Солнечная электростанция для дома: принцип работы, правила расчета и установки. Монтаж солнечной электростанции


Солнечные электростанции для дома 5 кВт и 10 кВт: отзывы :: SYL.ru

Рост цен на электричество, а также его фактическое отсутствие в удаленных уголках страны буквально вынуждает простых людей искать возможные альтернативы. В большинстве случаев применяются дизельные и бензиновые генераторы, но они весьма активно потребляют дорогостоящее топливо (которое еще нужно где-то найти), плохо пахнут и при этом не выдают достаточно высокой мощности для обеспечения работы всех приборов. Именно поэтому в последнее время все чаще люди выбирают для дома солнечные электростанции. Они достаточно дороги в покупке, но в дальнейшем практически не требуют обслуживания и окупают себя в срок 5-10 лет.

Принцип работы солнечной электростанции

Солнечные электростанции для дома правильнее называть батареями. Они работают на фотоэлементах, способных напрямую преобразовывать энергию солнца (фотоны) в используемое нами электричество. В основе этого процесса лежат полупроводники с разным покрытием. За счет воздействия на них фотонов возникает разница в структуре, которая и приводит к выработке энергии. Существуют и другие варианты таких устройств, но для снабжения частных домов они практически не используются, так как слишком дороги. Выработанная батареей энергия накапливается в емком аккумуляторе и уже оттуда используется на любые нужды. Также используется специальный распределительный щиток, позволяющий направлять требуемую мощность на нужные приборы, чтобы их не «спалить». Этот принцип, основанный на фотоэлементах, является самым распространенным и простым в эксплуатации. Существует большое количество других вариантов, но они обычно дороже, сложнее в использовании и установке.

солнечные электростанции для дома

Установка

Главным преимуществом любого комплекта солнечной электростанции для дома является простота ее монтажа. Конструктивно это устройство состоит из множества сравнительно небольших панелей, каждая из которых в теории может работать отдельно от других (правда, мощность ее будет очень низкой). То есть транспортировать такие комплекты очень удобно, как и поднимать на крышу (где они обычно и устанавливаются). Дальше остается только закрепить каждую панель отдельно, соединить их друг с другом в единую сеть и подключить к аккумулятору. Редко когда на работы такого типа тратится больше суток. Чаще всего достаточно нескольких часов, но тут многое зависит от размеров электростанции, особенностей крепления панелей и многих других факторов.

Особенности солнечных электростанций для дома

В России такие устройства пользуются популярностью в основном в южных регионах страны. Связано это с тем, что электростанции на солнечных батареях для дома требуют достаточного освещения, получить которое на Севере сложно или вообще невозможно. В теории существуют специальные модели, способные работать практически при любом уровне освещения, и они даже показывают неплохой коэффициент полезного действия. Однако именно они настолько дороги, что проще уже пользоваться другими альтернативными вариантами. Следует отметить, что у нас такие батареи редко когда применяются для полноценного снабжения дома электричеством. Чаще всего они нужны только для того, чтобы запитать самое необходимое: холодильник и некоторые бытовые приборы, без которых не обойтись. Все электростанции, работающие на солнце, можно условно разделить на две категории:

  • Постоянные. Эти модели все время собирают энергию и передают ее на аккумулятор, от которого питаются уже все приборы.
  • Временные. Такие устройства сначала заряжают аккумулятор, и лишь потом, после заполнения, он некоторое время обеспечивает автономную работу всего необходимого.

Первая категория, разумеется, намного удобнее, но и обходится существенно дороже. В выборе таких приспособлений очень важно правильно распределить свои желания, потребности и возможности. Вполне вероятно, что действительно мощная и полноценная электростанция вовсе и не нужна. В любом случае даже самый простой вариант такого изделия все равно существенно облегчает жизнь в тех регионах, где с централизованным снабжением все очень плохо.

комплект солнечной электростанции для дома

Слабые солнечные электростанции

Все, что вырабатывается меньше 5 кВт энергии в сутки, можно смело считать слабой батареей. Такие солнечные электростанции для дома и дачи ориентированы лишь на краткосрочное использование или взаимодействие с небольшим количеством приборов. Фактически, если взять частный дом, то в нем получится запитать холодильник и, может быть, еще 1-2 прибора. Для полноценной и комфортной жизни такого явно недостаточно. Дача в этом плане выглядит намного выгоднее. Там редко когда требуется постоянно обеспечивать электричеством большое количество техники, а с малым ее числом отлично справятся и маломощные батареи.

солнечная электростанция для дома 5

5 кВт

В среднем одна семья из трех человек, с учетом полного набора техники и электрической плиты (а именно такие чаще всего стоят в домах, ведь проводить газ еще сложнее, чем тянуть линии электропередачи) потребляет 6-7 кВт в сутки. И это в квартире. В доме потребление будет еще выше, ведь нужно дополнительно греть воду, обеспечивать работу канализации и многое другое. Таким образом, можно сделать вывод, что солнечная электростанция для дома в 5 кВт все равно не сможет обеспечить работу всего необходимого. Но если урезать аппетит и активировать только то, что нужно на данный момент, можно и обойтись таким количеством. В конечном счете это все равно значительно лучше, чем полное отсутствие электроснабжения. Тот же холодильник сможет работать круглосуточно, как и остальные базовые устройства. Но вот телевизор, компьютер и другие подобные приборы придется включать лишь изредка, что в принципе не столь критично, как может показаться.

солнечная электростанция для дома 10 квт

10 кВт

Это уже более серьезный показатель. Солнечная электростанция для дома в 10 кВт действительно способна обеспечить привычный городскому жителю уровень комфорта. Не говоря уже о выходцах из деревни. Как уже было сказано выше, достаточно даже 7 кВт, но три оставшихся все равно будут востребованы для работы отопления, получения горячей воды и многого другого. Ну а если нет, то запас карман не тянет. Если принято решение электрифицировать свой частный дом именно таким образом, то лучше всего останавливать свой выбор именно на станциях такой мощности. Приятным дополнением будет тот факт, что за энергию больше не придется платить. По крайней мере до тех пор, пока на нее не будет введен какой-то дополнительный налог.

солнечные электростанции для дома и дачи

Более мощные электростанции

Все, что выше 10 кВт, используется для энергоснабжения частных домов крайне редко. В первую очередь из-за отсутствия такой необходимости. Солнечные электростанции для дома и так достаточно дороги, и переплачивать за фактически невостребованную мощность никто не будет. Такие объекты можно встретить в промышленности или в других подобных местах, где энергопотребление намного выше и потому требуются на порядок более высокие показатели.

электростанции на солнечных батареях для дома

Отзывы

Судя по существующим в интернете отзывам, достаточно большое количество людей положительно высказывается по поводу установки таких устройств. Солнечные электростанции для дома, отзывы о которых можно найти, обычно устанавливаются в отдаленных частях и не имеют аналогов с точки зрения удобства, комфорта и стоимости. Да, они действительно стоят пока слишком дорого для того, чтобы полноценно заменить собой централизованное снабжение. Но, во-первых, это только пока, а во-вторых, рано или поздно такая электростанция окупается и начинает экономить деньги. Как уже было сказано в самом начале, дешевые станции помогут выйти «в плюс» уже через 5-10 лет. Дорогостоящие и более мощные модели редко когда окупаются дольше 40 лет. У некоторых людей ипотека бывает дольше. Однократные серьезные затраты все равно будут компенсированы, а вот платить за центральное электричество придется до самых последних дней жизни.

солнечные электростанции для дома отзывы

Итоги

Резюмируя все сказанное выше, можно сделать вывод, что солнечные батареи действительно полезны и востребованы. Правильный выбор такого устройства позволяет не беспокоится касательно возможных обрывов на линии, перебоев или других проблем. Учитывая постоянный рост цен, в частности на электричество, окупаемость такого оборудования с каждым годом будет происходить все быстрее. Единственный минус подобных устройств – их невозможно установить в многоквартирных домах. В некоторых странах эту проблему решают коллективно, размещая на крыше (благо она обычно плоская) целые поля фотоэлементов. Полностью решить проблему потребления энергии они пока еще не могут, но вот понизить затраты на электричество от 30 до 80 % вполне в состоянии.

www.syl.ru

Как установить солнечную электростанцию для дома или дачи

Гелиотехнологии сейчас уже не вызывают недоверия, их эффективность доказана десятилетиями эксплуатации. В настоящее время приобрести гелиоустановку для дома, дачи не составляет большого труда.

Многих пугает их чрезмерно высокая цена, но и изготовление такой системы своими руками не такой простой процесс, хотя вполне возможный. Достаточно произвести правильный расчет мощности солнечных батарей, приобрести необходимый комплект электростанции и иметь минимальный набор инструментов.

Конечно, здесь не обойтись без определенного навыка работы с электрооборудованием, хотя на этапе коммутации инвертора, аккумуляторов, панелей можно обратиться к «семейному» специалисту, который всегда есть среди родственников.

Компоненты

Пример э/станцииПример схемы солнечной электростанции. (Для увеличения нажмите)Схема такой системы состоит из нескольких обязательных частей, которые можно приобрести в специализированном магазине:

  1. Фотоэлементы, их количество и площадь зависит от проектной мощности данной системы и солнечной активности для данного географического района. Такой фотомодуль можно собрать самостоятельно из кремниевых фотоячеек.
  2. Набор аккумуляторов необходим для обеспечения гарантированного электроснабжения при перебоях, авариях или выходе параметров электросети за пределы, необходимые для надежной эксплуатации электрооборудования и электроприборов дома. К тому же данные батареи будут поддерживать электроснабжение дома в пасмурную погоду.
  3. Инвертор, который преобразует постоянное напряжение от солнечного коллектора в переменное напряжение для бытовой электросети.
  4. Контроллер заряда аккумуляторных батарей.

Получая абсолютно бесплатную электроэнергию, не стоит забывать о значительных начальных затратах на приобретение вышеперечисленного оборудования, хотя при правильной его эксплуатации эта система быстро окупается, о чем свидетельствуют положительные отзывы владельцев солнечных электростанций для дома.

Помещение с аккумуляторными батареямиАккумуляторы хранятся в отдельном помещенииСрок службы панели с фотоэлементами 45-55 лет, инвертора и контроллера 15-20 лет, аккумуляторов 5-10 лет (зависит от типа аккумулятора и характера эксплуатации).

Кроме этого, потребуется небольшое помещение для хранения и эксплуатации инвертора, аккумуляторных батарей и др.

Выбор конфигурациии

Станция с ветряком и СБКомбинированная электростанцияВыбор установки зависит от нужд по энергообеспечению дома или дачи.

Сегодня получили распространение три направления домашнего бесперебойного солнечного энергоснабжения:

  1. Самая простая конструкция солнечной электростанции из фотопанелей для электроснабжения насосов скважин, горячего водоснабжения и др. Система очень простая в эксплуатации, компактная и недорогая.
  2. Солнечная электростанция с аккумуляторными батареями для полного и автономного электроснабжения.
  3. Комбинированная система, состоящая из гелиоустановки, ветровой электростанции, бензинового мини-генератора и центральной электросети.

Полезная информация: поскольку уже появился вторичный рынок такого оборудования, перед покупкой такой электростанции надо провести детальный технический анализ специалистом для точного определения ее состояния.

Мощность

Для расчета параметров солнечной электростанции для собственных нужд необходимо:

  1. Рассчитать среднюю норму электропотребления на месяц. Можно просуммировать паспортную мощность всех бытовых электроприборов, умножить на предполагаемое время их работы. Гораздо проще определить максимальное электропотребление по платежным квитанциям.
  2. Определить эффективность электростанции с учетом местного климата, уровня активности Солнца. Традиционно такими данными располагают сами производители солнечных систем.
  3. Определить количество фотомодулей исходя из заданной проектом мощности.
  4. Выбрать дополнительное оборудование, учитывая особенности энергосистемы дома.

Чтобы оценить возможности системы, надо общее поступление солнечной энергии на 1 кв. метр земной поверхности умножить на КПД солнечной панели 0,18.

Усредненные данные гарантируют, что 1 кв. метр панели с апреля по октябрь вырабатывает около 800 Вт ч за сутки.

Особенности монтажа и ухода своими руками

Для получения максимальной производительности фотоэлементов домашней солнечной электростанции надо чтобы на поверхность батареи солнечный поток падал под прямым углом.

Достичь таких условий в домашних условиях практически невозможно, поэтому допустимое отклонение от перпендикуляра с учетом сезонного движения Солнца не может превышать +/-15 градусов.

Для достижения большой производительности, возможно, потребуется обрезать или даже удалить деревья, которые перекрывают световой поток.

Поскольку падающий солнечный свет играет ключевую роль, скат крыши с панелями должен быть направлены на юг, но это не значит, что надо перестраивать дом, вероятно, понадобиться больше панелей для достижения проектной мощности.

Имейте в виду: поскольку солнечные батареи не имеют движущихся частей, не всегда просто поддерживать их в чистоте. Но нет необходимости взбираться на крышу, достаточно полить панели из шланга несколько раз в год. Даже обычная пыль способна уменьшить производительность солнечной системы на 5-7%, не говоря уже о снеге.

Теперь можно сделать вывод: цена стационарного электроснабжения постоянно увеличивается, его качество становиться все ниже, поэтому необходимость применения альтернативных источников автономного электроснабжения с каждым годом многократно возрастает.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь рассказывает об устройстве солнечной электростанции на примере своего дома:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

teplo.guru

Солнечная электростанция своими руками. Подбор компонентов.

Попытаемся понять подход к выбору автономной солнечной системы, какие факторы имеют большее, а какие меньшее значение.

Прежде всего, надо определить, сколько энергии вам понадобится в месяц, и, чтобы стоимость солнечной электростанции не стала фантастически высокой, по мере возможности уменьшить потребности. Затем необходимо определить, сколько солнечной энергии можно получить в той местности, где будет работать солнечная установка. Примерные данные приводятся в метеорологических справочниках, кое-какую информацию по солнечной инсоляции можно найти в Интернете. Обычно уровень солнечной инсоляции выражается в Ваттах/м2 с разбивкой по месяцам. Причём сезонные колебания могут быть очень значительными.

 

Солнечные электростанции. Схема электроснабжения дома от солнечных батарей

  Солнечные электростанции. Схема электроснабжения дома от солнечных батарей  

Как выбирать солнечную батарею?

Если предполагается использовать солнечную электростанцию круглогодично, расчёт надо производить по месяцам с наихудшими параметрами по инсоляции (конечно, если предполагается использовать только солнечную энергию). КПД солнечных батарей для расчётов надо принимать не выше 14% (а лучше 12%), т.к., несмотря на КПД элементов 16 или даже 17 % (а чаще используются элементы с КПД 14-15%), часть излучения отразится от поверхности стекла закрывающего элементы (даже если используется антибликовое стекло), часть излучения погасится в толщине стекла, т.к. не вся поверхность солнечной батареи закрыта кремниевыми пластинами (между ними есть зазоры 2-3 мм). Кроме этого некоторые элементы имеют обрезанные углы, что также уменьшает полезную площадь. Некоторые изготовители приводят примерную выработку энергии в месяц при разных уровнях солнечного излучения.

Карта инсоляции России. Продолжительность солнечного сияния.

Карта инсоляции России. Продолжительность солнечного сияния.

Теперь, чтобы определить количество солнечных батарей, необходимо разделить желаемую потребность в энергии на возможную выработку энергии одной батареей в те месяцы, когда будет использоваться солнечная электростанция. Естественно, расчёт ведется по самым наихудшим параметрам по инсоляции.

Например, установка будет эксплуатироваться круглогодично, потребность в энергии 100 кВт час/месяц, одна батарея из выбранных вами произведёт в декабре не более 2 кВт-час энергии, 100 : 2 = 50 батарей. При тех же условиях, но неизвестной производительности батареи, а известной её площади 0,7 м², определяем, что за месяц будет произведено примерно 20 х 0,7 х 0,12(КПД) = 1,68 кВт-час энергии (инсоляция в декабре составляет примерно 20 кВт-час/м²). Для определения количества солнечных батарей необходимо разделить желаемое количество энергии на выработку одной батареи: 100 : 1,68 =59,5 шт., округляем в большую сторону 60 шт.

Следует отметить, что все эти расчёты носят приблизительный, ориентировочный характер, т.к. количество солнечных дней может сильно отличаться в разные годы. Всегда надо учитывать, что запас только улучшает параметры системы.

Увеличение производительности солнечных батарей – это отдельная большая тема. Можно отметить только несколько способов увеличения производительности:

Выбор оптимального угла установки солнечных батарей

Выбор оптимального угла установки. Желательно, чтобы поверхность солнечной батареи располагалась перпендикулярно к лучам солнца, с максимальным отклонением в ту или иную сторону на не более, чем 15°. В связи с тем, что солнце в течении года постоянно меняет высоту над горизонтом, желательно устанавливать солнечные батареи под тем углом, который обеспечивает максимальный выигрыш по производительности в нужное время. Например, если предполагается использовать солнечную электростанцию круглогодично, то батареи устанавливают под углом + 15° к широте местности, а если только в летние месяцы, то под углом – 15° от широты местности.

Поворот солнечной батареи вслед за солнцем в течение дня(применим только для небольших систем), таким образом можно увеличить выработку энергии вплоть до 50% от выработки в стационарном положении.

Контроллера заряда с функцией MPPT

Применение контроллера заряда с функцией ОТММ (Отслеживания Точки Максимальной Мощности, по-английски MPPT (Maximum Power Point Tracking)). Такой контроллер при наличии достаточной освещённости не препятствует поступлению энергии от солнечных батарей на аккумуляторы, а при недостатке освещённости накапливает энергию и подаёт её на аккумулятор порциями с оптимальными значениями тока и напряжения.

Но, конечно, если с таким трудом полученную энергию расходовать не экономно, то все ухищрения по получению дополнительной энергии пропадут впустую. Наибольший выигрыш в автономных системах электроснабжения можно получить, экономя энергию. Замена ламп накаливания на люминесцентные или компактные люминесцентные (энергосберегающие), а там где надо получать большие световые потоки (освещение территорий, торговых залов и т.д.), на металлогалогеновые даёт снижение затрат на освещение примерно в 4-5 раз. Применение бытовой техники с индексом энергопотребления «А» или «А+» даёт ещё более значительный выигрыш. Вообще, вопрос энергосбережения, в условиях значительного роста цен на энергоносители приобретает первостепенное значение.

Немного коснёмся принципов конструирования систем автономного электроснабжения на солнечных батареях. Мы уже пробовали рассчитать необходимое количество солнечных батарей, теперь перейдём к остальным компонентам системы. Энергия, полученная от солнечных батарей, направляется на зарядку аккумуляторов. Это необходимо по двум причинам:

- сглаживание неравномерности поступления энергии, например, в облачную погоду;

- реализация потребности в электроэнергии тогда, когда нет солнечного излучения (ночью и в пасмурные дни).

Аккумуляторы

Для подбора количества и типа аккумуляторов также используются два параметра: конструкция инвертора (напряжение на низкой стороне) и ток зарядки, который может поступать от нескольких источников и не должен превышать 10 % от номинальной ёмкости для кислотных аккумуляторов и 25-30% от номинальной ёмкости для щелочных. Если в инверторе имеется зарядное устройство от сети, то оно должно автоматически регулировать зарядный ток в зависимости от степени заряда аккумуляторов. Кроме этого, особенно если подзарядка от существующей сети отсутствует, необходимо, чтобы аккумуляторы не боялись сульфатации пластин, иначе подзарядка маленьким током, который часто бывает в не очень ясную погоду, быстро выведет аккумуляторы из строя.

К необходимым свойствам аккумуляторов, применяемых в солнечных электростанциях, добавим и низкий уровень саморазряда (иногда изготовители указывают эту отличительную черту). Обычный кислотный аккумулятор требует подзарядки не реже чем один раз в шесть месяцев, иначе выходит из строя. Через год после начала эксплуатации уровень саморазряда обычного кислотного аккумулятора достигает 1,5% в день от его номинальной ёмкости. Поэтому к аккумуляторам, применяемым в солнечных системах, предъявляются специфические требования.

Теперь перейдём к инверторам. Вообще, идеальной конструкцией солнечной электростанции следует считать ту, где разные группы нагрузок получают питание от разных инверторов, и количество и мощность инверторов соответствует количеству и мощности автоматических выключателей в распределительном щитке. Эти параметры выбираются при конструировании домашней электросети. Например, в распределительном щитке - 4 автомата на 16 А (максимально допустимая нагрузка на бытовые сети: розетки и освещение) и 2 автомата на 25 А (для питания силовой техники). Идеальным считаем применение 4 инверторов мощностью 16А х 220В=3520 Ватт и двух инверторов мощностью 25А х 220В=5500 Ватт. Причём питание эти инверторы могут получать от одной группы аккумуляторов, заряжаемых одной группой солнечных батарей.

Инвертор

Обычно изготовители указывают не мощность в Ваттах, а пиковую мощность в вольт-амперах, т.к. этот параметр выше по значению примерно на 20-30%. Многие фирмы выпускают инверторы с самыми различными свойствами. Они могут отличаться формой выходного сигнала (наиболее простые и дешёвые на выходе дают прямоугольный сигнал, так называемый «меандр», изготовители которого, правда, чаще называют его: модифицированной синусоидой, имитированной синусоидой, псевдо синусоидой, квазисинусоидой и т.д.), способом компенсации нагрузок (за счёт сохранения амплитуды напряжения или площади кривой), применяемым схемным решением (одно или два преобразования напряжения, импульсным или аналоговым преобразованием сигнала).

Некоторые инверторы имеют встроенное зарядное устройство от существующей сети, другие могут осуществлять подпитку сети и направлять энергию, полученную от солнца, в сеть. Вообще, конструкция инвертора может быть самой разнообразной.

Чистый синусоидальный сигнал

Но в целом качественный инвертор должен выдавать чистый синусоидальный сигнал с искажениями меньше 3 %, не менять значение амплитуды напряжения при подключении нагрузки более 10 %, осуществлять двойное преобразование (первое - постоянного тока, второе – переменного), иметь аналоговую часть вторичного преобразования с качественным трансформатором, иметь значительный запас по перегрузке и набор защитных функций от короткого замыкания в нагрузке, от неправильного подсоединения к аккумуляторам, от перегрузки, от неисправности аккумуляторов, не допускать глубокого разряда аккумуляторов. Все остальные функции могут быть, а могут и отсутствовать. Иногда лишние сервисные функции затрудняют пользование подобным прибором, пользователь должен в идеале включить прибор и забыть об его существовании.

Ещё один достаточно важный вопрос, на который необходимо обратить внимание при выборе солнечных систем, вопрос запаса параметров. При использовании солнечной энергии мы применяем непредсказуемые природные явления. Поэтому для обеспечения стабильности электроснабжения необходимо иметь запас по источникам энергии (солнечным батареям), по хранилищам энергии (аккумуляторам) и по преобразователям энергии (инверторам). Естественно, подходить к вопросу избыточности надо разумно. Иногда бывает лучше и дешевле применять гибридную схему электроснабжения с применением других источников энергии: разного рода генераторов, существующего подключения к электросети и т.д.

В заключение можно сделать вывод, что в условиях, когда традиционные энергоносители дорожают, а на горизонте истощение природных ресурсов, обоснованность и необходимость применения альтернативных источников электроснабжения возрастает многократно.

Так же Вы можете приобрести готовые комплекты солнечных электростанций.

www.solarroof.ru

Бытовая солнечная электростанция своими руками

Современные способы использования солнечной энергии для организации систем автономного производства и потребления электроэнергии предусматривают не только установку соответствующего оборудования, но и правильную его эксплуатацию. Под эксплуатацией понимается не только защищенность всего энергетического оборудования от климатических факторов и аварийных ситуаций в электрических цепях, но и правильный подход к экономному расходу производимой электроэнергии.

Рассмотрение замкнутых систем электроснабжения на основе солнечных батарей начнем с основного элемента – самих солнечных батарей. При организации бытовой солнечной электростанции можно пойти по двум путям: купить готовую солнечную панель или сделать ее самостоятельно. В финансовом выражении эти два способа практически не будут иметь преимуществ, т.к. самостоятельное изготовление солнечной панели потребует дополнительных расходов при отсутствии начальных навыков, а также значительно больше времени. Однако при самостоятельном изготовлении солнечных батарей можно рассчитать необходимую мощность установки и, соответственно, оптимизировать количество применяемых батарей.

Изготовление солнечной панели

Любая солнечная панель строится из нескольких соединенных между собой солнечных батарей. В нашем случае для солнечной панели будут использоваться солнечные элементы класса Grade B, заказанные из Китая. Там же заранее необходимо заказать соответствующие распаечные коробки, разъемы MC4 для подключения батарей и шины для соединения ячеек, а также контроллер PWM и автомобильный инвертер мощностью 100Вт (по китайским характеристикам). На месте необходимо приобрести закаленное просветленное стекло (толщина в нашем случае 4мм), которое позволит одновременно защитить солнечные панели от града и других неблагоприятных условий, а также уменьшить потери мощности. Основа солнечной батареи будет закреплена с помощью алюминиевого уголка 30х30. Подключение солнечных панелей к системе электроснабжения будет осуществляться медным кабелем с сечением жилы 6 кв. мм.

В соответствии с заявленными параметрами китайских солнечных панелей мощность каждой из них составляла 2Вт (4А при 0,5В). Заряд аккумулятора осуществляется при напряжении 14,4В, поэтому было решено использовать 72 панели для одной батареи. Соединяться панели будут следующим образом: две цепи с 36 элементами, соединенными последовательно, будут включаться параллельно. На бумаге такая цепь должна выдавать 144Вт мощности при напряжении 18В и токе в 8А.

Сборка солнечной батареи

К каждой солнечной панели припаиваются специальные шины для подключения. Подготавливаем рамку с основанием.

Рисунок 1

Рисунок 2

Солнечные панели укладываем на основание стекла, соединяем все необходимые проводники пайкой и заливаем пластины компаундом для герметизации. Так как в системе будут установлены две батареи, то в систему включаем диод, исключающий падение мощности при затемнении одной из батарей.

Рисунок 3

Рисунок 4

При самостоятельном изготовлении солнечных батарей следует учитывать следующие условия: - нагрев солнечной панели снижает ее КПД; - КПД солнечной панели снижается при наличии микротрещин и нарушении пайки. С учетом этих допущений при измерениях мощность каждой панели даже в солнечный день не превышала 40Вт, при расчетных 144Вт. На материалы для изготовления такой солнечной панели понадобилось около $100, а уже готовая панель такой же мощности обошлась бы на 15-20% дороже.

Солнечные светильники

Подключение солнечной батареи

Для начала необходимо определиться с рабочим напряжением в цепи постоянного тока, на котором будет построена вся система. Самой простой и надежный вариант системы можно создать на базе 12В. Во-первых, 12В – это выходное напряжение автомобильного аккумулятора. Во-вторых, 12В – стандартное напряжение, с которым работают многие электроприборы. В третьих, при наращивании дополнительной емкости системы аккумуляторов потребуется только подключить параллельно еще один или два аккумулятора, а не 4,6 или 8 при напряжениях 24В или 36В.

Для управления системой зарядки аккумулятора будет использоваться PWM или ШИМ-контроллер. При достижении максимального уровня заряда аккумулятора, контроллер пульсацией подает ток на аккумулятор, не давая тому возможность перезарядиться. Для более сложных систем можно использовать MPPT контроллеры, в системах с которыми можно последовательно соединять солнечные батареи. Это дает возможность увеличивать напряжение в цепи и, соответственно, уменьшать ток при сохранении мощности. В нашем случае для управления будет использоваться PWM-контроллер, который обеспечит ток заряда при напряжении 12В в 30А.

Рисунок 5

Помимо контроллера для управления зарядом аккумулятора в цепь также необходимо включить инвертор для преобразования постоянного напряжения в переменное. Простейшие недорогие инверторы выдают модифицированную, а не чистую синусоиду (рисунок 6). Большинство бытовой техники работает с модифицированной синусоидой, за исключением компрессоров холодильников, которые греются при работе с таким напряжением, и стиральных машин. Мощность инвертора определяется исходя из мощности подключаемой нагрузки и типа нагрузки, который определяет максимальные токи при пусках. Например, при пуске холодильника номинальный ток может вырасти в 10 раз. Аналогичные показатели будут и у стиральной машины. Поэтому мощность инвертора стоит выбирать с определенным запасом. В нашем случае в цепях будут установлены два инвертора мощностью 600Вт и 1000Вт.

Как сделать солнечные батареи своими руками

Рисунок 6

Для аккумулирования полученной от солнечных батарей энергии будем использовать аккумулятор емкостью 190 А-ч. В итоге вся система автономного питания с использованием самодельных солнечных батарей будет включать в себя следующие элементы: 1 Две самодельные солнечные батареи (мощность каждой батареи 40Вт). 2 PWM контроллер заряда аккумулятора с максимальным током до 30А. 3 Автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор емкостью 190 А-ч. 4 Два инвертора на 600 Вт и 1000 Вт с модифицированной синусоидой.

Рисунок 7

В схеме подключения стоит внимательно следить за питающим напряжением для контроллера, т.к. при его отсутствии и работающих солнечных батареях контроллер выйдет из строя. Помимо этого, инвертор необходимо подключать к аккумулятору напрямую, даже если им потребляется вся мощность солнечных батарей. Вся же система позволит использовать солнечную энергию для зарядки мобильных устройств и освещения по вечерам. В солнечные дни при максимальной выработке электроэнергии к такой системе электроснабжения можно подключать электроинструмент.

ukrelektrik.com

Солнечная электростанция - 100 фото современных проектов и их реализации

Учитывая, что даже самые продвинутые на сегодняшний день ТЭС и АЭС нещадно вредят окружающей среде, неудивительно, что закономерным итогом в погоне за дешевой электроэнергией, стал здоровый интерес к возобновляющимся источникам. Это энергия воды, ветра, термальных источников, приливных волн. Но, пожалуй, есть смысл обсудить именно ту энергию, которую в отличие от других, можно найти практически везде. Это солнечная энергия.

Краткое содержимое статьи:

Особенности функционирования

Принцип работы солнечных электростанций относительно прост. В случае с классическими солнечными панелями, свет падает на поверхность полупроводника и освобождает в его атомной решетке электроны, которые идут дальше в виде электричества.

Солнечными электрическими станциями на сегодняшний день уже вряд ли кого-то удивишь. Излучение Солнца, по земным меркам, является практически вечным, поэтому лучшего возобновляемого источника электричества нам не найти. При этом электростанции данного вида тоже делятся на подтипы.

Башенные СЭС

Основываются на получении электричества путем концентрации солнечных лучей в определенной точке. Зеркала, расположенные по периметру центральной башни, собирают свет в пучок, который нагревает резервуар с водой на вершине конструкции.

Получающийся при этом пар, проходя через турбину, выдает электричество. Подобные конструкции очень схожи с обычными ТЭС, за тем исключением, что не загрязняют окружающую среду.

Фото такой солнечной электростанции приведено ниже.

СЭС на панелях

Представляют собой панели, изготовленные из полупроводниковых материалов, как правило, кремний и редкоземельные элементы, в которых энергия добывается при участии фотоэлектрического эффекта.

Такие станции, не собирают лучи солнца, чтобы передать на турбину, а превращают их непосредственно в электричество. Поэтому они наиболее распространены в частном секторе. Такие панели очень удобно устанавливать на любой относительно ровной поверхности, будь то крыша, стена или склон холма.

Тарельчатые СЭС

Также существуют такие виды электростанций, как СЭС тарельчатого типа. Они хоть и похожи на электростанции башенного типа, предполагают наличие отражающей тарелки, которая концентрирует всю энергию на генераторе, расположенным прямо перед ней.

Аэростатные станции

Поднимаясь на определенную высоту и концентрируя солнечную энергию с помощью специального отражающего купола, передают ее в термопреобразователь, а затем вниз в форме электричества. Такой способ относительно дешевый, но малоэффективен.

Характеристики солнечных электростанций нельзя назвать идеальными. Как правило, КПД таких устройств редко поднимается выше 40%. А чаще всего это 20%. При всем этом, автономная солнечная электростанция у вас дома, может выдать от 250 Вт/часов в день, до 1500 кВт/часов в месяц.

Преимущества солнечных электростанций состоят в том, что солнечные панели долговечны. По разным подсчетам срок их службы составляет от 10 до 50 лет. Свет они улавливают даже в пасмурные дни.

Произведенное электричество заряжает специальные аккумуляторы, которые отдадут вам его обратно в темное время суток, когда батареи бездействуют. Не требуется дополнительного обслуживания и закупок топлива как в случае с бензиновым генератором.

Также очевидным плюсом является то, что вам не придется за эту электроэнергию платить. Теперь нет необходимости зависеть от стандартных поставок электроэнергии. В случае сбоев с электричеством, у вас всегда будет надежная альтернатива.

Частное использование

На данный момент большое распространение для частного использования, получили решения в виде готовых комплектов солнечных электростанций. Покупателю таких комплектов, не придется тратить большие силы на установку и настройку оборудования.

Отдельные части системы полностью совместимы друг с другом и требуют простой установки на крышу или стену жилого дома. Главное, чтобы данная зона хорошо освещалась в течение всего дня.

Солнечная электростанция для дома станет лучшим решением, в том случае, если вы живете в области, где есть проблемы с поставками или обрывами электричества.

Особенно остро стоит вопрос в тех случаях, если местом проживания являются области со слишком холодным или слишком жарким климатом. В таком случае необходимо позаботиться об автономном источнике питания.

Выбор СЭС

Если вы интересуетесь вопросом, как выбрать солнечную электростанцию, то рекомендуется использовать уже готовые комплекты, которые можно купить в одном из многочисленных специализированных магазинов.

Чтобы правильно выбрать готовую станцию, нужно будет учесть несколько факторов:

  • Материал, из которого изготовлены панели. Обычно, кремниевые панели намного долговечнее и надежнее остальных.
  • Обязательно нужно посчитать объем вашего энергопотребления, чтобы купить необходимые мощности. При этом не забудьте учесть плотность освещенности в вашем регионе.
  • Правильно выберите аккумулятор. Его напряжение должно сочетаться с напряжением инвертора.
  • Инвертор должен быть защищен от перегрузок.
  • Набор должен быть рассчитан на подключение дополнительных мощностей.

В настоящее время существует большой выбор не слишком дорогих комплектов, которые помогут вам раз и навсегда решить личный энергетический кризис.

Фото солнечных электростанций

electrikmaster.ru

Солнечные электростанции для дома. Виды и устройство. Как выбрать

Альтернативные источники электрической энергии с каждым днем становятся все популярнее. Владельцев частных домов не привлекает высокая цена одного киловатта электричества. Одним из таких альтернативных источников являются солнечные электростанции для дома. Стоимость оборудования такой электростанции довольно высока, а сложность подбора и установки требует профессионального подхода.

Разобравшись с принципом работы, и подобрав подходящие составляющие элементы станции, можно самостоятельно установить все оборудование. Конечно, для этого необходимо обладать определенными навыками установки электрических устройств. При их отсутствии можно обратиться к профессионалам, но это обойдется дороже.

Общее устройство

Solnechnye elektrostantsii dlia doma ustroistvo

Структурная схема электростанции состоит из следующих необходимых элементов, которые можно купить в торговых точках:

  1. Солнечные панели. Их число и размеры зависят от проектируемой мощности этой электростанции, а также от солнечной активности, характерной для данного географического региона. Такой солнечный модуль можно сделать самостоятельно, собрав его из кремниевых светочувствительных элементов.
  2. Комплект аккумуляторных батарей требуется для обеспечения потребителей дома электрической энергией во время пасмурной погоды, в темное время суток, а также в аварийных случаях или при перегруженности системы и снижении напряжения ниже границы надежного функционирования бытовых электрических устройств.
  3. Инвертор выполняет преобразование постоянного напряжения, поступающего от солнечных элементов, в переменное напряжение, необходимое для эксплуатации бытовых приборов и устройств.
  4. Контроллер обеспечивает необходимый уровень заряда батарей.

Получение бесплатной электрической энергии от солнечной электростанции связано со значительными затратами на покупку составляющих ее элементов. При правильной установке и бережной эксплуатации солнечная электростанция быстро окупается. Об этом свидетельствуют многочисленные отзывы владельцев этого оборудования. В среднем срок эксплуатации солнечных панелей составляет 50 лет, батарей аккумуляторов не более 10 лет, в зависимости от марки и типа батарей, а также от режима работы.

Устанавливая солнечные электростанции для дома, необходимо наличие небольшого помещения для установки в нем батарей аккумуляторов, инвертора и распределительного щита с коммутационными и защитными устройствами.

Классификация

Солнечные электростанции делятся по принципу работы и конструктивным особенностям. Рассмотрим основные разновидности таких систем.

Башенные

Это название электростанция получила из-за центральной башни, находящейся в центре зеркал с большой площадью.

Solnechnye elektrostantsii dlia doma bashennye

В светлое время суток система управления регулирует расположение зеркал к солнцу таким образом, чтобы угол отражения света соответствовал попаданию солнечных лучей на котел, закрепленный на верхней части башни. В яркий солнечный день температура внутри котла может достигать 700 градусов. Вода, играющая роль теплоносителя, при такой температуре переходит в парообразное состояние.

С помощью специальных насосов водяной пар подается  на турбину, приводящую в действие генератор электрической энергии. Такая схема работы позволяет достичь КПД 20%. Она может использоваться для генерирования электрической энергии жилых домов и небольших промышленных объектов.

Тарельчатые

Принцип действия тарельчатых солнечных электростанций аналогичен башенным системам с небольшими отличиями. В них применяется модульная система, включающая модули из отдельно собранных отражателей в форме тарелки и приемника лучей солнца. Зеркало имеет диаметр, достигающий двух метров. Отдельные группы модулей могут быть объединены в одну электрическую сеть.

Solnechnye elektrostantsii dlia doma tarelchatye

Такие электростанции изготавливают в мобильном или стационарном исполнении. Мобильные станции удобны для использования их в поисковых экспедициях, проводящих работы в районах с большим числом солнечных дней.

Панельные солнечные электростанции

Их устройство состоит из отдельных фотоэлектрических полупроводниковых преобразователей, выполненных на монтажных платах. При группировании их в одну сеть можно изготовить источник электрического тока мощностью в десятки мегаватт. Такие солнечные панели можно устанавливать в различных местах: на воде, на крыше автомобиля, на здании дома и даже в космосе.

Solnechnye elektrostantsii dlia doma panelnye

Они удобны для решения бытовых задач по полному обеспечению электрической энергией собственного дома. Солнечные панели преобразуют солнечные лучи в постоянный ток, поступающий в батареи аккумуляторов. Непосредственно от панелей, минуя аккумуляторы, могут работать только маломощные электрические устройства, например, калькулятор или часы.

Контроллер следит за процессом зарядки аккумуляторов, не позволяя им перезарядиться или полностью разрядиться. Такой контроллер можно заменить силовым диодом. Это значительно уменьшит стоимость конструкции. Но для этого хозяину дома нужно будет постоянно следить за процессом заряда батарей самостоятельно.

Аккумуляторные батареи предназначены для основного питания электричеством всего дома и бытовых устройств. Но основная часть бытовых потребителей электроэнергии способна функционировать от переменного напряжения 220 вольт. Для преобразования постоянного тока батарей аккумуляторов в переменный ток, служат инверторы. Они необходимы для подачи питания к мощным бытовым устройствам: пылесосам, стиральным машинам, холодильникам и т.д.

Напрямую от аккумуляторов можно подключать только устройства, снабженные блоками питания на низкое напряжение: 24 или 12 вольт. Такими потребителями могут быть зарядные устройства, радиоэлектронные устройства, компьютеры.

Виды солнечных панельных электростанций

Солнечные электростанции для дома наиболее удобны в панельном исполнении. Они делятся на виды по следующим признакам:

  • Автономные (Рис-1). Их конструкция состоит из солнечных панелей и накопительных батарей аккумуляторов. Это дает возможность создания абсолютно независимых систем снабжения электрической энергией от внешних источников.Значительным недостатком автономных станций является высокая стоимость оборудования, так как основную часть стоимости составляют накопители (аккумуляторы) электроэнергии, стоимость которых высока.
  • Сетевые. Эти солнечные электростанции для дома не имеют в составе дорогих аккумуляторных батарей. Они используются для работы в стационарных электрических сетях. Накопленная солнечная энергия поступает для работы различных потребителей. При излишках электричества, часть его передается в общую сеть, а при нехватке – забирается из сети недостающая часть.При этом общая электрическая сеть играет роль накопителя электроэнергии. Недостатком такой системы является зависимость от работы стационарной сети и наличия в ней электроэнергии. Сетевые электростанции используют для питания небольших домов с мощностью потребления около 10 киловатт.

Solnechnye elektrostantsii dlia doma setevye

  • Гибридные. В таких электростанциях сочетаются две рассмотренные выше схемы. Это позволяет уменьшить полную стоимость станции и компенсировать аварийные ситуации, например, при повреждении стационарной сети или при больших токовых перегрузках.
Параболические концентраторы

Такая солнечная электростанция изготавливается в виде цилиндрического отражателя, изогнутого по параболе. Отражатель концентрирует солнечные лучи в определенном фокусе.

Solnechnye elektrostantsii dlia doma foto

Вдоль концентратора проложена труба с теплоносителем, который состоит из технического масла. Теплоноситель нагревается, тем самым нагревает воду, от чего вода превращается в пар. Далее энергия преобразовывается в парогенераторе.

Как выбирать солнечные электростанции для дома
  1. Определить величину наибольшей расходуемой энергии бытовыми устройствами, работающими одновременно с учетом добавки на мощность запуска. По этому параметру подбирается тип солнечных панелей электрической станции.
  2. Рассчитать наибольшую суточную нагрузку расхода электроэнергии в киловаттах в час.
  3. При подборе готовых комплектов электростанций необходимо учесть время работы оборудования: сезонно или круглый год.
  4. Заблаговременно необходимо определить среднемесячную и среднегодовую активность солнца, получив консультацию в метеослужбе.
  5. При подборе накопительных батарей следует обратить внимание на низшую границу саморазряда. Батареи должны сохранять заряд не менее четырех дней. Оптимальным вариантом являются аккумуляторы марки GEL. Они неприхотливы для тяжелых условий работы, не подвержены негативным факторам внешней среды, в отличие от других марок.
  6. Подбор преобразователя энергии (инвертора) зависит от числа устройств с повышенным пусковым током. Если таких устройств много, то нужно выбрать синусоидальный преобразователь. Его мощность должна быть выше пусковой мощности подключаемого устройства. Если обычная мощность равна 600 ватт, то пусковая мощность будет около 2 киловатт. При этом следует выбрать инвертор с пусковой мощностью выше 2 киловатт.
  7. Для качественного выбора контроллера следует разделить мощность солнечных панелей на напряжение батарей аккумуляторов. При этом мы определим наибольший показатель рабочего тока заряда, который способен выдержать контроллер.
Похожие темы: Комментарии:

Похожее

 

electrosam.ru

Солнечные батареи электрические, электростанция на солнечных батареях, полезные советы. Солнечная электростанция дома: оборудование, полезные советы. Солнечная электростанция дома

Бесплатное электричество и отопление, полная автономность и независимость от поставщиков электричества – ну не мечта ли? А благодаря стремительному развитию технологий эту мечту становится реализовать  проще и дешевле с каждым годом. Мы говорим об электростанциях на солнечной энергии, которые могут обеспечить частный дом электричеством и теплом. Так ли это на самом деле? Насколько это дорого? Выгодно ли? Как выбрать оборудование? Как его обслуживать? Читаем ниже.

Солнечные батареи для домашней электростанции – как выбрать оборудование?

Не будем еще раз перечислять все выгоды от использования бесплатной солнечной энергии, говорить про экологичность, автономность, и.т.д. Допустим, что вы – владелец частного дома, вдохновились идеей альтернативных источников энергии, и решили установить в своих владениях что-нибудь этакое. Но на практике являетесь в этом вопросе, мягко говоря, «чайником». Попробуем вам помочь. Вся домашняя электростанция выглядит вот так:

Схема домашней электростанции картинка 1

Ниже мы рассмотрим отдельно каждый узел.

Итак, начнем с того, что проблема выбора солнечных батарей для домашней электростанции довольно непроста. Для того чтобы определиться с выбором оборудования, вам необходимо учесть несколько факторов. Первый, и самый главный: достаточно ли у вас площади для установки необходимого количества панелей? Если нет, то лучше покупать комплекты солнечных батарей из монокристаллического кремния, обладающими самым высоким КПД.

монокристаллический кремний

Эти батареи занимают меньше места, а энергии дают больше, чем более дешевые аналоги. Поверхность батарей из монокристаллического кремния состоит из псевдоквадратиков черного цвета – так что определить тип по внешнему виду нетрудно.

Если места более чем достаточно, тогда есть смысл сэкономить и приобрести панели на основе поликристаллического кремния.

поликристаллический кремний

Кстати, они неплохо работают в пасмурную погоду за счет того, что элементы, преобразующие солнечный свет в электричество имеют различную ориентацию кристаллов кремния. Поверхность батареи разбита на ровные квадраты синего цвета с разными оттенками.

Если же у вас, скажем так, особые условия – например, крыша имеет изогнутую форму, или сделана из поликарбоната, советуем обратить внимание на батареи из аморфного кремния.

аморфный кремний

Их можно легко приклеить на любую поверхность, не используя при этом никаких дополнительных креплений. Этот тип батарей отлично работает с рассеянным светом. Это весомый аргумент, если в вашем регионе мало солнечных дней.

Еще один вариант – батареи из микроморфного кремния.

микроморфный кремний

Они относятся к новому поколению, работают в видимой и инфракрасной части спектра. Исследования показали, что эти батареи в год вырабатывают значительно больше энергии, чем классические аналоги. Также батареи из монокристаллического кремния менее требовательны к размещению по сторонам света и углу наклона. А еще они дешевле, так как при их производстве тратится меньше кремния.

Цены на солнечные батареи для дома

  • Самый недорогой вариант – панель из аморфного кремния: 0.9 – 1.1 доллара за 1 Вт.
  • После них микроморфные панели: 1 – 1.2 доллара за 1 Вт.
  • Поликристаллические солнечные батареи: 1.1 – 1.3 доллара за 1 Вт.
  • Самые дорогие – панели из монокристаллического кремния: 1.3 – 1.5 доллара за 1 Вт.

Как определиться с мощностью?

Для этого нужно подсчитать, сколько в среднем вы потребляете энергии. Просто посмотрите в счета за электричество в разные месяцы, лучше всего за январь. После этого подумайте, сколько процентов вы хотите компенсировать из этого за счет солнечной электростанции. Допустим, в месяц у вас уходит 300 кВт-часов. Нетрудно подсчитать, что это около 10 кВт в день. Предположим, что расчеты проводятся для летнего периода, в течение которого батарея отдает свою номинальную мощность на протяжении 6-ти часов, если светит солнце.

Для полной компенсации расхода придется устанавливать панели на 3 кВт (12 штук по 250 Вт каждая, площадь 1.65 кв.м одной панели). Если 12 панелей сразу поставить нет возможности, купите 6, половину можно установить позже. При этом оборудование менять не надо.

Какой нужен инвертор?

инвертор

Есть ли у вас дома сеть 220 Вольт? Если таковой нет, и не предвидится, следует покупать автономный инвертор. Такая система будет подзаряжать АКБ, одновременно электроэнергия будет расходоваться по назначению при разных нагрузках. И не помешает купить генератор, которым можно будет подзарядить аккумуляторы, если погода долгое время будет очень уже пасмурной.

Если же сеть 220 есть, возникает вопрос: так ли необходимо полностью резервировать электроснабжение, или вы просто хотите экономить? Если последний вариант, тогда покупайте сетевой инвертор, который не нуждается в аккумуляторах. Энергия от солнечных батарей будет преобразовываться в 200 В и сразу попадать в сеть.

Но намного интересней система, которая запасает электричество. При этом используется инвертор гибридного типа. Его особенность – возможность одновременной работы от сети и батарей. При этом можно выбирать приоритетный источник энергии. Говоря проще – инвертор работает от сети, но с ограничением мощности. Если потребление возрастает, инвертор берет недостающую мощность от батарей или аккумуляторов. Если выставить приоритет – солнечные батареи, то инвертор будет питать дом от них, а недостающую мощность брать из сети. Мощность сетевого инвертора нужно выбирать равную или немного больше, чем общая мощность всех солнечных батарей.Однако для полностью автономной системы расчет будет немного сложней.

Для этого необходимо подсчитать суммарную мощность всех имеющихся в доме электроприборов, если они будут включены одновременно.

Допустим, у вас в доме есть следующие приборы:

  • 10 лампочек по 20 Вт = 200 Вт
  • Холодильник  300 Вт
  • Насос 500 Вт
  •  Телевизор 70 Вт
  • Зарядное устройство мобильного телефона 5 Вт
  • Ноутбук 60 Вт
  • Пылесос  1500 Вт,
  • Микроволновка, 2000 Вт
  • Электрочайник 1800 Вт
  • Кондиционер 1500 Вт

В итоге получаем 7935 Вт. Плюсуем 20%, получаем 9500 Вт. В продаже имеются инверторы МАП «Энергия» на 12 кВт. Но это, как говорится, крайность, так как вряд ли вы будете задействовать все электроприборы одновременно. Например, если не включать электрочайник, пылесос и микроволновку, то мощность составит только 4600 Вт + 20% = 5500 Вт. То есть, можно покупать инвертор на 6 кВт, что намного дешевле и целесообразнее.

Контроллер заряда АКБ

Вот тут-то выбор невелик. В продаже есть всего два типа контроллеров:

ШИМ

Контроллер ШИМ

МРРТ

Контроллер МРРТ

Разница между ними состоит в том, что МРРТ контроллер может взять с солнечных батарей на 20 процентов больше мощности, чем ШИМ. Но стоит МРРТ в два-три раза больше. Чтобы правильно сделать выбор, произведите простой расчет. К примеру, у вас установлены батареи мощностью 1 кВт. Контроллер МРРТ может снять с них все 1000 Вт, а ШИМ только 800. Чтобы компенсировать разницу, придется установить еще одну панель на 250 Вт. Однако и в этом случае ШИМ будет снимать только 80%  мощности. А если учесть, что солнечные панели работают несколько десятилетий, то потери в сумме получаются очень уж большие. Поэтому, если есть возможность, лучше сразу устанавливать МРРТ контролер. Так сказать, на перспективу.

Что касается мощности контроллера, то тут необходимо ориентировать на показатели, указанные в паспорте изделия. В этом документе должно быть указано, какую именно мощность контроллер может передать через себя в аккумулятор. И мощность должна быть больше той, которую выдает комплекс солнечных батарей, установленный у вас дома. Очень желательно (только для ШИМ), чтобы класс напряжения солнечных панелей соответствовал напряжению на АКБ. В противном случае будут потери на преобразовании напряжение в контроллере.

Для МРРТ контроллера все это несущественно. Скорее наоборот, можно брать большее напряжение. Тогда даже в пасмурную погоду контроллер будет исправно снимать мощность с панелей.

Тип АКБ

Самые доступные аккумуляторы для солнечной электростанции – свинцово-кислотные. Тут можно выбирать из нескольких видов: герметичные и обслуживаемые.

Герметичные АКБ есть смысл покупать, когда планируется использовать аккумулятор в буферном режиме, предполагающем очень редкие полные разряды, и небольшие разряды в процессе работы. Герметичность является преимуществом, так как такую батарею можно свободно устанавливать в жилом помещении.

АКБ герметичный

Обслуживаемые аккумуляторы очень желательно устанавливать в хорошо проветриваемом помещении, поскольку в процессе работы они выделяют водород. Но этот тип аккумуляторных батарей имеет очень большой ресурс – от 1500 циклов при полной разрядке. Поэтому их рекомендуется устанавливать в  полностью автономных системах, где предполагаются частые полные разряды (отсутствие сети 220 В).

АКБ обслуживаемый

Как вариант, можно установить аккумуляторы от автомобиля, но они крайне плохо реагируют на разрядки малым током, и имеют очень большой саморазряд. Срок службы такого аккумулятора в системе солнечной электростанции для дома будет очень небольшим.

Что касается емкости АКБ, тут совет простой: чем больше, тем лучше. Однако рассчитать, сколько понадобится штук АКБ, можно. Для этого необходимо определить, сколько электроприборов и какой мощности должно проработать в случае полного отключения электричества. Полученное количество электроэнергии умножаем на желаемое время работы. Чтобы не утомлять читателей расчетами, скажем, что для непрерывной работы в течение 6-ти часов холодильника (40Вт), Освещения (70Вт), ноутбука (60Вт), необходим АКБ на 200 Ампер часов.

Ну а более подробные инструкции по расчету емкостей аккумуляторов для солнечных электростанций можно без труда найти на сайтах фирм-реализаторов  специализированного оборудования.

А напоследок, если вы все еще сомневаетесь в целесообразности использования альтернативных источников энергии, приведем

5 Мифов о солнечных батареях

миф о солн. бат

миф №1 —  солнечные панели еще малоэффективны, лучше подождать

Средний КПД от преобразования солнечной энергии в электрическую составляет 18%. При этом на 1 квадратный метр поверхности земли за один солнечный день попадает 1000 Вт энергии. Как нетрудно подсчитать, 1 кв.м солнечной батареи может отдавать 180 Вт. Не так уж и мало. Поэтому смысл вкладывать средства в солнечную энергетику есть уже сейчас.

миф№2 – солнечные панели не будут работать в облачном или туманном климате

Будут. Батареи работают не только в жаркую солнечную погоду,  но и в пасмурные дни. Разумеется, что вырабатываемая мощность будет несколько меньше, чем при ярком солнце. Но, что интересно, солнечные батареи работают более эффективно при низких температурах. Например, зимой выработка электрической энергии может быть больше номинала. Германия является лидером по производству солнечной электроэнергии, хотя эту страну вряд ли можно назвать теплой и солнечной.

миф№3 – солнечные батареи необходимо постоянно обслуживать

Панели не имеют движущихся частей, и вовсе не требуют регулярного ухода. Все что нужно делать – раз или два в год помыть поверхность водой. На деле владельцы солнечных электростанций не обращают на это внимания, справедливо полагая, что поверхность батарей от пыли очистит дождь. Пыль может «украсть» только до 5 % мощности панели. Но от снега их все же придется чистить, и для некоторых регионов это может представлять проблему.

миф№4 – для солнечных панелей всегда необходима система слежения за солнцем

Желательна, но вовсе не необходима. К тому же, расходы на установку такого оборудования, как правило, не окупаются.

миф№5 – солнечные панели неоправданно дороги, они не окупятся

Возможно, сегодня это один из самых неудачных мифов о солнечных панелях – мол, это только для богатых и фанатов борьбы за экологию. На самом деле это выгодно, и опыт цивилизованных стран – убедительный тому пример. На территории стран СНГ многие частный лица и организации вкладывают средства в солнечные электростанции, что частично или даже полностью освобождает их от больших счетов за электроэнергию. А если еще учесть инфляцию и постоянный рост цен на электричество, то срок окупаемости полной автономной системы составляет примерно 10-12 лет.

А обо всех сопутствующих преимуществах мы уже рассказали выше.

svouimirukami.ru


Смотрите также