Din guide til hjemmesolcellepaneler

Denne artikkelen dukket opp i høsten 2022-utgaven av This Old House Magazine. Klikk her for å lære hvordan du abonnerer.

Et århundre etter at elektrisitet begynte å lysne opp de fleste amerikanske hjem og drive popup-brødristere, har en ny elektrifisering av det amerikanske livet begynt – denne sikte på å redusere bruken av fossilt brensel. Bilprodusenter vil introdusere dusinvis av nye elektriske kjøretøy (EV)-modeller i løpet av de neste par årene, og tar rimelige elbiler dypt inn i mainstream.

Induksjonstopper opplever en drastisk økning i markedsandeler, og flere byer har totalt forbudt nye naturgasstilkoblinger. I mellomtiden gjør allklima varmepumpeteknologi nå oppvarming og kjøling med elektrisitet mindre kostbart enn bruk av naturgass.

I stor grad drevet av bekymringer om klimaendringer, gir trenden med plug-in strøm også en mulighet til å redusere energikostnadene dine ved å generere din egen strøm på taket ditt. En nylig utvidet føderal skattefradrag vil gi deg tilbake 26 prosent av kostnadene for solcellepanelinstallasjoner i 2022, og 22 prosent for de i 2023. (Krediet avsluttes etter 2023, med mindre den forlenges av kongressen.) Og selv om prisene har hoppet litt i de siste par årene på grunn av inflasjon, er de fortsatt langt ned totalt sett, etter å ha falt 64 prosent mellom 2010 og 2020.

Teknologien har også blitt bedre - mye bedre. Standardpanelet er nå helsvart, uten de merkbare hvite rutenettene som gjør at det skiller seg ut på taket, og genererer hele 450 watt, opp fra 340 for fem år siden. Du kan få paneler som er mer enn 20 prosent effektive – sammenlignet med bare 13,5 prosent i 2001 – og Hvis det ikke høres imponerende ut, bør du vurdere at den beste plantefotosyntesen er rundt 8 prosent effektiv.

Dessuten hjelper skjulte reolsystemer å blande panelene inn i taket, og du kan legge til elbilladere drevet av systemet ditt og en batteribackup som vil eliminere strømbrudd. Klar til å vurdere å gå til solenergi? Slik vurderer du alternativene dine.

Hvordan fungerer en PV-array?

Å gå på solenergi betyr ikke å koble fra strømnettet. Siden solcellepaneler kun genererer strøm når solen skinner, må du fortsatt hente strøm fra verktøyet om natten, på overskyede dager, og noen steder på vinterdager når solen står lavt på horisont. Systemet ditt vil generere ekstra kraft når det blir full sol midt på dagen og skyve det ut til nettet for andre å bruke, og så ta det den trenger fra verktøyet når solen din er off-line. Ideelt sett, i løpet av året, vil gi-og-ta jevne seg ut, og du sitter igjen med ingen nettobruk og bare nominelle tilkoblingsavgifter til verktøyet.

PV-paneler: De 60 solcellecellene (PV) som vanligvis finnes i boligpaneler absorberer sollys og bruker det til å slå elektroner løs og få dem til å bevege seg - med andre ord til å generere elektrisitet.

Inverter: Denne enheten konverterer likestrøm (DC) elektrisitet generert av panelene til vekselstrømmen (AC) som husets strømdrevne systemer og plug-in enheter trenger.

Nettometer: Som alle elektriske målere, måler dette hvor mye strøm du trekker fra verktøyet. I motsetning til andre, reverserer den også og krediterer deg for det du bidrar med tilbake til strømnettet.

Kostnaden for solcellepaneler

Vil installasjon av solenergi lønne seg for deg?

I det meste av USA kan det ta fra 9 til 12 år før du betaler for energisparingen. tilbake kostnadene for et solsystem (5 til 15 år når du inkluderer ekstreme stater som Hawaii og North Dakota); da bør solenergien gi gratis strøm i så lenge som to tiår til.

Tilbakebetalingsperioden avhenger av breddegraden din, retningen taket ditt vender, mengden tredekke, kostnadene for elektrisitet i ditt område og verktøyets retningslinjer. For et umiddelbar estimat av totalkostnaden, årlige sparte dollar og tilbakebetalingsperiode, plugg inn adressen din og gjennomsnittlig månedlig strømkostnad på Prosjekt soltak.

Finansiering av solenergi

Selv om det avhenger mye av hvor du bor, er et typisk solcellepanel på taket (20 til 24 paneler for å dekke en gjennomsnittlig hjems elektriske behov i sin helhet) kjører på rundt $18 000 etter gjeldende 26 prosent føderal skatt kreditt. Du kan finansiere forhåndskostnadene – de fleste gjør det – og valget du tar vil ha en drastisk innvirkning på tilbakebetalingen din. Her er alternativene.

Solcelle leieavtale

Et solcelleinstallasjonsselskap setter inn systemet og eier det. Du betaler en forhåndsbestemt månedlig avgift for de neste 20 eller 25 årene. Leieavtaler har noen ulemper: Solenergiselskapet får skattefradraget og andre insentiver, de månedlige betalingene dine kan øke over tid, og de anslåtte besparelsene er avhengige av selskapets antakelse om fremtidige elektrisitetspriser, som kan bli begravd med liten skrift og, hvis overvurdert, potensielt kan gjøre solenergien dyrere enn verktøyet makt. I tillegg, hvis du selger huset ditt før leieavtalen er utløpt, må du kjøpe ut leieavtalen (inkludert kostnadene for utstyret) eller overføre leieavtalen til kjøperen; det lønner seg sjelden å flytte systemet til ditt nye hjem.

Solcellelån

Igjen, solcelleselskapet installerer systemet uten at det koster deg på forhånd, men i dette tilfellet får du skattefradraget og andre tilgjengelige insentiver, og du eier utstyret, så det blir en del av huset ditt, enkelt inkludert som en av funksjonene hvis du bestemmer deg å selge. Du betaler tilbake lånet månedlig og kan generelt velge lengden på lånet du ønsker – for eksempel til betale tilbake så raskt som mulig mens du holder betalingen omtrent lik din nåværende strøm regning. Hvis du selger huset før lånet er betalt tilbake, overføres solcellepanelet til kjøperen, og du kan betale tilbake lånet i et engangsbeløp ved å bruke inntektene fra salget. Mange solcelleselskaper tilbyr renter under markedsrenten, men pass på - den rabatten kommer ofte med en markert pris, så sørg alltid for at lånet og kontantprisen er den samme.

Boliglån/HELOC

Å låne fra en lokal bank eller kredittforening lar deg holde det enkelt med solcelleselskapet og bare betale kontantprisen. Hvis du bruker et egenkapitallån (som har en fast rente) eller en kredittlinje (som har en justerbar rente), kan du kanskje ta skattefradrag for renten. Igjen betaler du for solinstallasjonen i sin helhet ved å bruke lånet, eier systemet og kan enkelt selge det med hus, samle alle insentiver og betale lånet tilbake over tid – eller i sin helhet når du selger huset, som en del av lukking.

Videresalg med solcellepaneler

"Hus med solenergi selges raskere, og de selger for mer penger," sier agent Theresa Raymond fra TN Smoky Mtn Realty. "Vi ser en prisøkning på 5000 dollar for hver kilowatt." Det er omtrent $30 000 for et typisk 6,5 kilowatt-system, betydelig mer enn du betaler for det.

TOH Pro-tips: Solenergi gir mye mening, og det har gått så mye ned i pris at det nå er rimelig for mange flere mennesker. Men som all teknologi, må den designes og installeres riktig for å gi best ytelse og avkastning på investeringen.» -Ross Trethewey, TOH hjemmeteknologiekspert.

Slik ansetter du en installatør av solcellepaneler

Her er hva du bør huske på når du velger et selskap som skal installere solenergisystemet ditt:

• Få minst tre bud – fem er bedre for et fullstendig bilde av alternativene og prisene – fra selskaper henvist av venner, naboer eller handelsmenn du stoler på.
• Budene bør inkludere den føderale skattefradraget og eventuelle tilgjengelige lokale insentiver, men du kan sjekke hva som er tilgjengelig i ditt område på dsireusa.org. Mange solcelleselskaper vil gi et rentefritt lån mot skattefradraget frem til neste skattesesong.
• Sjekk at du får helt svarte monokrystallinske paneler med et skjult reolsystem. Ikke bekymre deg for merkevaren eller produksjonslandet, sier ingeniørprofessor Joshua Pearce ved Western University. Bare sørg for at panelene er under garanti i minst 25 år, om ikke 30 år.
• Få evaluert loftet ditt før budet er ferdigstilt for å sikre at innrammingen tåler vekten av matrisen (omtrent 40 pund per panel) – et problem bare hvis du har underdimensjonerte eller skadede sperrer – og se om du kan inkludere nødvendig forsterkning i installeringsprisen (som kan gi deg en skattefradrag på det arbeidet, også).

Bruk et online shoppingverktøy

EnergySage er en nettbasert solenergimarkedsplass som ble utviklet med finansiering fra det amerikanske energidepartementet for å fremme rimelig, tilgjengelig solenergi. Brukere skriver ganske enkelt inn adressen sin på nettstedet for å få tilpassede bud fra flere forhåndskontrollerte lokale selskaper, sammen med EnergySages epler-til-epler-sammenligning og vurderinger av hvert forslags produkter, priser og nettobesparelser, så vel som entreprenørene dem selv.

EnergySage-kunder betaler i gjennomsnitt rundt 5000 dollar mindre for solcelleanleggene sine, etter insentiver. "Det er fordi solenergiselskapet bruker betydelig mindre på markedsføring og salg for å finne kunder," sier administrerende direktør og grunnlegger Vikram Aggarwal. "Installatører på nettstedet har en tendens til å tilby priser som er 10 til 30 prosent lavere enn noe annet sted." EnergySage-brukere kan også laste opp et tilbud de har mottatt andre steder for sammenligning og råd. Og alle disse tjenestene er gratis. Be om helsvarte monokrystallinske paneler uten tydelige hvite rutenett.

Typer inverterteknologi

Den største forskjellen mellom solenergiforslag er ofte inverterteknologien. Invertere tar likestrømmen (DC) produsert av PV-panelene og endrer den til vekselstrøm (AC) for å drive huset ditt. Det er flere måter å gjøre det på, hver med sine egne fordeler og ulemper.

Best for rimelighet: String-invertere

Solcellepanelene dine er "strengt" sammen som juletrelys og kobles til en enkelt omformer enten på siden av huset eller i kjelleren. Denne teknologien har blitt brukt i flere tiår og er det billigste alternativet; Imidlertid varer en strenginverter vanligvis bare 10 til 12 år, så forvent å bruke rundt 1000 dollar for å erstatte den et par ganger i løpet av den 30-årige levetiden til solcellepanelet.

Dessuten, fordi panelene er koblet sammen, blir systemytelsen drastisk kompromittert hvis de mottar forskjellige mengder lys, enten på grunn av delvis skygge eller hvis et panel blir dårlig. Og likestrømsledningene med høy effekt som kommer ned fra taket må innkapsles i en kraftig aluminiumskanal.

Best for flere takhellinger og gårdsplasser med trær: Mikrovekselrettere

Hvert solcellepanel får sin egen mikroinverter koblet under seg, noe som gir flere fordeler: Systemet kan fungere godt selv når paneler opplever forskjellige mengder sollys eller hvis en går ned fullstendig; det er ingen stor omformer for å finne et sted å installere; og standard AC-ledninger som kommer ned langs siden av huset krever ikke en heftig ledning.

I tillegg kan systemet overvåke individuell panelytelse for å identifisere problemer. Mikroinvertere, som de fra Enphase, legger vanligvis til rundt 1000 dollar til kostnadene for solenergien system, men garantien på mikroinvertere bør samsvare med hele 25-årsperioden for solcelletaket garanti.

Best for batterisikkerhetskopiering: DC-optimalisatorer med strenginvertere

Hvis du installerer et batteri med solsystemet ditt, bør du vurdere DC-optimalisatorer. Hvert solcellepanel får sin egen optimizer, med ytelsesfordeler på panelnivå og diagnoseverktøy som ligner på en mikroinverter, men nettverket kobles fortsatt til en strenginverter.

Den store fordelen med et DC-koblet system er at DC-strømmen blir ført rett til batteriet, og er det konverteres til AC kun når den er trukket fra batteriet for bruk, noe som forenkler systemet og gir maksimalt effektivitet. DC-optimalisatorer, slik som de fra SolarEdge, legger vanligvis noen hundre dollar over kostnadene for strenginvertere og har en 25-års garanti. Men du må fortsatt bytte ut omformeren et par ganger i løpet av matrisens levetid.

Reservebatterier

"De fleste er overrasket over å høre at solcellepaneler ikke vil gi strøm under strømbrudd," sier Pearce. Men det gir mening. De slår seg av når nettet gjør det, fordi de ellers ville sende strøm inn i nedlagte ledninger og kunne elektrisk kutte polarbeidere.

I områder med hyppige strømbrudd er det en løsning: hele husets batterier. Den overflødige strømmen panelene dine lager, lader først batteriene, og deretter går eventuell ekstra strøm til nettet. Når solen går ned – eller nettet går ned – henter du strøm fra batteriene.

Generelt vil en batteribackup designet for å drive hele huset doble kostnadene for solsystemet ditt, sier Pearce. Kostnaden for et batterisystem som er dimensjonert for å drive bare essensielle kretser som kjøleskap, Wi-Fi og nøkkellys og stikkontakter kan komme ut på rundt $9 500, etter insentiver. Så lenge du inkluderer batteriene under solinstallasjonen, kvalifiserer dette arbeidet også for den føderale skattefradraget og andre tilgjengelige insentiver.

Tenk på et stort batteri

Kommer din neste bil til å være en elbil? Planlegger du å installere sentralluft i år? Tiden for å vurdere eventuelle store tillegg på kort sikt til dine elektriske behov er før du installerer solenergi, fordi utvidelse et eksisterende system senere kan være kostbart og problematisk, sier Los Gatos, CA, solcelleinstallatør og energipodcaster Barry Kanel. Du må sannsynligvis bytte omformeren, og de nye panelene vil ikke matche de eksisterende. "Paneldesign endres omtrent like raskt som flatskjerm-TVer," sier Cinnamon.

Å dimensjonere solcellepanelet for dine fremtidige behov betyr at du på kort sikt vil generere mer strøm enn du forbruker – og vil nesten helt sikkert ikke være i stand til å tjene penger på netto ekstra kraft du legger ut på Nett. Få verktøy vil faktisk betale kontant til kundene sine, så overbygg bare for utvidet bruk du forutser skjer innen to eller tre år. Noen stater og verktøy vil ikke tillate overdimensjonering av et solsystem i det hele tatt, i så fall bør du vurdere å vente på solenergi til du gjør disse elektrifiseringsoppgraderingene - og gjør dem snart, så du vil fortsatt være kvalifisert for den føderale solenergien kreditt.

Hvor bør du plassere solcellepaneler?

Det beste stedet for solcellepaneler er et sørvendt tak - siden solen på den nordlige halvkule alltid er på den sørlige halvdelen av himmelen - uten skygge. Men du kan få mye kraft fra øst- eller vestvendte tak også. Du kan også vurdere andre strukturer, for eksempel en frittstående garasje, låve, skur eller pergolaorientert mot solen, for i det minste noen av panelene dine – eller til og med en bakkemontert serie hvis du har plass på eiendom. Uansett hvor du plasserer dem, kan installatøren også maksimere kraftuttaket ved å vinkle panelene mot solen, vanligvis et sted mellom 30 og 45 grader, avhengig av breddegraden din.

Solenergi uten installasjon

Hva om huset ditt er i dyp skygge, du bor i en leilighet eller leilighet, eller hjemmet ditt vender mot sør og du ikke er villig til å sette paneler foran? I 40 stater (og teller) kan du delta i et fellesskaps solenergiprogram som genererer strømmen din på en solcellegård til en rabattert pris - vanligvis omtrent 10 prosent mindre enn konvensjonelle verktøy levert makt.

Ikke store besparelser, for å være sikker, men det er ingen forhåndskostnad, alt som trengs er noen få museklikk, og du vil drastisk redusere karbonavtrykket ditt og støtte veksten av solenergiproduksjon i området ditt. Det er ingen endring i den elektriske tjenesten din: Du får fortsatt strøm ved å bruke de eksisterende linjene; den grønne energien du kjøper blir bare lagt til forsyningsverkets forsyning.

Solar varmt vann

Annet enn passiv solenergi, som utnytter solskinnet på taket eller kommer gjennom vinduer for å varme opp huset, var den første solenergiteknologien solvarmevann. Dette ble populært under energikrisen på 1970-tallet og fortsatt tilgjengelig i dag, og innebærer en sløyfe med vann fra varmtvannsberederen eller kjelen – eller mer vanlig, en lukket krets med varmeoverføringsvæske – renner gjennom et rutenett av rør i et panel på taket, blir varmet opp av solen og forvarmer deretter vannet på vei inn i varmtvannsberederen eller kjele.

Selv om dette er langt billigere enn PV-paneler, vanligvis rundt $6 300 etter insentiver, er det ikke et vanlig valg lenger. Pearce sier: «Fordi både solcellepaneler og elektriske varmepumper har blitt så effektive og rimelige, er det nå billigere å varme opp varmtvannet med en varmepumpe ved hjelp av strøm du genererer på taket, enn å varme det vannet på tak."

Tips for å forberede hjemmet ditt for solcellepaneler

Hvis tiden ikke er inne for å gå solenergi ennå, foreslår Ross å ta noen få enkle trinn som vil gjøre jobben enklere på veien:

Hvis du skal pusse opp

Kjør stiv metallrør fra loftet til kjelleren, nær det elektriske servicepanelet. Dette vil unngå at solcelleinstallatøren må kjøre ledningen veldig synlig ned på utsiden av huset ditt.

Hvis du skal tekke

Sørg for at takkonstruksjonen din er solid. Mens et hus bygget i løpet av de siste 30 årene sannsynligvis ikke vil være et problem, med et eldre hjem eller et med 2×4 sperrer, må en bygningsingeniør bekrefte at det gir nok støtte. Få sperrene undersøkt for eventuelle skader og reparert eller forsterket etter behov. Flytt alle gjennomføringer – inkludert stabler, baderomsventiler og komfyrtoppventiler – vekk fra området der solcellepanelet ville gå, slik at panelene kan installeres i et regelmessig og jevnt mønster – i stedet for å snurre seg rundt dem penetrasjoner.

Hvis du gjør ferdig kjelleren

La det være ca. 5 fot med veggplass i nærheten av det elektriske servicepanelet for omformeren (og solmåleren, om nødvendig). På den måten trenger du ikke å feste den på utsiden av huset, og du vil ha plass til et batteri i fremtiden.

Fremtiden for PV-teknologi

Nye imiterte skifertak fra Tesla, CertainTeed, GAF, SunTegra, Luma og andre har PV-celler innebygd rett inn i helvetesilden. Så taktekkingen er ditt solcellepanel, og du trenger ingen paneler montert på taket ditt. Noen selskaper tilbyr til og med matchende helvetesild du kan bruke til deler av taket der du ikke trenger solenergi. Men til tross for fremskrittene disse produktene har gjort, råder Ross til å være forsiktig for nå:

"Siden vi har sett noen feil, og vi snakker om værforseglingen for huset ditt, vil jeg anbefale å vente på fremtidige generasjoner av disse produktene." Solar helvetesild er bare begynnelsen på en ny generasjon PV-teknologi som vil bli integrert i bygningen seg selv. Allerede i produksjon: tidlige versjoner av vinduer som har gjennomsiktige fargestoffer i glasset som absorberer ultrafiolett og infrarødt lys og gjør dem om til elektrisitet samtidig som det lar synlig lys passere inn i hus. Etter hvert kan solenergi bli integrert i husets utvendige kledning, terrasseutleggere, markiser og praktisk talt alle deler av huset som får solskinn.