Балконна сонячна станція: що вона дає насправді

Комплект на поручні балкона працює. Просто не так, як показано в рекламі: це не енергонезалежність, а стабільна підзарядка зарядної станції.

Сонячні панеліОновлено 9 вересня 20267 хв читання

Коротка відповідь

Комплект на 0,6 кВт, закріплений вертикально на південному боці балкона з частковим затіненням, дає в умовах півночі України приблизно 330 кВт·год на рік: близько 1,1–1,3 кВт·год на добу влітку і 0,3–0,45 кВт·год на добу взимку.

Це реальні числа, і вони корисні. Але вони означають, що балконна станція є підзарядкою накопичувача, а не джерелом енергонезалежності.

Скільки це кВт·год: таблиця по місяцях

Балконний комплект відрізняється від даху трьома речами одночасно: панель стоїть вертикально або майже вертикально, орієнтація задана домом і рідко ідеально південна, і частину дня панель у тіні від сусідньої будівлі, дерева чи власного балкона поверхом вище.

Порахуємо чесно, з усіма трьома поправками. Вихідні дані: 0,6 кВт панелей, північ України, вертикальна площина, орієнтація на південь, системні втрати 15%, коефіцієнт часткового затінення 0,85.

Зверніть увагу на форму кривої. Вона значно пласкіша, ніж на даху: співвідношення найкращого і найгіршого місяця тут приблизно 4 до 1, тоді як для оптимально нахилених панелей воно близько 6,6 до 1.

Це не випадковість. Вертикальна площина погано ловить високе літнє сонце і майже нормально ловить низьке зимове, яке падає на неї майже перпендикулярно. Іншими словами, балкон втрачає переважно літню енергію, а зимову зберігає майже повністю. Для резервної логіки це навіть зручно, просто загальна сума менша.

Чому саме вертикально і скільки це коштує

Головний висновок таблиці не в цифрах, а в тому, що орієнтація балкона вирішує все, і змінити її ви не можете. Якщо ваш балкон дивиться на північ, жоден комплект не врятує ситуацію, і гроші розумніше вкласти в накопичувач.

Для чого цього вистачає

Це і є чесна рамка очікувань. Балконна станція:

• гарантовано тримає зв'язок і освітлення цілий рік;
• улітку закриває холодильник і базове навантаження;
• узимку не забезпечує автономію, а лише скорочує кількість повних зарядок станції від мережі;
• ніколи не тягне нагрівальні прилади, бо там ідеться про кіловати, а не про сотні ватів.

Кріплення і вітер

Це найважливіша інженерна частина і та, де економія найдорожча. Панель – це суцільна жорстка площина, тобто вітрило.

Швидкісний напір вітру рахується просто:

q = 0,61 × v²

де q – напір у паскалях, v – швидкість вітру в метрах за секунду.

При v = 25 м/с (штормовий вітер, який в Україні буває щороку) q = 0,61 × 625 = 381 Па, тобто близько 39 кгс на квадратний метр. Панель площею 1,7 м² приймає на себе близько 66 кгс, а з урахуванням аеродинамічного коефіцієнта для окремо стоячої площини (зазвичай 1,2–1,4) реальне зусилля сягає 80–90 кгс.

Порівняйте: сама панель важить близько 20 кг. Тобто вітер створює на кріпленні зусилля, що вчетверо перевищує вагу конструкції, і напрямлене воно вбік і вгору, а не вниз.

Кілька практичних правил:

1. Не виносьте панель за габарит балкона. Усе, що нависає над тротуаром, є і юридичною, і фізичною проблемою.
2. Залишайте зазор для вентиляції. Панель, притиснута до глухої стіни, гріється і втрачає кілька відсотків потужності, а взимку збирає конденсат.
3. Ведіть кабель через готовий отвір, а не через прочинене вікно. Затиснутий стулкою кабель – найпоширеніша причина пошкодження ізоляції.
4. Захистіть кабель від ультрафіолету. Звичайний побутовий провід на сонячному балконі втрачає еластичність за один-два сезони.

Погодження з ОСББ і чому це не формальність

Балкон усередині – ваш. Огорожа балкона, зовнішня площина плити та фасад – спільне майно співвласників будинку. Тому кріплення чогось на зовнішній бік поручня чи на стіну зачіпає не тільки ваші права.

Практична послідовність така:

Окремо про електричну частину. Комплекти, які через мікроінвертор подають струм у розетку квартири, працюють паралельно з мережею, а це вже генерувальна установка, приєднана до мережі будинку. Таке приєднання потребує погодження з оператором системи розподілу, і робити його самостійно «бо вилка підходить» не варто.

Саме тому побутовий балконний комплект в Україні майже завжди роблять острівним: панель заряджає зарядну станцію або окрему батарею через контролер, а споживачі вмикаються вже в станцію. Ніякого зв'язку з домашньою проводкою, ніяких погоджень із мережею, і система працює тоді, коли світла немає, а не тільки тоді, коли воно є.

Як зібрати комплект правильно

• Панелі. Дві по 300 Вт або три по 200 Вт. Перевірте сумісність за напругою і струмом зі станцією: про це докладно в матеріалі панель до зарядної станції.
• Накопичувач. Станція від 0,5 кВт·год. Менша не має сенсу, бо влітку панель заповнить її до обіду і решту дня простоюватиме.
• Кріплення. Наскрізні кронштейни, нержавіючий кріпильний набір, підстрахувальний трос.
• Кабель. Сонячний кабель із ультрафіолетостійкою ізоляцією, роз'єми MC4, перехідник на вхід станції.
• Порядок увімкнення. Спочатку роз'єм станції, потім панелей. Вимикання – у зворотному порядку.

Перш ніж купувати, звірте очікування з таблицею вироблення і власним споживанням. Якщо ж у вас будинок, а не квартира, балконна логіка не потрібна: там працює гібридна станція з іншим порядком чисел.