так как от парапета таких свойств не требуется в отличие от окон и фасадов. Какие новые смыслы вносят фотоэлектрические балконные парапеты с точки зрения бизнеса, рассмотрим в материале tybet.ru.

Фотоэлектрический балконный парапет – принцип действия

Фотоэлектрический балконный парапет, также называемый «балконная электростанция», представляет собой компактное устройство, поставляемое в полностью собранном виде. Оно состоит из одной или двух солнечных панелей и предназначено для размещения в любом солнечном месте рядом с электрической розеткой. Каждый модуль с диапазоном мощности от 250 до 300 Вт может покрыть 10% потребности в электроэнергии среднего домохозяйства из трех человек.

Однако в отличие от больших PV-систем, установленных на крыше и передающих энергию в общественную сеть, генерируемое на балконе электричество идет другим путем. Мини-системы подают свою энергию непосредственно в цепь квартирной или домовой установки. В общественную сеть поступает только то, что сами жители не потребляют. «Балконные электростанции» также предлагают возможность использовать возобновляемую энергию тем, у кого нет собственной крыши.

Фото: Adobestock. Навесной солнечный модуль на балконе многоквартирного дома

В целом, как монтаж, так и ввод в эксплуатацию навесных балконных фотоэлектрических систем выполняются быстро и легко. Для начала нужно выяснить, под каким углом лучше располагать солнечные панели, чтобы эффективность была максимальной. Затем они должны быть закреплены в определенном месте и не должны шататься. Несмотря на название, фотоэлектрические балконные парапеты также можно крепить к фасадам или крышам. Крепление к стенам, конечно, немного сложнее, так как в этом случае придется просверливать отверстия. Крепить PV-панели к балкону намного проще.

Затем подключается инвертор – это элементарная часть солнечной электростанции, с помощью которой постоянный ток преобразуется в переменный. Сами солнечные элементы всегда производят постоянный ток, а бытовым приборам нужен переменный ток. Рядом с парапетом должна быть безопасная розетка, к которой можно подключить мини-электростанцию. Кроме того, в розетке должен быть автоматический выключатель. Сила тока вилок не должна превышать 16 А, максимально допустимая активная мощность составляет 3,3 кВт.

Что касается размеров балконной фотоэлектрической установки, то единого регламента нет. В общем, с очень большой системой можно генерировать больше энергии, чем с меньшей. Например, на большой террасе солнечные парапеты могут достигать нескольких метров в длину. На этапе покупки важно просчитать, поместится ли вообще на балконе солнечная батарея больше определенного размера, а также насколько удобно будет за ней ухаживать.

Жильцам не следует подходить к установке «балконной электростанции» как к спонтанной акции. Бесспорно, эксплуатация фотоэлектрических систем наиболее целесообразна на балконах, выходящих на юг. К сожалению, в некоторых домах условия освещения на балконе несколько неблагоприятны. На него попадает недостаточно дневного света – например, потому что этажом выше находится балкон. Также есть регионы, где особенно мало солнечных часов в году, поэтому предварительно необходимо провести анализ затрат и результатов.

Рекомендуем прочесть: Остекление балконов – бизнес-возможность для застройщика

Фотоэлектрический балконный парапет – окупается ли такая энергетическая независимость?

По сути, цель разработчиков состоит в создании минимально возможной фотоэлектрической системы: модуль (или несколько) подключается напрямую к розетке через микроинвертор. Теоретически, любой может установить это устройство на свой балконный парапет. Другое дело, должны ли все это делать. Действительно ли система производит столько электроэнергии, что цена покупки и установки уравновешивают друг друга?

Исследователи из Университета прикладных наук в Розенхайме решили найти ответ на этот вопрос. Они изучили устройство Solarrebell (Солнечный мятежник), состоящее из китайского модуля на 250 Вт и изготовленного в Словакии микроинвертора, который может преобразовывать 260 Вт. Результаты исследования оказались достаточно интересными. На зеленом поле, расположенная под углом 36 градусов по отношению к солнцу система произвела удельную мощность 1064 ватт-часов на ватт. Это соответствует обычным системам с цепными инверторами.

Фото: Indielux. Эффективность PV-устройств выше на южных балконах

Но исследователи хотели узнать: стоит ли оно того для собственного потребления? Для этого они смоделировали использование фотоэлектрических парапетов на балконах с южной ориентацией, то есть выходящих на юг, юго-запад и юго-восток. Как объяснил ученый из Розенхайма, в год можно использовать максимум около 245 киловатт-часов солнечной энергии, зимние показатели вряд ли стоят упоминания из-за небольших площадей солнечных модулей.

В симуляциях Университета прикладных наук солнечный балконный модуль уже в феврале отдавал до 15% генерируемой энергии в домашнюю сеть. Летом доля увеличилась до 88%. Однако до 45% энергии тратилось впустую по выходным или в конце лета. Даже при очень благоприятном соотношении между производительностью и нагрузками пользователь всегда немного теряет.

Согласно расчетам Rosenheim, прибыльность в значительной степени определяется потерями на входе. Чтобы инвестиции окупились, одиноким людям требуется от 8 до 12 лет, а для семей – от 5 до 8 лет. Чтобы полностью перейти на питание от солнечной энергии в квартире, потребуется аккумулятор энергии.

Таким образом, не стоит слишком завышать ожидания доходности от балконных модулей. Потому что к вертикально установленным панелям применим тот же опыт, что и к солнечным фасадам. Хороший фотоэлектрический фасад использует только около 70% номинальной мощности модулей. С другой стороны, преимущества подключаемых солнечных батарей очевидны в случае перебоев и длительного отключения электроэнергии. Для продолжения работы после сбоя в сети требуется только небольшой накопитель, который продолжает снабжать систему энергией.

Рекомендуем прочесть: Стеклянный парапет для французского балкона – особенная конструкция

Остекление балкона с интегрированными солнечными модулями – ещё перспективнее

Невзирая на целый ряд преимуществ, навесные PV-устройства имеют и несколько важных минусов. Во-первых, если балконы используются для установки солнечных модулей, их хорошо видно снаружи. Даже при простом креплении, например, на балконных перилах, такая система может изменить внешний вид фасада, поэтому для этого требуется согласие арендодателя. А общий запрет на самовольную установку остекления балконов и кондиционеров на объект жилой недвижимости может в некоторых случаях вообще воспрепятствовать использованию фотоэлектрической системы.

С другой стороны, большинство людей используют солнечную энергию, генерируемую от парапета, для собственных нужд. Это позволяет им жить более самодостаточно, поскольку они больше не зависят от электрических сетей и поставщиков. Но у некоторых квартиросъёмщиков часть энергии подается в общую сеть, а для этого уже требуется пройти дальнейшие регистрации, а также зарегистрироваться в налоговой инспекции.

Другое дело, когда крупные застройщики оборудуют балконы фотоэлектрическими парапетами стандартно. Тогда солнечная система фактически относится к квартирной электросети, т.е. финансируется арендодателем или собственником – например, в дополнение к солнечной системе на крыше. Тогда балконные PV-модули уже можно включать в планировку здания или в реновацию фасада.

Фото: Balco. Облицовка балконных парапетов из кристаллических солнечных модулей с призматическим стеклом

Например, немецкий производитель балконных систем уже включил в ассортимент линейку парапетов со встроенными фотоэлектрическими элементами. Облицовка балконного парапета состоит из кристаллических солнечных модулей с призматическим стеклом. Элементы парапета обрамлены сборной алюминиевой базовой конструкцией, образующей балкон. Как правило, PV-модули полупрозрачны, так что дневной свет может проходить сквозь них, и при этом гарантируется конфиденциальность. В отличие от навесных панелей они довольно незаметны и даже дополняют внешний вид здания.

Система использовалась, например, в жилом комплексе в Швайнфурте. В рамках реконструкции здание получило 66 застекленных балконов с фотоэлектрическими парапетами. Чтобы придать фасаду разнообразный вид, балконные парапеты были разделены на четыре поля, а фотоэлектрические элементы выполнены в трех цветах. При этом вырабатываемая энергия подается в сеть как от солнечного фасада и не используется для собственных нужд жильцов.

Рекомендуем прочесть: Концепция будущего в остеклении фасадов – Closed Cavity Facade

Эра регенеративной энергии – стимул для рынка СПК

Солнечная энергия с балкона пользуется все большей популярностью в условиях нынешнего энергетического и климатического кризиса. Эти небольшие солнечные системы всё чаще можно встретить на балконах многоквартирных домов в Европе. Арендаторы также хотят стать немного более независимыми от рынка электроэнергии с помощью солнечных мини-систем. Сторонники данной инициативы считают, что наступила эра регенеративной энергии, и каждый должен иметь возможность участвовать в этом процессе.

Фото: Laudeley. «Балконная электростанция» влияет на внешний вид здания

Эффективность балконных PV-устройств на сегодняшний день признали такие страны, как Португалия, Австрия и Швейцария, где, по данным на 2018 год, уже работало около 200 000 таких систем. По оценкам Немецкой ассоциации солнечной энергии DGS, в Германии их было около 20 000, но после принятия соответствующих законодательных поправок, программ субсидирования и налоговых льгот спрос значительно возрос.

Как подсчитали немецкие эксперты, с «балконной электростанцией» мощностью 600 Вт домохозяйства могут сэкономить от 100 до 200 евро в год, в зависимости от ориентации балкона и угла падения солнечных лучей. С ростом цен на электроэнергию в перспективе экономия будет еще больше. Их широкое использование в немецких квартирах может сократить выбросы CO2 на 50 миллионов тонн к 2030 году и помочь пользователям сэкономить несколько сотен евро на оплате электроэнергии в год в течение 25 лет.

Балконные солнечные системы открывают совершенно новые группы пользователей в сфере фотовольтаики, а рынку СПК позволяют расширить ассортимент предлагаемых услуг. Для изготовления фотоэлектрических панелей в России есть все возможности, а интегрированные в парапет солнечные модули позволят возводить энергетически самодостаточные здания с большим конкурентным преимуществом на рынке недвижимости.

Рекомендуем прочесть: Совершенствуем запуск новых продуктов или услуг на рынок – метод design thinking

Подготовлено редакцией tybet.ru по материалам haustec.de.

Размещение и использование (полностью или частично) данного материала допускается только при наличии активной гиперссылки на tybet.ru