Получение энергии напрямую от Солнца - один из самых популярных вариантов автономного обеспечения постоянного или временного жилья. При этом можно выделить два типа устройств: солнечные батареи и солнечные коллекторы.
В чем различие между этими энергоустановками? Батареи напрямую преобразуют фотоэнергию в электричество, коллекторы нагреваются и передают тепло. Таким образом, в одном частном доме можно использовать и солнечные батареи, и солнечные коллекторы (их называют также гелиоколлекторами).
Фактически в обоих случаях энергия Солнца работает на обеспечение жилья комфортом, и вполне логично совмещать обе системы. Преобразователи потока фотонов в электричество обеспечат энергией бытовые приборы, коллекторы снабдят горячей водой в кране и батареях.
Однако у обеих систем есть общая проблема: интенсивность солнечного света и, соответственно, выработка полезной энергии сильно зависят от расположения поглощающих элементов, времени года и погоды. Для России солнечная радиация меняется с севера на юг очень существенно.
Учитывая данные карты, в среднем можно ожидать около 400...700 кВт/м.кв. за год. Однако при расчетах необходимо учитывать еще коэффициент полезного действия устройства, которое составляет обычно 10...20%. То есть ежедневная выработка энергии квадратного метра солнечной батареи составит в среднем 0,1...0,6 кВт/м.кв. в сутки. Учитывая же капризы погоды, частую облачность, снегопады и дожди, о такой производительности в осенне-зимне-весенний сезон можно только мечтать. Соответственно, для обеспечения дома солнечной энергией хотя бы для освещения необходимо как минимум 10...20 кв. м. батарей.
С гелиоколлекторами та же проблема: при среднегодовой солнечной активности теоретически можно нагреть 100 л воды с помощью коллектора площадью 2 кв. м. В реальности же делать это можно только в теплый сезон и далеко не во всех областях.
Выводы просты: при текущей эффективности солнечных батарей и коллекторов на большей части территории России они могут использоваться только как вспомогательные источники энергии. Дополнять их желательно ветрогенератором (в холодный сезон он будет работать более продуктивно, чем солнечные элементы) и генераторами. Удобно также использование батарей как возможность сэкономить поставляемую по линиям электропередач энергию.
