Солнечные батареи для теплицы: быть или не быть?

Установка солнечных батарей  на промышленные тепличные комплексы для их освещения является широко распространенной практикой во многих южных и африканских странах. В Европе солнечные панели тоже находят применение, но все же они не столь часто используются из-за особенностей климата. На что же нужно обратить внимание, решив оборудовать свою теплицу солнечными батареями?

Инвестирование в альтернативные источники энергии пока что кажется рисковой затеей для России — ведь наша страна богата относительно недорогим природным газом, который можно использовать для отопления, а преобразование солнечного света в электричество, которое можно использовать, например, для досветки, пока является достаточно дорогой технологией, которая слишком долго будет окупаться.

Итак, основными преимуществами солнечных батарей являются:

-экологичность

-бесплатная и бесконечная солнечная энергия

-долгий срок службы солнечных панелей (около 50 лет)

-вполне может быть выгодно для жарких и солнечных регионов

Тем не менее, есть ряд факторов, которые многие не учитывают. Например:

-расположение теплицы

На солнечную энергоэффективость значительно влияет расположение теплицы, т. к. если вблизи неё есть крупные строения или деревья, по нескольку часов в сутки отбрасывающие тень, эффективность батарей будет снижаться. Также нужно учитывать, что разные виды солнечных батарей по разному реагируют на затемнение: поликристаллическим панелям тень не так страшна, хоть она и снизит их продуктивность, а вот работу монокристаллической панели тень остановит полностью. Также стоит учитывать расположение теплицы относительно сторон света так, чтобы солнечный свет попадал на батареи в течение всех дневных часов, включая ранние утренние часы — чем больше батареи будут «в деле», тем эффективней будет производство электричества и работа системы отопления.

-уход за солнечными батареями

С одной стороны кажется, что солнечные батареи вовсе не требуют никакого ухода — их устройство максимально простое, у них нет подвижных и склонных к частой поломке деталей. Да, монолитная система солнечных батарей является надежной и прочной конструкцией, которая редко дает сбой при отсутствии намеренных механических повреждений. Единственное, что потребуется — мыть батареи от пыли и других возможных загрязнений как можно чаще, так как пыль на их поверхности может снизить энергоэффективность аж на 7-10%. Мыть солнечные батареи можно из обычного шланга, однако тут стоит подумать, сколько на это будет уходить воды, и соразмерны ли затраты на мойку с выгодой от сэкономленного электричества. Так, например, если теплица расположена близко к дороге, пескам или недалеко ведется какое-либо строительство, мытье батарей может стать еженедельной обязанностью вашего персонала.

-необходимое количество солнечных батарей

Часто задумываясь об оснащении тепличного комплекса солнечными батареями не всегда понятно, сколько их именно потребуется. Для того, чтобы понять примерно, насколько большая установка вам потребуется, оцените свой средний счет за электричество и посчитайте, сколько в среднем кВт тратится в теплице ежедневно. Полученное число кВт умножьте на 0,25 — полученное значение и будет ориентировочной мощностью системы.

Например, на 100 кв.м. ежемесячно тратится 1200 кВт в месяц, то есть 40 кВт в сутки. Умножаем 40 кВт на 0,25, получается, что на каждые 100 кв.м. теплицы нам потребуется несколько солнечных батарей общей мощностью 10 кВт. В среднем, это около 65-67 панелей площадью порядка 75 кв.м. Стоить продумать расположении панелей так, чтобы они не затемняли растения в теплице.

-инсоляция

 Инсоляция – это облучение солнечными лучами поверхности или пространства. При планировке теплицы важно учитывать климатические особенности региона и знать, сколько солнечных дней в год будет доставаться вашей «зелёной» теплице. Понятно, что при таком раскладе строить теплицу с солнечными батареями в северных регионах невыгодно.

Для расчета инсоляции пользуются двумя основными видами методов: геометрическими (куда и с какого направления, в какое время дня и на протяжении какого времени поступает поток солнечных лучей) и энергетическими (определяют плотность светового потока и высчитывают его эффективность в световых единицах измерения).

Так, чем выше уровень инсоляции в районе расположения теплицы, тем больше электроэнергии может генерировать меньшее число панелей. Получается, что при расположении теплицы, например, на северо-западе, для достижения нужной мощности потребуется большее количество батарей, чем теплице, расположенной на юге.

-стоимость

Несмотря на то, что стоимость солнечных батарей значительно упала в последние годы благодаря развитию «зеленых» технологий, расходы на их покупку и систему преобразования энергии в электричество еще достаточно высоки. Часто расходы на солнечные батареи исчисляются в сотнях тысяч долларов, поэтому многие, в том числе и европейские тепличные хозяйства, используют их как дополнительный, а не основной, источник питания. В качестве альтернативного источника питания, например, с весны до начала осени, батареи могут быть полезны — однако насколько быстро они окупятся в этом случае, позволят сказать лишь индивидуальные подсчеты.

-замена и утилизация

Как писалось выше, срок службы у солнечных батарей достаточно долгий, около 50 лет. Замена аккумуляторов проводится каждые 7-10 лет (в зависимости от интенсивности эксплуатации), замена контроллеров потребуется каждые 15 лет. В России сейчас достаточно мало предприятий, принимающих на переработку старые солнечные батареи, тем не менее, спрос на них есть и каждый год он растет, что связано с большим количеством редких металлов, входящих в их состав. Тем не менее, нужно быть готовым к тому, что отработавшее свое батареи придется отвозить на утилизацию в другой регион.

В целом, использование солнечных батарей является интересным и экологичным решением, но, к сожалению, не совсем подходит для большинства регионов России. Наиболее эффективно солнечные батареи будут работать на территории Узбекистана, Казахстана, в Краснодарском крае, Крыму. Также при нынешней стоимости газа, срок окупаемости солнечных батарей может равняться их жизненному циклу (то есть, около 30-40 лет). Перед их установкой на уже готовый комплекс потребуется его частичное переоборудование. В случае, если идея с использованием солнечных батарей прочно засела в мыслях, можно попробовать использовать их либо как дополнительный источник питания или взять в аренду — некоторые компании предоставляют все необходимое оборудование «в прокат» - и, если эта технология зарекомендует себя отлично в конкретном проекте, можно задуматься о ее применении на постоянной основе.

Если солнечный свет планируется использовать не в качестве замены электричеству, а для отопления, то лучше применять гелиоколлекторы (солнечные коллекторы). Такие устройства не производят электричество, зато позволяют эффективно обогревать теплицу и нагревать воду даже до кипения и при отрицательной окружающей температуре. Эти установки работают по принципу "термоса" и имеют длительный срок службы (около 30 лет).