Солнечная электростанция установка. Солнечные батареи электрические, электростанция на солнечных батареях, полезные советы

Солнечные панели для частного дома: поставь светло себе на службу

Использовать в частных домах и даже дачных домиках альтернативные источники энергии сегодня стало модной тенденцией. Впрочем, это достаточно практично и, как правило, выгодно. Первенство среди таких устройств получили солнечные панели для частного ома (солнечные батареи, солнечные электростанции). Связано это с ежегодным ростом (весьма солидным) производства, снижением цен, многочисленными наработками, упрощающими подбор оборудования и построение систем.

Что это?

Основу любой системы составляют солнечные панели. Они выполняют роль основного источника энергии и, зачастую, становятся наиболее дорогой составляющей.

От их взвешенного выбора зависит:

  • производительность домашней электростанции;
  • объемы и стоимость работ по монтажу и обслуживанию;
  • цена покупки;
  • характеристики остальных звеньев.

Критерии выбора

Единственным критерием при проектировании домашней электростанции и выборе оборудования для нее должна стать целесообразность.

Однако понятие это широкое, для его понимания потребуется учет многих факторов:

  • Средней и максимальной потребляемой мощности.
  • Производительности солнечных модулей.
  • Наличия стационарной электросети и режима совместной с ней работы.
  • Географического положения местности и климатических условий.
  • Финансовых возможностей владельца дома.

Структура домашней солнечной электростанции

Определяется двумя основными положениями:

  1. Целью создания и использования.
  2. Работой совместно со стационарными электросетями.

Соответственно, рассматривать можно 3 варианта организации солнечного электроснабжения дома:

  1. Зависимый от электросети.
  2. Полуавтономный с резервированием.
  3. Полностью автономный.

Зависимый от сети вариант (электростанция, ведомая сетью)

Такая электростанция строится по простейшей схеме. В ее состав входят:

  • Солнечные панели в качестве альтернативного источника энергии.
  • Инвертор, преобразующий постоянное напряжение на выходе фотоэлементов в переменное напряжение для потребителей.

Гелиобатареи подключаются на вход инвертора. Его выход соединен с сетью (после счетчика). Основная особенность схемы – отсутствие промежуточных накопителей энергии (аккумуляторов) и устройства для их заряда.

При такой структуре приборы в доме потребляют электроэнергию от солнечных элементов через инвертор. Недостаток мощности восполняется сетью, и, наоборот, ее избыток (например, когда батареи работают в номинальном режиме, а потребители выключены), сбрасывается в сеть.

Достоинства такой схемы:

  • Минимальная стоимость по сравнению с другими вариантами.
  • Простота настройки и регулировки.

Есть у нее и серьезный недостаток – при отсутствии сетевого напряжения (во время отключения электроэнергии) система не работает.

Автономная схема

В этой системе отсутствует сеть, а электроснабжение дом полностью производится от солнечных батарей.

Такой функционал диктует схему построения:

  • Источник энергии – солнечные панели.
  • Накопитель (аккумулятор) – берет на себя питание потребителей, когда батареи не вырабатывают электроэнергию (например, в ночное время).
  • Контроллер заряда аккумуляторов – устройств, управляющее зарядом накопителей и потребление энергии от фотопанелей.
  • Инвертор, как и в предыдущем варианте, преобразующий постоянное напряжение в переменное.

Система работает следующим образом:

  • При наличии освещения солнечные батареи вырабатывают энергию.
  • Она поступает на вход контроллера, преобразующий ее параметры в нужные для заряда батарей. Аккумуляторы подключены к его выходу.
  • К выходу контроллера и зажимам АКБ подключаются входные цепи инвертора. Он преобразует напряжение и подает питание в сеть дома (не путать с централизованной).

Таким образом, при включенных электроприборах они получают энергию непосредственно с солнечных панелей (через контроллер и инвертор), когда светит Солнце. Одновременно, если есть избыток мощности, заряжаются аккумуляторы. Когда солнечный источник не работает, АКБ отдают накопленную энергию (через инвертор) потребителям.

Однако за красивой картинкой обязательно скрываются «подводные камни»:

  • Стоимость электростанции выходит весьма значительной.
  • Если по каким-либо причинам наблюдается длительный перерыв в работе панелей (поверхность покрыта снегом в зимнее время, дождевые тучи на неделю закрыли Солнце и т.д.), запасенной в аккумуляторах энергии не хватит для работы потребителей.

Решить проблему поможет резервный источник электроэнергии. В вариантах полностью автономных систем его роль может выполнять ветро- или гидро-, дизельный или бензиновый генератор. При наличии сетевого ввода резервным источником выступит стационарная электросеть, а система превратиться в полуавтономную.

Полуавтономная (гибридная) система

Схема такой электростанции практически полностью повторяет предыдущую за единственным исключением – для заряда накопителей используется энергия не только от солнечных панелей, но и от сети. В этом случае контроллер, кроме управления зарядными процессами, получает дополнительную функцию.

В настройках контроллера можно задать приоритет источников:

  • При выборе солнечных батарей работающие электроприборы будут, по возможности, запитаны от них, а от сети будут потребляться недостающая мощность и подзаряжаться аккумуляторы.
  • При выборе сети до пороговой мощности будет работать стационарный источник, а дополнительную энергию обеспечат гелиопанели.

Монокристаллические

Такие батареи визуально выглядят как панели с сегментами глубокого черного цвета. Получили название за счет конструкции на основе монокристаллов кремния.

Самый существенный недостаток — строгая ориентировка оптических осей кристаллов, что требует точного позиционирования панелей для получения максимальной отдачи. По этой же причине монокристаллы не терпят затенения – генерация энергии значительно снижается.

В настоящий момент обладают самым высоким КПД преобразования – около 22%. При этом стоимость тоже наиболее высокая – порядка 0.9-1.1 доллара за 1 Вт генерируемой мощности.

Поликристаллические модули

Название такие батареи получили за счет размещения на подложке множества кремниевых кристаллов с хаотически ориентированными оптическими осями. Визуально такие модули отличаются синим цветом с «морозным» рисунком.

Естественно, такое расположение кристаллов вызвало потерю КПД преобразования – он находится на уроне 11-16%. Однако это же позволило увеличить эффективность работы при рассеянном свете, что в результате привело к созданию панелей, которые успешно конкурируют с монокристаллическими (при прочих равных, например, размерах) по мощности генерации. Более того, по цене они значительно выигрывают и обходятся в 0.7-0.9 доллара за 1 Вт.

Аморфные

Технология изготовления рабочего тела сходна с поликристаллическими, но в качестве основы выступает аморфный кремний (aSi). При КПД в пределах 8-11% отличаются высокой эффективностью работы в рассеянном свете, могут захватывать и инфракрасный диапазон. В результате обладают лучшей стоимостью – порядка 0.5-0.7 доллара за 1 Вт.

Читайте также:  Фильтр перед газовым котлом

Кроме того, имеют солидное преимущество – гибкую основу. Это означает, что для монтажа не требуется жестких конструкций, материал легко клеится на поверхности любой формы.

Остальные

Модули, предлагаемые производителями, могут быть изготовлены и по другим технологиям:

  • Микроморфные, отличаются высокой отдачей при рассеянном и инфракрасном излучении.
  • Гибридные, использует несколько полупроводниковых материалов и обеспечивают высокий КПД преобразования (до 44%).
  • Полимерные, гибкие с подложкой из полимерных материалов, абсолютные лидеры по стоимости.

Такие предложения следует тщательно изучать, некоторые из них могут оказаться намного выгоднее, чем лидирующие на рынке панели, выполненные по стандартным технологиям.

Вообще, монокристаллические панели можно рекомендовать для установки только жителям южных регионов. Остальным следует выбирать поликристаллы или панели по другим технологиям.

Мощность и количество

Определить, какое количество солнечных панелей необходимо, следует по средней и максимальной мощности потребления. Среднюю легко найти в счетах за электроэнергию – месячное потребление делится на количество дней в месяце. Максимальное находится суммированием мощностей всех имеющихся в доме электроприборов.

Кроме мощности потребителей необходимо учесть:

  • Время работы солнечных батарей. Как правило, принимается равным 6 часам, соответственно, мощность генерации нужно кратно увеличить.
  • Потери на преобразование при зарядке аккумуляторов и получении переменного напряжения на инверторе. С их учетом необходим запас по мощности не менее 30%.
  • Пиковые токи. Например, при средней мощности стиральной машины 500 Вт при работе нагревателя может потребляться до 2 кВт. При пуске насосов или других двигателей, пусковые токи могут превосходить номинальные значения в 5-6 раз. Конечно, львиную долю примут на себя аккумуляторы, но запас модулей по току в 20-30% не помешает.
  • Географию и погодные условия местности – коэффициент инсоляции. Найти его для зимнего и летнего времени можно в справочниках.

После расчета необходимой мощности генерации рассчитывается мощность, отдаваемая одной батареей:

Где:

  • Кс – стандартный сезонный коэффициент, 0.5 для лета и 0.7 для зимы.
  • Wn – мощность панели, заявленная производителем.
  • Ki – коэффициент инсоляции, также берется для лета и зимы.

Рассчитанную необходимую мощность генерации делят на оба (летнее и зимнее) значения. Наибольшее из двух чисел будет минимальным количеством панелей, которые потребуются для электроснабжения дома.

Схемы сборки и подключения солнечных батарей

Здесь вы узнаете:

  • Что представляет собой бытовая солнечная батарея
  • Устройство солнечной батареи
  • Виды фотоэлементов
  • Варианты подключения
  • Как соединить солнечные батареи максимально используя возможности всех элементов
  • Этапы подключения панелей к оборудованию СЭС
  • Экономическая обоснованность

Схемы подключения солнечных панелей При монтаже солнечных электростанций неизбежно возникает вопрос – как соединять солнечные панели и в каком порядке подключать их в систему энергоснабжения дома. Сейчас все подробно разберем.

Что представляет собой бытовая солнечная батарея

Гелиоэнергетика – это настоящая находка для получения дешевой электроэнергии. Однако даже одна солнечная батарея стоит достаточно дорого, а для того чтобы организовать эффективную систему их нужно немалое количество. Поэтому многие решаются собрать солнечную батарею своими руками. Для этого нужно уметь немного паять, так как все элементы системы собираются в дорожки, а потом крепятся на основание.

Чтобы понять, подходит ли гелиостанция для ваших нужд, надо понимать, что такое бытовая солнечная батарея. Само устройство состоит из:

  • солнечных панелей
  • контроллера
  • аккумулятора
  • инвертора

Если устройство предназначено для отопления дома, в комплект будут также включены:

  • бак
  • насос
  • комплект автоматики

Солнечные панели — прямоугольники 1х2 м либо 1,8х1,9 м. Для обеспечения электричеством частного дома с 4-мя жильцами надо 8 панелей (1х2 м) либо 5 панелей (1,8х1,9 м). Устанавливают модули на крышу с солнечной стороны. Угол наклона крыши 45° с горизонтом. Существуют вращающиеся солнечные модули. Принцип работы солнечной батареи с поворотным механизмом аналогичен стационарной, но панели поворачиваются вслед за солнцем благодаря фоточувствительным датчикам. Стоимость их выше, но КПД достигает 40%.

Конструкция стандартных солнечных батарей следующая. Фотоэлектропреобразователь состоит из 2 слоев n и p типа. n-слой изготавливают на основе кремния и фосфора, что приводит к избытку электронов. p-слой делают из кремния и бора, в результате чего образуется избыток положительных зарядов («дыр»). Слои помещают между электродов в таком порядке:

  • покрытие против бликов
  • катод (электрод с отрицательным зарядом)
  • n-слой
  • тонкий разделительный слой, препятствующий свободному переходу заряженных частиц между слоями
  • p-слой
  • анод (электрод с положительным зарядом)

Фотоэлектрические модули производят с поликристаллической и монокристаллической структурами. Первые отличаются большим КПД и высокой стоимостью. Вторые – дешевле, но менее эффективны. Мощности поликристаллических достаточно для освещения/отопления дома. Монокристаллические используются для генерации малых порций электричества (в качестве резервного источника энергии). Существуют гибкие солнечные батареи на основе аморфного кремния. Технология находится в процессе модернизации, т.к. КПД аморфной батареи не превышает 5%.

Устройство солнечной батареи

Планируя выполнить подключение солнечных панелей собственноручно, необходимо иметь представление, из каких элементов состоит система.

Солнечные панели состоят из комплекта батарей на фотоэлектрических элементах, основное предназначение которых – преобразовывать солнечную энергию в электрическую. Сила тока системы зависит от интенсивности света: чем ярче излучения, тем больший ток генерируется.


Помимо солнечного модуля, в устройство такой электростанции входят фотоэлектрические преобразователи – контроллер и инвертор, а также подключенные к ним аккумуляторы

Основными конструктивными элементами системы выступают:

  • Солнечная батарея – преобразует солнечный свет в электрическую энергию.
  • Аккумулятор – химический источник тока, который накапливает сгенерированную электроэнергию.
  • Контроллер заряда – следит за напряжением аккумуляторов.
  • Инвертор, преобразующий постоянное электрическое напряжение аккумуляторной батареи в переменное 220В, которое необходимо для функционирования системы освещения и работы бытовой техники.
  • Предохранители, устанавливаемые между всеми элементами системы и защищающие систему от короткого замыкания.
  • Комплект коннекторов стандарта МС4.

Помимо основного предназначения контроллера – следить за напряжением аккумуляторов, устройство по мере необходимости отключает те или иные элементы. Если показатель на клеммах аккумулятора в дневное время достигает отметки в 14 Вольт, что указывает на их перезарядку, контроллер прерывает зарядку.

Читайте также:  Средство для прочистки труб Крот: быстро и качественно

В ночной период, когда показатель напряжения аккумуляторов достигает предельно низкой отметки в 11 Вольт, контроллер останавливает работу электростанции.

Виды фотоэлементов

Основная и довольно сложная задача – найти и купить фотоэлектрические преобразователи. Они представляют собой кремниевые пластины, которые преобразовывают солнечную энергию в электричество. Фотоэлементы делятся на два типа: монокристаллические и поликристаллические. Первые более эффективны и отличаются высоким КПД – 20-25%, а вторые всего до 20%. Поликристаллические фотоэлементы ярко синие и менее дорогостоящие. А моно- можно отличить по форме – она не квадратная, а восьмиугольная, и цена на них выше.

Если паять получается не очень хорошо, то для подключения солнечной батареи своими руками рекомендуется приобретать готовые фотоэлементы с проводниками. Если же присутствует уверенность, что припаять элементы получится самостоятельно, не повредив преобразователь, можно приобрести набор, в котором проводники приложены отдельно.

Самостоятельно вырастить кристаллы для фотоэлементов — довольно специфическая работа, и сделать её практически нереально в домашних условиях. Поэтому фотоэлементы лучше покупать готовые.

Варианты подключения

Не возникает вопросов при подключении одной панели: к соответствующим разъемам контроллера подсоединяют минус и плюс. Если же панелей много, их можно подсоединить:

  • параллельно, т.е. соединим между собой одноименные клеммы и, получив на выходе напряжение 12В;

  • последовательно, т.е. плюс первой соединить с минусом второй, а оставшиеся минус первой и плюс второй – к контроллеру. На выходе будет 24 В.

  • последовательно-параллельно, т.е. использовать смешанное подключение. Подразумевает такая схема, что несколько групп батарей соединены между собой. Внутри каждой из них панели соединены параллельно, а группы – последовательно. Эта схема на выходе дает самые оптимальные характеристики.

Разобраться детальнее с подключением альтернативных источников в доме поможет видео:

Такие электростанции с помощью аккумуляторных батарей накапливают для дома заряд Солнца и сохраняют его, резервируя в аккумуляторных банках. В Америке, Японии, европейских странах применяется нередко гибридное электроснабжение.

То есть, работают две схемы, одна из которых обслуживает оборудование низковольтное, питающееся от 12 В, другая схема – отвечает за бесперебойное снабжение энергией высоковольтного оборудования, работающего от 230 В.

Как соединить солнечные батареи максимально используя возможности всех элементов

Смешанная схема резервного подключения. Они будут зависеть от габаритов самих панелей и их количества.

Теперь остается дело за малым.

При одинаковых характеристиках, следующий вид панелей — тонкопленочный, потребует для установки в доме большей площади. Конечно же на свой страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но такая система должна быть под присмотром.

Если дом находится в тени других построек, то установка солнечных панелей целесообразна разве что только поликристаллических, и то эффективность будет снижена. Во всех случаях должны отсутствовать затемнения. Решить эту проблему поможет естественный обдув аккумуляторной батареи. Все эти факторы нужно учитывать при выборе места установки и ставить панели по наиболее удобному варианту.

Конечно же на свой страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но такая система должна быть под присмотром. Это интересно: Многие из стандартных радиокомпонентов также могут вырабатывать электроэнергию при воздействии яркого света.

На этом этапе важно не перепутать тыльную сторону панели с лицевой. Это важнейший момент, так как от того будут ли панели в тени других зданий, деревьев будет зависеть их продуктивность, а значит, и количество вырабатываемой электроэнергии.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться. Собирается каркас с помощью болтов диаметром 6 и 8 мм. Изменения напряжения в данном случае не будет.

Нередко используется и смешанная схема подключения. Выходит, что правильно установленные солнечные батареи будут работать с одинаковой производительностью и зимой, и летом, но при одном условии — в ясную погоду, когда солнце отдает максимальное количество тепла. Крепить фотоэлементы во избежание повреждения рекомендуется на длинной стороне, индивидуально выбрав способ: болты крепятся через отверстия рамки , фиксаторы и пр. Закрепить его можно тонким слоем силиконового герметика, а вот эпоксидную смолу для этих целей лучше не использовать, так как снять стекло в случае необходимости проведения ремонтных работ и не повредить панели будет крайне сложно.

Солнечные панели. Как сделать дешёвую и эффективную солнечную электростанцию.

Этапы подключения панелей к оборудованию СЭС

Подключение солнечных панелей представляет собой поэтапный процесс, который может быть выполнен в разном порядке. Обычно производят соединение модулей между собой, затем собирают комплект оборудования и аккумуляторы, после чего панели подключают к приборам. Это удобный и безопасный вариант, позволяющий проверить правильность соединения всех элементов перед подачей напряжения. Рассмотрим эти этапы внимательнее:

К аккумулятору

Разберемся, как подключить солнечную батарею к аккумулятору.

Внимание! В первую очередь надо уточнить — прямого подключения панелей к АКБ не используют. Неконтролируемый процесс получения энергии опасен для батарей, может вызвать как чрезмерный расход, так и избыточную зарядку. Обе ситуации губительны, поскольку могут окончательно вывести АКБ из строя.

Поэтому между фотоэлектрическими элементами и батареями обязательно устанавливают контроллер, обеспечивающий штатный режим зарядки и отдачи энергии. Кроме того, на выходе контроллера обычно устанавливают инвертор, чтобы иметь возможность преобразования накопленной энергии в стандартное напряжение 220 В 50 Гц. Это наиболее удачная и эффективная схема, которая позволяет батареям отдавать или получать заряд в оптимальном режиме и не превышать свои возможности.

Перед тем, как подключить солнечную панель к аккумулятору, необходимо проверить параметры всех компонентов системы и убедиться в их соответствии. В противном случае результатом может стать потеря одного или нескольких приборов.

Читайте также:  Уплотнитель на дверь

Иногда используется упрощенная схема подключения модулей без контроллера. Этот вариант применяется в условиях, когда ток от панелей заведомо не сможет создать перезаряд аккумуляторов. Обычно такой способ применяют:

  • в регионах с коротким световым днем
  • низким положением солнца над горизонтом
  • маломощными солнечными панелями, не способными обеспечить избыточный заряд АКБ

При использовании этого метода необходимо обезопасить комплекс, установив защитный диод. Он ставится как можно ближе к аккумуляторам и защищает их от короткого замыкания. Панелям оно не страшно, но для АКБ это весьма опасно. Кроме того, при расплавлении проводов сможет начаться пожар, что создает опасность для всего дома и людей. Поэтому обеспечить надежную защиту — первоочередная задача владельца, решение которой должно быть выполнено до ввода комплекта в эксплуатацию.

К контроллеру

Второй способ часто используется владельцами частных или загородных домов для создания низковольтной осветительной сети. Они приобретают недорогой контроллер и подключают к нему солнечные панели. Устройство компактное, по размерам соотносимо с книгой средних размеров. Оно оснащено тремя парами контактов на лицевой панели. К первой паре контактов подключают солнечные модули, к другой — присоединяют АКБ, а к третей — освещение или другие низковольтные приборы потребления.

Сначала на первую пару клемм подают напряжение 12 или 24 В от аккумуляторов. Это проверочный этап, он нужен для определения работоспособности контроллера. Если прибор верно определил величину заряда батарей, приступают к подключению.

Важно! Солнечные модули присоединяют ко второй (центральной) паре контактов. Важно не перепутать полярность, иначе система не будет работать.

К третьей паре контактов присоединяют низковольтные светильники или иные приборы потребления, питающиеся от 12 (24) В постоянного тока. Больше ни с чем соединять такой комплект нельзя. Если необходимо обеспечить питанием бытовую технику, надо собирать полнофункциональный комплект оборудования — частную СЭС.

К инвертору

Рассмотрим, как подключить солнечную панель к инвертору.

Он используется только для питания стандартных потребителей, нуждающихся в 220 В переменного тока. Специфика использования прибора такова, что подключать его приходится в последнюю очередь — между блоком АКБ и конечными потребителями энергии.

Сам процесс никакой сложности не составляет. В комплекте с инвертором идут два провода, обычно черного и красного цвета («-» и «+»). На одном конце каждого провода есть специальный штекер, на другом — зажим типа «крокодил» для присоединения к клеммам аккумулятора. Провода согласно цветовой индикации присоединяют к инвертору, затем подключают к аккумулятору.

Экономическая обоснованность

Сроки окупаемости солнечных панелей посчитать несложно. Умножьте суточное количество производимой энергии в сутки на количество суток в году и на срок эксплуатации панелей без снижения мощности — 30 лет. Рассмотренная выше электроустановка способна генерировать в среднем от 52 до 100 кВт·ч в сутки в зависимости от продолжительности светового дня. Среднее значение составляет около 64 кВт·ч. Таким образом, за 30 лет электростанция в теории должна выработать 700 тыс. кВт·ч. При одноставочном тарифе в 3,87 руб. и стоимости одной панели около 15 000 руб, затраты окупятся за 4–5 лет. Но реальность более прозаична.

Дело в том, что декабрьские значения солнечной радиации меньше среднегодовых примерно на порядок. Поэтому для полностью автономной работы электростанции зимой требуется в 7–8 раз больше панелей, чем летом. Это существенно увеличивает вложения, но уменьшает срок окупаемости. Перспектива введения «зеленого тарифа» выглядит вполне ободряюще, но даже на сегодняшний день можно заключить договор на поставку электроэнергии в сеть по оптовой цене, которая втрое ниже розничного тарифа. И даже этого достаточно, чтобы выгодно продавать 7–8 кратный излишек выработанной электроэнергии в летний период.

Домашняя энергосистема на солнечных батареях

Инвертор Ecovolt – основа системы электропитания на солнечных батареях и аккумуляторах

Недавно монтировал систему резервного питания для дома на основе аккумуляторов и солнечных батарей. Система замечательна тем, что позволяет не только экономить электроэнергию, но и стать менее зависимым от городской электросети.

Но по порядку, как всегда – сначала теория, потом практика и реальные примеры.

Итак, когда пропадает электроэнергия, первое, что приходит на ум – генераторы. Кстати, генераторам у меня на блоге посвящено несколько статей, вот они.

Но генераторы могут быть не только бензиновые и дизельные. Генерация энергии может происходить также за счет энергии солнца. Такие системы гораздо более технологичны, бесшумны, не выделяют вредных веществ. В отличие от классических генераторов.

Коротко расскажу, как выглядит система на солнечных батареях для дома.

Получение электроэнергии из солнечных батарей

Энергия солнца преобразуется в электрическое напряжение постоянного тока. Очевидно, что напрямую солнечную батарею к домашней электросети подключить нельзя, поскольку там должно действовать напряжение 220 (230) вольт переменного тока частотой 50 Гц. Для преобразования постоянного напряжения нужен инвертор для солнечных батарей, на выходе которого будут те самые стандартные 220 В.

Гибридная система электропитания на аккумуляторах и солнечных батареях

Но солнечная энергия достаточной интенсивности действует далеко не всегда. Досада ещё в том, что период активности солнца может не совпадать с периодом, когда необходима электроэнергия.

Другими словами, солнечную энергию нужно накопить, а только потом преобразовать. Для накопления солнечной энергии используют аккумуляторы, которые потом в нужный момент отдают электроэнергию через инвертор в нагрузку.

Заправляет всем этим процессом инвертор для солнечных батарей (внешний вид показан в начале статьи), который по совместительству является контроллером сетевого напряжения и заряда аккумуляторов. Он направляет энергию солнечных батарей для зарядки аккумуляторов, а затем, когда это нужно, запасённую в аккумуляторах электроэнергию преобразует в напряжение 220В 50Гц и отдает в нагрузку. Когда аккумуляторы разряжены, напряжение с улицы есть, а солнца нет, они заряжаются от городской сети.

Читайте также:  Установка котла отопления в частном доме и установка трубы к нему. Правила установки газового котла

Когда с улицы поступает нормальное напряжение, солнечный инвертор работает в режиме “Байпас”, то есть пропускает ток со своего входа на выход без преобразований.

Выбор мощности системы на солнечных батареях

Прежде, чем покупать и устанавливать солнечный инвертор, нужно потратить время на анализ существующей электрической системы дома. Определиться с максимальной и средней потребляемой мощностью, пусковыми токами, системой заземления.

Мощность инвертора должна быть выбрана равной либо больше максимального потребления дома.

Логично, что от аккумуляторных батарей зависит мощность и эффективность всей системы. К инверторам разной мощности нужно подключать АКБ, различные по емкости и подключать их последовательно:

Схема подключения аккумуляторов к инверторам различной мощности

Возможно для получения большей мощности включить инверторы параллельно. Для этого нужно дополнительно применить платы коммуникации (параллельной работы), чтобы инверторы могли работать правильно. Вот пример схемы подключения, когда мощности двух инверторов складываются:

Два инвертора в параллель. Схема подключения инверторов для солнечных батарей

Мощностью инвертора будет определяться мощность всей системы. Но тут не всё так однозначно, и стоит учесть некоторые факторы.

Реальная мощность инвертора

Вся нагрузка сразу никогда не включается, и нужно провести тщательный анализ потребления в течение некоторого времени. Для этого можно воспользоваться токовыми клещами или анализатором качества напряжения. Про примеры использования анализатора качества напряжения HIOKI 3197 я писал здесь и здесь.

Байпас

В режиме “Байпас” инвертор пропускает через себя всю мощность домашней сети. И нужно учитывать, что мощность при байпасе (когда инвертор фактически не работает) и при преобразовании одинакова. По крайней мере, так уверяет производитель.

Перегрузка

Некоторые домашние электроприборы работают кратковременно. Например, чайник, СВЧ-печь обычно включаются на 2-3 минуты. Другие приборы, имеющие электродвигатели, обладают пусковыми токами, которые длятся несколько секунд.

Эти факторы обычно учитываются в инверторах, и они могут держать перегрузку в 2-3 раза в течение нескольких секунд, а перегрузку в 1,5 раза – несколько минут. Значения эти, конечно, ориентировочные, и зависят от модели инвертора.

Приоритеты

Необходимо решить, какие приборы нуждаются в бесперебойном питании, а какие могут “потерпеть”. Поэтому будет разумно через солнечный инвертор подключать не все электроприборы, а только самые важные. Например, электрокотёл, розетки кухни (включая холодильник), освещение.

А очень мощные и не столь необходимые приборы подключать напрямую, минуя инвертор. Это могут быть бойлер, проточный водонагреватель, и т.п.

Учет всех этих факторов поможет правильно выбрать инвертор для дома и разумно сэкономить.

Философия выбора энергосистемы на солнечных батареях

Так же, как и с выбором стабилизатора, нужно честно задать себе вопрос – “Зачем устанавливать солнечные батареи и аккумуляторы с инвертором?” От правильного ответа будет сильно зависеть комплектность системы и цена. По цене можно сэкономить десятки тысяч рублей, и всё будет прекрасно работать.

Итак, нужно решить, для чего будет применяться система.

1. Аварийный резерв

В случае кратковременного пропадания напряжения в городской сети нужно обеспечить работу жизненно важных приборов в доме – отопление, связь, освещение, холодильник. Все остальные приборы по возможности не использовать. Предполагается, что авария – явление редкое и непродолжительное.

В этом случае конфигурация системы с солнечным инвертором и аккумуляторами будет минимальной.

2. Экономия

Если планируется использовать солнечную энергию в целях экономии, то нужно наращивать мощность системы. И выбирать такой режим работы инвертора, когда энергия солнца “подмешивается” к энергии, которую мы оплачиваем по счетчику. Либо некоторые линии питаются постоянно только от солнечных батарей.

Тем самым экономится электроэнергия, которую мы получаем из города, при неизменном потреблении всего дома. И в этом случае можно говорить об окупаемости такой системы на солнечных батареях.

Разумеется, этот вариант включает в себя и аварийное электропитание, т.е. первый случай.

3. Полная замена

Этот вариант – полный отказ от городской электросети. Городская электросеть нужна будет лишь для аварийного резервирования системы на солнечных батареях, если она вдруг выйдет из строя. Такая конфигурация системы будет иметь максимальную мощность и стоимость.

В этом случае желательно также иметь и генератор, который понадобится в случае недостаточной энергии от солнца. Это может происходить, например, зимой, когда активность солнца минимальна. Генератор послужит для зарядки аккумуляторов и питания важной нагрузки.

Пример монтажа однофазного инвертора

Сначала рассмотрим на практике однофазную систему, а потом перейдём к трехфазной.

Внешний вид смонтированного инвертора показан в начале статьи. Его мощность в данном случае – 5 кВА, есть модели и на другие мощности.

А вот, как устроен интерфейс инвертора со всеми входами, выходами и органами управления:

Солнечный однофазный аккумуляторный инвертор для дома. Клеммы для подключения

Подключение аккумуляторных батарей обязательно производится через автоматический выключатель:

Автоматический выключатель для подключения аккумулятора к инвертору

Через эти клеммы АКБ заряжается от солнца или от сети и отдает энергию на преобразование:

Клеммы для подключения аккумуляторов к инвертору

Подключение к электрощитку – через кабель ВВГ4х4, защитный проводник отдельно:

Подключение входа и выхода 220В к солнечному инвертору

Если длина кабельной линии более 10 метров, то лучше использовать кабель сечением 6мм², чтобы избежать лишних потерь в кабеле.

Ещё важное замечание! В отличие от стабилизаторов, входная и выходная нейтрали инвертора гальванически развязаны. И если их соединить, инвертор работать не будет!

В домашнем щитке я провода (черный СИП 2х16) с улицы открутил от вводного двухполюсного автомата, и подал уличное напряжение через клеммник на вход инвертора. А с выхода инвертора – на вход того самого автомата:

Переделка домашнего электрощитка для подключения солнечного инвертора

В результате энергосистема, установленная под лестницей, выглядит вот так:

Монтаж энергосистемы для дома на солнечном инверторе Ecovolt

Читайте также:  Упрочнение бетонного пола - виды сухих смесей и пропиток, процесс упрочнения

Используются 4 АКБ, каждая напряжением 12В и емкостью 200 А·ч.

После подключения необходимо настроить инвертор согласно инструкции.

Инструкцию к солнечному инвертору можно будет скачать в конце статьи.

Вот как выглядит экран инвертора при нормальной работе:

Работа солнечного инвертора Ecovolt. Нагрузка питается с улицы через байпас, одновременно идёт заряд батареи

При различных режимах работы и при настройках на экране информативная картинка, которая будет понятна неподготовленному пользователю.

А вот что будет на экране, если пропадает напряжение с улицы:

Работа инвертора с аккумуляторными батареями

В данном случае, как и при работе от солнечных батарей, солнечный инвертор выдает стабильное синусоидальное напряжение 230В, как и положено по стандарту.

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Не буду утомлять читателя, приведу несколько фото с монтажа солнечных инверторов трехфазной энергосистемы. Схема подключений такая:

Три фазы – схема подключения солнечных инверторов

В данной схеме применяются три инвертора Ecovolt, каждый на свою фазу. Для связи в них установлены платы параллельной работы, которые подключены через кабели параллельного интерфейса:

Трехфазная энергосистема для дома. Подключение инвертора. Рабочий момент, процесс монтажа

Для всех подключений нужен ещё один щиток, куда приходят все напряжения:

Электрощиток для подключения инверторов

Для повышения надежности системы нужен перекидной рубильник, поскольку при аварии (а у любого электронного устройства есть право на поломку)) даже одного из инверторов выключится вся система. И тогда можно подать напряжение напрямую с улицы.

Это похоже на простейший АВР, когда дом может питаться от городской сети либо от генератора через такой переключатель. Я писал об этом подробно в статье про генератор Huter.

Вот рубильник аварийного переключения поближе:

Рубильник для выбора питания дома – через инверторы либо с улицы, как раньше

А вот поближе и с пояснениями внутренняя схема электрощитка подключений инверторов:

Подключение солнечных инверторов в трехфазной сети

Солнечные батареи в данной конфигурации подключаются к одному из инверторов, который будет главным. Он будет контролировать заряд аккумуляторов от солнечных батарей.

Вот так солнечные батареи закреплены на крыше, есть только такой способ установить солнечные батареи для дома.

Монтаж комплекта солнечных батарей на крыше

Это одна половина, другая – на другом скате. Всего – 12 солнечных батарей, каждая по 24 Вольта, мощность 260 Вт. Каждая такая половина содержит три последовательно соединенных батареи, эти тройки соединены параллельно. В результате теоретически все 12 батарей дадут 3100 Вт. Но это если на все батареи перпендикулярно падают солнечные лучи, чего никак не может быть.

В итоге трехфазная энергосистема имеет такой вид:

Трехфазная система на солнечных инверторах для питания дома

Бонус – инструкция

Такую инструкцию я распечатал для владельца дома:

КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
Система получает электроэнергию от уличной сети и от солнечных батарей, накапливает её в аккумуляторных батареях, и преобразует через инверторы в переменное напряжение 220В.
В нормальном состоянии положение рубильника – вверху, работа происходит через инверторы.
При проблеме с работой инверторов необходимо отключить нагрузку автоматами в нижнем ряду в старом щите, и перевести рубильник через среднее положение вверх. Затем включить все автоматы. После этого система будет питаться только от уличной сети.
При устранении неисправности инверторов также выключить нагрузку и переключить рубильник в нижнее положение, после этого включить все автоматы.
Прерывистый звуковой сигнал от инверторов, как правило, означает перегрузку. В таком случае необходимо уменьшить нагрузку, выключив наименее нужные электроприборы. Также, по возможности просмотреть сообщение об ошибке и выходную мощность инверторов.

Скачать

Тема очень обширная, всего охватить конечно не удастся.

Дополнительную информацию можно почерпнуть в прикрепленных файлах:

  • Инструкция по эксплуатации к солнечному инвертору и его подключению к гибридной энергосистеме – • Sunrise manual 1-5 kVA rus / Инструкция к инвертору для солнечных батарей, pdf, 23.2 MB, скачан: 637 раз./
  • Теория и практика применения аккумуляторов. Виды аккумуляторов. Лучшее, что можно почитать по теме – • Выбор и эксплуатация аккумуляторов для автономного и резервного электроснабжения. / Теория и практика – подробно простым языком, pdf, 6.97 MB, скачан: 1340 раз./

Если вам нужна дополнительная консультация – как всегда, я рад пообщаться и обменяться опытом в комментариях к статье.

Всё оборудование, показанное в статье, поставляла компания ИК Энергопартнер. Информацию по стоимости, техническим характеристикам и полному перечню оборудования можно узнать на сайте компании: Системы резервного питания – ИК ЭнергоПартнер .

Если вы хотите себе подобную систему – обращайтесь, сделаем всё в лучшем виде!

Солнечная электростанция: устройство, компоненты Комментировать

Поэтому в этой статье мы постараемся рассказать что же такое солнечная электростанция (СЭ) и из чего они состоит, какие бывают варианты и сколько приблизительно стоят.

Например, давайте рассмотрим солнечную электростанцию для частного дома, т.к. это наиболее частное ее применение среди жителей России.

Из чего состоит солнечная электростанция

Наиболее типичная солнечная электростанция состоит из 4-х основных компонентов:

  1. Солнечная панель
  2. Контроллер заряда
  3. Аккумулятор
  4. Инвертор

Ниже приведён схематический рисунок солнечной электростанции с указанием того, как соединяются между собой все компоненты системы.

Соединительное и защитное оборудование пока во внимание не принимаем, они них мы расскажем в отдельной статье.

Теперь подробнее рассмотрим каждый из компонентов солнечной электростанции.

1. Солнечные панели

Солнечные панели или еще их называют солнечными батареями – это , наверное, самый ключевой компонент солнечной электростанции. Основная задача солнечных панелей – это преобразование солнечной энергии в электрическую.

Номинальная мощность

Сама солнечная панель состоит из ячеек кристаллического кремния, ещё эти ячейки называют солнечными элементами. Количеством таких солнечных элементов определяется номинальная мощность солнечной панели. Так, солнечные панели бывают мощность 100, 150, 200, 250, 300Вт. Есть и другие номиналы, но это самые популярные. Так вот, солнечная панель мощностью 300Вт, здесь 300Вт – это максимальная мощность, которую может выдать солнечная панель. В идеальном случае, за один час выработка такой солнечной панели составит 300Вт*ч.

Читайте также:  Современный дизайн прихожей +100 фото интерьера

Ниже показаны несколько вариантов солнечных панелей, кликнув на каждый из них, можно детально посмотреть на характеристики и на фотографии в высоком разрешении :

Выработка электроэнергии

Выработка электроэнергии солнечной панелью сильно зависит от внешних факторов. По факту, заявленную номинальную мощность панель может обеспечить только в идеальных условиях, когда солнечные лучи падают на поверхность солнечной панели под прямым углом. Также выработка электроэнергии зависит от интенсивности самого солнечного излучения. В России пик интенсивности солнечного излучения приходится на июнь-июль. При неблагоприятных погодных условия, например, облачность, дождь или просто пасмурная погода, выработка электроэнергии снижается. Меньше солнца – меньше выработка.

Для примера, ниже показан график выработки электроэнергии четырьмя поликристаллическими солнечными панелями мощностью по 250Вт. Видно, что пик выработки приходится на период май-июль, в эти месяцы в сутки будет сгенерировано до 5кВт*час энергии. Минимум приходится на период ноябрь-январь. В зимние месяцы выработка вообще может снижаться в 10-15 раз по сравнению с летним периодом.

График приведён из расчета расположения солнечных панелей в Казани с углом наклона

50° c ориентацией на юг.

Помимо мощности, солнечные панели еще отличаются номинальным рабочим напряжением.

  • до 200Вт – 12 вольт
  • от 200Вт (включительно) – 24 вольта

Номинальное напряжение солнечных панелей необходимо знать для правильного подбора остальных компонентов системы.

Монокристалл, поликристалл

Как было написано выше, ячейки солнечной панели изготовлены из кристаллического кремния, только сам кремний тоже бывает разного типа:

  • Монокриллический. Наивысшая эффективность (КПД), стоят немного дороже.
  • Поликристаллический. Эффективность меньше (обычно на 1-2%) чем у монокристалла, но стоят дешевле.

Есть мнение, что поликристаллические солнечные панели лучше подходят для климата с частной пасмурно или облачной погодой, якобы они лучше поглощаю рассеянный свет, но явно это не замечено. Если такой эффект есть, то он совсем незначительный.

Соединение солнечных панелей

Для увеличения мощности солнечные панели соединяют в массив, например, 4 солнечные панели номинальной мощностью 250Вт могут выдать суммарную мощность 1кВт. При этом, солнечные панели можно соединить между собой 3 различными способами:

  • Параллельное соединение. При этом типе соединения номинальное напряжение 4-х соединёных солнечных панелей останется 24 вольта, ток увеличится в 4 раза.
  • Последовательное соединение. Здесь наоборот, номинальное напряжение увеличится в 4 раза и составит 96 вольт, а значение тока останется на уровне, соответствующей одной панели.
  • Параллельно-последовательное соединение. Если параллельно соединить две пары последовательное соединённых солнечных панелей до номинальное напряжение составит 48 вольт, а ток увеличится в 2 раза.

Какой тип соединения нужно использовать в том или ином случае, главным образом зависит от периферийного оборудования, а именно контроллера заряда, инвертора и планируемого количества аккумуляторов.

На этом про солнечные панели пока всё, далее переходим к контроллерам заряда.

2. Контроллер заряда

Контроллера заряда – это промежуточное, но очень важное звено между солнечными панелями и аккумуляторами, он по своей сути управляет потоком энергии от первого ко второму, т.е. управляет процессом заряда аккумулятора, защищает от его перезаряда и закипания.

Чтобы лучше понять для чего необходим контроллер заряда, давайте рассмотрим очень простую солнечную электростанцию состоящую из одной монокристаллической солнечной панели мощностью 150Вт, одного контроллера заряда и одного аккумулятора.

Панель мощностью 150Вт, как было написано выше, её номинальное напряжение составляет 12 вольт, но у неё есть еще такой важный параметр как рабочее напряжение и оно составляет Vmp

17.6В, а также напряжение холостого хода Voc=21.7В, такое напряжение выдаёт солнечная батарея без подключенной нагрузки, т.е. без какого-либо потребителя. Если вы попробуете подключиться вольтметром к клеммам + и солнечной панели, то как раз получите напряжение

21.7В. Все эти параметры указываются на специальной наклейке на обратной стороне солнечной панели.

Можно ли обойтись без контроллера

Теперь что произойдёт, если солнечную панель подключить напрямую к аккумулятору? Это просто в очень короткий срок выведет аккумулятор полностью из строя, т.к. допустимое напряжение на клеммах аккумулятора не должно превышать

14В, а солнечная панель, как вы уже знаете, выдаст большее на несколько вольт значение. Т

Если аккумулятор был разряжен, то он конечно же зарядится, но далее пойдет процесс перезаряда (не путать с повторным зарядом, здесь речь идёт заряде сверх нормы) с последующим его закипанием. Контроллер заряда как раз всё это предотвращает, поддерживает требуемый уровень напряжения на клеммах аккумулятора, отключает заряд, если аккумулятор уже заряжен, предотвращает разряд аккумулятора в тёмное время суток, т.к. если нет выработки, от солнечные панели сами могут стать потребителем. Всё это в купе продлевает срок службы аккумулятора.

Типы контроллеров

Контроллеры заряда бывают двух типов, MPPT и ШИМ.

  • MPPT ( сокр. от англ. Maximum Power Point Tracking) (эМППТ) слежение за точкой максимальной мощности.
  • ШИМ (Широтно-импульсная модуляция, на анл. PWM Puls Width Modulation).

Первые эффективнее, но стоят дороже. ШИМ контроллеры обычно устанавливаются на маломощных солнечных электростанциях, с небольшим количеством солнечных панелей.

3. Аккумуляторы

Аккумуляторы позволяют накапливать электрическую энергию, вырабатываемую солнечными панелями и использовать её после захода солнца.

Стартерные или автомобильные

Часто встречаются варианты, когда владельцы солнечных электростанций в своих системах используют обычные автомобильные стартерные свинцово-кислотные аккумуляторы. Мы не советуем это делать, поскольку такие аккумуляторы не предназначены для использования в системах резервного или автономного электроснабжения. Основная задача таких аккумуляторов – это выдать большой пусковой ток для запуска двигателя, затем восполнить потраченный заряд от генератора. Такие аккумуляторы не предназначены для эксплуатации в режиме полного разряда. Буквально через несколько таких циклов они могут полностью выйти из строя и единственно что с ними можно будет сделать – это сдать на утилизацию.

Читайте также:  Солнечные батареи для отопления дома с помощью Солнца
Глубокого разряда

Наиболее оптимальные аккумуляторы для использования в солнечной энергетике – аккумуляторы глубокого разряда. Почти у каждого брендового производителя есть специальная серия таких аккумуляторов, чаще всего они изготовлены по технологии
AGM и/или GEL.

На что способны такие аккумуляторы:

  • Цикличная работа в режиме глубокого разряда/разряда
  • Малый ток саморазряда
  • Широкий рабочий диапазон температур
  • Полностью герметичные, нет выделений паров кислоты
  • Срок службы до 12 лет в буферном режиме
Ёмкость аккумуляторов

Кроме технологии изготовления, аккумуляторы также отличаются ёмкостью, чем больше ёмкостью, тем больше количество энергии в нём запасено. Например, если рассмотреть аккумулятор ёмкостью 100А*ч, то запасенная полезная мощность в нём составляет

800Вт, это означает, есть к системе подключена нагрузка, например, с потреблением 150Вт*ч, то аккумулятор сможет проработать около 5 часов.

Наиболее часто используемый аккумулятор в солнечных электростанциях для дома – это аккумулятор ёмкостью 200А*ч. Запасённая мощность в нем

1.5кВт. Кстати, весит такой аккумулятор около 60 килограмм.

Соединение аккумуляторов

Для создания системы с большим резервом автономности необходимо увеличивать количество аккумуляторов. Соединение аккумуляторов можно реализовать по тому же принципу, что и солнечные панели. Какой именно тип соединения использоваться зависит от номинального напряжения контролера заряда и инвертора. Так, если контроллер на 24В, то аккумуляторы (2 шт.) нужно соединять последовательно, чтобы также получить 24В. Если контроллер на 12В, а имеется два аккумулятора, то их нужно соединять параллельно.

С соединением и эксплуатацией аккумуляторов много нюансов, нам часто задают такие вопросы как, можно увеличить ёмкость системы просто докупив еще один аккумулятор, можно ли соединять аккумуляторы разной ёмкости, для чего нужно использовать балансиры заряда и пр. Об всём этом мы расскажем в отдельных статьях.

4. Инвертор

Инвертор – это устройство, которое преобразует постоянное (DC, сокр. от англ. Direct Current) напряжение аккумуляторных батарей в привычное нам переменное (AC, сокр. от англ. Alternating Current ) напряжение

220В с частотой 50Гц. Без инвертора можно будет пользоваться только постоянным напряжением 12В, у контроллера заряда есть специальные клеммы для этого, но если нужно подключать бытовые электро-приборы, то без инвертора не обойтись.

Инверторы, применяемые в солнечной энергетике, можно разделить на 3 вида:

    Автономные инверторы. Такой тип инверторов клеммами подключается к аккумулятору. На одной из сторон корпуса имеется разъем под вилку, для подключения нагрузка. Такой тип инвертор можно использовать вовсе без солнечных панелей, т.к. они оснащены входом

220В, т.е. они умеют делать не только DC/AC преобразование, но работать в обратном направлении, а именно заряжать аккумулятор от сети 220В. Такой тип инверторов должен работать в паре с контроллером заряда.

  • Гибридные инверторы. Это по сути 2 прибора в 1 корпусе: контроллера заряда и инвертор. т.е. нет необходимости в отдельном контроллере заряда к в случае с автономным инвертором. Солнечные панели подключаются напрямую к инвертору, а именно к встроенному контроллеру. У данного типа солнечных инверторов также есть возможность работы с входящим напряжением 220В.
  • Сетевые инверторы. Похожи на гибридный инвертор, также есть встроенный контроллер заряда, только работает такой инвертор без аккумуляторов, вся вырабатываемая солнечными панелями электроэнергия преобразуется в 220В и подаётся на нагрузку, т.е. потребители. Неизрасходованная электрическая энергия через двунаправленный счётчик электроэнергии подаётся во внешнюю (магистральную) электрическую сеть по зелёному тарифу (прим., в России зелёный тариф не действует). Такой тип инверторов наиболее популярен в Европе и США.
  • Ниже, как раз, приведены карточки товара автономного инвертора СибВольт, гибридного инвертор SILA и сетевого инвертора Sofar. Каждый из них с номинальной мощность 3000Вт. Кликнув на фотографию можно посмотреть детальные технические характеристики, описание и фотографии.

    Теперь у вас есть некоторые представление о солнечной электростанции, из каких компонентов состоит, какие характеристики бываю и на что нужно обращать внимание.

    Примеры солнечных электростанций

    Чтобы вы могли прикинуть сколько может стоить солнечная электростанция, ниже представлены готовые комплекты для дачи, для дома, а также сетевая электростанция. Кликнув на фотографию, откроется карточка товара с подробными описанием.

    Подбор индивидуального комплекта

    Если вы хотите подобрать для себя солнечную электростанцию, но не знаете с чего начать или не знаете какое оборудование подобрать по вы можете пройне небольшой опрос, по результатом которого мы подберём для вас оптимальный комплект оборудования

    А если вы из Казани и хотите купить солнечную электростанцию, то для вас всё еще проще – можете приехать к нам в офис, посмотреть “в живую” на оборудование и подобрать оптимальный для себя комплект. Как до нас добрать вы можете посмотреть на нашей странице контактов.

    Добавить комментарий Отменить ответ

    Добро пожаловать в блог

    Вы попали в блог компании REENERGO. Здесь мы стараемся регулярно публиковать полезные и интересные новости и статьи из области альтернативной энергетики.

    Как выбрать солнечную электростанцию для дома

    Как работает солнечная электростанция

    Первые солнечные электростанции появились в США, хотя идея их создания принадлежала советскому инженеру Н. В. Линицкому. Принцип работы солнечных генераторов прост: энергия Солнца преобразуется фотоэлементами батарей в солнечное излучение, передаваемое к контролеру заряда. Постоянный ток передается на инвертор, а там, преобразуясь в переменный 220 В, идет в электрическую сеть жилища. Батареи соединены в цепь, образуя систему автономной солнечной электростанции. Избыток энергии направляется в коммунальные электросети. При нехватке энергии ее восполняют из коммунальной сети, поддерживая таким образом стабильный режим напряжения и силы тока.

    Солнечная энергетика переживает бурный период развития, намного опережая другие альтернативные источники энергообеспечения. Каждые три года объемы генерации энергии солнечными станциями увеличиваются вдвое, и темпы продолжают расти. Преимущества, недостатки солнечных электростанция и отзывы о них активно обсуждаются потребителями в интернете. Сегодня многие задумываются об установке СЭС и хотят знать об их достоинствах.

    Плюсы и минусы солнечных электростанций

    К преимуществам таких станций отнесем:

    • Постоянный бесплатный источник питания
    • Возможность увеличения мощности системы до 30 кВт
    • Короткий срок окупаемости СЭС 4-5 лет делает ее экономически очень выгодной
    • Бесшумность и абсолютная экологическая безопасность
    • СЭС не требуют технического обслуживания
    • Большой ресурс эксплуатации. Любая солнечная электростанция (СЭС) работает более 25 лет
    • Развитый сервис и гарантийное обслуживание компонентов
    Читайте также:  Станок для заточки сверл своими руками

    Из недостатков отметим:

    • Доля солнечной энергетики в общем объеме генерации электроэнергии очень мала. Эффективность, например, ядерной энергетики гораздо выше, чем солнечной
    • На выработку электроэнергии СЭС влияет погода: из-за неблагоприятных условий объем производства может резко сократиться
    • Для выработки достаточного объема электроэнергии требуются большие площади солнечных батарей

    Несмотря на недостатки, СЭС активно отвоевывают энергорынок. Способствует этому и снижение стоимости оборудования ‑ еще совсем недавно развитию технологии мешали высокие цены на солнечные электростанции.

    Сколько стоит комплект солнечной электростанции для дома

    Приведу несколько примеров стоимости комплекта солнечных электростанций для дома.

    1. Электростанция «Солнечная дача», 1.6 кВт/400Ач/1000 Вт, совместное производство Россия-Китай, цена 159 660 рублей за комплект

    Предназначена для обеспечения электричеством небольших объектов, не подключенных к электросетям. При эксплуатации в средней полосе России в солнечный период (апрель-сентябрь) станция производит 4,4 кВт ч в сутки, осенью и зимой до 2,0 кВт ч в сутки.

    В комплект входит:

    1. Панель солнечная 250 Вт ‑ 4 шт.
    2. Контролер АКБ ‑ 1 шт.
    3. Инвертор Expert MKS ‑ 1 шт.
    4. Аккумуляторная батарея ‑ 2 шт.
    5. Стеллаж ‑ 1 шт.
    6. Щит автоматического управления ‑ 1 шт.
    7. Комплект проводов ‑ 1 шт.

    Дополнительно потребуется: монтажные крепления панелей и комплект кабелей для удаления более 5 м. Минимальный срок службы СЭС 25 лет. Элементы станции не требуют сервисного обслуживания в период эксплуатации.

    2. Электростанция «Солнечный Дом», 2.4 кВт, 400Ач, 500 Вт», совместное производство Россия-Китай, цена 143 980 рублей за комплект

    Предназначена для обеспечения электричеством объектов, не подключенных к электросетям. При эксплуатации в средней полосе России в солнечный период (апрель-сентябрь) станция производит 3,6 кВт ч в сутки, осенью и зимой до 1,2 кВт ч в сутки.

    В комплект входит:

    1. Панель солнечная 250 Вт ‑ 2 шт.
    2. Инвертор, контроллер заряда ‑ 1 шт.
    3. Аккумуляторная батарея гелиевая, 200Ач ‑ 2 шт.
    4. Стеллаж ‑ 1 шт.
    5. Щит автоматического управления ‑ 1 шт.
    6. Комплект проводов ‑ 1 шт.

    Можно подключить суммарно:

    • свет 40 Вт, на 5 часов в сутки;
    • ТВ 150 Вт, на 5 часов в сутки;
    • холодильник 150 Вт, на 10 часов в сутки;
    • насос для воды 1000 Вт, на 0,5 часа в сутки.

    Дополнительно потребуется: системы установки и крепления панелей и кабели для удаления более 5 метров. Требуется сервисное обслуживание.

    3. Электростанция «Солнечный дом», 12 кВт*ч/сутки, совместное производство Россия-Китай, цена 456 900 рублей за комплект

    Предназначена для обеспечения электричеством дома с полным набором электротехники, в котором живут до 5 человек. При эксплуатации в средней полосе России в солнечный период (апрель-сентябрь) станция производит 15 кВт ч в сутки.

    В комплект станции входят:

    1. Батарея солнечная монокристаллическая, 200 Ватт ‑ 12 шт.
    2. Аккумуляторы гелиевые ‑ 8 шт.
    3. Контроллер заряда – 1 шт.
    4. Источник питания – 1 шт.
    5. Соединительные разъемы ‑ 10 пар
    6. Разветвители – 3 пары
    7. Кабель – 60 м
    8. Перемычки соединения аккумуляторов последовательные ‑ 6 шт.
    9. Перемычки соединения аккумуляторов параллельные – 2 шт.

    Позволяет подключить суммарно:

    • Свет ‑ 75 Ватт, на 5 часов в сутки
    • ТВ ‑ 70 Ватт, на 3 часа в сутки
    • Холодильник ‑ 200 Ватт, на 8 часов в сутки
    • Чайник ‑ 2000 Ватт, на 0,5 часа в сутки
    • Насос для воды ‑ 1000 Ватт, на 0,5 часа в сутки
    • Котельная автономная ‑ 100 Ватт, на 6 часов в сутки
    • Компьютер ‑ 300 Ватт, на 4 часа в сутки
    • Кондиционер ‑ 500 Ватт, на 9 часов в сутки

    Сервисное и гарантийное обслуживание на территории РФ.

    Выводы

    В настоящее время солнечные батареи используются, в основном, в регионах, где нет возможности подключения к электрическим сетям. Однако с течением времени альтернативные источники энергии становятся все более дешевыми и перспективными, растет их КПД, технологические возможности, появляются новые способы управления, аккумулирования энергии и т. д. Государственная политика также направлена на стимулирования экологически безопасных способов энергообеспечения. Можно с уверенностью прогнозировать в ближайшем будущем выход солнечной энергетики на новый уровень, хотя уже сегодня использование СЭС экономически оправдано.

    Дешево и сердито: эффективная сушилка для фруктов и овощей своими руками

    Как известно, осень – пора заготовок. Все что-то маринуют, консервируют, морозят и сушат. Вот с последнем как раз и возникают самые большие проблемы. Далеко не у всех есть просторный чердак, да и погода может подвести, ведь солнечные деньки выдаются все реже…

    Выручает в этой ситуации сушилка. Однако же в маленьком дегидраторе много не насушишь. Стоимость же больших начинается от 4000-5000 рублей :/ Здесь либо все-таки раскошелиться на большую сушилку, либо остаться без «сушек». Или есть все же и третий вариант? 😉 Конечно! Сделать сушилку своими руками, так чтобы, как говорится, и дешево, и сердито.

    Один из вариантов – собрать инфракрасную сушилку. Себестоимость ее едва ли превысит 600 рублей, а работать она будет ничуть не хуже магазинной.

    Youtube | Dmitrii Izumov

    Вам потребуются:

    • инфракрасная пленка для теплого пола;
    • лист ДСП;
    • фанерный лист;
    • паяльник;
    • электроды;
    • инструменты

    Первым делом оформляем каркас нашей конструкции. Для этого продумываем, какой ширины и высоты будет сушилка, а также сколько полок она будет иметь. Лучше выстраивать сушилку именно в несколько ярусов, а не одним пластом. В этом случае плоды будут сушиться и сверху, и снизу.

    Читайте также:  Шумоизоляция потолка: материалы, отзывы, в квартире, варианты

    Для боковых стенок берем лист ДСП и отрезаем от него 2 полосы необходимого размера. Чтобы облегчить конструкцию, для полок используем фанеру. Будет достаточно толщины и в 9 мм.

    Youtube | Dmitrii Izumov

    Здесь есть небольшая хитрость. Можно сделать монолитные полки и просто приклеить на них инфракрасную пленку. Однако в этом случае пленке придется прогревать также и фанеру, что более энергозатратно. К тому же тепла, исходящего от фанеры, будет недостаточно, чтобы просушивать фрукты, лежащие под ней.

    Поэтому лучше всего делать не целые полки, а перекладины, на которых будет держаться отрезок инфракрасной пленки. Для этой цели достаточно бруска шириной в 4 см в качестве стенки и перекладин из электродов. Комфортное для выкладывания расстояние между ярусами – 10-15 см, но можно сделать и меньше, тогда нагрев усилится.

    Youtube | Dmitrii Izumov

    Теплый пол отлично подходит для сушилки потому, что температура нагрева пленки – 45 С°. Оптимальная же температура для сушки – 38 С°. Казалось бы здесь какое-то несоответствие, верно? Вовсе нет Ведь между плодами и пленкой вы прокладываете слой пергаментной бумаги. Она как раз-таки и скрадывает ненужные градусы.

    Когда каркас для сушилки готов, нарезаем теплый пол. Режем строго в указанных производителем местах. Осталось только подключить инфракрасную полку к проводам и вилке. Для этого понадобится паяльник. Чтобы не пережечь пленку, производители рекомендуют использовать паяльник с мощностью не выше 60 Вт. Стоит к ним прислушаться

    Итак, с помощью паяльника разогревается и снимается изоляция со стороны токопроводящей медной полоски. Затем с одной стороны подключается фазный, а с другой – нулевой провода. На место припайки капается олово и прикладывается залуженный медный проводник. Место пайки обязательно изолируется липкой лентой.

    Youtube | Dmitrii Izumov

    Если пайка для вас – сложный вариант, в магазине можно приобрести специальные клеммы. Правда, обойдутся они дороже, да и контакт с их помощью получается менее надежным, нежели при пайке.

    Youtube | Dmitrii Izumov

    После пайки и сборки конструкции, остается только вывести провода вдоль одной стенки и можно пользоваться. По своему усмотрению можно также вмонтировать переключатель.

    Если у вас остались какие-либо вопросы по изготовлению инфракрасной сушилки, посмотрите видео ниже:

    Когда жара на руку: идеи простых солнечных сушилок для ягод, фруктов и овощей

    Время заготовок на зиму — горячая пора. Причем в буквальном смысле: кипящий сироп и остывающие закрытые банки в мгновение ока превращают кухню в парную. Нужно еще вишню и абрикосы на сушку поставить, но в подобных условиях приоткрытая духовка — это уже слишком, согласитесь. А давайте высушим их на солнце?


    Солнце высушит фрукты быстро и бесплатно

    Идея сушить фрукты и овощи под жаркими солнечными лучами не нова: еще наши бабушки раскладывали нарезанные яблоки и раскрытые абрикосы на крышах низеньких сарайчиков. Если была марля (раньше раздобыть ее было непросто) — прикрывали фрукты от пыли и вездесущих мух, а не было — сушили так.

    В принципе, и сейчас никто не запрещает пользоваться этим способом, но все же гораздо приятнее получить чистую сушку, не припудренную пылью и без черных мушиных отметин. Поэтому хозяйственные дачники придумали множество сушилок для овощей и фруктов, которые не сложно сделать своими руками.

    С нагревательной панелью быстрее

    Предлагаю начать обзор моделей с самого модного устройства, различные вариации которого буквально заполонили Интернет: сушильного шкафа с нагревательной панелью.


    Вот он, герой нашего времени: сушильный шкаф с солнечной панелью

    Принцип действия довольно прост. Сушильная камера (№ 1 на фото слева) — это короб с дверкой, в который ставят лотки с фруктами. Чтобы температура внутри была как можно выше, его оснащают солнечной панелью (№ 2 на фото слева).

    Панель — это плоский короб с отверстиями в торцевых частях, по которому воздух попадает в камеру. Верхнюю часть панели делают из листа металла (подойдет даже кусок профиля, который остался после монтажа забора). Или из стекла, и уже внутри короба устанавливают какой-либо нагревательный элемент с высокой теплоотдачей. Например, выкрашенные черной краской жестяные банки.


    Черные банки быстро накаляются под солнцем

    Это, пожалуй, самая простая (базовая) модель, которую под силу сделать любому дачнику. Для работы не потребуются специальные навыки и сложные расчеты, дорогие материалы и дополнительное оборудование. Вообще же различных модификаций этой сушилки не счесть: с датчиками температуры, автоматическим включением-выключением вентилятора, двухкамерным сушильным шкафом и т.д. При желании найти подробное описание любой модели в Сети не составит труда.

    Кстати, если сумеете добиться регулировки температуры в сушильной камере, можете поздравить себя — вы стали владельцем дегидратора! Мало того, что существенно сэкономили (в магазинах даже простенькие модели этого устройства стоят кругленькую сумму), так еще будете получать максимально полезную продукцию!

    Дело в том, что в сушилках регулировать уровень температуры практически невозможно: сколько тепла солнце выдало, столько и ваше. А в дегидраторах ее выставляют на определенном уровне, который автоматически сохраняется от начала до конца процесса сушки. Таким образом в продуктах сохраняется максимум полезных веществ, они остаются «живыми».


    Это уже дегидратор

    Но вернемся к нашим сушилкам. Не стоит привязываться к размерам, приведенным в примерах, вы вольны выбрать габариты шкафа по своему усмотрению и потребностям. Если таким способом заготавливаете немного овощей и фруктов, зачем мастерить объемную конструкцию?


    Выбор размера сушилки остается за вами

    В качестве материала сгодится практически все, от древесины до полиэтилена. Конечно, вид устройства из пленки далек от презентабельного, но в безвыходной ситуации лучше такая сушилка, чем никакой, верно?

    Читайте также:  Станок для заточки сверл своими руками

    Древесина — универсальный материал. По-моему, из нее трудно сделать что-либо, что смотрелось бы отвратительно. А если немного постараться, то получатся очень симпатичные шкафчики, например, в виде домика.


    Простенькая полиэтиленовая и основательная деревянная сушилки

    Существуют даже картонные экспресс-варианты сушилок, которые несложно смастерить за полчаса-час. Разумеется, долго они не прослужат, но выручат, когда нет времени или материала на более основательные изделия.


    Недолговечные, зато простые в изготовлении

    Если постоянно сушите за зиму крупные партии зелени, овощей, ягод и фруктов, возможно, стоит сразу озадачиться изготовлением вместительного шкафа. Например, такого, как на фото ниже: только представьте, сколько всего получится заготавливать в нем одновременно!


    Для сушки с размахом

    Хочу предостеречь вас от возможной ошибки, которая частенько подстерегает неопытных мастеров. По мнению сушильщиков с немалым практическим стажем, расстояние между решетками не должно быть менее 7 см. Чтобы влага, испарившаяся из продуктов на нижнем ярусе, не конденсировалась на тех, что расположены выше. Действительно ли стоит придерживаться этого требования — не могу сказать, поскольку до изготовления сушилки руки пока не дошли. Но было бы интересно услышать мнение тех, кто уже пользуется подобным устройством.

    То же самое, но без панели

    Многим дачникам конструкции с приставной панелью кажутся излишне громоздкими. Для них существуют более компактные модели, которые тоже справляются с сушкой на отлично. К примеру, можно разместить нагревательные элементы на одной из боковин шкафа.


    Компактненько

    Сетка нам в помощь

    Как по мне, так все же лучше сушить фрукты-ягоды не в закрытом коробе, а на вольном воздухе. Давно присматриваюсь к простенькой подвесной сушилке: стоит недорого, довольно вместительна, занимает немного места при хранении.


    Удобно, наверное

    Возможно, в ближайшее время и купила бы нечто подобное, если бы не стала делать эту подборку. Честное слово, жаль тратить деньги, если аналог недолго сделать собственноручно. Только посмотрите, какие практичные варианты схожих сушилок мне удалось отыскать!

    Модель на фото ниже — шедевр конструкторской мысли! Для создания понадобятся пяльцы (их легко заменить толстой проволокой, свернутыми в кольцо лозой или гибким прутом и т.д.), немного бечевки и сетчатой ткани. Полчаса работы, и отличная сушилка готова!


    Из минимума материалов

    По тому же принципу изготовлены конструкции на фото ниже. Вариант на снимке справа выглядит вполне прилично, не стыдно и на виду разместить. Кстати, повторить увиденное не сложно и не дорого: понадобится несколько саморезов с петлей, самые простые цепочки и рамки из магазина фиксированных цен (если выкрасить их в желаемый цвет, будет вообще круто).


    С прямоугольными рамками

    Думаю, принцип изготовления рамки-сита понятен интуитивно, но на всякий случай покажу пару примеров (см. фото ниже). Поняли намек, что можно использовать вместо покупной сетки? Верно, старые тюлевые занавески, которые не поднялась рука выбросить, как раз придутся кстати.


    Сетка или тюль — без разницы

    Если по каким-либо причинам не подходит подвесной вариант, обратите внимание на следующие модели. Рамки делают строго одного размера, а чтобы они случайно не соскользнули друг с друга, ножки фиксируются в высверленных углублениях. Удобно: сколько нужно рамок, столько и ставь. Не хватило для собранного урожая — недолго сделать еще несколько.


    Будем строить пирамиды

    На мой взгляд, очень удобны шкафы-этажерки, обтянутые сеткой: риск обрушения пирамиды от резкого порыва ветра (да и самим недолго ненароком задеть) сведен к минимуму. Объемные изделия хорошо бы оснастить колесами, чтобы не надрываться, перетаскивая сушилку на облюбованное место.


    Сетчатые шкафы

    Если в наличии не оказалось деревянных брусков, поищите остатки металлических уголков или полипропиленовых труб: из них получаются замечательные основы шкафов-этажерок. Если после изготовления сушилки в запасе еще останутся обрезки пластиковых труб, ни за что не выбрасывайте! Из них можно сделать множество не только практичных, но и весьма симпатичных вещиц для дачного обихода. Самые интересные идеи вы найдете в публикации Что можно сделать из труб ПВХ своими руками: 20 идей для дачи.


    Из остатков уголков и труб

    Следующие модели наверняка согреют души бережливых дачников, потому что эти изделия — верх практичности и рационального использования имеющихся ресурсов. Присмотритесь к ним: это же парники, на летнее время сменившие пленку на сетку!


    Парники-трансформеры

    Под стеклом

    Всем хороша сетка, но один недостаток у нее все же есть: пропускает пыль. Понятно, что сушку перед приготовлением тщательно моют, но все же… Заготовки однозначно будут чище, если высушить их под стеклом. Короба можно сделать практически герметичными или высверлить отверстия для доступа воздуха в верхней и нижней торцевых сторонах.


    Несложные конструкции преградят дорогу пыли

    На скорую руку

    Если уж совсем нету времени на сооружение каких бы то ни было сушилок, обратитесь к опыту предков: разложите ягоды или фрукты на чистой поверхности, прикройте их сеткой или стеклом и спокойно занимайтесь неотложными делами. Не волнуйтесь, все просушится, проверено не одним поколением!


    Так тоже можно!

    А как сушите ягоды и фрукты-овощи вы? Почему предпочли именно этот способ, какие у него преимущества перед прочими?

    Еще больше идей самодельных сушилок вы найдете в подборке публикаций и вопросов по теме (не забывайте заглядывать в комментарии). Возможно, один из вариантов именно то, что вы ищете:

    • Универсальная сушилка для фруктов и овощей своими руками
    • Сушилка-самоделка: хозяйка готовит – фрукты сушатся
    • Как сделать самую простую и эффективную сушилку для фруктов своими руками?
    • Как построить сушилку для фруктов и овощей?
    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: