太阳能电池板的节能效率

与普通家庭配备的强大且昂贵的供暖系统不同，节能家庭不会燃烧燃料或将电网电力转化为热量（除非在临界温度下降期间）。这样的房子能够持久地保留所谓的被动热量——得益于深思熟虑的隔热、恢复通风以及建筑的最佳位置。一切都可以用作这种被动能量的来源：

• 阳光直射从窗户射入；
• 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

• 太阳能组件的工作原理是将作用在硅片上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）供暖系统；
• 当太阳能电池板的性能高于家庭需求时，多余的能量可以用于系统存储和转换电力。
• 如果电力需求超过模块的容量，则可以从电网（网络太阳能站选项）或液体燃料发电机（自主太阳能站）获得缺少的部分。

太阳能电池板的类型

光伏系统根据所使用的材料和设计的标准进行分类。太阳能电池有：

• 采用硅板形式（最常见、功能强大且昂贵），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，将其涂在基板上；
• 薄膜——由碲化镉、铜铟硒和聚合物制成。它们的价格较低，但性能也较低（效率 5-14%）。所以，为了让电池适应房子的"胃口"，需要增加辐射面积。

太阳能组件的消费特征由以下特征描述：

• <强>性能。太阳能电池板面积越大，其出力越大；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，会出现最有效的性能，但不能始终保证这一点，因此面板在日光下性能的变化是一个自然的过程。为保证春、秋两季提供所需能量，必须在该区域补充30%左右；
• <强>效率现代太阳能组件的（效率）——平均约为 15-17%；
• <强>随着时间的推移，电池寿命和性能损失。制造商通常对太阳能组件的运行提供25年的保证，并承诺在此期间最多减少原来的20%的功率（有些制造商的使用寿命在10到25年之间）。保证性能下降不超过10%。晶体组件最耐用，预计寿命为 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——由于水分、紫外线辐射和温度波动；
• <强>含电池，保证了电池板在夜间的运行，是对太阳能发电机能力的良好补充。电池的寿命通常比太阳能电池板本身的寿命短，平均为 4-10 年；
• <强>额外节点的可用性– 例如稳压器、电池充电控制器、逆变器（家用DC-AC 220 V转换器）促进设备的操作及其集成到"智能家居"系统中；
• <强>电池成本– 直接取决于地区：设备功能越强大，价格就越贵。此外，国外制造的组件仍然比国内组件便宜，因为太阳能电池板在那里比国内更受欢迎。然而，在比较我们和进口设备的价格时，首先需要比较太阳能组件的运行效率——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，首先要考虑的是它们必须承受的负载。此外，还需要参考房屋的几何形状和预防性维护措施的规划，需要仔细考虑以下几个方面：

• 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。应该记住，电池充电和放电也会消耗能量（约 20%），附加设备也会造成损耗（例如，对于逆变器来说，平均损耗为 15-20%）；
• 台面所需尺寸与相应屋顶表面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。

操作太阳能组件时的要点

• 避免对面板造成物理损坏（保护膜的划痕和损坏可能导致短路和/或腐蚀）；
• 在恶劣的气候条件下，建议太阳能电站配备防风结构；
• 定期检查、清洁和维护是强制性的。

太阳能组件的成本和摊销

对于我国中部地区来说，每千瓦太阳能电池板功率产生的能量如下：

• 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。

在计算自主太阳能电站的成本时，除了模块产生的单位电量的成本（每1瓦约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（这至少占总成本的 5%，但价格可能会根据制造商和性能的不同而有很大差异）。据专家介绍，全年太阳能系统的最佳成本是"夏季变型加应急发电机"的规定。发电机必须在春天和秋天打开，更不用说冬天了（太阳能电池从来没有被设计为冬天需充满电）。在计算太阳能发电系统的投资回收期时，会将其性能与基础参数进行比较。联网太阳能系统涉及电价；对于自主太阳能发电系统，它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。如果将1千瓦时电的平均电价设为5卢布，那么并网太阳能电站的投资回收期为：8万卢布/5卢布*1000千瓦时=16年。<强>网络太阳能系统的保修期为 30 年，投资回收期（电价为 5 卢布/千瓦时）将在 16 年内收回，并且在接下来的 14 年内免费提供电力。对于自主太阳能系统，严格来说，每年产生的电量将低于其与发电机共享的预期1000千瓦时。然而，对于粗略计算，不需要减少这个数字来大致考虑发电机部分（即周期性的，非恒定的）负载所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：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通过其 6 年的投资回收期来确定。

关税不会降低

然而，所列出的太阳能系统的例子表明，关税现在可以单独"冻结"，并且您可以通过使用光伏组件的可能性开始节省，您只需从知名的、经过市场检验的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。最好处理以下主题：在节能房屋的规划阶段：

• 确保南立面不被遮挡；
• 屋顶坡度角度和面板工作面的选择；
• 房屋朝向基点的正确方向；
• 防止太阳能组件工作区域被遮挡、树叶等遮挡。

在这种情况下，所有参数都得到最佳链接，并保证了特定结构的太阳能电池组件的最有效运行。