太阳能电池板的节能效率

与普通住宅中配备的强大且昂贵的供暖系统不同，节能住宅不会燃烧燃料或将网络电力转化为热量（除非出现临界温度下降的情况）。这样的房子顽强地保留在其内部——得益于周到的隔热、可恢复的通风以及建筑物的最佳位置——所谓的被动热。任何东西都可以用作这种被动能量的来源：

• 阳光直射透过窗户；
• 家用电器甚至居民和宠物产生的热量；
• 当然，还有主要功能是为房屋提供太阳能的设备 - 太阳能电池板（电池），我们将对此进行讨论。

太阳能电池板和谐地融入被动式房屋，因为它们完全符合其建筑的主要原则 - 使用环境中的可再生能源。

太阳能电池板的工作原理及其与其他家庭系统的相互作用

• 太阳能电池板的运行是基于将影响硅片的热辐射转化为电能；
• 太阳能电池板允许您使用太阳能来操作家用电器、通风系统和（部分）供暖；
• 如果太阳能电池板的能力高于家庭需求，那么剩余的能量可以用于存储和转换电力的系统。
• 如果电力需求超过电池板的容量，则可以从网络（网络太阳能站的选项）或液体燃料发电机（自主太阳能站）获得缺少的部分。

太阳能组件的类型

光伏系统的分类是根据所使用的材料和设计的标准进行的。太阳能电池有：

• 采用硅板形式（最常见、性能最高且最昂贵），效率 - 高达 22%；它们分为三种亚型：单晶（最可靠）、多晶和非晶；前两个位置使用纯硅，第三个位置使用硅氢，将其施加到基板上；
• 薄膜 - 使用碲化镉、铜铟硒化物和聚合物制成。它们的价格较低，但性能也较低（效率 5-14%），因此为了使电池符合家庭的"胃口"，需要增加接收辐射的面积。

太阳能电池板的消费属性由以下特征描述：

• <强>力量。太阳能电池板面积越大，其功率越大；夏季每天发电 1 千瓦时，需要约 1. 5 平方米的太阳能电池板。当光线垂直落在电池表面时，会体现出最有效的功率，但无法始终确保这一点，因此在白天改变面板的性能是一个自然的过程。为确保春秋两季获得所需能量，必须在该区域补充30%左右；
• <强>效率现代太阳能电池板的（效率）——平均约为 15-17%；
• <强>随着时间的推移，电池寿命和电量损失。制造商通常为太阳能电池板的运行提供25年的保证，承诺在此期间功率减少不超过原来的20%（对于某些制造商，使用寿命在10-25年之间）并保证功率降低不超过10%）。晶体组件最耐用，预计使用寿命为30年。世界上第一块太阳能电池已经运行了 60 多年。太阳能组件本身产量的下降主要是由于密封膜的逐渐破坏以及玻璃和太阳能电池之间的层的浑浊——水分、紫外线辐射和温度变化；
• <强>含电池，保证了电池板在夜间的运行，是对太阳能发电机功能的良好补充。电池的使用寿命通常小于太阳能组件本身，平均4-10年；
• <强>额外节点的可用性– 如稳压器、电池充电控制器、逆变器（家用DC转AC 220 V转换器）使设备的操作和集成到"智能家居"系统中更加方便；
• <强>电池成本– 直接取决于其面积：设备功能越强大，价格就越昂贵。此外，外国制造的电池板仍然比国内的便宜，因为太阳能电池板在那里比在我们国家更受欢迎。但在比较我们和进口设备的价格时，首先有必要比较太阳能电池板的运行效率——在这里，国内制造商实现了良好的效率指标——高达20%。

光伏电池的选择和使用

在为私人住宅选择太阳能电池板时，首先要考虑它们必须承受的负载。此外，还需要考虑房屋的几何形状和预防性维护活动的规划，这需要仔细考虑以下几个方面：

• 计划由太阳能供电的设备（室内照明、家用电器、安全和自动化设备等）的日常能耗。应该考虑到电池充电和放电也会消耗能量（约 20%），附加设备也会产生损耗（例如，逆变器平均损耗为 15-20%）；
• 工作面板所需尺寸与相应屋顶面积及其几何形状之间的关系；
• 能够清除电池工作表面上的污垢、雪和其他影响光电转换器运行的因素。

太阳能电池板运行中的要点

• 避免对面板造成物理损坏（划痕和保护膜完整性损坏可能导致触点短路和/或腐蚀）；
• 在恶劣的气候条件下，建议太阳能电站配备挡风结构；
• 定期检查、清洁和维护是强制性的。

太阳能电池板的成本和投资回报

对于我国中部地区，每千瓦太阳能电池板发电量如下：

• 夏季 - 5 kWh/天（5 月至 8 月）；
• 春季和秋季 - 3-4 kWh/天（3月至4月、9月至10月）；
• 冬季 - 1 kWh/天。

在计算自主太阳能站的成本时，除了电池板产生的单位电量的成本（每 1 W 约 60 卢布）外，还需要考虑额外设备的成本：从紧固件和布线到电池、保护装置和逆变器（至少占总成本的 5%，但价格可能相差很大，具体取决于制造商和功率）。根据专家的建议，全年太阳能系统的最佳成本是通过使用"夏季选项加备用发电机"方案获得的。诚然，发电机必须在春季和秋季打开，更不用说在冬季了（太阳能电池从未设计为在冬季满载）。在计算太阳能发电装置的投资回收期时，将其输出与作为基本参数的参数进行比较。在网络太阳能站中，这些是电价；在自主太阳能发电系统的情况下，这是液体燃料发电机产生的能量的成本。投资回收期是根据 1 kW 太阳能电池每年产生约 1000 kWh 能源的事实进行估算的。如果我们将1千瓦时电的平均价格视为5卢布，那么并网太阳能电站的投资回收期将为：80, 000卢布/5卢布*1000千瓦时=16年。<强>并网太阳能装置有 30 年保修期，投资回收期（电价为 5 卢布/千瓦时）将在 16 年内收回，并且在未来 14 年内将免费提供电力。对于自主太阳能系统，严格来说，它每年产生的电量将低于指定的1000千瓦时，它与发电机共享。但对于粗略计算，不需要减少这个数字 - 以便大致考虑到发电机部分（即周期性地而非持续地）负载时发生的特定燃料消耗的增加。那么自主系统的投资回收期（基于液体燃料发电机产生的能源成本 - 每 1 kWh 25 卢布）如下所示：150, 000 卢布 / 25 卢布 * 1000 kWh = 6 年。<强>除了技术指标外，自主太阳能发电厂的太阳能电池板的效率还取决于其投资回收期，即 6 年。

关税没有降低

但给出的太阳能装置的例子表明，现在关税可以单独"冻结"，您可以通过利用光伏板的功能来开始节省。您只需从经过市场考验的品牌制造商那里购买它们，这样它们的参数在设计和操作中都是可预测的。最好处理以下问题：即使在节能房屋的设计阶段：

• 确保南立面不被遮挡；
• 屋顶倾斜角度和面板工作面的选择；
• 房屋朝向基点的正确方向；
• 防止太阳能电池板工作区域的遮挡、树叶堵塞等。

在这种情况下，所有参数都将以最佳方式相互关联，并确保特定结构的太阳能电池板最有效地运行。