эффективные решения для вашего бизнеса  
Дон Изолятор моб: +7 988 540 32 29
тел: (863) 219-12-79
факс: (863) 219-12-79
e-mail: [email protected]
гарантированная защита и надежность
Продукция Контакты Информация
Информация

Домашняя солнечная электростанция


Все про солнечную электростанцию для дома: подключение, реальная выработка, подключение, особенности

В 2017 году я установил на участке одну солнечную батарею мощностью 260Вт для выработки электроэнергии. В июне выработка панели составила 34кВт электроэнергии, что в 4.5 раза превысило её нормативную мощность.

Далее я расскажу о том, как работает солнечная электростанция, из каких элементов состоит, кому подойдет и как её подключить. Кроме того, поделюсь реальной статистикой выработки одной панели.

Кому подойдет домашняя солнечная электростанция

  1. Тем, у кого на участке нет электричества. Солнечные батареи смогут автономно обеспечивать объект электроэнергией. В качестве альтернативы также можно рассматривать ветряк (для которого должна быть соответствующая роза ветров) или дизельный генератор (который не очень удобен в эксплуатации и неэкономичен).
  2. Также солнечную станцию можно рассматривать как инвестицию, чтобы на фоне постоянно растущих тарифов в будущем меньше платить за электроэнергию. К тому же срок службы батарей очень большой, а солнце светит всегда.
  3. И последний вариант — всем, кто хочет заработать. В Украине существует закон о зеленом тарифе, согласно которому государство выкупает выработанную электроэнергию с помощью альтернативных источников энергии по особой цене.

Как устроена солнечная батарея

Солнечная батарея (или ФЭМ – фотоэлектрический модуль) работает за счет кремниевых элементов, которые преобразовывают световую энергию в электрическую (в отличие от солнечных коллекторов, которые работают за счет солнечного тепла).

Сзади у панели есть выход двух кабелей, которые подключатся на инвертор или аккумулятор, в зависимости от схемы использования (об этом далее подробнее).

Как подключить, если на участке нет электричества

Если участок не подключен к сети, то главная задача — накапливать электроэнергию, чтобы использовать её в будущем по мере необходимости.

Какое оборудование понадобится:

  • Солнечные батареи.
  • Аккумулятор для накопления заряда.
  • Контролер заряда (чтобы контролировать ток заряда аккумулятора).
  • Преобразователь в 220В. По умолчанию солнечная панель выдает 12В, 24В, тогда как большинство электроприборов подключаются к 220В. Если вы используете приборы, работающие от 12В, то преобразователь не понадобится.
  • Оборудование для фиксации и крепежа самой батареи.

Самый простой вариант, «своими руками»

Самый примитивный, но рабочий вариант «для дачи»: солнечная батарея + аккумулятор, которые соединяются между собой клеммами. В таком виде станция уже готова к эксплуатации и её можно даже не ставить на крышу, а просто установить на землю. Электроэнергия будет накапливаться на аккумуляторе, от которого можно зарядить телефон, подключить освещение и т.д.

Такую станцию очень легко собрать своими руками. Достаточно просто купить аккумулятор (подойдет даже обычный автомобильный), солнечная батарея, провода и клеммы. Если вы приезжаете на дачу только по выходным, то станция может быть переносной, так как легко разбирается и прячется (или увозится с собой).

Более сложная реализация

Схема для повседневной эксплуатации и разводкой по розеткам. Солнечные батареи устанавливают на крышу (или отдельную металлическую конструкцию), а кабель от них прокладывают к аккумулятору, от которого электричество через преобразователь поступает на розетки.

По мере необходимости станцию легко масштабировать, подключая дополнительные батареи и аккумуляторы.

Как подключить, если на участке есть электричество

Если участок подключен к сети, то установка солнечной электростанции сделает дом более энергонезависимым, позволит сократить затраты на электроэнергию и даже заработать на этом благодаря зеленому тарифу.

В этой схеме подключения отсутствует аккумулятор, так как не нужно накапливать электроэнергию (но если вы хотите иметь резервный источник питания на случай выключения света, то аккумулятор необходим).

Для подключения такой станции нужна только солнечная батарея (или несколько), которая через сетевой инвертор подключается в розетку. В таком виде станция уже готова к работе. Батарея вырабатывает электричество и вы сразу же его потребляете для внутренних нужд: работы холодильника, освещения, чайника и т.п.

Например, выработка станции в сутки — 1кВт электроэнергии, а здание суммарно потребляет 5кВт. По факту из сети вы берёте лишь 4кВт. Но если станция вырабатывает в сутки 5кВт, а вы реально потребляете только 2кВт, то остаток (3кВт) сгорает. В этом случае можно подключить зеленый тариф и продавать разницу государству по более высокой цене, либо же поставить аккумулятор и накапливать избыток на него.

Сейчас существуют компании которые подключают зеленый тариф «под ключ». Начиная от подбора и установки станции, до заключения договора с ОБЛЭНЕРГО.

Реальная выработка солнечной электростанции для дома

Выработка зависит от мощности и угла наклона панелей, интенсивности солнца и продолжительности светового дня.

Между собой батареи отличаются площадью, что отражается на их мощности. Это может быть 10Вт, 100Вт, 150Вт, 260Вт и так далее. Однако реальная выработка панели обычно выше её номинальной мощности, так как необходимо учитывать коэффициент интенсивности солнца. В южных регионах солнце светит сильнее и дольше, а в северных слабее и меньше, поэтому одна и та же панель вырабатывает разное количество электроэнергии.

Пример из практики

Это график выработки электроэнергии одной панелью мощностью 260Вт за июнь 2018 года. Суммарная выработка станции за месяц — 34,89 кВт. Из расчета, что номинальная месячная мощность батареи — 7,8кВт (260Вт Х 30 дней), её фактическая мощность оказалась в 4.5 раза выше (поправочный коэффициент). Летом он больше, зимой – меньше или вообще отсутствует.

Из графика видно, что выработка непостоянна и присутствуют резкие спады – это пасмурные дни, когда световой день короче, а солнечная активность очень слабая. Худшая производительность была зафиксирована 17.06 — около 0.4кВт, а максимальная 25.06 — около 1.4кВт.

А вот так выглядит выработка солнечной батареи по часам в течение дня:

Выработка начинается ближе к 9 утра, достигает пика к 13:00, затем постепенно снижается и прекращается около 19:00. В течение дня есть небольшие провалы — когда солнце было закрыто облаками.Примерно с 13:00 до 15:00 выработка электроэнергии была нестабильна из-за облачности. Но и это не сильно сказалось на итоговой производительности станции — 1.32кВт.В течение дня было множество провалов, что и отразилось на итоговой выработке станции — 0.98кВт.    А это пасмурный дождливый день, когда солнечная активность очень слабая и выработка в течение дня составила 0.45кВт.

Из этого можно сделать вывод, что целиком полагаться на солнечную электроэнергию сложно. Производительность станции сильно зависит от интенсивности солнца и даже летом она может быть непостоянна из-за пасмурной погоды.

Угол наклона солнечной батареи

Панель вырабатывает максимум электроэнергии тогда, когда солнечные лучи падают на неё под прямым углом. В этом случае лучи практически не отражаются и потери энергии минимальны. Но так как солнце в течения дня постоянно движется и меняет высоту, то поддерживать постоянным угол падения в 90° сложно.

Для этого существуют специальные механизмы, которые поворачивают панель вслед за солнцем в течение дня и изменяют угол её наклона, что дает максимально возможную выработку электроэнергии. Однако для домашней станции они нецелесообразным: при малой мощности станции дополнительные 5-15% электричества не покроют затраты на их установку.

Поэтому рекомендуется универсальное положение солнечной панели: для северного полушария направление на юг (которое охватывает максимальную траекторию движения солнца) и угол наклона в 30 ° на лето и 60 ° на зиму. Либо же средний вариант в 45 °, если панель работает круглый год.

Как рассчитать мощность электростанции на солнечных батареях

Оттолкнуться нужно от того, сколько электроэнергии вам нужно для нормального функционирования здания. Самый простой способ — выписать все эл. приборы, которые вы планируете использовать, время их работы и потребляемую мощность.

Пример:

  • Холодильник: 100Вт – 24ч – 2400Вт
  • Освещение: 100Вт – 5ч – 500Вт
  • Чайник: 15мин – 1,5кВт – 0,03кВт
  • Стиральная машина:
  • Ноутбук:
  • ...
  • Итого: 3кВт

3кВт — это мощность, которую должна производить солнечная электростанция для нормальной жизнедеятельности здания. Т.е. понадобится 12 панелей мощностью по 260Вт. На практике их производительность будет выше (при коэффициенте солнечной активности 4.5 суточная выработка станции составит 14кВт), однако мы отталкиваемся от самого пессимистичного сценария, при котором каждый день — пасмурный. Также учитывайте: если вы не подключены к зеленому тарифу или не запасаете энергию на аккумулятор, то избыток будет сгорать.

Если вы устанавливаете солнечную электростанцию для заработка на зеленом тарифе,  то начать можно с любой мощности и постепенно её наращивать.

Заключение

Солнечные электростанции для дома решают две основные задачи:

  • могут обеспечивать электроэнергией участок, который не подключен к сети. В самом простом варианте вам понадобится только панель, аккумулятор и контролер заряда, которые уже способны генерировать электроэнергию. Также возможна более сложная реализация, когда станция генерирует электричество и через инвертор передает его в розетки. В этой схеме дополнительно необходим преобразователь из 12В в 220В.
  • служить инвестицией и источником дохода. В Украине существует  закон о зеленом тарифе, согласно которому государство готово покупать у населения электроэнергию, выработанную на альтернативных источников энергии, по более высокому тарифу. Другими словами: каждый может установить в доме солнечную электростанцию и продавать электроэнергию государству.

Производительность станции зависит от мощности панели и коэффициента интенсивности солнца. Для южных регионов, где солнце светит долго и интенсивно, выработка панелей может быть в 4.5 — 5 раз больше номинала. Зимой коэффициент практически отсутствует.

При пасмурных днях даже летом выработка сильно падает. Поэтому целиком полагаться на солнечную энергию не стоит (особенно если у вас автономное энергообеспечение объекта) и не лишним будет иметь резервный источник, например — дизельный генератор.

Все про солнечную электростанцию для дома: подключение, реальная выработка, подключение, особенности

term.od.ua

Домашняя солнечная электростанция, отдающая энергию в сеть

Дата публикации: 2 декабря 2015

Первый дом в России, отдающий электроэнергию в сеть

30 ноября 2015 года в сети была опубликована статья Сергея Рыжикова «Солнечная электростанция на западе России». С разрешения автора мы воспроизводим ее полностью на нашем сайте. Положительный опыт, приобретенный автором разработки солнечной электростанции для индивидуального дома, примечателен не только тем, что солнечные панели снабжают дом электричеством, но, в первую очередь тем, что автору удалось договориться с местными энергосетями о том, чтобы отдавать излишки электроэнергии в сеть. Впрочем, судите сами.

Солнечная электростанция на западе России

Сергей Рыжиков, 30 Ноября 2015

Сегодня исполняется год как я сделал солнечную электростанцию, научился обеспечивать себя электричеством и даже научился отдавать излишки в городскую электросеть, и официально крутить счетчик в обратную сторону :) Поговаривают, что я первый в стране частный дом, который делится излишками энергии с соседями.

Однажды в FB под интересной статье Александра Чачавы про его опыт работы с Теслой я упомянул про солнечную электростанцию. Оказалось, что многим интересно и меня просили поделиться опытом. Делюсь :)

Мне казалось, что писать особенно будет не о чем и статья получится короткой. Но получилась много букв, картинок и ссылок.

Идея жить на солнечной энергии

Решил я сделать у себя в доме солнечную электростанцию и научиться полностью обеспечивать себя электричеством. Плана сэкономить или заработать, как делают это немцы, я себе не ставил. Мне просто понравилась идея жить на солнечной энергии :) ну и проект показался мне интересным.

Дом у меня находится в городе. Перебоев с электричеством не случается, ну или крайне редко. Необходимости в резервном генераторе нет. Но ведь интересно попробовать, может ли дом жить полностью автономно на солнечной энергии в нашей полосе.

Начал собирать информацию. В тот момент, мне кажется, моя супруга еще не до конца поверила, что я это все серьезно затеваю :) Да и я еще не знал, что из этого может получиться толк.

Первый поиск информации много ответов не дал. Живых проектов в России очень мало. Кто-то что-то делает, но только как дополнительные источники питания и на нескольких панелях. В основном солнечные электростанции создают компании или госструктуры, частных проектов очень мало в стране. Много проектов нашел в Украине. Но это сильно южнее и солнечнее.

В поездках по Германии я много видел домов, на крышах которых стояли солнечные панели. Сестра моей жены, Юлия, замужем за немцем и живет в Берлине. Ее муж, Кристоф, предприниматель и занимается альтернативной энергетикой. У Кристофа я подробно узнал, как это все устроено в Германии. Немцы чаще всего делают солнечные электростанции для выгоды. Они просто зарабатывают на государстве, которое платит особый высокий тариф за выработку солнечного электричества. Даже кредитные линии в банках под такие проекты были. Но самый главный вывод я для себя сделал. На широте Калининграда можно обеспечивать себя солнечной энергией. Я начал подбирать оборудование.

Выбор оборудования

Для реализации проекта в Калининграде я выбрал компанию АЭС-Центр http://aes-center.ru/ . Их сайт оказался на Битриксе. Я давно уже заметил, что это хороший индикатор адекватности руководства :) Кстати, совершенно не ошибся. Ребята оказались профессиональными и честными. А еще, когда курс евро полез в гору в конце прошлого года, они сами предложили фиксировать низкий курс для завершения проекта. Спасибо Фетисову Виктору, директору компании АЭС-Центр за терпение со мной :)

Обычная схема подключения солнечной электростанции выглядит так: Пластина + инвертор = электричество.

Но эта схема не обеспечивает полной автономии. В ночное время электричество потребляется из городской сети. В дневное время избыток электричества скидывается в городскую сеть. Нет аккумуляторов для бесперебойной работы только на солнечной энергии. Но в своем рассказе я еще вернусь к этой схеме, как к одной из самый выгодных и простых в реализации.

Так как я хотел перевести дом полностью на солнечную энергию, к схеме добавились аккумуляторы и контроллер.

В процессе проектирования обсуждалось много разных схем включения электростанции в домашнюю сеть. Некоторых из них мне показались совсем неудобными для урбанизированного человека. В общем, я выбирал вариант подключения, который был бы совершенно незаметен для семьи, чтобы они вообще не должны были задумываться, откуда в розетке электричество и есть ли сейчас солнце :)

Солнечные батареи подключаются к Инвертору, который из постоянного напряжения делает переменные 220В. Инвертор подключается к Контроллеру. Контроллер выполняет ключевую распределительную роль. К нему подключается Инвертор от Солнечных батарей, к нему подключаются аккумуляторные батареи и к нему подключается городской электрический кабель. И именно Контроллер выдает в дом 220В для использования.

В общем, все запчасти подключаем к Контроллеру и пусть уже он думает, где брать электричество.

Логика работы такая. Если есть достаточное солнце, Контроллер использует солнце, если солнца нет или недостаточно, он добирает электричество из аккумуляторов, если они пусты, подключает городской источник электричества. Если солнца больше чем нужно дому, Контроллер направляет электричество на зарядку аккумуляторов. Если они заряжены, он направляет излишки электричества в город. В город? Ладно, этот вопрос я на тогда отложил. Фетисов сказал мне, что «Это нереально подключиться к городу, так что будем выкидывать излишки, не парься».

Так получилась схема подключения. Следующим шагом нужно было определиться с мощностью солнечной электростанции и числом солнечных батареи. Сколько брать пластин?

Дом в среднем потребляет 8-10 кВт*час в день. Вычислено делением счета за несколько месяцев на 30 :) не очень точный метод, но достаточно, чтобы прикинуть, что солнечная батарея должна бы выдать столько энергии за светлое время суток.

Фетисов предложил мне ограничиться 10 пластинами из расчета, что мы будем выдавать 2.5 кВт*час в солнечный день и заряжаться 4-5 часов. Но тут я засомневался. Очевидно, что выработка солнечной энергии напрямую зависит от погоды, от угла наклона пластин к солнцу и он КПД самих батарей. Поворачивать пластины я не смогу, а просто прикреплю их к крыше на южном склоне. Солнце в течение года тоже гуляет по высоте и наклону, погода частенько пасмурная… В общем, я ничего не придумал лучше, как увеличил число пластин до 20 с запасом в два раза от расчетного. И это было правильное решение, как показал потом опыт.

Итак, я выбрал 20 пластин. Разместить получилось 8 на южный склон, 2 на юго-восток и 10 на восточный склон. Можно было на западный, но я выбрал восток — решил, что утром больше солнца и если аккумуляторы разряжены за ночь, то зарядка начнется быстрее.

Потом начал выбирать производителя солнечных батарей. Солнечные батареи бывают двух типов: монокристаллы и поликристаллы. Они так же отличаются качеством произодства. Лучший Grade A. Монокристаллы получше работают в пасмурную погоду. Лидером на рынке является китайская компания Yingli. Они производят больше всего пластин в мире.

Я честно пытался найти российские пластины. Я же видел, что на космических станциях стоят наши :) Делает НПО Квант Москва. Но сайт их на тот момент был ужасным, информацию я получить не смог, найти поставщиков тоже не смог. Так же я отверг все польские и немецкие варианты. По факту они оказались из китайского кремния или недостаточно эффективными. А кроме кремния в пластинах ничего умного нет.

После изучения кучи обзоров я выбрал Yingli YL270C-30b монокристалы Grade A с КПД 17.2%

Увеличение числа пластин привело к увеличению инвертора :) странно, да. С инвертором я долго не выбирал. По совету Кристофа и Фетисова я выбрал лидира немецкого рынка компанию SMA и устройство Sunny Boy 5000TL.

Следующий шаг — Контроллер. Штука большая и сложная. По сути все программирование логики работы дома на солнце находится в ней. С фирмой я уже определился, это компания SMA. Первый вариант, который мне предложили, был модель SUNNY ISLAND 6.0H. 6.0 – это пиковая нагрузка кВт, которую устройство может держать минут 30, кажется. А нормальная нагрузка для нее порядка 4 кВт. Как понять, достаточно этого для дома или нет?

Я принялся считать пиковое потребление в доме. Весь дом я давно перевел на диодные ламы. Т.е. освещение берет очень мало, Если вообще все все включить в доме, то максимум 500 Вт будет. Далее большие потребители: электический чайник 2 кВт, электроплита 2Квт, стиралка, Сушилка по киловату. Я хотел, чтобы семья не задумывалась о потреблении и жила как на городоском электичестве. Как я не крутил, получалось, что утром мы можем поставить новую стиралку, ночную закинуть в сушилку, делать завтрак и кипятить воду для кофе. Это не очень частый сценарий, но вполне возможный. :) Будет не очень хорошо, если дом отключится в этот момент аварийно. Я опять подстраховался и взял модель SUNNY ISLAND 8.0H на 8 кВт в пике и 6 в рабочем режиме. Пока дом ни разу не выключился аварийно из-за пикового потребления.

Аккумуляторы. С ними была еще так головоломка. Опять несколько обзоров, графики живучести и списки производителей. Помогли мои консультанты. Я выбрал гелевые аккумуляторы фирмы MHB модель MNG200-12.

Мое потребление 8-10 кВт*час в день. Я решил взять аккумуляторы из расчета на два дня без выработки солнца. Признаться, я тогда упустил один очень важный показатель. Долговечность аккумулятора напрямую зависит от глубины разрядки. Т.е. если разряжать его не более чем на 30%, то проживут они 1800 циклов, это примерно на 5 лет. Но если разряжать на 100%, то проживут они всего 350 циклов, считай год. Год это совсем немного.

Подключил восемь аккумуляторов и они накапливают примерно 20 кВт*час. Уже после запуска всего проекта у меня перегорал предохранитель перед домом и мы узнали об этом только через два дня. Так что расчет на автономное питание на два дня оправдался. А вот накопление при 30% зарядке обеспечивает всего 5-6Квт/час, что явно окажется потом недостаточным для эффективной работы в полностью автономном режиме.

Нужно отметить, что вообще проблема накопления солнечной энергии является сегодня самой сложной и дорогой в решении. Многие услышали про проект Элона Маска с аккумуляторами. Если его аккумуляторы реально будут жить 10 лет при 100% перезарядке, это будет прекрасно. Мне бы хватило трех таких. Но я пока не нашел никакой информации про число циклов.

В августе схема подключения была готова и оборудование выбрано. К сборке станции АЕС-Центр приступили в октябре. Приехали ребята с альпинистским оборудованием, забрались на крышу и начали монтаж. Собирали и монтировали почти месяц.

Внутри дома я выделил место на чердаке. Там установили Контроллер, Инвертор, шкаф для аккумуляторов (противопожарный). Я запросил поставить автоматическую систему пожаротушения и систему принудительной вентиляции с датчиком.

Так же у меня есть рубильник, которым я могу одним махом переключить весь дом на городскую линию и полностью обесточить солнечную электростанцию. Подстраховался :)

Когда все было смонтировано, в один день мы переключили рубильник, и дом отключился от городской электросети и подключился к солнечной электрической станции!

Первый опыт

Итак. Большую часть года я обеспечиваю себя солнечной энергией с большим запасом. Вот май 2015 года. За месяц я выработал 745 кВт*час, потребил 300 кВт*час. Больше 0.5 Мегавата в плюс.

Вы видите, что в солнечный день станция выдает примерно 30-35 кВт*час, а потребляю я не больше 10 кВт*час. Т.е. летом я вырабатываю 300% необходимой мне энергии. Вот так выглядит график солнечного дня 6 июня 2015 года. Станция начинает давать энергию уже 7 утра. Пиковая выработка 4+ кВт*час и до 19 часов вечера работает генерация.

Я пишу эту статью 29 ноября. Сегодня был пасмурный день, низкие облака. Выработка составила всего 4 кВт*час примерно 50% от необходимой мне энергии.

А вот весь ноябрь этого года. Я смог себя обеспечить себя солнечной энергией всего на 40%

Весь год выглядит вот так. В августе ошибка в данных. У меня барахлил интернет пока мы были в отпуске и данные не засчитались. Но выработка была лучше июля.

Как вы видите, я обеспечиваю себя на 100% во все месяцы кроме 4 месяцев с ноября февраль. В эти месяцы обеспечение составляет 30-70%.

Подключение к городской электросети

В течении дня основная выработка солнечной энергии приходится на середину дня. А основное потребление на утро и вечер. В течение года максимум генерации приходится на лето, а зимой генерация минимальная.

Накапливать солнечную энергию сложно и дорого. Даже в течение дня излишек энергии некуда накапливать. Не говорю уже о том, чтобы накопить на зиму.

Первоначально мы запрограммировали Контроллер таким образом, чтобы он для дома брал энергию или от солнца или от аккумуляторов при разрядке не больше 40%. В зимний период такой режим работы оказался крайне неэффективным. Да и в летний период такой режим использования аккумуляторов оказался не самым оптимальным. Я терял электроэнергию днем, гонял батареи лишними циклами.

И в этот момент я как-то физически осознал, на сколько это большая проблема с накоплением энергии. Но пока эта проблема не решена, я решил, что нужно попробовать подключиться к городской сети и научиться крутить счетчик в обе стороны.

Подключение к городской сети позволяет использовать город как неограниченный аккумулятор. Любой излишек скидывать в него в любое время и при необходимости забирать обратно.

Я написал в FB просьбу познакомить меня с кем-то из Электросвязи. И о чудо, мне дали контакты одного из директоров Янтарьэнерго Михайлова Леонида Александровича. И я пошел к нему с просьбой подключить мою солнечную Электростанцию к городской электросети и разрешить крутить счетчик в обратном направлении, когда я отдаю энергию городу.

Михайлов Леонид Александрович, директор филиала “Янтарьэнерго”- прекрасный человек и профессионал. Внимательно выслушал меня, удивился всему проекту, понял с чем я пришел. И он захотел мне помогать! Причем сразу объяснил, что будет сложно, структура большая, задача новая, но стоит попробовать. Я написал заявление на подключение и стал ждать. Леонид Александрович неоднократно звонил мне, объяснял где сейчас находится вопрос. Вообще, такого внимательного отношения не встретишь со стороны коммерческих структур, а для большой госкорпорации это вообще удивительно. Когда дело дошло до Энергосбыта, я познакомился еще с одним прекрасным человеком, Алексеем Капыловым. Он тоже приложил все усилия, чтобы подключить меня к городской сети.

Всего пять месяцев ушло на выработку тех. условий по подключению. И вот в августе на пороге моего дома появилась целая бригада Янтарьэнерго. Они сняли старый счетчик и подключили новый, сертифицированный крутиться в обе стороны.

Как выяснилось, переток в городскую сеть выполняется очень просто. В городской сети напряжение 220 В. Мой Контроллер излишки энергии отдает в сеть с напряжением больше 220В (237 В кажется) и электрончики перетекают из моей сети в городскую, как вода в сообщающихся сосудах. Оказалось, что не нужно менять оборудование на подстанциях или вообще в городской сети. (город может принимать энергию!) Просто поставили новый счетчик и размыкатель (защита на случай авариных отключений).

Представьте себе сцену. Восемь мужиков громко радуются и шумят перед домом, когда после подключения к городу счетчик закрутился в обратную сторону :)

Мне сказали, что у меня первый дом в России, который официально скидывает электроэнергию в городские сети. Странно, конечно, если это так. Но и радостно, если это так. Надеюсь, что мои тех. условия пригодятся и позволят других подключать значительно проще.

Пока нет еще утвержденных тарифов на покупку энергии у таких как я. А так как это все монополии, то утверждать тарифы сложно. Но я и не жду, что мне кто-то заплатит. Самое главное для меня случилось. Счетчик крутится в обе стороны и город стал моим вторым аккумулятором.

Еще раз хочу сказать спасибо Михайлову Леониду Александровичу. Прямо вот очень круто, что вы есть. :)

Из текущих проблем с подключеним к городской сети пока остался только курьезный момент :) Я не могу занести в учетную системы энергосбыта актуальные значение счетчика. В акте на подключение в конце августа у меня было указано число 14011. Через пару месяцев уже было 13350, что говорит о том, что я генерировал энергии больше, чем потреблял. Но учетный софт не понимает уменьшение :) и мне приходится вводить пока первоначальное значение счетчика, чтобы получать нулевые счета за электричество. Ну и счета еще не приходят с нулем, какая-то автоматика выставляет про запас. Тут есть еще над чем работать.

Оптимальная конфигурация

Возможность подключения к городской сети принципиально меняет стратегию проектирования солнечной электростанции.

После подключения к городской сети мы перепрограммировали Контроллер. Теперь я не использую аккумуляторы для накопления солнечной энергии. Избыток солнца сразу скидывается в городскую сеть. Когда солнца не хватает, энергия берется из городской сети. Аккумуляторы используются только на случай аварийных отключений электроэнергии. В таком режим ожидания они спокойно проработают 20 лет и не потребуют замены.

Оптимальная конфигурация при наличии технических условий подключения к городской сети будет включать в себя всего два компонента: солнечные панели и инвертор. Всего этого по идее достаточно, чтобы сделать солнечную электростанцию и жить на солнечной энергии. Инвертор сам умеет устраивать переток в городскую сеть. Стоимость всего проекта получится на 50-60% дешевле. Соответственно окупаемость проекта значительно ускорится. У такого подключения будет только один недостаток, он не будет обеспечивать дом бесперебойным и резервным энергоснабжением. Но в городской сети это не так важно, возможно.

Экономическая рентабельность

Меня неоднократно спрашивали, окупится ли когда-то мой проект или нет. Я думаю, что именно мой проект полностью не окупится никогда :) Он сделан не для экономии. Ну и я местами сильно перезаложился от нехватки опыта. Хотя, по старому курсу покупки и в условиях подключения к городу, у него есть шанс окупиться за 10 лет.

Солнечные батареи рассчитаны на десятилетия. Потеря эффективности с возрастом незначительная. Надо только не забывать их протирать :) я делаю это раз в год. На все оборудование гарантия так же лет десять. Аккумуляторы я научился экономно использовать благодаря подключению к городу.

Я уверен, что можно сделать экономически рентабельное подключение, особенно если скидывать энергию в город. Панели и инвертор, вот и все что нужно. 5-7 лет будет вполне достижимый цикл окупаемости.

Возможно в будущем появятся более эффективные солнечные пластины или более надежные аккумуляторы. Я так же уверен, что появятся готовые наборы для перевода дома на солнечную энергетику и можно будет осуществить такой проект и значительно дешевле и значительно быстрее.

В завершение

У меня теперь есть новая привычка. В командировках я открываю мобильное приложение, чтобы узнать был ли солнечным день в Калининграде или нет. И по выработке солнечной энергии и графику я уже представляю, было ли небо безоблачным, с редкими облаками или шел дождь. :)

В момент публикации этой статьи на улице солнечно и дом работает в плюс на 1.8 кВт. Минус, в данном случае означает плюс :)

Спасибо моей любимой жене за терпение :) я испытывал его неоднократно. Особенно круто было зимой после подключения, я был в командировке, перегорел предохранитель на улице и дом, проработав два дня на аккумуляторах, выключился в 2 часа ночи при -20 градусах мороза.

Мне нравится, что мой дом работает на солнце и я больше отдаю энергии, чем потребляю. Возможно, это вообще главный принцип, которым нужно руководствоваться по жизни.

Если вам понравилась статья, создайте свой Битрикс24 :) не зря же она опубликована на этом замечательном сайте.

Примечание: Комментарии к статье вы можете просмотреть по ссылке на оригинал, указанной в начале публикации. Ну и здесь можете комментировать тоже.

altenergiya.ru

Электростанция на солнечных батареях своими руками

Дата публикации: 25 января 2019

Собственное электроснабжение выручит как в условиях отсутствия централизованной сети (в удаленных и труднодоступных регионах, на даче, в походе), так и при построении более экологичного подхода к потреблению природных ресурсов.

Автономная солнечная электростанция для дома своими руками

Собрать собственную гелиостанцию несложно, она содержит всего четыре составных элемента:

  • солнечные панели;
  • аккумулятор заряда;
  • контроллер;
  • инвертор.

Все их легко найти и заказать через интернет-магазины. А вот как сделать солнечную электростанцию своими руками, чтобы создать полноценную автономную систему энергоснабжения дома? Для начала необходимо собрать информацию о ваших потребностях, возможностях местности, где будет работать гелиостанция, и произвести все необходимые расчеты для подбора составных элементов.

Как рассчитать количество гелиопанелей

Выбор гелиостанции начинается с поиска информации по инсоляции в вашей местности — количеству солнечной энергии, которое попадает на земную поверхность (измеряется в ваттах на кв. метр). Эти данные можно найти в специальных метеосправочниках или интернете. Обычно инсоляцию указывают отдельно для каждого месяца, потому что уровень сильно зависит от сезона. Если вы планируете пользоваться гелиостанцией круглый год, то ориентироваться нужно по месяцам с самыми низкими показателями.

Далее нужно подсчитать ваши потребности в электроэнергии на каждый месяц. Помните, что для автономной системы электроснабжения роль играет не только эффективность накопления энергии, но и экономное ее использование. Меньшие потребности позволят значительно сэкономить при покупке гелиопанелей и создании бюджетной версии солнечной электростанции своими руками.

Сравните ваши потребности в электричестве с уровнем инсоляции в вашей местности и вы узнаете площадь гелиопанелей, которая необходима для вашей гелиостанции. Учтите, что КПД панелей составляет всего 12-14%. Всегда ориентируйтесь на самый низкий показатель.

Таким образом, если уровень инсоляции в самый неблагоприятный месяц в вашей местности равен 20 кВт-час/м², то при КПД равном 12% одна панель площадью 0.7м² будет вырабатывать 1.68 кВт-час. Ваша энергопотребность, например, составляет 80 кВт-час/месяц. Значит, в самый несолнечный месяц удовлетворить эту потребность смогут 48 панелей (80/1,68). Подробнее о том, как выбирать солнечные батареи, вы можете почитать в нашей предыдущей статье.

Как установить гелиопанель

Для наилучшего КПД устанавливать гелиопанель нужно так, чтобы лучи солнца падали на нее под углом 90 градусов. Поскольку солнце постоянно перемещается по небу, то здесь есть два решения:

  • Динамичная установка. Используйте сервопривод, чтобы гелиопанель поворачивалась по мере того, как солнце перемещается по небосводу. Сервопривод позволит собрать на 50% больше энергии, чем статичная установка.
  • Стационарная установка. Чтобы извлечь максимальную пользу из неподвижного положения гелиопанели, необходимо найти тот угол установки, при котором панель соберет максимально возможное количество лучей солнца. Для круглогодичной работы этот угол рассчитывается по формуле +15 градусов к широте местности. Для летних месяцев это -15 градусов к широте местности.

Как подобрать контроллер заряда

Еще один способ, как самому собрать солнечную электростанцию, чтобы заставить ее работать эффективно, это использовать контроллер заряда, который позволяет отслеживать точки максимальной мощности (англ. MPPT). Такой контроллер может накапливать энергию даже во время низкой освещенности и продолжает подавать ее на аккумулятор в оптимальном режиме.

Как выбрать аккумулятор

Итак, от солнечных панелей энергия поступает на аккумулятор. Это позволяет накапливать энергию, чтобы использовать ее даже при отсутствии солнечного света. Кроме того, аккумуляторы сглаживают неравномерное поступление энергии, например, при сильном ветре или облачности.

Чтобы правильно выбрать и установить аккумулятор для домашней солнечной электростанции своими руками, необходимо учесть два параметра:

  • Очень важно, чтобы ток зарядки (от панелей) не превышал 10% от уровня номинальной емкости для кислотных аккумуляторов и 30% — для щелочных устройств.
  • Конструкция инвертора с напряжением на низкой стороне.

Учитывайте показатели саморазряда аккумуляторов (не всегда указываются производителями). Например, кислотные устройства во избежание поломки подзаряжают каждые полгода.

Как выбрать инвертор

Описание параметров и обязательных функций идеального инвертора:

  • сигнал синусоидальный с искажениями не выше трех процентов;
  • при подключении нагрузки амплитуда напряжения изменяется не более чем на десять процентов;
  • двойное преобразование тока — постоянного и переменного;
  • аналоговая часть преобразования переменного тока с хорошим трансформатором;
  • защита от короткого замыкания;
  • запас по перегрузке.

При моделировании электросистемы вашего дома сгруппируйте нагрузки так, чтобы разные их виды получали питание от разных инверторов.

Другие схемы солнечных электростанций своими руками

Гелиостанции — это работающий альтернативный способ энергоснабжения дома. Но не во всех регионах инсоляция достаточна для окупаемости гелиооборудования и для полноценного обеспечения электроэнергией. Иногда стоит обратить внимание на гибридные солнечные электростанции, которые тоже можно построить своими руками, но где кроме солнечных батарей могут быть ветряки, а также дизельные или даже бензиновые генераторы.

Если же вы хотите лишь попробовать «приручить» гелиоэнергию, но не готовы полностью изменить электроснабжение своего дома, сделайте мини солнечную электростанцию своими руками. Она будет состоять из нескольких солнечных панелей, аккумулятора и контроллера. Это все поместится в чемодане, но обеспечит вас энергией при внезапном отключении электричества, поездке на дачу или на природу. Расчеты и подбор компонентов происходят по тому же принципу, что и для полноценной домашней станции.

altenergiya.ru

Солнечная электростанция для дома своими руками - Лучшее отопление

В этом мастер-классе я покажу вам как сделать полностью автономную систему электропитания гаража. Хотя в гараже имеется стационарная электрическая сеть, но я решил от неё отказаться, так как слишком большие перебои в её работе… Часто света по долгу нет.

Одним из главных плюсов солнечной электростанции является её полная автономность и независимость. Учитывая то что я не целые сутки нахожусь в гараже, то мощности моей системы хватает с головой для всех нужд.

Я использовал мощную солнечную батарею мощность 100Вт, поэтому аккумулятор способен заряжаться даже в пасмурную погоду. Конечно, хватило бы солнечной панели и на 10Вт, но я решил взять с запасом, на случай если вдруг придется увеличивать мощность всей системы.

Что же обеспечивает солнечная система?

  • – Светодиодный свет в гараже. Учитывая потребляемый ток светодиодными лентами (не более 2 А) время непрерывного свечения будет где-то 25 часов, что в два раза больше чем нужно, учитывая среднюю продолжительность ночи 12 часов.

Я привожу список со ссылками на магазин:

Панель солнечных 100 Вт готовая, можно конечно собрать самому, но я купил – aliexpress

Аккумуляторная батарея 12 В 100 АЧ – в ближайшем автомагазине.

Клеммы для аккумулятора – aliexpress

Схема солнечной электростанции

Солнечная панель и аккумулятор подключены к контроллеру. Контроллер управлять зарядкой аккумулятора, дает оптимальный ток и не дает полностью разряжаться. Светодиодные ленты и инверторы подключены на выход контроллера.

Чтобы сделать автоматическое включение света я использовал геркон. Так как светодиодные ленты потребляют ток около 2-х ампер, то их нельзя коммутировать герконом, нужно будет добавить реле, которое возьмет всю нагрузку на себя.

Со схемой, думаю, вопросов не возникнет.

Пару слов о монтаже

Вся система сортирована по стандарту. Провода упакованы трубы, соединители в распределительные коробки.

На фото видно, как крепиться герконовый датчик с подвижным магнитом на самих воротах.

Светодиодные ленты просто натянуты и крепиться в специальных клипсах.

Отдельно хотеться рассказать про установку солнечной панели. В крыше сверлиться отверстие, в который вставляется кусок трубы. Чтобы исключить любое затекание воды, кусок торчит из крыши сверху на небольшом расстоянии. Герметизируем и обмазываем его жидким битумам или гудроном. Подключаем панель, пропускаем провода через эту трубку. Кладём панель горизонтально и промазываем края так же жидким битумом. Всё получилось герметично. Крыша имеет не большой уклон, и вода в любом случае будет скатываться с неё.

Ещё раз скажу, что система полностью автономна и в обслуживании не нуждается. Если только необходимо периодически проверять аккумуляторную батарею.

Итог после нескольких недель эксплуатации

Солнечная электростанция себя отлично зарекомендовала. Её можно сделать для дачи, сарая и др. В общем туда, где нет подвода электричества. Вы можете сами сделать электростанцию на любую мощность и больше ни от кого не зависеть.

Солнечная электростанция своими руками Освещение в гараже на солнечной энергии автономная солнечная электростанция своими руками

Источник: sdelaysam-svoimirukami.ru

Установить на крыше солнечные фотоэлементы, которые за день зарядят аккумуляторы, а вечером пользоваться дармовой энергией — это путь к полной независимости от государственного электроснабжения, цен на газ и так далее.

Простейшая схема солнечной станции

Преимуществ у домашней солнечной электростанции предостаточно:

  1. Простота установки и подключения. Не надо строить высокую башню, как для ветровой электростанции, бетонировать фундамент.
  2. Для строительства не нужны большие площади. Многие укладывают светоактивные листы на крышу частного дома.
  3. Простой и нематериалозатратный монтаж сильно сокращает денежные расходы.
  4. Возможно, по мере накопления средств, добавлять к имеющимся панелям новые, увеличивая мощность установки в целом, чего нельзя сделать для ветровой станции.
  5. Отсутствуют вращающиеся части, которые нужно смазывать, подтягивать. Профилактический осмотр солнечных элементов специалисты рекомендуют проводить раз в 1–2 года.
  6. Может эксплуатироваться без капитального ремонта до 25 лет.
  7. Все компоненты электроустановки подвозятся к месту установки в собранном виде.
  8. Солнечные станции бесшумны, безопасны для людей, не мешают птицам. Они самые экологически безопасные среди зелёных технологий.
  1. Ограничено применение в некоторых регионах количеством солнечных дней.
  2. Имеют низкий КПД и слабую мощность, особенно в хмурые зимние дни, по сравнению с другими источниками энергии.

Черные фотоэлектрические панели, photovoltaic PV-элементы, те, которые в диковинку видеть на крышах российских домов, сплошь покрывают любые строения в Японии. А японцы очень практичны и не будут городить то, от чего мало проку. Главная задача — правильно выбрать тип солнечного элемента.

В продаже представлены четыре типа фотоэлектрических элементов:

  • Монокристаллические делают из отполированного листа кремния. Примерно 1 кВт энергии от таких изделий можно получить с площади 7 квадратных метров.
  • Поликристаллические кремниевые менее производительные, чем первые. Чтобы получить 1 кВт уже потребуется занять площадь более 8 кв. метров.
  • Аморфные наиболее экономичны при изготовлении: аморфный кремний наносится тонким слоем на подложку и расходуется гораздо меньше. Эти батареи имеют самую низкую мощность и относительно дешевы.
  • Тонкопленочные имеют наибольший КПД в 25 процентов, по сравнению с показателем 12–17 у первых трёх типов. Могут вырабатывать энергию при слабом освещении, даже зимой в облачную погоду. Производят такие пленки на нескольких американских заводах для промышленного использования. Стоят они очень дорого.

Оптимальным вариантом для южной полосы: Одесса – Ростов на Дону – Астрахань – побережье северное Каспийского моря являются монокристаллические элементы. Можно собрать эффективную солнечную установку мощностью до 500 кВт/час за месяц.

Другие компоненты солнечной электростанции

  1. Инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный. Фотоэлектрические элементы вырабатывают постоянный ток низкого напряжения, а большинство бытовых приборов работает на переменном высоком напряжении.
  2. Аккумуляторы, сохраняющие энергию для ночного времени.
  3. Контроллер – зарядное устройство, не допускающее перезарядки аккумуляторов и защищающее от утечки обратного тока на PV-элементы ночью.
  4. Автоматическое реле, которое при полной разрядке аккумуляторов переключает питание домашних приборов к общей сети.
  5. Электросчетчик, остается для контроля потребленной энергии.

Цена солнечной установки

Покупать солнечную электростанцию под ключ, к примеру, СЭС-5 удобно тем, что специалисты компании-производителя сами всё привезут, соберут, подключат, проверят и гарантию дадут.

СЭС-5, производитель Термо Технологии, Украина

Стоимость СЭС-5, вместе с монтажом составляет 8250, 9100 долларов. Такая система замечательна тем, что излишки выработанной энергии можно продать в общую сеть по зеленому тарифу. Установка состоит из 25 фотоэлектрических элементов, средней производительностью за месяц – 521 кВт/час. Есть установки равной мощности по цене 15000 долларов. Если в вашем доме все бытовые приборы расходуют за сутки около 10 кВт/час, то этой электростанции вполне достаточно, чтобы всё светилось, крутилось. Кроме отопления, конечно.

Обогрев дома зимой такая электростанция не потянет. Надо увеличить количество солнечных элементов и аккумуляторов как минимум вдвое, соответственно и цена возрастет вдвое.

Если же комплектовать домашнюю электростанцию самостоятельно, то собранная установка обойдется в 8032 доллара. Из расчета, если каждый компонент будет стоить:

  • PV-элементы Yabang Solar YBP 250-60 (250 Вт, 24 В), 20 штук — 4250 долларов;
  • контроллер (зарядное устройство) — 25 долларов;
  • аккумуляторы SIAP PzS 4 APH 420 (2 В, 420 А), 24 шт. — 3624 доллара;
  • инвертор — 69 долларов;
  • автоматическое реле — 33 доллара;
  • электросчетчик — 31 доллар.

Итого: если умудрится самому собрать и подключить солнечную электростанцию для дома, то можно сэкономить лишь 218 долларов.

Автор: Виталий Петрович, Украина Лисичанск.

Солнечная электростанция для дома, Каталог самоделок Солнечная электростанция для дома Установить на крыше солнечные фотоэлементы, которые за день зарядят аккумуляторы, а вечером пользоваться дармовой энергией — это путь к полной независимости

Источник: volt-index.ru

  • Лучшие сверху
  • Первые сверху
  • Актуальные сверху

185 комментариев

Не увидел в сборке байпасных и обратных диодов. Это грозит быстрым вымиранием ФЭ.

Кроме того если аккумулятор кислотный на 12В то возможно будет слишком высокое напряжение (панели подключены последовательно => 0,65В * 36 = 23,4 В).

контроллер заряда для того и нужен что бы небыло перенапряжения на акуме

Не думаю что для 36 элементов необходим диод, будут 2 панели работать на одну станцию обязательно впаяю их)

Насчет контроллера, не хочу обидеть китайцев, просто предполагаю, что этот контроллер не будет обеспечивать дозаряд малыми токами, а следовательно используется не полная ёмкость аккумулятора.

И кислотные аккумуляторы – не самый подходящий выбор. Они очень боятся перезаряда и глубокого разряда. Если позволяют финансы – лучше приобрести гелевый.

К сожалению со времен, когда я этим занимался прошло уже несколько лет и многое мог забыть.

Солнечная электростанция своими руками Солнечная электростанция своими руками

Источник: pikabu.ru

– 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.

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.

Бытовая солнечная электростанция своими руками - Статьи об энергетике Бытовая солнечная электростанция своими руками – нагрев солнечной панели снижает ее КПД; – КПД солнечной панели снижается при наличии микротрещин и нарушении пайки. С

Источник: ukrelektrik.com

Купить гелиоустановку для дома или же для дачи не составляет труда. Но цена подобных систем нередко оказывается чрезмерно завышенной. А между тем их изготовление своими руками – вовсе не такой невозможный процесс, как кажется на первый взгляд. Достаточно подобрать нужные компоненты и произвести соответствующие расчеты. Разумеется, также необходимы определенные навыки работы с электрооборудованием (для подключения аккумуляторов, инверторов и т.д.).

Что для этого нужно?

Самодельная солнечная электростанция должна состоять из нескольких главных частей. Все они вполне доступны по цене и продаются в специализированных магазинах.

Фотомодули

Прежде всего необходимы сами фотоэлементы. Их количество и площадь определяются на основе норм энергопотребления и среднесолнечной географической активности. Каждый модуль можно собрать и самостоятельно, купив только кремниевые фотоячейки. Также можно приобрести уже готовые гелиоблоки, если их параметры удовлетворяют всем требованиям.

Аккумуляторные батареи

Их наличие необходимо для предотвращения перебоев энергоснабжения. Если солнечная электростанция не объединена с другими энергоисточниками, то именно данные аккумуляторы будут поддерживать жизнеобеспечение дома в пасмурные дни.

Контроллеры заряда

Представляют собой электронные устройства, предназначенные для предохранения аккумуляторов от чрезмерной зарядки/разрядки. При полной зарядке батареи они снижают вырабатываемый солнечным модулем ток до величины, позволяющей компенсировать саморазряд. В случае же критической разрядки эти контроллеры прерывают подачу электроэнергии на бытовые устройства. Если собрать солнечную электростанцию самостоятельно и оснастить ее подобными приборами, то срок службы установки значительно увеличится.

Это устройства, преобразующие постоянный ток от гелиоячеек в переменный, от которого «запитано» все бытовое оборудование. Кром того, инверторы производят электричество лучшего качества, чем то, которое поступает из местных энергосетей. Как правило, изготовление солнечной электростанции своими руками подразумевает использование синусоидальных моделей. Дело в том, что такие инверторы менее дороги и идеально подходят именно для домашних сетей. Еще одно назначение этих приборов – роль своеобразного «буфера» между домашней энергосистемой и коммунальной, что позволяет передавать избыток сгенерированного электричества в общую сеть.

Ни одна солнечная электростанция не обходится без специальных коммутационных кабелей. Для минимизации энергопотерь кабели между элементами системы должны пролегать по наиболее коротким путям и иметь соответствующее сечение (не менее 4-6мм2). Внешние кабели должны быть устойчивы ко всем погодным явлениям.

Особенности компоновки

Чтобы созданная вами солнечная электростанция работала максимально эффективно, она должна быть спроектирована по определенной схеме. Вкратце эту схему можно изобразить таким образом. Постоянный ток от фотоэлементов подается на контроллер заряда. Как правило, при этом он проходит через специальную соединительную коробку. После контроллера ток попадает на аккумуляторную батарею, и часть его используется для накопления энергии. За аккумуляторной батареей располагается инвертор, который преобразует этот постоянный ток в переменный. Далее энергопоток распределяется на бытовые нагрузки. Причем лучше всего использовать для каждой группы нагрузок свой инвертор.

Монтаж домашней солнечной станции

В первую очередь необходимо расположить на крыше дома солнечные модули. Нужно помнить, что они должны располагаться под прямым углом к падающим лучам, а отклонение не должно превышать 15°. Причем если солнечная электростанция будет функционировать круглый год, то батареи надо поместить под углом +15° относительно географической широты. Для летней эксплуатации лучше придерживаться угла -15°.

Как правило, гелиомодули устанавливаются рядами на наклонных крышах, один ряд над другим. Такой монтаж подразумевает необходимость выдерживания расстояния между рядами. Это необходимо, чтобы модули не затеняли друг друга. Данное расстояние должно составлять минимум 1,7 высоты самих фотобатарей.

Все дополнительное оборудование (инверторы, аккумуляторы, зарядные контроллеры и т.д.) лучше располагать в отдельном техническом помещении. В этом случае уменьшится длина коммутационных кабелей (а значит, и энергопотери), и собранная система будет работать эффективнее.

Солнечная электростанция своими руками: сборка и монтаж Как изготовить самодельную солнечную электростанцию Купить гелиоустановку для дома или же для дачи не составляет труда. Но цена подобных систем нередко оказывается чрезмерно завышенной. А между

Источник: solarb.ru

Читайте также  Вакуумные коллекторы солнечные Поделитесь статьей в соц. сетях:

lucheeotoplenie.ru

Солнечная электростанция: как выбрать для дома

Солнечная электростанция – это комплекс сложных инженерных устройств, предназначенный для преобразования энергии солнца в электрическую энергию.

Правила выбора солнечной электростанции для дома

Для того чтобы правильно выбрать солнечную электростанцию, следует ответить на ряд вопросов и определить критерии выбора, как то:

  1. Необходимо рассчитать электрическую мощность установленных приборов, потребляющих электрическую энергию;
  2. Следует рассчитать максимальное потребление энергии в час;
  3. Необходимо определить на какую продолжительность в течение года будет работать электростанция (сезонно или круглогодично);
  4. Узнать или определить из официальных источников информацию о солнечной активности в месте установки солнечной электростанции;
  5. Обратить внимание на комплектующие элементы станции:
  • Фотоэлементы;
  • Аккумуляторную батарею;
  • Контроллер;
  • Инвертор.

Если рассчитать электрическую мощность и максимальное потребление электрической энергии в час может любой грамотный человек, а узнать о гелио-активности также не составит труда, то с выбором конкретной установки, что связано с рассмотрением технических параметров комплектующих, справится лишь специалист.

Для облегчения выбора электростанции рассмотрим элементы, входящие в состав комплекта и укажем, на что важно обратить внимание, выбирая сложное техническое устройство, каковым является солнечная электрическая станция.

  1. Фотоэлементы – это солнечные батареи (панели), которые представляют собой определенное количество кремниевых фотоячеек, соединенных между собой и помещенных в единый корпус. Фотоячейки бываю трех видов: из поликристаллов, монокристаллов и с напылением из кремния. Использование того или другого вида фотоячеек влияет на КПД установки, ее габариты, вес и стоимость;
  2. Аккумуляторная батарея – является накопителем выработанной электрической энергии. Важно обратить внимание на температуру эксплуатации, уровень заряда и мощность, которые может выдержать устройство;
  3. Контроллер – электронный прибор, который отвечает за контроль и регулировку заряда аккумуляторной батареи. Устройства различаются по конструкции, что влияет на их стоимость. Простые работают по принципу «включить-выключить» подачу энергии, их применение приводит к быстрому выходу из строя аккумуляторных батарей. Более сложные приборы регулируют заряд батареи, осуществляя его по ступенчатому принципу, тем самым обеспечивая более продолжительный срок службы аккумуляторов. MPPT контролеры – наиболее сложные устройства, позволяющие наиболее качественно и экономично организовать работу солнечной электростанции.
  4. Инвертор — сложный электронный элемент, который преобразовывает постоянный электрический импульс в переменный, с заданным напряжением и частотой. При выборе важно обратить внимание на: мощность устройства, его КПД, отсутствие радиопомех, стабилизацию выходного напряжения, коэффициент гармоник, диапазон температур эксплуатации, воздействие перегрузок на работу устройства и способы защиты элементов агрегата.

Рассмотрим некоторые варианты комплектации солнечных электростанций и их характеристики.

Гибридная солнечная электрическая станция мощностью 1,88 кВт/ч, Россия

Солнечная электростанция на фотоэлементах, основные характеристики:

  • Производительность — 6.48 кВт/час;
  • Мощность – 1,88 кВт;
  • Панель — 8 шт.;
  • Мощность панели — 235.0 Вт;
  • Напряжение панели — 24.0 В;
  • Напряжение станции — 48.0 В;
  • Тип аккумулятора – AGM;
  • Емкость аккумулятора — 180.0 А/ч;
  • Аккумулятор — 4.0 шт.

Солнечная электростанция класса «Люкс»

Аккумуляторная накопительная система для бесперебойного и автономного питания, в которой используется энергия на солнечных батареях.

В основной комплект входит:

  • Панель мощностью 200 Вт — 9 штук;
  • Зарядный контроллер Xantrex XW-MPPT60-150 (MPPT, 60 А);
  • Инвертор Xantrex XW4024 (4,0 кВт / 24 В=);
  • Системный контроллер Xantrex SCP;
  • Аккумулятор-батарея Delta GX 12200, гелевая — 6 штук;
  • Автоматы для защиты постоянного тока OBB-60 (60 А) и 250 А — 3 шт.;
  • Бокс для коммутации автоматов защиты.

Солнечная электрическая станция «Дом», мощностью 7.5 кВт, Россия.

Комплект полностью готов к монтажу и работе. Предусмотрены устройства, защищающие от возможного удара током и от случаев короткого замыкания. Встроенное зарядное устройство и LCD дисплей, в котором отображаются настройки всех параметров.

Основные характеристики:

  • Тип электростанции — электростанция на фотоэлементах;
  • Производительность — 7.5 кВт/ч;
  • Максимальная мощность – 1,5 кВт;
  • Панели в комплекте — 6 шт.;
  • Панельная мощность — 250.0 Вт;
  • Напряжение в панели — 24.0 В;
  • Напряжение в самой станции — 220.0 В;
  • Типовой аккумулятор – GEL.

На приведенных выше образцах видно, что на рынке данной продукции предоставлен широкий ряд различных по мощности, комплектации и назначению солнечных электростанций, ну и конечно же все они различаются по стоимости установок.

Стоимость комплектов для дома

Если сравнивать выпускаемые солнечные электростанции по цене, то можно заметить прямую связь стоимости комплектов оборудования с их мощностью, комплектностью и страной производителем.

Так приведенные выше электростанции значительно отличаются друг от друга по этому показателю.

Их цена составляет:

  1. Гибридная солнечная электростанция мощностью 1,88 кВт/ч — 314 798,00 рублей;
  2. Солнечная электростанция класса «Люкс» — от 412 000,00 рублей;
  3. Солнечная электростанция «Дом», мощностью 7.5 кВт — от 290 000 рублей.

Как выбрать солнечную электростанцию для дачи?

Критерии выбора солнечной электростанции для дачи аналогичны критериям при выборе установки для жилого дома. Единственное условие, это сезонность работы, что обусловлено выполнением работ на дачном участке и соответственно предполагает меньшую потребляемую мощность, чем в случае электропитания жилого дома.

Рассмотрим несколько подобных электростанций:

Солнечная электрическая станция — Дача «Свет-15W-M»

Производство Россия, компания «IKAR FIRM» (торгово-производственной компании г. Санкт-Петербурга).

Данная электростанция для дачи предназначена для автономного освещения дачи с апреля по сентябрь.

В комплект поставки включено:

  • Монокристаллическая панель мощностью 15 Вт;
  • Зарядный контроллер WS-C2415 10А 12V/24V;
  • Комплект проводов;
  • Гнездо автомобильного прикуривателя;
  • Устройство для зарядки;
  • Светодиодный светильник.

Солнечная электростанция — Дача «Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P»

Производство Россия, компания «IKAR FIRM» (торгово-производственной компании г. Санкт-Петербург).

Солнечная электростанция для дачи, предназначена для автономного освещения дачи с ранней весны по сентябрь.

В комплектацию поставки включают:

  1. Поликристаллическая панель с мощностью 100 Вт — 2 шт.;
  2. Зарядный контроллер WS-MPPT30 30A 12/24В;
  3. Инвертор СибВольт 1512;
  4. Комплект из проводов;
  5. Коннекторы для панелей MC4;
  6. Монтажный набор с креплениями для солнечных панелей;
  7. Сетевое устройство для зарядки EP-TA10EWE.

Солнечная электрическая станция «TV на даче»

Производство Китай. Объёмы вырабатываемой энергии составляет 0,5-0,6 кВт/час в сутки, а накопление за неделю – до 900 Ватт часов.

Основные характеристики и комплектность:

  1. Модуль из поликристаллов мощностью 100 Ватт;
  2. Зарядный контроллер LandStar LS1024EU, 10А, 12/24В c USB;
  3. Накопительная батарея (GEL), Delta GX 12-100, 100Ач;
  4. Механизм для преобразования напряжения ИС2-12-300, 12В, 300 Вт;
  5. Комплект соединительных проводов, перемычек.

Стоимость комплектов для дачи

Стоимость комплектов, предназначенных для использования на даче ниже, чем для использования в жилых домах, цена приведенные выше составляет:

  1. Солнечная электростанция Дача «Свет-15W-M» – 4237,00 рублей;
  2. Солнечная электростанция Дача «Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P – 41000,00 рублей;
  3. Солнечная электростанция «TV на даче» — 30 470,00 рублей.

Солнечные электростанции в России — плюсы и минусы

Солнечные электростанции, как альтернативный источник электрической энергии получают все более широкое распространение в мире, и наша страна не является исключением в этой тенденции.

К плюсам использования солнечной энергии можно отнести:

  1. Экологическая безопасность;
  2. Возобновляемый источник энергии;
  3. Низкая себестоимость получаемой электроэнергии;
  4. Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данного типа электростанций относятся:

  1. Малая мощность вырабатываемой энергии;
  2. Зависимость от условий окружающей среды и времени суток.

Разнообразие солнечных электростанций по мощности, комплектации и цене, постоянно продолжающийся поиск новых материалов и технологий, позволяют с большой уверенностью констатировать, что энергия солнца всегда будет востребована.

alter220.ru

Домашняя солнечная электростанция в 2019 году

Владимир, просивший не называть его фамилии, владеет домом на 80 кв. м. и шестью сотками приусадебного участка. В среднем его домохозяйство потребляет 200 кВт электроэнергии в месяц: около 100 кВт в летний период, и около 300 кВт зимой. Летом 2016 года он решил инвестировать сбережения в собственную СЭС. Теперь станция полностью покрывает его потребности в электричестве и позволяет зарабатывать на «зеленом» тарифе.

«Зеленый» тариф – это цена киловатт часа, по которому государство обязано покупать электроэнергию, выработанную из возобновляемых источников (солнечных, ветровых электростанций). То есть для производителей «зеленой» энергии государство является гарантированным покупателем/рынком сбыта. Тариф действует с 2009 года. С 2015-го и до 2030 года его стоимость законодательно привязана к курсу евро. С 2017 по 2019 года один киловатт час электроэнергии частных СЭС оценивается по € 0,18 (по текущему курсу – около 6 гривень), с 2020 по 2024 – € 0,16, и с 2025 по 2030-й – € 0,14.

Приняв решение строить свою СЭС, Владимир стал изучать предложения компаний, продающих и монтирующих нужное оборудование. К нему приезжали специалисты из Киева, Днепра, Одессы, Львова и Кропивницкого. Его выбор пал на львовскую компанию «Правильне енергоживлення».

По рекомендации экспертов он решил сразу ставить оборудование, рассчитанное на максимально возможную мощность для частных СЭС – 30 кВт. Это изначально требует бо̀льших инвестиций, но чем больше мощность – тем дешевле стоимость установки одного киловатт часа.

Проект Владимира по установке СЭС состоял из четырех этапов.

Сначала он обратился в Кировоградоблэнерго с заявлением на увеличение мощности домашней электросети до 30 кВт и напряжения в ней до 380 В. Для этого понадобился такой пакет документов:

  • паспорт;
  • идентификационный код;
  • документ о собственности на дом и на участок;
  • документ на поставку электроэнергии на 220 В, заключенный с облэнерго ранее;
  • план участка со всеми объектами и коммуникациями.

Установка новой выделенной энерголинии заняла две недели. Монтажники облэнерго протянули от трансформатора новый кабель, установили возле дома опору, на которую поставили трехфазный счетчик и подали напряжение 380 В. За эту работу Владимир заплатил 24750 гривень.

Далее нужно было выбрать и купить сами солнечные панели и остальное оборудование, а также определиться с местом его установки. Панели лучше всего монтировать на крышах с южной стороны. Так они смогут собрать больше солнца. На участке Владимира такой возможности не было. Он установил их на крыше дома с юго-западной стороны и сделал два каркаса над крышами хозяйственных построек с юго-восточной.

На крыше сейчас стоит 29 панелей.

Еще 102 панели смонтированы на каркасах. Владимир старался удешевить проект и каркасы решил строить самостоятельно. Они получились достаточно высокими. Чтобы под ними можно было ходить нижние края панелей должны располагаться не ниже двух метров над землей.

Владимир купил три японских инвертора Omron мощностью 10 кВт каждый. Инвертор – один из важнейших и наиболее дорогостоящих элементов СЭС. Он превращает постоянный ток, вырабатываемый панелями, в переменный, который потребляют бытовые электроприборы. На инверторы приходится до 30% всей стоимости проекта. Владимиру каждый обошелся в $1900. Покупка 100 китайских солнечных панелей Altek общей мощностью 25 кВт обошлась в $16 000. Еще около $700 ушло на покупку кабелей, автоматов и прочих мелочей. Всего первоначальные инвестиции в СЭС (мощностью в 25 кВт) составили $22 400.

После монтажа оборудования специалист львовской компании-подрядчика проверил все соединения и подключил СЭС к внутридомовой электросети. Все заработало с первого раза.

Следующим этапом стало оформление в облэнерго узла учета электроэнергии: как потребляемой, так и продаваемой. В этот раз к списку документов, которые ранее подавались для увеличения мощности домашней сети, нужно было добавить:

  • заявление-уведомление (заявление на «зеленый» тариф);
  • паспорта на солнечные панели, инверторы и другую технику;
  • линейную схему подключения.

После этого Владимиру выставили счет для покупки двунаправленного счетчика электроэнергии на 13 800 гривень. В течение трех дней после подачи документов и его оплаты бригада из облэнерго установила счетчик.

Финальным шагом стало открытие счета в банке и подписание договора с облэнерго на покупку-продажу электроэнергии из альтернативного источника.

Владимир подключился к «зеленому» тарифу 25 ноября 2016 года. От идеи строительства СЭС и до ее воплощения у него ушло 4,5 месяца. Больше всего времени заняло возведение каркаса для панелей, который он строил своими силами. Подрядчик предлагал проект «под ключ» и был готов завершить все за месяц, но это обошлось бы дороже.

Сразу после запуска СЭС стала приносить неплохой доход. Даже в хмурый осеннее-зимний период Владимир полностью обеспечивает электроэнергией свой дом и ежемесячно продает не менее 1000 кВт государству. На свой рабочий максимум станция выходит в период с мая по август, вырабатывая впятеро больше энергии, чем зимой.

К примеру, в марте 2017 года Владимир заработал 11 029,97 гривень, продав 2254 кВт·ч электричества. А уже в июле его станция сгенерировала 4848 кВт, из которых 198 кВт пошло на собственные нужды, а 4651 кВт было продано за 22464,33 гривень. В октябре за 1222 кВт он выручил 5668,34 гривень.

Акт приема-передачи проданного в предыдущем месяце электричества нужно подписывать в облэнерго в первых числах (с 2 по 5 число) текущего. В нем указано количество поставленных киловатт часов и сумма заработка, из которой потом высчитывается 18% подоходного налога и 1,5% военного сбора. После 10 числа итоговая сумма чистой прибыли зачисляется на банковский счет.

Как накопить себе на пенсию

В ноябре 2017 года, докупив панели, Владимир довел мощность своей станции до максимальных 30 кВт. По его словам, он вполне доволен своим «энергетическим» бизнесом. Хотя у него есть возможность повысить эффективность своей СЭС. Ее панели размещены под постоянным углом 25°. При таком наклоне зимой на них лежит снег, что уменьшает выработку. Владимир его не убирает. По его словам, «снег быстро сходит сам, как только выглядывает солнце».

Он также признался, что не моет панели, как советуют делать специалисты. «Я, конечно, пробовал их чистить, но особого эффекта не заметил, – говорит он. – Первый же дождь смывает с них всю грязь, а если мыть самому, то потом все равно образуется пленка из пыли».

Солнечная электроэнергия обходится государству очень дорого. По данным госпредприятия «Энергорынок», которое формирует цены на ток для потребителей, один мегаватт час электроэнергии, произведенной гидроэлектростанциями, покупается за 305,48 гривень, атомными – 469,37 гривень, тепловыми – 1735,59 гривень, а индивидуальными солнечными станциями – 6000 гривень. При этом населению он продается за 1680 гривень. Другими словами, солнечная электроэнергия сегодня стоит почти в 20 раз дороже, чем самая дешевая – с ГЭС. И государство покупает ее в 3,5 раза дороже, чем продает электричество населению. Это сделано осознанно для стимулирования развития возобновляемой энергетики и уменьшения зависимости от нефти и газа.

Такая политика спровоцировала рост частных солнечных установок в Украине. Их количество начало стремительно увеличиваться с начала 2016 года.

Лидерами по установке частных СЭС являются Киевская, Днепропетровская и Тернопольская области.

Срок окупаемости солнечной электростанции – величина приблизительная. На генерацию электроэнергии влияют факторы, которые невозможно предусмотреть: количество солнечных дней в году, процент потерь генерации от перегрева панелей, количество потребленной электроэнергии, загрязненность поверхности фотомодулей и форс-мажорные обстоятельства, например повреждения ЛЭП.

Очевидно одно: чем больше ее мощность – тем ниже стоимость строительства 1 кВт и меньше срок окупаемости. Например, по словам специалистов компании «Правильне енергоживлення», средняя цена СЭС мощностью в 5 кВт – $5500, а электростанция на 30 кВт аналогичной комплектации обойдется в $24500. В первом случае стоимость 1 киловатта мощности – $1100, во втором – $816.

Ниже приведена таблица, которая дает общее представление о сроках окупаемости СЭС разных мощностей, построенных с использованием оборудования одних и тех же производителей, но разной мощности.

На начало апреля 2019 года домашние СЭС в Украине использовали 8850 домохозяйств общей мощностью 190 МВт, вложив в них, по подсчетам чиновников, 180 млн евро. Небывалый бум развития переживают и промышленные СЭС, чьи совокупные мощности почти в 7 раз (1300 МВт) превосходят частные. Одна только станция в Никополе на 200 МВт, построенная компанией ДТЕК миллиардера Рината Ахметова, генерирует энергии больше, чем все частники вместе взятые.

Некоторые предприниматели идут на уловки, устанавливая свои СЭС на крышах и дворах заброшенных домов в селах. Такое дробление бизнеса удешевляет их монтаж, поскольку для промышленных станций нужно больше разрешительных документов, и позволяет продавать энергию по более выгодному домашнему «зеленому» тарифу, который на 2 евроцента выше промышленного. При этом нивелируется сама идея частных электростанций, когда люди производят возобновляемую энергию для своих нужд, а остатки могут продать государству по хорошей цене.

Законодатели решили бороться с этим явлением. 25 апреля 2019 года парламент проголосовал за изменения к закону «Об альтернативных источниках энергии». В одной из правок говорится, что по «зеленому» тарифу можно продавать лишь ту энергию, которая:

  • генерируется станциями частных хозяйств мощностью не выше 50 кВт;
  • вырабатывается солнечными панелями, установленными на крышах и/или фасадах зданий и других капитальных сооружений.

С одной стороны новый закон позволяет увеличить максимальную мощность частных СЭС с 30 до 50 кВт, а с другой – запрещает использовать каркасы с панелями на земле. Он начнет действовать с 1 января 2020 года, но солнечных установок, введенных в эксплуатацию до этой даты, закон не коснется. Поэтому Владимиру, 75% панелей СЭС которого установлено именно на каркасе, беспокоиться не о чем. Хотя эти новшества ему и не по душе. «Установить 50 кВт на крыше или фасаде – это просто нереально. Даже для станции в 30 кВт нужно около 200 кв. м крыши, развернутой на юг. Это в лучшем случае», – рассуждает он.

Поможет ли новое законодательство в борьбе с фиктивными домашними СЭС пока неясно. Но то, что оно усложнит регистрацию настоящих частных СЭС, – очевидно. «Возможность монтировать солнечные панели на земельных участках остается. Но металлоконструкции, на которых это будет сделано, придется регистрировать как капитальные сооружения», – отмечают в компании «Правильне енергоживлення».

Частная СЭС – это дорого, но выгодно. Если вы живете в частном доме, то ее можно рассматривать как долгосрочный инвестиционный проект, который способен избавить вас от зависимости от местных энергоснабжающих компаний. А если ее мощность больше 10 кВт, то она может приносить стабильный, и, что важно, гарантированный законодательством (минимум до 2030 года) доход. Случай Владимира – тому подтверждение.

К тому же оборудование для СЭС постоянно дешевеет, а его мощность при этом растет. За последние 10 лет цены упали более чем в 30 раз. Если летом 2016 года Владимир покупал панели Altek на 250 Вт за $160, то уже через год фотомодули этого же производителя мощностью на 270 Вт стоили $135.

Но если хотите построить свою СЭС мощностью более 10 кВт, то сделать это лучше до 2020-го. Площади крыши дома для нее, скорее всего, не хватит, а зарегистрировать электростанцию, построенную не на крышах, а каркасах, со следующего года будет сложнее.

Если вы решили построить свою СЭС, учитывайте следующие моменты.

Начнем с того, что места должно хватить. СЭС на 10 кВт занимает не менее 60 кв. м. площади. А станция Владимира покрывает около 200 квадратных метров. Размер одной панели: 1х1,64 м.

Лучше всего солнечные панели устанавливать на земле или на крышах с южной стороны. Крайний случай – юго-западное или юго-восточное направление. Важный момент: рядом не должно быть объектов, которые могут их затенять. Затененные участки панелей перегреваются и могут быстро выйти из строя.

Для покрытия собственных нужд в электроэнергии достаточно будет установить СЭС на 3-5 кВт. Для заработка на «зеленом» тарифе нужно минимум 10 кВт. Но выгоднее всего зарабатывать на солнце при максимальной мощности индивидуальной СЭС в 30 кВт. Если не хватит денег на все панели – не беда. Главное сразу купить инверторы на максимальную мощность, а панели можно доставлять по мере возможности.

Если денег не хватает, можно изучить предложения банков. У некоторых бывают целевые энергосберегающие или экологические кредиты. Например, можно воспользоваться кредитом «Еко-енергія» в государственном Укргазбанке. Средства до миллиона гривень выдаются под залог самой СЭС на 5 лет под 24% годовых. Первый взнос – не менее 15%. Но есть ограничение: покупать оборудование можно только у партнеров банка.

При выборе места для монтажа солнечных панелей стоит поверить надежность несущих конструкций. В среднем одна панель весит 18 кг.

На неподвижных каркасах специалисты рекомендуют устанавливать панели под углом не меньше 35° по отношению к горизонту – тогда снег сползает с них сам. Еще лучше – менять угол в зависимости от поры года: летом делать меньшим (15-30°), а зимой большим (30-70°). Так значительно увеличивается генерация. Но в неподвижном положении панели могут поймать от 40 до 70% энергии солнца.

Чтобы собирать солнце по максимуму, нужны солнечные трекеры, работающие по принципу подсолнуха. Они поворачивают панели вслед за солнцем и устанавливают оптимальный угол наклона. Но стоит такое удовольствие в 7-8 раз больше неподвижных конструкций, поэтому в Украине используется редко.

На протяжении пяти последних лет лидерство в производстве солнечных панелей удерживает Китай. Здесь сконцентрировано около 90% их мирового производства. Китайские компании занимают топовые места в списке Bloomberg New Energy Finance Tier-1 – рейтинге компаний с полным циклом производства солнечных панелей: от выращивания кристаллов до сбора самих панелей.

Согласно рейтингу за третий квартал 2017 года, китайские Jinko Solar, Trina Solar и JA Solar заняли соответственно 2,4 и 5 места. На первую позицию выбился канадский производитель Canadian Solar, на третью – корейский Hanwha Q Cells.

Продукция топовых производителей наиболее дорога. Поэтому среди украинских покупателей большим спросом пользуются панели более дешевых брендов, но также с хорошей репутацией: Risen, Altek, Sharp, Solar World.

finance.ua

Солнечные электростанции для дома

Как работают солнечные электростанции для дома. Советы по выбору схемы и комплектующих элементов

Альтернативные источники электроэнергии все больше интересуют владельцев домов. Их привлекает дешевизна использования солнечной энергии. Но массовое внедрение устройств, работающих от световых потоков Солнца, сдерживается дороговизной оборудования и сложностью его подбора и монтажа.

На самом деле собрать своими руками и эксплуатировать солнечную электростанцию по силам домашнему мастеру, даже ученику старших классов. Для этого надо:

  • ознакомиться с принципами работы схемы,

  • определиться с задачами оборудования,

  • подобрать наиболее подходящую комплектацию станции,

  • провести механический монтаж всех элементов,

  • собрать электрическую схему,

  • проверить работоспособность и грамотно эксплуатировать.

Многочисленные практические эксперименты позволяют рекомендовать универсальную схему решения задач солнечной электростанции для дома.

Типовая схема домашней электростанции с солнечной батареей (для увеличения нажмите на рисунок):

В ее состав входят:

  • модуль солнечных батарей на основе отдельных фотоячеек,

  • контроллер,

  • накопительные аккумуляторы электрической энергии,

  • инвертор.

Следует хорошо представлять, что в солнечной электростанции роль солнечных батарей заключается не в прямом питании электрических потребителей (хотя в определенных ситуациях это вполне оправдано: часы, калькуляторы и подобные приборы), а в обеспечении заряда рабочих аккумуляторов схемы, которые:

  • получают электроэнергию от солнечных модулей,

  • накапливают ее и передают потребителям.

Вопрос создания домашней станции следует начинать с определения ее нагрузки. Для этого надо проанализировать все потребители, которые будут работать от энергии Солнца. Их разделяют на два основных класса:

  • устройства, работающие от сети переменного тока 220 В,

  • радиоэлектронная и компьютерная техника, функционирующая от постоянного тока напряжением 12/24В.

Электродвигатели холодильников, стиральных машин, пылесосов и других устройств работают только от сети ~220В/50Гц. Их придется подключать через устройство, которое из постоянной электроэнергии аккумуляторов формирует синусоидальные гармоники с необходимыми характеристиками. Этот прибор называют инвертором.

Как он работает и способы его подбора под определенные нагрузки — тема отдельной статьи. А сейчас важно понять, что выходная мощность подбираемого инвертора должна обеспечивать надежную работу всех подключенных к нему потребителей и даже иметь небольшой запас.

В целях экономии вполне допустим вариант поочередной эксплуатации потребителей переменного тока. Согласитесь, что иногда необязательно включать моющий пылесос на нагрев воды при работающей стиральной машине. Вполне разумно дождаться окончания стирки, а потом заняться пылесосом. Это значительно снизит нагрузку на инвертор.

Переход на использование солнечной электростанции в доме следует совместить с заменой приборов осветительной сети. Нет смысла тратить энергию инвертора на нагрев нитей ламп накаливания. От них следует сразу отказаться, или в крайнем случае перейти на энергосберегающие лампы, работающие от напряжения =24/12В.

Это избавит от лишних трат энергии потому, что их, как и остальное радиоэлектронное и компьютерное оборудование можно запитать напрямую от постоянного напряжения накопительных аккумуляторов.

Смотрите, что происходит: электронная схема, например, ноутбука работает от электроэнергии батареи =12В.

Для ее подзаряда используется блок питания, который преобразует переменное напряжение ~220В/50Гц в величину =19В.

12 вольт вполне достаточно для работы этого ноутбука. Причем из него вообще можно изъять аккумулятор и питать напрямую от накопительных аккумуляторных батарей (АКБ). При таком способе создается порядка 40% экономии энергии по сравнению со способом ее двойного преобразования инвертором, а затем блоком питания.

Зачем дополнительно нагружать создаваемую конструкцию ненужными устройствами, бессмысленно грея окружающий воздух сложными электронными приборами? Схему питания каждого бытового помощника надо хорошо продумать и подобным образом упростить его электропитание. Для этого потребуется совсем немного затрат:

  • отрезки провода,

  • стандартные переходники.

В заключение такой работы будет не сложно рассчитать требуемую выходную мощность инвертора, а по ней уже подобрать подходящую модель для покупки.

Теперь пришло время определиться с накопительными аккумуляторными батареями для домашней солнечной электростанции. Правила их выбора и основные характеристики здесь не рассматриваем - это объемная отдельная тема, которая будет подробно рассмотрена в другой статье.

А сейчас заострим свое внимание на том, что эти аккумуляторные батареи должны надежно питать обе группы потребителей, которые мы кратко рассмотрели. Здесь тоже следует соблюдать очередность работы приборов и иметь какой-то запас.

Определившись с задачей аккумуляторов (их емкостью и суммарным выходным напряжением) можно подбирать модули солнечных батарей. Их современное производство выпускает большим ассортиментом с разными способами изготовления. Они обладают отличающимися друг от друга характеристиками и возможностями.

Обратите внимание на то, что модули солнечных батарей:

  • по выходному напряжению должны соответствовать накопительныаккумумляторным батареям,

  • обладать мощностью, способной при средних условиях освещения выдавать номинальный зарядный ток на рабочие аккумуляторы.

Есть еще одно устройство в этой схеме: контроллер. Он работает посредником между солнечными батареями и накопительными аккумуляторным батареям, регулируя процесс заряда.

Рассмотрим упрощенную электросхему для солнечной электростанции, работающей без контроллеров. Это сделано для того, чтобы у вас было четкое понимание его назначения.

Упрощенная схема домашней электростанции с солнечной батареей (для увеличения нажмите на рисунок):

В этой схеме контроллер убран, а вместо него работает обыкновенный диод. Почему так поступили?

Единственная задача контроллера: подзаряд накопительных аккумуляторных батарей до 14÷14,5 В. Делает это он разными способами и работает периодически:

  • при повышенной солнечной активности,

  • отсутствии потребления электроэнергии (аккумуляторы ничего не питают — не нужна зарядка),

  • заниженной емкости аккумуляторных батарей, когда они не справляются с нагрузкой и часть энергии потребителям идет от модулей солнечных батарей.

Полный заряд батареи выполняет МРРТ контроллер, занимающийся сканированием точки с максимальной мощностью отдачи у солнечной батареи (см. Как устроены и работают солнечные батареи). Это самая надежная, но дорогая конструкция. Остальные модели, особенно разработки On/Off вполне можно заменить силовым диодом.

Он не даст в темное время суток перетекать току от аккумуляторных батарей к солнечной батарее, предотвратит их разряд. При этом способе не рекомендуется оставлять на длительное время солнечную электростанцию без нагрузки: аккумуляторы будут подзаряжаться без какого-либо ограничения, а нам необходимо обеспечить баланс между зарядом и расходом энергии. В этом случае можно исключить часть солнечной батареи из работы или скоммутировать дополнительно постоянную нагрузку: вентиляцию, обогрев, светильники…

Использование диода с отказом от контроллера удешевляет схему, но требует более тщательного наблюдения за ней и внесения ручных корректировок в работу.

В заключение обратите внимание на самое главное при создании конструкции: все элементы схемы домашней солнечной электростанции работают в комплексе, а поэтому должны быть хорошо подобраны и сбалансированы между собой и потребителями.

В следующих статьях будут рассмотрены устройство и принцип действия контроллеров, инверторов и аккумуляторных батарей для домашних солнечных электростанций. 

Смотрите также: Солнечные аккумуляторы: как подобрать, эксплуатировать и восстановить пластины (десульфатировать)

electrik.info


Смотрите также


2012-2020 © Содержание, карта сайта.