Сонячний дах від компанії Tesla

Компанія Tesla дивує світ не тільки своїми надсучасними електромобілями. Минулої осені був представлений «сонячний» дах. Це новий крок в сфері сонячних панелей, які повністю вбудовані в дах. І по суті це і є повноцінних дах, що має вигляд, ніби зроблений з сучасних будівельних матеріалів. Детальніше про його можливості і перспективи ви знайдете в цій статті.

 Декілька слів про сонячні батареї

Перші сонячні батареї, здатні перетворювати сонячну енергію в механічну, були побудовані у Франції. В кінці XIX століття на Всесвітній виставці в Парижі винахідник О.Мушо продемонстрував інсолятор – апарат, який за допомогою дзеркала фокусував проміння на паровому казані. Казан приводив в дію друкарську машину, що друкувала по 500 відтиснень газети в годину.

Через декілька років в США побудували подібний апарат потужністю в 15 кінських сил.

На початку XX століття Альберт Ейнштейн створив теорію фотоефекту, і в руках дослідників з’явилися, здавалося б, всі інструменти для оволодіння цим джерелом енергії.

Були створені фотоелементи на основі селену, потім — талієві. Але вони мали дуже малий коефіцієнт корисної дії і знайшли вживання тільки в пристроях управління, подібних звичним турнікетам в метро, в яких промінь світла перегороджує дорогу безбілетникам.

Наступний крок був зроблений, коли вченими були детально вивчені відкриті ще в 70-х роках минулого століття фотоелектричні властивості напівпровідників. Виявилося, що напівпровідники набагато ефективніше за метали перетворять сонячне світло в електричну енергію.

Подальша історія розвитку технології фотоелементів:

• 1974 – перша аморфна кремнієва батарея;
• 1983 – перша електростанція на основі сонячних батарей з потужністю більш 1 мегаватт;
• 1984 – США, електростанція на основі сонячних батарей потужністю 6,5 мегаватт;
• 1985 – перша сонячна батарея з коефіцієнтом корисної дії більше 20 %;
• 1987 – перше серійне виробництво сонячних батарей в Європі;
• 1989 – сонячна батарея з коефіцієнтом корисної дії більше 30%;
• 2007 – дослідники з Делавера (США) створили сонячну батарею, яка має рекордну ефективність – 42,8 %. Батарея, виконана на основі полікристалічного кремнію містить унікальну оптичну систему, що розділяє світло на декілька пучків з різною енергією і спрямовує їх на відповідні приймачі.

До переваг використання сонячних батарей можна віднести:

• Автономність.
• Висока надійність.
• Зниження витрат на гаряче водопостачання і опалювання до 85% (сонячна енергія безкоштовна).
• Економія органічних видів палива (мазуту, нафти, газу).
• Скорочення викидів двоокису вуглецю.
• Загальнодоступність і невичерпність джерела.
• Відсутність проміжних фаз перетворення енергії.
• Напівпровідникові сонячні батареї доволі довговічні. При тому, що догляд за ними не вимагає особливо великих знань і мінімального обслуговування.
• Теоретично, повна безпека для навколишнього середовища (екологічно чисте джерело енергії) і людини (технічна безпека відповідає всім світовим стандартам).

Недоліками сонячних батарей є перманентна залежність потужності від місцевих умов, часу доби і року, відносно висока вартість, маленький коефіцієнт корисної дії і чутливість до механічних пошкоджень.

Розрахунки показують: щоб одержати великі кількості енергії, сонячні батареї повинні займати величезну площу – тисячі квадратних кілометрів.

Tesla представила сонячні панелі, інтегровані в дах будинку

28 жовтня 2016 року Ілон Маск провів незвичайну презентацію. Запрошеним журналістам він показав «дах». Його особливість у тому, що він становить собою покриття Solar Roof для поглинання сонячних променів. Воно не схоже на звичайні панелі, які можна побачити на дахах будівель. Презентований продукт нагадує звичайну черепицю, але містить у собі спеціальні фотоелементи.

Компанія незабаром починає продаж такої черепиці, зробленої із сонячних батарей – і вже почала приймати попередні замовлення. Передбачається, що 2000 кв.футів – 186 кв.метрів даху (середній розмір даху будинку) буде коштувати близько $ 50000. Компанія очікує, що «типовий» клієнт у США заплатить $ 21,85 за квадратний фут сонячних панелей (0,1 кв.м).

«Сонячний дах можна буде замовити майже в кожній країні. Цього року – в США, а наступного року – і в інших країнах», – написав Ілон Маск у своєму Twitter.

Для замовлення необхідно сплатити внесок у розмірі тисячі доларів.

Як зазначили в компанії, гарантія на покриття діє до кінця терміну служби будинку, або до нескінченності. «Залежить від того, що настане раніше», ─ додали в Tesla.

Стверджується, що за 30 років використання дах зможе згенерувати енергію на суму як мінімум $64000. Таким чином, дах від Tesla дорожчий, ніж звичайний дах, але дешевший, ніж аналоги з традиційними сонячними батареями.

Solar Roof – остання розробка Tesla Motors, здійснена спільно з інженерами компанії SolarCity, де Маск входить до ради директорів. Його завдання – зробити будинок людини максимально автономним і незалежним від зовнішніх факторів. Що робити з накопиченою енергією, Маск уже говорив раніше, але вирішив нагадати оновленням. Компанія презентувала друге покоління Powerwall 2 – спеціальних генераторів, які вміють накопичувати зібрану енергію і потім використовувати її в нічний час або коли на вулиці похмуро. І це найбільш ефективна сонячна батарея в світі. Новинка коштуватиме покупцеві $5500 при потужності 14 кіловат-годин.

Сонячні панелі будуть зроблені з гладкого скла, вони зможуть приймати різну форму і підходити під різний дизайн будинку, а служити вони будуть, на думку Ілона Маска, довше, ніж сам будинок.

«Це свого роду комплексне майбутнє. Електромобіль, Powerwall і сонячний дах. Ключ у тому, що це має бути красиво, доступно і легко інтегруватися», – заявив Маск в ході презентації.

Як зазначається, від інших батарей нові панелі відрізняються зовнішнім виглядом: вони не схожі на звичні сонячні батареї і мають встановлюватися на всю поверхню даху. За словами розробників, йдеться про початок виробництва дахів, вся поверхня яких буде суцільною сонячною батареєю, а не набором сонячних модулів. Для даху представлені чотири види покриття: скляна і шиферна плитка, черепиця і текстуроване скло.

Стартують замовлення на «сонячні дахи» Tesla

Компанія Tesla представила свої революційні «сонячні дахи» Solar Roof в жовтні минулого року. Всього було представлено чотири варіанти дахів:

• Textured Glass Tile,
• Slate Glass Tile,
• Tuscan Glass Tile,
• Smooth Glass Tile.

Звичайно, початок прийому попередніх замовлень ще зовсім не означає, що в цьому ж місяці компанія приступить до виконання робіт по установці цих самих сонячних дахів. Цілком ймовірно, що Tesla складе графік на підставі надісланих заявок, а потім візьметься за виконання замовлень в порядку черги.

Вихід на заплановану швидкість виробництва очікується вже в цьому році.

Переваги і перспективи нового даху

Стандартні покрівельні матеріали не забезпечують власнику жодної матеріальної вигоди, окрім підвищення вартості будинку. Натомість, продукт Tesla робить це, генеруючи достатню кількість енергії, щоб повністю забезпечити потреби домашнього господарства. Нові блоки батарей PowerWall 2.0 призначені для зберігання енергії, тому домовласники завжди матимуть запас енергії у разі зростання потреби в ній. Нова покрівля на сонячних батареях пропонується в чотирьох різних стилях, які були представлені Tesla на презентації продукту. Це текстурована скляна черепиця, шиферна скляна черепиця, скляна черепиця в тосканському стилі та глянцева скляна черепиця. Всі вони допомагають досягти різного естетичного ефекту, однак досить близько наслідують сучасний стиль покрівельних матеріалів. Водночас, всі варіанти нової покрівлі виглядають прозорими у світлі сонячних променів та матовими, якщо дивитись на них під кутом. За словами Ілона Маска, поки що сонячна черепиця забезпечує 98% енергії, яку зазвичай отримують від традиційних сонячних панелей.

Два відсотки втрачається. Але Tesla разом із компанією 3М працює над удосконаленням покриття, яке потенційно може забезпечувати значно більшу енергоефективність за рахунок здатності певний час утримувати світло всередині, що можна використати для зменшення енерговитрат у цілому.

Нещодавно, під час зустрічі з акціонерами, Ілон Маск заявив, що вартість «сонячного» даху Tesla буде така ж, як і звичайного, або навіть ще нижчою, ніж передає Хайтек.

Він наголосив, що дах окупиться не через 30 років використання, а вже в момент установки. Як пояснив Маск, сучасний ланцюжок поставок покрівельних матеріалів вкрай неефективний. Скляна сонячна черепиця важить на 80% менше, ніж традиційні матеріали – керамічні або цементно-піщані, що особливо користуються попитом в Каліфорнії і країнах Середземномор’я.

Крім того, «сонячний» дах Tesla менш крихкий, тому власникам не доведеться витрачатися на ремонт, пов’язаний з поломками. Як не раз заявляв Ілон Маск, скло – це пісок, а пісок майже нічого не коштує. «Сонячну» черепицю тепер замовити дуже просто – це можна зробити в будь-якому магазині Tesla. Встановлювати дахи почнуть вже з літа. Найпопулярніші моделі черепиці – тосканська, шиферна, текстурована і матова – з’являться відразу, а решту доведеться почекати ще приблизно 3 місяці.

Не кожна плитка на «сонячному» даху має бути оснащена сонячним елементом. Окремі секції не підходять для виробництва електроенергії, оскільки повернені не в той бік або постійно знаходяться в тіні. Однак після установки їх буде неможливо відрізнити один від одного завдяки гідрографічному друку.

Цивілізація не стоїть на місці, а компанія Tesla на чолі Ілоном Маском підштовхує її вперед як тільки може. І при цьому намагається зробити це майбутнє доступним вже сьогодні навіть для пересічних громадян. І «сонячний» дах – це один з важливих років на шляху до цього майбутнього.