Черепица с солнечными батареями: как это работает
Черепица из солнечных батарей — излюбленный строительный материал среди тех, кто старается экономить на электричестве и заботится об экологическом будущем планеты. За двадцать лет фотоэлементы на крышах стали привычным делом для жителей южных регионов.
Современные технологии позволяют устанавливать солнечную черепицу и в северных широтах. Черепица с солнечными панелями вполне может справиться с отоплением и освещением небольшого загородного дома.
Как это работает?
Технология солнечных батарей в виде черепицы подразумевает интеграцию фотогальванических модулей и строительных материалов.
Проще говоря, на отдельных фрагментах черепицы располагаются миниатюрные солнечные батареи, которые вырабатывают электроэнергию. Фотоэлементы, составляющие основу таких батарей, улавливают кванты излучения солнца и преобразуют их в свободные электроны электрического тока. Этот процесс известен в физике как фотоэффект.
Чаще всего в производстве фотоэлектрических батарей используется прочный кристаллический кремний. Конкуренцию ему составляют набирающие популярность в последнее время поликристаллические полупроводниковые материалы, из которых изготавливаются более дешёвые тонкоплёночные панели.
Преимущества системы
Черепица с солнечными панелями одновременно совмещает в себе ценные свойства компактного генератора электричества и надёжного кровельного материала. Она ничуть не уступает по своим потребительским характеристикам обычной черепице, при этом солнечные батареи не портят внешний вид здания.
Относительно лёгкие солнечные батареи в виде черепицы не утяжеляют кровлю. Не стоит бояться, что под их весом произойдёт обрушение крыши. Не менее прочная, чем обыкновенная, солнечная черепица способна вынести любые капризы погоды, будь то шквальный ветер, снежная буря или град.
Фоточерепица легко и быстро монтируется и надёжно держится на крыше. При соответствующем креплении черепица из солнечных панелей прослужит не менее двух десятилетий.
Виды солнечной черепицы
Панели солнечных батарей представлены на рынке строительных материалов в трёх конфигурациях:
- в виде твёрдых ударопрочных модулей, сопоставимых по размерам с обычной черепицей;
- в виде полужёстких модулей, содержащих несколько фотоэлементов из кремния и превышающих по размеру обычную черепицу;
- в виде тонких модулей, покрытых полупроводниковой плёнкой из поликристаллических материалов, равных по размерам и гибкости элементам обычной черепицы.
Монтаж солнечной черепицы
Технология установки фотогальванической черепицы не отличается от обычных работ по монтажу кровли. Важно только не забыть по окончании подключить фотоэлементы черепицы к общим инженерным системам строения.
Отдельные солнечные батареи в черепице связывают между собой проводами, перекидывая их под крышей. Так образуется единый электрогенератор, ток с которого проходит через преобразователь и становится переменным током стандартной частоты. Полученная энергия идёт на нужды дома, а её избыток (при условии параллельного подключения к внешним сетям) может направляться в городские сети.
Уход за системой
Чтобы система фотоэлектрических модулей в виде черепицы бесперебойно функционировала многие годы, на этапе установки кровли нужно предусмотреть защитные меры от воздействия внешних факторов среды. Пыль, дождь, снег, град и листва не нанесут солнечной черепице вреда, если вдоль конька крыши проложить тонкую перфорированную трубку. Через неё будет подаваться тёплая или холодная (в зависимости от времени года) вода, которая будет постепенно размывать слой грязи и осадков, освобождая доступ света к фотоэлементам. Такие меры помогут увеличить эффективность и продлить срок эксплуатации энергогенерирующей системы.
Фотогальваническая или солнечная черепица
Дом со своими ресурсами теперь стал более доступным, в строительной сфере была разработана уникальная кровля, способная аккумулировать солнечную энергию и превращать ее в электрический ток. Теперь, всего один материал может выполнять сразу две роли, кровли и солнечных батарей.
Подорожание электроэнергии заставляет людей задуматься об альтернативе или искать более выгодные пути. Установка обычных солнечных батарей на крыше не всегда возможна, они тяжелые, а вся конструкция довольно громоздкая и портит внешний вид дома. Фотогальваническая (солнечная) черепица стоит не дешево, но все-таки цена ниже, чем у солнечных батарей и электричества вырабатывается намного больше, плюс вы получаете крепкую и долговечную крышу для своего дома.
Посмотрите видео об особенностях фотогальванической черепицы
Из чего состоит материал?
Это небольшие листы длиной 2,88 м и шириной 44,5 см из битумного материала, на который крепятся фотогальванические элементы, состоящие из гальванических ячеек, сформированных несколькими слоями аморфного кремния.
Каждая ячейка соединена диодами, а уже к листам выведен общий кабель, который на стыке пломбируется специальными накладками. Лицевая сторона солнечной черепицы, так ее еще называют, покрыта защитным слоем из полимерных веществ, который бережет изделие от негативной внешней среды.
Фотогальваническая черепица довольно гибкий материал и подходит для всех видов крыш. Ее можно комбинировать с другими кровельными материалами в таком случае черепицу эффективнее уложить с южной стороны, хотя она прекрасно вырабатывает электроэнергию в пасмурную погоду и при рассеянном свете.
Главные достоинства фотогальванической (солнечной) черепицы
Кровля способная вырабатывать электричество не является хрупким и тонким материалом также многие заблуждаются, когда считают, что за такой крышей нужен особый уход. Ее создатели продумали все эти детали, а ознакомившись с преимуществами фотогальванической черепицы, вы все сможете понять сами.
• Высокая прочность – по такой кровле можно спокойно ходить, ее не задевает снег, дождь и град, а после такой погоды не образовываются царапины и трещины.
• Простой монтаж – листы легкие и гибкие, потому не нужно делать никаких укреплений для несущих конструкций.
• Ненужность ухода – крыша из такого материала очень стойкая и никогда не потребует ремонта, а все загрязнения уйдут после дождя сами.• Не отражает солнечные лучи – в составе нет стекла и зеркальных компонентов, потому такая поверхность не способна создавать блики.
• Вырабатывает электроэнергию – при плохих погодных условиях, утром и вечером энергия все равно производится примерно 60% от полной возможности.
Фотогальваническая черепица не должна пугать ценой, посмотрите на материал с другой стороны. Вы получаете надежную и качественную кровлю на долгие годы, плюс автономно обеспечите себя электричеством, спустя несколько лет кровля полностью окупится и продолжит функционировать только уже на вашу прибыль.
Поделиться:Солнечные батареи в виде черепицы, кровля зданий на их основе
Многочисленные солнечные панели, установленные на крышах зданий и сооружений, точно так же, как и спутниковые антенны, вряд ли делают эти здания эстетически привлекательными как в городах, так и в деревнях. В стремлении устранить этот недостаток, инженеры, работающие в этой области, создают новые формы фотопреобразователей, принципиально отличающиеся от традиционных. Появились покрытия из так называемых ячеек Гретцеля, из полимерных пленок, появились солнечные батареи в виде черепицы. Это решение показалось настолько удачным, что сразу несколько производителей в мире решили осваивать это направление.
Интегрированные фотоэлектрические материалы – перспективное направление фотовольтаики
Научные центры ведущих производителей элементов солнечной фотовольтаики, разрабатывая новые полупроводниковые фотоэлектропреобразователи, передали в производство новые материалы, которые позволили выйти на принципиально новые решения в энергообеспечении зданий и сооружений. Эти материалы получили название «интегрированных фотоэлектрических (ИФЭМ)». Их назначение – использование в различных конструкциях кровли, фасадов, окон. Главное отличие этих материалов от обычных заключается в том, что, если обычные стройматериалы служат для крепления на них фотоэлектрических преобразователей, то интегрированные материалы сами преобразуют энергию солнечного света в энергию электрическую.
ПХВ-мембрана с интегрированными фотоэлектрическими преобразователями
Строители, получив в свое распоряжение интегрированные материалы, смогли существенно пересмотреть свои подходы к проектированию зданий и сооружений. Во-первых, появилась возможность снизить стоимость проектируемых объектов за счет того, что не нужно упрочнять основные несущие конструкции для крепления традиционных солнечных панелей. Во-вторых, сами интегрированные материалы, имея разнообразную структуру, окраску, функциональность, прекрасно могут вписываться в любой архитектурный облик здания, являясь более привлекательными с эстетической точки зрения, нежели традиционные гелиевые панели.
Кровля зданий на базе интегрированных фотоэлектрических материалов
В результате исследований и экспериментов было установлено, что для плоских крыш целесообразней использовать рулонные интегрированные материалы с тонкопленочными фотоэлектропреобразователями. Разработка дешевой технологии получения тонкопленочных модулей на базе селенида меди и индия (CIS), а также селенида меди, индия и галлия (CIGS) открыла для строителей широкие перспективы применения этих материалов. Сейчас промышленность может выпускать гелиевые модули площадью до двух и более квадратных метров, причем эти модули могут иметь различную фактуру поверхности и практически любого цвета, при этом модули эти могут выпускаться и в виде рулонов.
Интегрированная солнечная фотомембрана Solar Roof
Эти модули без каких-либо проблем могут быть нанесены практически на любую основу и способны генерировать электрический ток достаточно высокой мощности.
У этих гибких тонкопленочных фотоэлектрических модулей есть еще одно неоспоримое преимущество перед традиционными гелиевыми панелями – их небольшой вес. Один квадратный метр такого модуля весит чуть менее пяти килограммов. При таком весе нагрузка на конструкцию кровли уменьшается более чем в пять раз по сравнению с обычными солнечными батареями. Укладка таких модулей практически не отличается от укладки обычных модулей. Отличие заключается лишь в том, что после укладки модулей требуется подключить фотопреобразователи к энергосистеме здания.
Подключение солнечной черепицы к энергосистеме дома
Это подключение может быть либо через контроллер заряда к аккумуляторной батарее, либо через сетевой инвертор напрямую к электросети. Кровли из таких модулей достаточно долговечны. Срок их эксплуатации оценивается в 30 – 40 лет. Но строительные компании на изготовленные «солнечные крыши» обычно дают гарантию на 25 лет.
Для наклонных (скатных) крыш рекомендуется использовать гелиевые модули, выполненные в виде черепицы. Это так называемая «солнечная черепица», которая внешне очень похожа на обычную гибкую битумную черепицу. Такая черепица впервые в мире была изготовлена компанией Dow Chemical Company.
Солнечная черепица компании Dow Chemical
Сейчас в мире выпускается множество видов гелиочерепицы, причем количество этих видов увеличивается очень быстро. Солнечные фотоэлектропреобразователи выпускаются в виде жестких модулей, имеющих форму и размеры обычной черепицы. Выпускаются они также в виде конструкций с полужесткой структурой и несколькими кремниевыми солнечными ячейками, с габаритами, несколько превышающими габаритные размеры обычной черепицы. Ну, а новые фотоэлектрические преобразователи на базе тонких пленок выпускаются вообще в том виде, который пожелает заказчик, но при этом по размерам и по гибкости идентичны обычной черепице.
Солнечная черепица от ведущих производителей
Как уже было сказано, самым первым производителем солнечной кровельной продукции была американская компания Dow Chemical Company, которая в 2005 году представила свои первые образцы гелиевых фотопреобразователей, выполненных под черепицу. Свое детище компания назвала «Powerhouse» — «Электростанция». Нужно отметить, что по состоянию на конец 2005 – начало 2006 годов стоимость этой черепицы была значительно выше стоимости традиционных солнечных панелей. Но очевидная перспектива широкого применения этих модулей, которые легко могут быть интегрированы практически в любую черепичную крышу, была по достоинству оценена специалистами и другими потенциальными производителями.
Американская компания Centrain Teed, будучи главным конкурентом компании Dow Chemical в изготовлении солнечной битумной черепицы, применила для производства своей продукции фотоэлектрические преобразователи Uni-Solar, которые были предложены компанией United Solar Ovonic Corporation. Эти преобразователи состоят из трехслойного аморфного кремния, причем каждый слой последовательно осаждался на гибкую металлическую подложку. Преобразователи Uni-Solar наиболее распространены сейчас у фирм-изготовителей гелиевой черепицы.
Солнечная черепица Tegosolar
Именно их использует для производства фотоэлектрической черепицы итальянский концерн Tegola Canadese S.p.A. Назвав свою солнечную продукцию «Tegosolar», концерн предложил ее не только на европейском рынке, но и в России, а также в некоторых других странах СНГ. При изготовлении черепицы концерном используется фотопреобразователь типа PVL68, максимальная выходная мощность которого равна 68 ваттам.
Строения с черепицей Tegosolar
Преобразователи Uni-Solar при этом герметично ламинируются полимерами, стойкими к механическим воздействиям. Внешняя сторона покрывается полимером Tefzel, который свободно пропускает лучи в ультрафиолетовой части спектра, а с внутренней стороны – пленкой EVA.
Насколько быстро гелиевая фотовольтаика завоевывает все новые и новые рубежи, проще всего проследить за динамикой изменения стоимости одного киловатта, вырабатываемого при преобразовании солнечной энергии в энергию электрическую. Если совсем недавно $1 за один киловатт считалась фантастической и недосягаемой ценой, то сегодня ведущие производители выпускают компоненты, генерирующие солнечное электричество по цене $0,0299 за один киловатт. И это не только традиционные солнечные кремниевые панели, но и кровельные материалы, солнечная черепица.
Альтернативные источники энергии — фоточерепица или солнечная (фотогальваническая) черепица.
Техногенные катастрофы на АЭС в Чернобыле и Фукусиме, прогнозируемое исчерпание запасов и беспокойство за будущее в связи с изменением климата привело к тому, что правительства и частные компании многих стран начали вкладывать значительные суммы в разработку альтернативных источников энергии. Также начали предоставлять ощутимые льготы тем, кто принял решение воспользоваться этими разработками. И результаты не заставили себя долго ждать.
Кто сегодня не мечтает о доме, вырабатывающем собственные ресурсы? На самом деле, в нынешний век, нет ничего невозможного в этом плане, и с появлением новейших разработок, стало возможным получение электроэнергии путём монтажа на крышу специального кровельного материала — солнечной (фотогальванической) черепицы.
За миллиарды лет солнце выработало столько энергии, что трудно себе это представить. Однако мы все еще пытаемся «залезть» глубоко под землю с целью обеспечить свою жизнь ископаемыми источниками энергии, не замечая такой замечательный источник альтернативной энергии как солнце. Представьте себе покрытие крыши вашего жилого дома которое сможет вырабатывать к примеру электроэнергию для ваших бытовых приборов и освещения, а то и вовсе обеспечить вас альтернативным источником электричества.
Сегодня солнечные батареи стали реальным конкурентом традиционным источникам электроэнергии. Используют их как для сооружения мощных электростанций, так и для обеспечения электричеством загородных домой или даже отдельных фонарей. Развитие производства солнечных батарей привело к появлению фотогальванической черепицы.
Идея использовать небольшие отдельные солнечные модули в виде черепицы очень привлекательна. Во первых если при строительстве нового дома вы рассчитываете на установку солнечных модулей для получения электричества, то заложив в свой проект использования подобных модулей сможете сэкономить. Это явно дешевле, чем вы сначала покроете свою крышу обычной черепицей, а затем станете на эту же площадь или часть площади в зависимости от ваших потребностей в альтернативной энергии положить дорогостоящие солнечные панели. Плюс при подобном неудачном решении вам надо будет раскошелится на дополнительные расходы по монтажу на поверхность новенькой металлочерепицы, а так одним выстрелом вы сможете убить сразу двух зайцев. Во вторых эта система солнечных панелей имеет очень гибкую модульную систему, сколько солнечных батарей модулей использовать десять или укрыть ими всю поверхность решать только вам. Ну и в третьих это то, что подобные солнечные батареи выступают как самостоятельные элементы дизайна и не портят внешний вид, а при творческом подходе дизайнеров и инженеров станут настоящим произведением искусства.
Фотогальваническая черепица появилась в результате объединения фотоэлектрических ячеек с элементами черепичной кровли. Такая черепица способна одновременно генерировать электрический ток подобно солнечной батарее и защищать здание аналогично классической черепице. При этом дизайн крыши здания не нарушается чужеродными элементами.
Основным элементом любой солнечной батареи являются фотоэлементы, которые напрямую преобразуют кванты падающего солнечного излучения в свободные электроны электрического тока за счет фотоэффекта (кстати, именно за разработку теории этого явления А. Эйнштейн и был удостоен в 1921 году Нобелевской премии). Для изготовления фотоэлементов используются различные полупроводники, перспективность которых определяется стоимостью изготовления и эффективностью преобразования в электричество солнечной энергии.
На данный момент ведущие позиции все еще прочно удерживают фотогальванические панели с фотоэлементами на основе кристаллического кремния. Но к ним уже вплотную приближаются тонкопленочные батареи.
Кровельные панели ИФЭМ можно разделить на два вида:
1. Рулонные полимерные материалы с тонкопленочным интегрированным фотоэлементом. Они используются преимущественно на плоских крышах.
2. Фотоэлектрические модули в виде черепицы, которые устанавливают на скатной кровле.
Особенности солнечной черепицы
Когда появились первые рулонные солнечные батареи, они сразу стали очень популярны среди владельцев частных домов. Такие рулонные панели покрыты сверху тонкой фотоэлектрической пленкой с напылением из меди, индия и галлия. Эти вещества активно преобразовывают полученную солнечную энергию в световую электрическую.
В США, Японии и Западной Европе активно выпускают рулонные фотоэлементы для отделки кровли. Расцветка и фактура таких модулей может быть самой разной. Эта особенность позволяет сочетать такую кровлю с разнообразными дизайнерскими решениями при оформлении домов.
Несомненное преимущество тонкопленочных фотоэлектрических систем это их небольшой вес. Он достигает 4,9 килограмм на квадратный метр площади кровли. Таким образом нагрузка на конструкцию остается минимальной.
Еще один тип фотоэлектрических строительных материалов – фоточерепица. Внешне она напоминает битумную черепицу. Она изготовлена в виде жестких модулей определенных размеров по параметрам стандартной черепицы. Фоточерепица может быть представлена в виде полужесткого материала и содержать в себе несколько солнечных кремневых батарей.
Новейшей разработкой среди всех солнечных модулей является тонкопленочная технология, соответствующая размерам черепицы 12*86 см и отличающаяся хорошей гибкостью.
Монтаж любой фоточерепицы не представляет особого труда. Она крепится так же, как другие материалы для кровли. Однако после установки такой черепицы необходимо подключить фотоэлементы солнечных батарей к инженерной системе дома. Это легко сделать, если монтажные работы осуществляют специалисты.
Фоточерепица может прослужить эффективно до 40 лет. Однако многие производители дают гарантию всего на 25 лет, поскольку этот строительный материал с солнечными батареями еще не опробован долгим временем эксплуатации.
До недавнего времени, несмотря на более низкие затраты на их производство, они существенно уступали кристаллическому кремнию в эффективности преобразования.
Однако за последнее десятилетие достижения ученых и инженеров позволили как существенно удешевить технологию производства тонкопленочных панелей, так и увеличить эффективность преобразования их фотогальваническими ячейками солнечной энергии.
Конкурентоспособность солнечных батарей по сравнению с традиционными источниками электроэнергии принято оценивать в затратах на производство 1 Вт номинальной мощности. Снижение стоимости тонкопленочных фотогальванических элементов до уровня 1 $/Вт позволило начать их активное коммерческое использование для изготовления различных изделий – от фотогальванической черепицы до небольших зарядных устройств автономных устройств (например, садовых фонариков).
Солнечная черепица
Солнечная черепица представляет собой небольшой по размерам кровельный материал на основе битумных материалов. Если говорить о размерах солнечной черепицы, то, как правило, чаще всего они не превышает длину 2,88 метра и ширину в 44,5 сантиметров.
Солнечная черепица позволяет получить от 1 до 100 кВт и более. Мощность одной черепицы 9W. В одном кв.м. 9 штук солнечных черепиц. В теневой части кровли укладывается рядовая черепица, без фотоэлементов. Система обеспечивает как абсолютно автономное, так и синхронизированное с внешним электроснабжением, что значительно снижает стоимость затрат.
На поверхности солнечной черепицы закреплены фотогальванические элементы, которые как раз и преобразовывают энергию солнца в электроэнергию для бытового использования.
В свою очередь, фотогальванические элементы солнечной черепицы состоят из множества ячеек, каждая из которых соединена диодами, выводящими в один кабель. С лицевой стороны, солнечная черепица надёжно защищена от вредного воздействия окружающей среды слоем полимерного вещества.
Установка Солнечной черепицы
Регулярные солнечные панели как правило, состоят из 40 фотоэлементов, установленных в массивах между 10-20 панелей в типичной системе дома.
Панели могут быть установлены на существующие конструкции крыши, или разместиться в любом месте преимущественно на солнечному свету. Фотоэлектрические черепицы с другой стороны, являются неотъемлемой частью конструкции крыши, заменив регулярную черепицы, чтобы служить двойной цели: как отталкивающие воду, снег, град и ветер, поглощая энергию солнца в роли источника энергии .
Замене существующей черепицы с фотоэлектрическими плитками может быть весьма дорогостоящими, при строительстве нового дома это может быть весьма экономически эффективным в долгосрочной перспективе, поскольку это экономит на стоимости черепицы, и предлагает значительную экономию расходов на электроэнергию.
Основными же преимуществами использования солнечной черепицы, являются:
1. Достаточная механическая прочность. Не стоит думать, что солнечная черепица очень хрупкий материал, по которому нельзя ходить, напротив. Солнечная черепица имеет достаточную прочность и на неё легко можно наступать, не боясь повреждений.
2. Лёгкий монтаж, который практически ничем не отличается от монтажа обычной металлочерепицы Ruukki Monterrey или любой другой.
3. Долгий срок эксплуатации солнечной черепицы ещё одно её весомое преимущество.
4. Солнечная черепица не отражает солнечные лучи, поэтому на ней не будут видны блики.
5. Такая кровля способна вырабатывать электроэнергию и, пожалуй, это главный её козырь.
6. Фоточерепицу легко можно сочетать и с другими различными кровлями. С солнечной стороны фоточерепица, а с другой к примеру гибкая черепица. Исключительные особенности гибкой черепицы позволяют надёжно защитить крышу и значительно улучшить её эстетичность.
Что может, не понравится:
1. Низкое КПД, это касается всех солнечных батарей, они способны преобразовать всего до 14% солнечной энергии. А в северных частях страны их установка вообще не целесообразна в виду низкой интенсивности солнца (для получения 1 кВт электроэнергии необходимо минимум 15 черепиц, которые займут площадь 16 – 17м2 крыши)
2. Цена хотя и существенно снизилась, но тем не менее. Не всем по карману выложить 500 у.е. за одну черепицу, а для одного кВт/ч нам придется раскошелиться на 7500 у.е. И это только за элементы. А блок управления, а аккумуляторы?
Итак, можно подвести итог. Солнечная черепица, безусловно, очень хорошая идея. Проблема скорее заключается в периоде самоокупаемости такой черепицы, а судя по суммам – он далеко не маленькая. Это технология себя оправдает, если иметь домик в труднодоступных местах, где подключение электроэнергии по стоимости будет сопоставимо с затратами на такую черепицу. Да еще и домик нужен поближе к экватору, хотя бы в Сочи. В любом случае это либо технологии для обеспеченных людей, либо для будущего, когда производство таких кровельных покрытий будет существенно дешевле. Но будем надеяться, что уже в недалёком будущем, у каждого второго землянина на крыше дома, будет свой, бесплатный источник получения электроэнергии.
Как работает солнечная черепица, особенности установки и виды нового кровельного изделия
Фотоэлектрическая черепица, называемая также солнечной, функционирует аналогично солнечным панелям, которые сегодня часто используются для энергоснабжения домов. Главное различие между ними в сборке. Если традиционные солнечные модули крепятся над существующей крышей, то солнечная черепица является полноценной частью строительной конструкции и выглядит, как и обычная кровля.
Стоит отметить, что солнечная черепица – это особый вид кровельного материала, который не только защищает сооружение от осадков, но и использует солнечную энергию. Он сделан из фотоэлектрических элементов, которые при получении солнечного света преобразуют его в электричество, способное обеспечить питанием внутреннюю часть здания. Каждая отдельная черепица соединена кабелями с инвертором, распределяющим энергию между потребителями всего дома.
Дом, оборудованный солнечной черепицейЧитайте также: Новая крыша Tesla Solarglass Roof стоит дешевле обычной крыши с солнечными панелями
В зависимости от условий, для эффективной работы системы рекомендуется установить сетевой или гибридный инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный. Стоит иметь в виду, что количество энергии, получаемое от солнца, напрямую зависит от количества света, которое получает черепица. Также при создании проекта с фотоэлектрической кровлей стоит учитывать особенности климата и географическое расположение здания.
Устройство солнечной черепицыДля получения максимальной эффективности, важно регулярно поддерживать чистоту поверхности энергогенерирующей крыши. Кроме того, при выборе солнечной черепицы стоит обратить внимание на вид укладки. Рекомендуется выбирать черепицу, которая располагается плоско, а не накладывается друг на друга. Во избежание теневых областей и, следовательно, неэффективной эксплуатации крыши.
Читайте также: Как сделать солнечную крышу Tesla в домашних условиях (видео)
Когда можно устанавливать солнечную черепицу?
Установку солнечной черепицы рекомендуется осуществлять в тех случаях, когда здание строится с нуля и в процессе создания проекта можно учесть особенности ее монтажа.
Такой вид кровли стоит дороже обычной и может окупится в течении 5-7 лет. Зато в итоге солнечная черепица предоставляет возможность для домохозяйства экономить на электроэнергии, а иногда и полностью отключиться от центральных энергосетей и стать автономным.
Солнечная крыша (черепица) Tesla Solarglass RoofПреимущества:
- — солнечная черепица является источником возобновляемой энергии. Наиболее выгодно ее использовать людям, проживающим в южных регионах. Однако современные технологии позволяют устанавливать ее и в северных странах;
- — сегодня существует большое разнообразие видов солнечной черепицы. В зависимости от бюджета можно выбрать как стандартную, так и более интересную – из слоистого камня или керамической плитки.
Фотоэлектрическая черепица HanergyНедостатки:
- — стоимость солнечной черепицы дороже традиционных солнечных панелей;
- — сегодня на рынке существует не много компаний, производящих инновационный продукт. Одними из крупнейших производителей являются Tesla, SolteQ , Braas, Hanergy, Eternit и другие;
- — мало квалифицированных рабочих, которые смогут выполнить качественную установку;
- — солнечную черепицу в отличие от солнечных батарей нельзя устанавливать на здании с функционирующей крышей.
Узнать больше об особенностях и видах солнечной крыши можно в этом разделе.
Читайте также: «Солнечное стекло» от Aleo Solar — эстетичное решение для навесов, фасадов и окон
Источник: archdaily.com
А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!
Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!
Солнечная черепица Тесла: особенности и рынок
Глава корпорации Tesla Илон Маск сообщил в Твиттере, что Тесла начнет принимать заказы на солнечную кровлю (Tesla Solar Roof) в апреле текущего года.
Ни цены, ни технические спецификации продукта, представленного публике в конце прошлого года, пока не известны.
Известно скандальное заявление Маска, сделанное в прошлом году: «Вам понравится кровля, которая выглядит лучше, чем обычная, служит в два раза дольше, стоит меньше, да еще и производит электроэнергию?» (Would you like a roof that looks better than a normal roof, lasts twice as long, costs less and by the way generates electricity).
Стоит меньше?? В-принципе, можно было бы предположить, что речь идет об окупаемости солнечной черепицы за счет вырабатываемой энергии. Но нет. «Это выглядит весьма многообещающе, что солнечная крыша действительно стоит меньше обычной крыши даже без учета стоимости электроэнергии (It’s looking quite promising that a solar roof actually cost less than normal roof before you even take the value of electricity into account)», — говорит глава Tesla.
Попробуем разобраться со стоимостью ниже, но для начала проведем небольшой экскурс в мир кровельных покрытий, вырабатывающих электроэнергию.
Идея интегрировать фотоэлектрические солнечные панели или солнечные элементы в кровлю, то есть не просто крепить сверху на крышу, а использовать их именно в качестве кровельного покрытия вместо черепицы, не нова.
Применение обычных солнечных панелей в качестве кровельного покрытия — это вообще стандартная древняя тема. Любой, планирующий на стадии нового строительства установку солнечной электростанции, рассматривает возможность интеграции её в кровлю вместо черепицы. Недостатками такого решения является слабая вентиляция модулей, ведущая к перегреву, соответственно, сокращению выработки солнечных панелей. А также некоторое ухудшение ремонтопригодности (ремонт проводить сложнее, чем на электростанции, установленной поверх кровельного покрытия). С первым недостатком борются, придумывая новые конструктивные решения, а второй не столь значителен.
На картинке хорошо видна технология монтажа солнечных панелей, которые заменяют собой черепицу.
Существуют сотни моделей монтажных систем. Практически каждая уважающая себя компания, производящая кровельные материалы предлагает соответствующий собственный продукт.
Вот так может выглядеть крыша в сборе:
Кстати, для интеграции в кровлю предлагают не только фотоэлектрические панели, но и солнечные коллекторы (устройства для нагрева воды).
Что касается солнечной черепицы – это тема также старая, но до сих пор менее популярная (менее распространенная) на рынке. Возьмем, например, Creaton, немецкого производителя керамической черепицы или Eternit, или Braas или ещё кого-нибудь. Под определенные модели черепицы предлагались/предлагаются солнечные элементы, красиво вписывающиеся в кровлю.
Это всё уже лет 10 на рынке. Даже в России, где кровельные электростанции – редкость, похожее давно предлагает (или предлагал?) производитель гибкой черепицы Tegola. Можно вспомнить и нашего изобретателя из Анапы, прикрепившего к черепице солнечные фотоэлементы.
В США добрый десяток лет солнечную черепицу предлагал химический гигант DOW (называлась DOW Powerhouse – на фото ниже). Забавно, что он прекратил это делать как раз в 2016 г, когда Илон Маск заявил о своем кровельном проекте.
Французский промышленный гигант Saint-Gobain до сих пор продает на американском рынке свою солнечную черепицу под маркой Apollo.
В общем, многие производители делали и делают солнечную черепицу (или солнечную кровельную плитку), но как-то не очень хорошо у них получалось всё это продавать.
(К слову, многие до сих пор думают, что Маск изобрел домашнюю систему ранения энергии, хотя до него на рынке уже присутствовали десятки, если не сотни устройств, подобных Powerwall).
Почему продукт не расходился как горячие пирожки?… Дороже обычных кровельных электростанций, а эффективность ниже (выработка меньше на ту же площадь). Американский производитель солнечных панелей премиального класса Sun Power рассказывает, что компания экспериментировала с аналогичным продуктом, но «затраты оказались запретительно высокими в сравнении с вырабатываемой электроэнергией». Выше риск ошибок при монтаже (увеличивается количество соединений). Рынок ограничен только новым строительством… Да и вообще сам рынок малой солнечной энергетики находится в начале пути, хотя сегодня уже разогнался прилично, все-таки более 2,5 гигаватт домашних солнечных электростанций в США вводят за год!
Перспективы рынка очевидны: с увеличением количества домашних хозяйств, устанавливающих солнечные электростанции, будет расти и рынок «эстетически безупречной» солнечной черепицы. Благо, в технологически развитых странах целевые кредиты «на солнце» крайне привлекательны.
С некоторой долей юмора можно заметить, что Маск приходит на расчищенное место. Многие конкуренты приходили на рынок слишком рано, и уходили разочаровавшись.
В чем особенность Tesla Solar Roof? Во-первых, это красиво… Действительно, выглядит нарядно, и от обычной (дорогой) черепицы не отличить.
Солнечная черепица (Solar Shingles) Тесла делается их сверхпрочного (вечного) закаленного стекла, к которому с помощью специально разработанной для Тесла плёнки приклеивается солнечный элемент. При этом с улицы кровля выглядит совсем обычной, солнечный элемент «просвечивается» только под определенным углом.
Тесла, можно сказать, выступает в качестве «интегратора», скрещивающего солнечные элементы Panasonic и чудо-пленки 3М. Ну и, разумеется, продвижение, разворачивание рынка, находившегося доселе в «съеженном» состоянии – большая заслуга Маска, который здесь выполняет ту же роль, что и на рынке накопителей энергии. А именно, заставляет целый мир говорить о солнечных кровлях.
Сам продукт Tesla Solar Roof – это так называемая «архитектурная инновация» (есть такой термин в науке об инновациях, означающий изменение структуры продукта без существенных изменений его компонентов или «сборку» нового продукта из прежних или мало измененных компонентов). А вот PR и маркетинг Тесла имеют все черты инноваций радикальных, существенно меняющих рыночный расклад.
Что же с ценой, которая пока неизвестна? Маск в своих выступлениях приводит сравнение с «нормальной» (обычной) кровлей (normal roof). Если посмотреть на обычную американскую среднюю кровлю, мы увидим, что это дешевая битумная черепица (в США она называется аsphalt shingles). Её цена: $90 за 100 квадратных футов. Как шутят обозреватели, там, где живет Илон Маск, нормальная кровля отличается от нормальной американской кровли.
Действительно, цены на глиняную черепицу, тем более на сланцевую кровельную плитку на рынке США могут быть в 10, 20 и более раз выше, чем на «асфальтовую». Вероятно, глава Тесла имел в виду кровельные материалы премиального уровня. Впрочем, эксперты сомневаются, что цена на Tesla Solar Roof будет ниже даже самых дорогих видов черепицы. Кроме того, сложно представить, что расходы на монтаж солнечной черепицы будут ниже, чем на устройство обычной крыши.
Итак, цена и спецификации пока неизвестны. «Дешевле дешевого» солнечная черепица Tesla, конечно, не будет – это премиальный продукт. Выработка энергии на квадратный метр будет меньше, чем у обычных солнечных модулей из кристаллического кремния. Заслуга Тесла и Илона Маска в том, что они сильно разогревают общественность и увеличивают уже существующий рынок (как и в случае с накопителями энергии), превращают нишевый продукт в серийный и массовый. Ну и производят (будут производить) красивую черепицу.
Солнечная черепица River Solar: сколько можно заработать: фото
Украинец Павел Река, который создал уникальную солнечную черепицу River Solar, рассказал про ее отличие от зарубежных аналогов и возможности заработка.
В ноябре 2019 года изобретатель получил премию от организации UNIDO, которая входит в структуру ООН, а уже весной 2020 года планируется начать ее серийное производство, сообщает OBOZREVATEL. По словам самого Павла, его разработкой уже заинтересовались зарубежные компании.
facebook.com/profile.php?id=100015654976575
Мощность солнечной черепицы River Solar, которую изобрел Река, составляет 180 Вт на м². Частный дом среднего размера, у которого площадь обращенной на южную сторону кровли составляет хотя бы 100 м², получит 18 кВт установленной мощности, чего достаточно для обеспечения всего дома необходимой электроэнергией, отмечает изобретатель.
Созданные в Украине панели солнечной черепицы
facebook.com/profile.php?id=100015654976575
«Наша черепица существенно дешевле зарубежных аналогов. Если сравнивать ее с немецкой Solteq, стоимость которой 380 евро/м² (порядка 10 тыс. грн), то наша черепица в серийном производстве обойдется в $180/м² (около 4300 грн). Также наш продукт проще в изготовлении по сравнению с европейскими аналогами при сохранении аналогичного качества. Также мы используем алюминиевый профиль уникальной формы, который позволяет соединять солнечные плитки в единое кровельное покрытие«, – рассказал Павел Река.
При этом украинский изобретатель уточняет, что сравнивать солнечную черепицу с установленными на крыше фотоэлектрическими модулями не совсем корректно. По его словам, клиенты часто сравнивают «солнечную крышу» с установленными солнечными панелями.
«Заработок – немного не подходящее слово для интегрированных солнечных модулей. Никто ведь не считает, сколько можно заработать на стенах дома, окнах, фундаменте. Солнечная станция на 12 кВт под ключ обойдется в $12 тыс. и займет на крыше места в 64 м², следовательно 1 м² будет стоит $187, с которого можно получить 187 Вт установленной мощности. С учетом кровельного материала цена возрастет примерно до $247 за 187 Вт. При этом черепица River Solar позволяет получить 180Вт при цене в $180 за 1 м²», – резюмирует Павел.
Павел Река на производстве собственной «солнечной черепицы»
facebook.com/profile.php?id=100015654976575
По словами изобретателя, первый тестовый объект был смонтирован на сельской амбулатории в Харьковской области. В серийное производство «солнечная черепица» может отправиться уже весной 2020 года.
Ранее OBOZREVATEL рассказывал, как в Украине на предприятии «Квазар» в Киеве создают отечественные солнечные панели.
Будь в «зеленом» тренде: следи за нашими новостями в Telegram