Черепица из солнечных батарей

Перспективы использования солнечной черепицы: преимущества и недостатки технологии

Дата публикации: 10 мая 2019

Фотогальваническая черепица — достойная замена громоздким солнечным батареям. Альтернативный вид кровли выпускают фирмы Tesla, Certainteed, SolteQ.

Из чего состоит солнечная черепица

Фотогальваническая черепица, называемая также солнечной, — это вид кровли, преобразующий энергию солнца. Лист состоит из битума, на который крепятся фотогальванические ячейки. Сверху на материал наносится в 2–3 слоя аморфный кремний для создания антибликового эффекта. Элементы соединяются диодами с выведенным кабелями, которые покрыты полимером для защиты от агрессивных внешних факторов.

Плюс гибкого материала: возможность установить на крышу любой формы. Пластины при необходимости ставятся под наклоном. При этом черепица с фотоэлементами сочетается с гонтами и другими кровельными материалами. При установке применяется комплексный подход: солнечная сторона крыши покрывается фоточерепицей, затемненная — обычным покрытием, которое выглядит идентично и не портит внешнего вида здания.

Преимущества и недостатки

Выбирая подходящий вид кровли, важно учесть такие факторы: прочность, экономическая выгода, возможность установки. Новый вид кровли имеет следующие плюсы и минусы:

ПреимуществаНедостатки
Высокая прочность: черепица с фотоэлементами выдерживает вес человека, не разрушается под действием дождя, градаВысокая стоимость
Простая процедура монтажаЗависимость от климатических условий: выгодно использовать только в средних широтах
Легкость эксплуатации: черепицу редко нужно ремонтироватьПонижение эффективности во все сезоны, за исключением летних месяцев
Солнечные лучи не слепят, отражаясь от фотогальванических элементовНевозможность использовать, если дом расположен в тени
Хороший коэффициент полезного действия при любых погодных условияхОграниченность выбора: производством занимается малое количество компаний

Солнечная панель на черепице из битума выигрывает у батарей по техническим параметрам. Низкий спрос на продукцию спровоцирован высокой ценой. В дальнейшем, по прогнозам экспертов, спрос на солнечную черепицу будет возрастать, рынок расширятся, а технологии совершенствоваться. Альтернативные способы выработки энергии набирают популярность и на пространстве СНГ.

Особенности монтажа

Для установки черепицы и солнечных батарей необходимо нанять кровельщика. Монтаж фотогальванических пластин занимает столько же времени, сколько и укладка обычной кровли.

Дополнительно черепицу нужно подключить к электросети. Для проверки обязательно вызывается электрик. Хотя установка несложная, самостоятельно и без ошибок покрыть крышу фотогальваническими пластинами сложно: можно ошибиться из-за большого количества соединений.

Сравнение компаний, изготавливающих солнечную черепицу

Солнечную черепицу изготавливают компании:

  • Sunrise Solar Solution;
  • Tesla;
  • Apollo II от Certainteed;
  • Powerhouse 3.0 от RGS;
  • SolteQ.

Выбирая альтернативный источник питания, нужно учитывать 2 параметра: мощность и стоимость за 1 кв. м. Сравнительная таблица ведущих компаний:

Компания производительМощность, Вт/пик/кв.мСтоимость с установкой. € на кв. м.
SolteQ208390
Tesla48,5217,5
Certainteed60294

Чтобы сравнить цены компаний, мощность можно привести к одному показателю: цена материала SolteQ при мощности 48,5 Вт/пик/кв.м — 90,94 евро за кв. м. Стоимость кровли от Tesla при мощности 208 Вт/пик/кв.м равнялась бы 932,78. То есть, компания SolteQ выигрывает по параметрам стоимости и мощности, дополнительный плюс — генерация тепловой энергии.

Солнечная черепица от Certainteed уступает в эффективности продукции Tesla, SolteQ на 5–6%, так как из-за нарушенного круговорота воздуха под панелями фотогальванические части подвергаются воздействию повышенных температур. Sunrise Solar активно занимается разработками и вскоре выпустит на рынок фотопластины с мощностью 55, 105 Вт. Дополнительный плюс — в 2 раза меньше проводки, чем в пластинах от других компаний.

Luma Solar выпускает фотопластины с высокой эффективностью — преобразуется до 20–21% энергии Солнца, благодаря решенной проблеме циркуляции воздушных масс. Показатель у Powerhouse 3.0 от RGS — 17,1%. Разработкой фотогальванических покрытий также планирует заняться фирма Sunflare.

Проанализировав рынок, можно сделать вывод: наиболее выгодное предложение поступает от компании SolteQ. Технология все еще находится на стадии активной разработки и резкого снижения цен, по прогнозам экспертов, в ближайшие 2-3 года не предвидится. Для массового внедрения солнечной кровли требуются государственные субсидии, льготы для частных лиц, использующих альтернативные способы выработки электроэнергии.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Энергоэффективный дом

Солнечная крыша: технология, энергоэффективность и перспективы

Интегрируемые солнечные крыши и черепица сейчас у всех на слуху после презентации Tesla. И пусть фотогальваническая кровля пока на вес золота, эту тему все же хочется обсудить — за тонкопленочными панелями будущее зеленой энергетики (ИМХО).

Рассмотрю подробнее технологию и несколько конфигураций энергогенерирующих крыш, коммерчески успешных на середину 2018. Речь пойдет о полноценных кровельных материалах, а не гибких «ковриках», которые укладывают на классическую кровлю.

Как работает солнечная черепица

Используется та же технология, что и в PV панелях. Кровельные модули имеют интегрированный фотоэлемент (солнечную ячейку) из монокристаллического кремния. Эффективна и уже привычна PERC-ячейка, ее доля на рынке неуклонно растет. На рисунке ниже показано ее отличие от традиционной 30-тилетней архитектуры фотогальванических элементов:

Задача PERC-ячейки извлечь максимум электронов из солнечного света — ее строение обеспечивает более эффективный захват света у задней поверхности. Технология известна с 1983 года, но достичь значимых результатов вне лаборатории удалось только в середине 2000-х.

PERC имеет недостатки: склонность к более быстрой световой деградации (LID-эффект), который приводит к небольшой потере мощности уже через год эксплуатации. Если в PERC-черепице поликристаллическая основа, есть риск потенциально-индуцированной деградации (PID), избежать которого можно только при покупке сертифицированных элементов (IEC TS 62804).

График улучшения solar технологий

В 2018 на рынок вышла CIGS-ячейка (Селенид меди-индия-галлия), достигающая 20% эффективности конверсии солнечной энергии (сопоставимо с панелями). CIGS разработана в 2008 году, впервые тонкопленочные элементы достигли эффективности преобразования 19,9%, что стало новым мировым рекордом для таких ячеек. До 2008 года кремниевые элементы, используемые для солнечных батарей, намного превосходили тонкопленочные. Сейчас кремниевые полноразмерные панели достигают 20,3% эффективности преобразования и практически сопоставимы с «ковриками» (кроме цены).

5 лучших солнечных крыш

Производителей с десяток по всему миру, поэтому рассуждать о лучших пока очень сложно. Тем не менее, постарался описать те фирмы, чьи достижения на этом поприще наиболее заметны (ну и имеющие хорошие мануалы по установке в свободном доступе).

1. Aesthetic Green Power (США)

Пионеры отрасли. Чтобы избежать перегрева элементов, под плитку устанавливается теплоотвод на pex-трубу с водой, тем самым устраивая дополнительный или основной источник горячей воды в доме. Мануал по установке с офф-сайта прилагаю.

Плитка спроектирована так, чтобы размещаться одним модулем на двух квадратах, имеет рейтинг пожаробезопасности А, 20 лет гарантии на мощность и 25 на прочность.
Мощность одной единицы — 23 Ватта.

Технические характеристики плитки Aesthetic Green Power

Есть у них и широкоформатные тонкие модули BIPV с встроенной фотогальваникой.

2. Powerhouse (США)

Солнечная крыша 3.0 Solar Shingle PH-060 заявляет 17,1% эффективности. Дизайн модулей назвать элегантным и малозаметным кровельным материалом можно с большой натяжкой, нужно соответствующее стилю обрамление.

Плитка состоит из 24-х монокристаллических PERC-ячеек, уложенных в 2 ряда, с одним байпасным диодом. Предшествующая версия была на медь-индий-галлий-ди-селениде (CIGS) и достигали 12,3% эфф. или 43 Вт.

Характеристики Apollo 2 от Powerhouse

3. CertainTeed Solar (США)

Одна из старейших кровельных компаний (с 1904 года) производит и устанавливает солнечные плиты APOLLO II, которые крепятся на готовую крышу. Каждая плитка состоит из 14 монокристаллических кремниевых фотоэлементов, которые могут вытянуть до 60 Вт. Выдерживает 114 кг на квадратный метр, морозоустойчива, но про ударную нагрузку данных не увидел. В качестве кровельного материала имеет самую высокую ветрозащиту до 70 м/с, абсолютно водонепроницаемая конструкция.

4. Forward Solar Roofing (США)

Разработали полноценную солнечную крышу с гарантией 40 лет, устойчивую к граду, ветру и огню. Доступна не только в черном цвете. В основе монокристаллические ячейки под стеклом, которых гораздо больше на квадратный метр, чем у предыдущих кровельных вариантов, за счет удачного дизайна под задачу. Система креплений и подключения полностью скрыта, крыша не вызывает никаких подозрений у соседей и мимопроходящих.

Энергоэффективность такой конфигурации солнечной крыши сопоставима с традиционными панелями за счет более высокой «плотности энергии» и площади покрытия. Мануал здесь.

5. SolteQ (Германия)

Немецкий SolteQ производит фотогальваническую черепицу из моно и поликристаллического кремния и стекла (в зависимости от выбранного дизайна черепицы). Гарантию дают на 40 лет (80% эффективности через полвека для черных плиток). 173 Вт на кв.метр и до 212 Вт при пике освещенности.

Монтаж осуществляется на деревянные направляющие за крючки на обороте плитки, не требует алюминиевого каркаса.

Солнечная кровля Solteq штормоустойчива, водонепроницаема, покрывает всю плоскость за счет кладки «чешуя». Заявляется эффективная вентиляция через естественную конвекцию. Перегретый воздух можно подавать в воздушный/водяной тепловой насос. Вес кровли 14 кг/м2. Рекомендую просмотреть каталог с техническими деталями.

Солнечная крыша VS панели

Сравнение фотогальванических тонких плит и классических панелей больше похоже на сравнение яблок и апельсинов — что же лучше? Давайте рассмотрим их особенности в сводной таблице.

Сравнительные характеристики солнечной кровли и панелей

Кровля, черепица, тонкие модулиПанель
Дороже традиционных панелей примерно на 30%, сейчас это около $3.30 за Ватт. Учитывая, что большинство конфигураций являются полноценной кровлей, сопоставима по стоимости с панель+крыша.Доступны среднему домовладельцу.
Гораздо менее заметны для «мимопроходящих» и соседей. С точки зрения эстетики более приемлемы. Поэтому полностью зависимы от наклона и ската крыши, ее ориентации.Заметны, привлекают внимание. Но могут устанавливаться под углом к крыше и даже следовать за солнцем при наличии специального механизма.
Является полноценной кровлей. Целесообразна для новостроя с заложенной в проект удачной ориентацией на стороны света и углом ската, «с нуля».Устанавливается на готовую крышу с кровельным материалом, вопрос только в сложности установки.
Перегрев решается установкой под плитки коллекторной системы нагрева воды.Под панелью заводятся насекомые, пытаются гнездиться птицы и осы, летучие мыши, забиваются листья и мусор. Модули имеют риск перегрева.
От 220 до 660 точек подключения. Каждая точка соединения — потенциальная точка отказа во время установки и эксплуатации (в 10-30 раз больше шансов на сбой системы).В среднем 22 точки соединения на систему.
Замена детали трудоемка, выводит из строя всю кровлю.Замена вышедшей из строя панели проще, не нарушает целостность кровли.
Читайте также:  Лампы и светильники для освещения помещения

Продукт интересный и имеет большое будущее, на мой взгляд. Есть ли отечественный производитель — даже не смотрел пока, но к этой теме еще стоит вернуться позже. Жду комментариев и критики!

Черепица из солнечных батарей

Американская компания Tesla начала продажу давно ожидаемой новинки – черепицы, производящей электроэнергию без солнечных панелей. Эта уникальная инновация – продолжение концепции компании по производству продуктов для экологичного образа жизни. Философия эко-дома заключается в использовании возобновляемых источников энергии и отказе от ископаемых топливных ресурсов. Кровля, покрытая этой черепицей, на вид не отличается от обычной и при этом способна обеспечить весь дом электричеством.

Презентация солнечной черепицы состоялась в октябре 2016 года, однако с тех пор масштабное производство и массовая продажа черепицы несколько раз откладывались. Первая партия продукта должна была появиться на рынке в середине 2017 года, а предварительные заказы на солнечную черепицу начали принимать уже в мае 2017 года, при этом с клиентов бралась предоплата в размере 1 000 долларов. Однако анонсированная премьера в срок не состоялась, а в ноябре 2017 года руководство компании Tesla объявило, что черепица должна пройти испытания в течение полугодового периода. Причем ТОП-менеджмент компании лично проверял черепицу на соответствие всем заявленным параметрам – первые экземпляры инновационных солнечных панелей были установлены на их частных домах.

Особенность обустройства такой инновационной кровли заключается в том, что не все черепицы должны вырабатывать электричество. Крыша полностью покрывается плитками Tesla, но лишь определенное их количество является батареями и способно генерировать энергию. Внешне плитки ничем друг от друга не отличаются.

Цена солнечной черепицы Tesla весьма внушительная – стоимость одного квадратного метра кровли составляет порядка 220 долларов. Это сумма рассчитана для крыши, на 35% состоящей из солнечных плиток. По утверждению специалистов компании Tesla, максимально допустимое количество солнечных черепиц составляет 70%, но в большинстве случаев достаточно 40%.

Но эта стоимость все равно на 10-15% меньше, чем обходится крыша с обычными солнечными панелями. При этом компания Tesla дает пожизненную гарантию на солнечную черепицу, а предполагаемый срок службы всей крыши – не менее 30 лет.

Компания Tesla не оглашает данные о количестве клиентов, внесших предоплату. Известно лишь то, что массовое производство черепицы началось в четвертом квартале 2017 года и новая кровля появится на домах первых заказчиков уже в течение 2-3 месяцев. Солнечная черепица Tesla будет доступна в трех вариантах, с поверхностями, имитирующими камень, дерево и обычную глиняную черепицу.

Естественно, этой новинкой заинтересовались как эксперты строительной отрасли, так и потенциальные потребители, в том числе и на отечественном рынке. Попробуем разобраться в этом вопросе и рассмотреть возможности применения солнечной черепицы Tesla в условиях российских климатических условий.

Специалисты российского строительного рынка сходятся во мнении, что появление такого продукта, как солнечная черепица – вполне закономерное и ожидаемое явление. Востребованная в современном мире философия эко-дома заключается в принципах ЭКОлогичности и ЭКОномичности жилища. Таким образом, эко-концепция заключается в использовании природных возобновляемых строительных и отделочных материалов, а также в идее максимальной автономности дома.

На первое место выходит необходимость эффективного энергообеспечения частного дома и солнечная черепица – именно тот продукт, который позволяет потреблять минимум ресурсов и при этом обеспечивать полное энергоснабжение дома. Однако, так ли хороша солнечная черепица от Tesla в условиях российских реалий.

Генеральный директор одной из ведущих строительных компаний России Vesco Construction Вадим ИВКИН полагает, что солнечная черепица Tesla вряд ли имеет серьезные шансы прижиться на отечественном строительном рынке по нескольким причинам.

Во-первых, простые финансовые расчеты показывают экономическую нецелесообразность обустройства такой инновационной кровли.

  • Стоимость материала для самого дешевого варианта покрытия крыши площадью 300 кв.м. для дома общей площадью около 200 кв.м., например, из металлочерепицы составляет порядка 150 000-200 000 руб. Цементно-песчаная черепица для такой площади крыши обойдется дороже – около 600 000 руб, при этом монтаж покрытия составит порядка 1 500 000 руб. Итого, крыша из вполне экологичной цементно-песчаной черепицы обойдется в целом около 2 100 000 руб.
  • Стоимость монтажа крыши из солнечной черепицы пока не известна – в России еще никто ее не устанавливал. Однако можно предположить, что она будет составлять цену монтажа обычной черепицы плюс 30-50% дополнительно.
  • Таким образом, при цене на 1 кв.м. солнечной черепицы в 220 долларов, примерная стоимость 300 кв.м. крыши из черепицы Tesla составит 3 800 000 руб. + 3 000 000 руб. за монтаж = 6 800 000 руб. — это более чем в 3,2 раза дороже привычного, не самого дешевого, варианта крыши из цементно-песчаной черепицы.

Во-вторых, особенности эксплуатации солнечной кровли заключаются в том, что для максимально высокого КПД необходимо правильно выставить направление и угол уклона этих панелей. В идеале они должны смотреть в одну сторону, поэтому крыша дома должна быть односкатной или плоской. Кроме того, в зависимости от времени года этот угол уклона должен подвергаться корректировке, вручную или автоматически. Россия – страна с не самым большим количеством солнечных дней в году, поэтому пренебрегать этим обстоятельством никак нельзя, необходимо будет минимум 2 раза в год панели перенастраивать.

В-третьих, точные технические характеристики солнечной черепицы Tesla производителем не раскрываются, поэтому дать достоверный ответ о количестве кВт вырабатываемой электроэнергии не представляется возможным. И вопрос о том, сколько нужно потреблять электричества жителям дома в 200 кв.м. площади, чтобы покрыть разницу минимум в 4 700 000 руб. при прогнозируемом сроке службы черепицы Tesla в 30 лет – остается открытым.

Таким образом, отвечая на вопрос о жизнеспособности новой технологии Tesla в России, можно сделать следующие выводы:

  1. Использование солнечной черепицы Tesla в России будет целесообразно только для солнечных регионов Юга и при условии точной настройки панелей минимум 2 раза в год.
  2. Рассчитать эффективность возможно только зная точные технико-технологические характеристики новинки, что в данный момент не представляется возможным.
  3. Черепица Tesla экономически не выгодна, поскольку обустройство такой кровли более чем в 3 раза превышает стоимость текущих предложений на рынке автономных электростанций.

Не исключено, что некоторая часть владельцев частных домов, любителей технических инноваций и современных технологий, заинтересуются солнечной черепицей Tesla и отдадут дань модному продукту, установив у себя дорогостоящую новинку. Однако клиенты с рациональным подходом к строительству и эксплуатации своей недвижимости, скорее всего, предпочтут более оптимальные для российских реалий энергосберегающие технологии.

Новые солнечные батареи в виде черепицы

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.

Читайте также:  Схемы подключения люминесцентных ламп

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.

Солнечная черепица

C олнечная черепица – солнечная плитка

Характеристики фотоэлектрической солнечной черепицы

Черепица представляет собой специально разработанную модель с использованием керамического материала и фотоэлектрического солнечного модуля высокой прочности, инкапсулированный керамической плитки герметиком, для выработки солнечной электроэнергии. Она может быть использована в качестве кровельного строительного материала, при этом имеет функцию обычного модуля солнечной энергии . Использовать видимый свет солнечных лучей для выработки электроэнергии с помощью фотогальванических эффектов кремниевых элементов.

Его преимущества:

Хороший эффект изоляции для строительства

Фотоэлектрические керамические черепицы инвертируют около 20% солнечной энергии в электрическую энергию, уменьшая количество тепла наростов на крыше. Потому что есть больше пространства охлаждения фотогальванических керамической черепицы, обрабатывает поток наружного воздуха, не вызывает резкое повышение комнатной температуры.

По сравнению с обычной черепичной крышей, она имеет лучший изоляционный эффект.

Сильные результаты анти-утечки

Фотоэлектрические керамическая черепица имеет общие свойства обычной керамической черепицы, его высокая плотность высока, скорость просачивания равна одному из десятка обычной плитки. Проходимость 0,1%, так что вода не будет проникать через крышу плитки или же проникать внутрь.

Таким образом, это отличные характеристики утечки анти-просачивания.

Интегрированное производство энергии измерение

Выработка электроэнергии наших солнечных черепицу составляет около 70Вт / SM , как правило, 9 PCS объединяются 1 СМ. Например, на 100 квадратных метров крыш зданий, на южной стороне 50м2 может генерировать 3500 W , этого достаточно, чтобы удовлетворить требования семьи обычного потребления электроэнергии бытовой техники.

Может удовлетворить основные потребности в электроэнергии обычного строительства.

Высокая прочность, длительный срок службы

Механическое сопротивление нагрузки сила нашей солнечной плитки / PV плитки больше, чем 3000 N , намного выше, чем обычных 1200 Н плиток. И из-за его очень низкой скорости утечки, высокой стойкостью к воздействию дождя, тумана, льда, снега и т.д., он имеет длительный срок службы, до 100 лет.

По сравнению с обычными плитками, она имеет абсолютное превосходство по затратам на техническое обслуживание; для клиентов, высокой прочности PV керамической плитки / черепицы делает значительные преимущества низких потерь при транспортировке, установке и т.д.

Дополнительные затраты здания находится на низком уровне

По сравнению с обычными солнечными модулями, где вам нужна поддержка на стальной раме (кронштейны),

делать обработку воды и многое другое

Наши фотоэлектрические черепицы/ плитки могут быть использованы непосредственно в качестве строительного

материала, тем самым экономя затраты строительных материалов, кронштейнов и очистки воды и многое другое.

При установки нашей черепицы можно добиться экономии средств в размере около 20%.

Эстетика здания не будут затронуты

Вы можете достичь согласованный внешний вид крышы. Нет разницы в цвете. так сохранить оригинальный внешний вид конструкции здания, потому что наша солнечная фотоэлектрической энергии керамическая черепица / плитка может быть различного цвета ,внешний вида, гладкой, с однородным внутренним и внешним материалом, черепица поддерживает традиционный архитектурный стиль, увеличивая визуальную красоту здания.

Простота установки

Для новых зданий, наши солнечные фотоэлектрические черепицы могут быть установлены как обычные плитки, только увеличивают простое подключение через кабель, простую конструкцию, при этом значительно сокращают сроки строительства.

Фотогальваническая черепица TEGOSOLAR

Новые солнечные батареи в виде черепицы

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.

Прорывные технологии в изготовлении первой российской солнечной черепицы

Анапская компания «Инноватикс» приступила к завершающему этапу реализации проекта «Солнечные кровли России». Начат монтаж оборудования по изготовлению отечественной солнечной черепицы. Первые опытные образцы черепицы мощностью 8 Вт прошли лабораторные испытания.

Синергетический эффект инновационных решений, принятых при создании и изготовлении черепицы, достиг конкурентноспособных результатов не имеющих аналогов в мире. Российская черепица более чем в пять раз дешевле любого зарубежного аналогичного изделия в расчете на 1 кВт вырабатываемой мощности. Подобные результаты достигнуты за счет применения специальной оптической системы многократно усиливающей световой поток на солнечные фотоэлементы, технологии вакуумной обработки, применения композитных материалов в основе которых использованы вторичные полимерные отходы и низким расходом полупроводникового материала. В изготовлении солнечной черепицы достигнута 100% степень локализации.

Создание отечественного производства солнечной черепицы это новый этап развития использования солнечных технологий, который позволит значительно сократить издержки не только при строительстве и эксплуатации объектов, но и окажет стимулирующее воздействие на экономический рост, в особенности в отдельных и энергодефицитных районах страны. В России около 70% территории не имеет централизованного энергообеспечения. Более 30% из 280 тысяч фермерских и около 20% садовых хозяйств страны созданы на участках земли не имеющих электросетей. В 40 из 70 энергосистем имеется дефицит мощности, который сдерживает рост экономики в этих регионах. Причем износ электросетевой инфраструктуры, как известно, в отдельных ЖКХ достигает 60 — 80%.

Компания «Инноватикс» планирует изготавливать более 20 МВт солнечной черепицы в год. Этого количества мощности, например, достаточно для автономного энергообеспечения от 3500 до 5000 жилых домов средней общей площадью 150 -200 кв.м. Для получения 1 кВт электрической мощности на кровле необходимо уложить 14 м2солнечной черепицы.

В теневой части кровли монтируется рядовая черепица без фотоэлементов. Потребители одновременно получат не только конкурентноспособное автономное энергообеспечение, но и единый архитектурный замысел кровельного покрытия, причем по стоимости оно будет доступно и для широкого слоя занятого населения. Ценовое и инновационное лидерство данного продукта обеспечит успешное его продвижение и на рынки зарубежных стран, которые активно используют возобновляемые источники энергии в своих энергобалансах производства и потребления.

Черепица имеет защиту от УФ, экологически безопасна, несгораемая. Температурный режим эксплуатации -40 +80 °С. Предусмотрены защитные меры солнечных кровель от снега, града, загрязнения, листвы. Гарантированный срок эксплуатации черепицы 50 лет.

Применение отечественной солнечной черепицы позволит разработать целый ряд мер направленных на реализацию региональных и муниципальных программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности, а также программ снижения негативного воздействия на окружающую среду. Проект «Солнечные кровли России» доказал свою инвестиционную привлекательность и инновационный потенциал. Разработчики проекта ставят перед собой новую задачу: организовать производство нового уникального продукта — солнечной черепицы мощностью 20 ватт, которая одновременно будет выдавать и электричество и горячую воду для отопления и хозяйственно — бытовых нужд.

Последние правительственные документы РФ в области стимулирования использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ), мировые события, в том числе и санкции, и кризис, и трудные времена нашей страны — все это еще больше активизирует команду «Инноватикс» на созидательную деятельность для воспроизводства новых отечественных инновационных продуктов. И мы уверены в том, что несем и продвигаем на рынок нашему потребителю новую высокоэффективную выгоду, новые виды современных услуг, которые помогут решить как региональные, отраслевые, так и частные проблемы людей.

Читайте также:  Контейнер Север — электрификация в любых климатических условиях

Солнечная черепица Tesla Solar Roof взамен обычной кровли видео

Идея превратить крыши домов в солнечные батареи лежала буквально в воздухе, ведь повсеместно традиционные накопители солнечной энергии устанавливаются на кровлю. Но воплотить это в рабочий проект с коммерческим внедрением удалось лишь Илону Маску. Как известно, Tesla Motors, создателем и руководителем которой и является Маск, за 2,6 млрд. долларов поглотила компанию SolarCity.

Ранее стартап работал над разными проектами с единой целью: сделать солнечную энергию проще и ближе для конечного пользователя. Результатом сотрудничества Tesla и SolarCity стала новая крыша для электромобилей компании, которая позволяет меньше думать о подзарядке авто, а вторым, более громким и эффектным продуктом стал инновационный материал для крыши, получивший название Solar Roof.

Solar Roof – характеристики и принцип работы

С виду новый материал – обычная черепица, которых достаточно на рынке. Она выпускается в четырех вариация: текстурированная (Textured Glass), шиферная (State Glass), тосканская (Tuscan Glass) и матовая (Smooth Glass). На самом же деле это высокотехнологичное покрытие, которое может если не полностью заменить внешнее электроснабжение, то существенно его экономить. На сегодняшний день прямые конкуренты в этой области отсутствуют, что вместе с ростом популярности проектов на альтернативных источниках энергии сделало новый продукт ультрапопулярным.

В основе Solar Roof лежит стеклокерамика, производство которой давно налажено и не вызывает сложностей. Внутри материала внедрено особое покрытие, которое позволяет накапливать солнечную энергию и трансформировать ее в электричество. Вместе с домашним генератором Powerwall, который предлагается в комплекте с кровлей крыша позволяет эффективно использовать весь солнечный свет, который падает на здание.

По сравнению с традиционными солнечными панелями, новый материал всего на 2% уступает по эффективности, но уже сегодня ведутся работы, чтобы нивелировать разницу и сделать покрытие максимально продуктивным.

Внедрение и цена

По словам Илона Маска, компания делает все, чтобы у людей не возникало желания приобрести не Solar Roof, а другое покрытие. И для этого есть все предпосылки:

— стеклокерамика является крайне прочным материалом, который может служить десятки лет без потери внешнего вида и качеств. Маск утверждает, что его черепица продержится дольше самого дома;
— отличный внешний вид, который обеспечивает покрытие, устроит даже самого требовательного пользователя. Тем более, что представленные на презентации текстуры – только начало, и к моменту коммерческого выхода их буде намного больше;
— доступная стоимость – главное преимущество Solar Roof.

Если ранее говорилось о том, что инновационная кровля – это инвестиция в будущее, и со временем за счет накопленной энергии она сможет себя окупить, то сегодня Илон Маск утверждает: новый материал дешевле традиционных покрытий даже без учета экономии на электрике. Проще говоря, покупать ее выгодно сразу, не дожидаясь окупаемости.

По сути, у потенциальных покупателей вопрос вообще не должен стоять: низкая стоимость, долговечность, отличный внешний вид, а также возможность экономить на электроэнергии при помощи природоохранных технологий и возобновляемых источников. Кому понадобится что-то другое?

Согласно информации Tesla, средняя стоимость квадратного метра солнечной крыши составляет $235 ($21,8 за фут2), но это для тех случаев, когда не все плитки кровли будут оснащены солнечными панелями. Для оптимального эффекта компания предлагает комбинировать черепицу с интегрированными фотоэлементами ($42 за фут2) с обычными плитками (11 за фут2). Причем внешне черепица с солнечными панелями будет выглядеть как обычная: с земли разница не вооруженным глазом не будет заметна вообще.

Преимущества и проблемы солнечной черепицы

Солнечная черепица сочетает в себе преимущества солнечной энергии с надежностью традиционной черепицы крыши.

Солнечная черепица также может использоваться как прочный кровельный материал, обеспечивающий такую ​​же защиту от окружающей среды, как и у обычной черепицы.

Если ваш клиент ищет альтернативу, которая может быть эстетичной и одновременно генерировать электроэнергию, это может быть подходящим для них.

Это тенденция, которая внедряется во многих областях страны вместо солнечных панелей, получая выгоды от создания собственной силы. Может ли солнечная черепица быть основным кровельным материалом?

Многие производители солнечной черепицы позволят вам использовать гонт в качестве основного кровельного материала, и, да, вам больше не нужно ничего, кроме самого гальки.

Некоторые из этих черепиц могут быть водонепроницаемыми, что означает, что вода не войдет в вашу собственность клиента, и в то же время ее можно использовать в качестве основного источника энергии для здания.

Многие производители солнечной черепицы могут обеспечить подробный процесс установки, который уменьшает на 10% проникновение крыши и уменьшает беспокойство по ветру.

Эти черепицы могут быть установлены почти на любой существующей крыше, но, вероятно, лучше, когда они установлены как часть новой крыши.

Преимущества солнечной черепицы

Есть много преимуществ использования солнечной черепицы, и это некоторые из основных:

  • Они могут быть интегрированы в любой внешний дизайн вашего дома.
  • Они выглядят обычной черепицей.
  • Это устраняет необходимость наличия больших поверхностей для традиционной установки солнечных панелей.
  • Эстетически приятный солнечный материал.
  • Солнечные черепицы бывают разных размеров и моделей; сплошные панели с галькой, полужесткие кремниевые ячейки и системы с тонкой солнечной пленкой.
  • Легкая установка может быть выполнена сшиванием материала на крыше.
  • Вы можете претендовать на налоговые льготы при установке солнечной черепицы, в зависимости от вашей государственной политики.
  • Может сочетаться с обычной асфальтовой черепицей.
  • Солнечная черепица, если она установлена ​​правильно, выдерживает сильные ветры.
  • В качестве более нового материала они более эффективны по сравнению с традиционными панелями.
  • Может покрывать большие площади по сравнению с традиционными солнечными батареями.
  • Некоторые фотогальванические черепицы могут производить около 13-17 ватт электроэнергии.

Солнечная черепица будет генерировать электричество, которое может использоваться в сетчатых или внесетевых системах.

Системы с сеткой используются для обеспечения электричества электростанциями и зданиями; а также продать избыток электроэнергии, не потребляемой коммунальной компании.

Внесетевые системы обычно используются в качестве резервной копии во время отключения электроэнергии и для хранения электроэнергии в батареях для будущего использования. Аккумуляторное оборудование более дорогое, чем системы с сеткой.

Система генерирует ток, создаваемый солнечной черепицей, и передается на преобразователь мощности.

Этот преобразователь мощности преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC) для домашнего использования.

Стоимость установки черепицы высока, и многие домовладельцы склонны пренебрегать установкой системы.

Тем не менее, новые конструкции могут быть установлены через половину времени, чем традиционные солнечные панели, что снижает стоимость их установки.

В зависимости от района, черепица обычно оплачивает себя в течение первых нескольких лет своей 20-летней продолжительности жизни.

Новая альтернатива на рынке позволит вам оплачивать ежемесячный или ежегодный взнос, чтобы сделать продукт более доступным.

Недостатки солнечной черепицы

Как и любой продукт, солнечная черепица также имеет некоторые недостатки, такие как:

Нет хранения энергии. В этих системах нет хранилища энергии, и вам придется полагаться на энергосистему во время штормов или ночью.

Ваша крыша должна быть под определенным углом, чтобы поймать солнце.

Для солнечной черепицы, чтобы поймать лучи солнца, достаточные для выработки электричества, ваша крыша должна быть под прямым углом с достаточной площадью поверхности для питания вашего здания.

Если возможно, установите черепицу во время процесса строительства или ремоделирования вашего устройства. Стоимость установки солнечной черепицы может быть крутой.

Немецкая SolteQ предлагает солнечную черепицу по цене обычной кровли

Создание полноценной кровли, которая не только надежно выполняет свое основное назначение, но и способна стать украшением дома, производить электроэнергию и тепло, иметь срок службы не менее 50 лет и стоимость обычной крыши (в которую уже входит интегрированная солнечная электростанция)

Цель немецкой компании SolteQ и ее основателя Беркая Байера, который, как и Tesla, намерен трансформировать энергетику за счет солнечных крыш. Но в отличие от изделий американского конкурента, немецкий продукт может оказаться более эффективными и доступным.

Хотя солнечная черепица разработана уже давно, она не была готова к крупномасштабному серийному производству и продавалась только в ограниченных количествах. Благодаря нашему многолетнему опыту работы в промышленном секторе, мы разработали кровельное покрытие, которое на 100% соответствует строительным нормам Германии, а все панели поставляются с уже интегрированными в них системами безопасности».

Компания акцентирует внимание на немецком качестве и хвастается тем, что в ее продукции не используются дешевые комплектующие из азиатских стран. Разнообразие доступных вариантов обеспечивается наличием черепицы, выполненной в различных цветах и стилях

«Мы не предлагаем китайские демпинговые товары, мы предлагаем отличные продукты, максимальную выработку электроэнергии по разумной цене, которая доступна для каждого, кто может позволить себе новую крышу с установкой на ней солнечных батарей», — объясняет глава комании.

SolteQ разработала комплексные решения для кровли домов. Это означает, что солнечными элементами оборудуются южные (солнечные) стороны крыш, а на северные (затененные) идет покрытие, которое не имеет встроенных фотоэлементов, но имеет полностью идентичный внешний вид. Кроме того, по словам производителя, кровля SolteQ генерирует не только электричество, но и тепловую энергию: в дополнение к фотоэлектрической системе вся площадь крыши используется как большой тепловой коллектор.

Заявленные технические характеристики кровельных модулей SolteQ Quad40 (премиальный сегмент): масса – 14 кг на 1 м2; материал фотоэлементов – монокристаллический кремний; размер модуля – 540х540 мм; производительность – от 173 до 208 Вт на 1 м2; эффективность фотоэлементов – 18,8 –19,8%; номинальное напряжение – 4,7 В; номинальный ток – 8,75 – 9,0 A; срок службы – более 40 лет; гарантия – 5 лет.

Стоимость солнечной крыши SolteQ зависит от очень многих факторов (тип черепицы, угол наклона, площадь, тип крыши, дополнительные функции и т.д.) и рассчитывается индивидуально.

Ссылка на основную публикацию