Как выбрать солнечную электростанцию для дома?

Как выбрать солнечную электростанцию для дома

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

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.

Источник: https://otlad.ru/svet/solnechnyie-elektrostanczii/

Выбор автономной солнечной электростанции для дома: виды систем и состав устройств

Наблюдая, как с каждым годом растут тарифы за использование энергоносителей, очень хочется стать энергонезависимым.

А понимая, что просто выключить рубильник, перейти жить в хижину, готовить еду на костре и наслаждаться морским закатом не получится, ведь зимы в большинстве регионов суровые, люди задумываются о решении этого вопроса, пытаясь применить альтернативные источники питания.

Вот тогда приходит на ум поставить солнечную электростанцию для дома.

Солнечные системы для дома – какие бывают, основные параметры

Для ознакомления можно сказать, что существуют системы трех типов:

1. К первому типу относят тепловые станции, где энергия излучения светила нагревает жидкостный теплоноситель – воду или антифриз;
2. Второй вид систем предполагает прямое нагревание лучами солнца воздушной массы, проходящей через так называемый солнечный экран;
3. Третий тип – наиболее универсальная система для преобразования мощности светового потока в электрическую энергию посредством фотоэлектрических панелей.

Касаясь ближе систем третьего вида, ведь солнечная электростанция для дома при правильном проектировании позволяет получить полную автономность, и этим более интересна, следует указать ее основные параметры:

• Номинальная мощность – зависит от количества панелей, входящих в комплект;
• Величина постоянного напряжения – обусловлена схемой соединения фотоэлектрических ячеек и параметрами заряжаемых аккумуляторов;
• Ресурс – это продолжительность жизни кремниевых элементов, которые могут быть построены на монокристалле или поликристалле.

Что входит в комплект системы солнечной электростанции

Солнечная электростанция для дома полной комплектации будет обеспечивать потребители электричеством даже ночью.

Схема работы солнечной электростанции для частного дома

В нее входит:

1. Набор панелей на основе кремниевых элементов – чем больше панелей, тем мощнее электростанция;
2. Контроллер – электронное устройство для контроля и регулирования подачи зарядного тока на аккумуляторные батареи (АКБ);
3. Блок АКБ – от их емкости и количества зависит продолжительность работы системы в периоды времени, когда панели не вырабатывают или ограничено вырабатывают ток.
4. Инвертор или преобразователь напряжения – электронный блок, трансформирующий постоянное напряжение панелей на переменное, с номиналом 220 вольт.

Панели солнечных батарей

Каждая панель – это модуль, состоящий из отдельных ячеек. Фотоэлектрическая ячейка, по сути, кремниевая пластина, которая может вырабатывать определенное количество электричества. Объединяя пластины вместе, добиваются необходимой мощности и напряжения, выдаваемого панелью.

Солнечная панель электростанции

Чем интенсивнее световой поток, тем большее число электронов может быть отдано кремнием, на этом основаны расчеты солнечной электростанции для дома в конкретном регионе. Средний неплохой показатель, когда с одного метра площади пластины можно взять 120 Вт.

Контроллер заряда аккумуляторов

Смысл контроллера – обеспечивать подачу оптимального зарядного тока на АКБ. Это связано с тем, что выработка электричества панелью нестабильна и очень зависит от освещенности.

Контроллер заряда аккумуляторов солнечной электростанции

Если соединить цепь напрямую без этого устройства, то может наблюдаться как медленный заряд, так и перезаряд источников питания.

Больший зарядный ток, нежели положено, даже вреднее для аккумулятора, так как ведет к снижению ресурса последнего.

Поэтому устройство индивидуально подбирают под блок батарей согласно их емкости. После полного заряда контроллер прекращает подачу тока на АКБ.

Батарея аккумуляторная

Блок батарей должен обязательно присутствовать в комплекте солнечной электростанции для дома, если это полностью автономная установка.

Аккумуляторы подстраховывают систему с наступлением пасмурных дней или полностью берут выработку энергии на себя ночью, когда кремниевые пластины перестают вырабатывать электрическую энергию.

Аккумуляторная батарея для солнечной электростанции

Чтобы понять, какое количество батарей нужно, производят расчет пиковой нагрузки, то есть, сколько электричества может понадобиться при одновременном включении максимально возможного количества приборов. АКБ могут быть установлены как на 12 В, так и на 24.

Без инвертора солнечная электростанция для дома не может обойтись.

Принцип действия его основан на генерации чередующихся положительных и отрицательных импульсов, схожих по строению с синусоидой. Эти импульсы потом подвергаются усилению до амплитуды стандартной сети.

Инвертор солнечной электростанции

Производя расчет мощности электростанции нужно учитывать, что часть мощности будет потрачена инвертором на процесс преобразования.

Разновидности систем

Есть два варианта солнечной электростанции для дачи или дома, которые можно реализовать у себя:

• Автономная система;
• Система по плану зеленого тарифа.

В первом случае потребитель чаще всего направлен на полный отказ от услуг электросети или устанавливает систему там, где нет возможности централизованного подключения. Такая альтернативная электростанция обязана содержать все составляющие элементы, о которых было рассказано выше.

Схема автономной солнечной электростанции

Второй вариант предполагает подключение к общей сети с целью продажи электричества государству. В этом случае нет необходимости приобретать контроллер и дорогостоящие аккумуляторные батареи.

Мощность панелей и продолжительность работы в сутки

Устраивая солнечную электростанцию для дома своими руками, нужно учитывать, что показатель мощности панелей в идеале определяется количеством фотоэлементов, образующих систему, реально же он зависит от следующих факторов:

1. Мощности светового потока.
2. Угла атаки лучей.
3. Чистоты модулей;
4. Температуры кремниевой пластины.

Продолжительность работы кремниевой панели ограничена световым днем. Станция, оснащенная аккумуляторами, дает энергию беспрерывно.

Как работает солнечная электростанция для дома

Альтернативная солнечная электростанция работает следующим образом:

• Фотоэлементы вырабатывают постоянный ток с напряжением 24 или 12 В;
• Контроллер подает этот ток на зарядку аккумуляторов и на инвертор;
• Инвертор преобразует ток из постоянного в переменный, с напряжением 220 В;
• Если мощность батарей падает (при заходе солнца), контроллер подает на инвертор напряжение с аккумуляторов.

Некоторые тонкости монтажа, через сколько окупятся затраты

При монтаже блоков солнечных панелей нужно учитывать, что:

1. Наилучшее расположение в пространстве — это Юг, Юго-Восток;
2. Оптимальный угол наклона — около 30 градусов;
3. Панели не должны быть затенены зданиями, деревьями;
4. Расстояние от панелей до АКБ и инвертора – минимальное;
5. АКБ должны быть защищены от мороза.

Устраивая солнечную электростанцию для дома 10 кВт, например, расчет по затратам идет приблизительно 1 кВт – 1000 у. е.

Процесс сборки солнечной электростанции для частного дома

Окупаемость можно посчитать, исходя из величины тарифов. Если продавать энергию государству по зеленому тарифу, система окупится за 5-7 лет.

Заключение

Задавая себе вопрос, как выбрать солнечную электростанцию для дома, нужно четко осознать, какие цели при этом преследуются.

Автономная система будет дорогой и практически не окупаема.

Продажа энергии государству намного выгоднее, но не гарантирует изменений по условиям приобретения электричества у частника.

: Сетевая солнечная электростанция 10кВт

Источник: https://bezopasnostin.ru/umnyj-dom/solnechnaya-elektrostantsiya-dlya-doma.html

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:

• Необходимо рассчитать электрическую мощность установленных приборов, потребляющих электрическую энергию;
• Следует рассчитать максимальное потребление энергии в час;
• Необходимо определить на какую продолжительность в течение года будет работать электростанция (сезонно или круглогодично);
• Узнать или определить из официальных источников информацию о солнечной активности в месте установки солнечной электростанции;

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.

• 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;
• Аккумуляторная батарея – является накопителем выработанной электрической энергии. Важно обратить внимание на температуру эксплуатации, уровень заряда и мощность, которые может выдержать устройство;
• 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.
• 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:

• Гибридная солнечная электростанция мощностью 1,88 кВт/ч — 314 798,00 рублей;
• Солнечная электростанция класса «Люкс» — от 412 000,00 рублей;
• 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:

• Поликристаллическая панель с мощностью 100 Вт — 2 шт.;
• Зарядный контроллер WS-MPPT30 30A 12/24В;
• Инвертор СибВольт 1512;
• Комплект из проводов;
• Коннекторы для панелей MC4;
• Монтажный набор с креплениями для солнечных панелей;
• 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:

• Модуль из поликристаллов мощностью 100 Ватт;
• Зарядный контроллер LandStar LS1024EU, 10А, 12/24В c USB;
• Накопительная батарея (GEL), Delta GX 12-100, 100Ач;
• Механизм для преобразования напряжения ИС2-12-300, 12В, 300 Вт;
• 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:

• Солнечная электростанция Дача «Свет-15W-M» – 4237,00 рублей;
• Солнечная электростанция Дача «Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P – 41000,00 рублей;
• 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:

• Экологическая безопасность;
• Возобновляемый источник энергии;
• Низкая себестоимость получаемой электроэнергии;
• Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данного типа электростанций относятся:

• Малая мощность вырабатываемой энергии;
• 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.

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайтеподписываться на канали ставить «палец вверх«, если статья Вам понравилась!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5e2b684f2b616959fd64342b/5e2b6f79e4fff000ae0b25f3

Расчёт солнечных батарей

Приветствую вас на сайте е-ветерок.ру, сегодня я хочу вам рассказывать о том сколько нужно солнечных батарей для дома или дачи, частного дома и пр. В этой статье не будет формул и сложных вычислений, я попробую донести всё простыми словами, понятными для любого человека. Статья обещает быть не маленькой, но я думаю вы не зря потратите своё время, оставляйте комментарии под статьёй.

Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей надо понимать на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).

Расчёт мощности солнечных батарей

Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать сколько энергии вы потребляете. Например если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч в месяц (показания можно посмотреть по счётчику электроэнергии), то соответственно вам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии. Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток. И выдают свою паспортную мощность только при наличие чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом.

При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше. В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать. При расчёте лучше брать рабочее время, при котором солнечные батареи работают почти на всю мощность, равным 7 часов, это с 9 утра до 4 часов вечера.

Панели конечно летом будут работать от рассвета до заката, но утром и вечером выработка будет совсем небольшая, по объёму всего 20-30% от общей дневной выработки, а 70% энергии будет вырабатываться в интервале с 9 до 16 часов. Таким образом массив панелей мощностью 1кВт (1000ватт) за летний солнечный день выдаст за период с 9-ти до 16-ти часов 7 кВт*ч электроэнергии, и 210кВт*ч в месяц. Плюс ещё 3кВт (30%) за утро и вечер, но пускай это будет запасом так-как возможна переменная облачность. И панели у нас установлены стационарно, и угол падения солнечных лучей изменяется, от этого естественно панели не будут выдавать свою мощность на 100%.

Я думаю понятно что если массив панелей будет на 2кВт, то выработка энергии будет 420кВт*ч в месяц. А если будет одна панелька на 100 ватт, то в день она будет давать всего 700 ватт*ч энергии, а в месяц 21кВт.

Неплохо иметь 210кВт*ч в месяц с массива мощностью всего 1кВт, но здесь не всё так просто

Во-первых не бывает такого что все 30 дней в месяце солнечные, поэтому надо посмотреть архив погоды по региону и узнать сколько примерно пасмурных дней по месяцам. В итоге наверно 5-6 дней точно будут пасмурные, когда солнечные панели и половины электроэнергии не будут вырабатывать. Значит можно смело вычеркнуть 4 дня, и получится уже не 210кВт*ч, а 186кВт*ч

Так-же нужно понимать что весной и осенью световой день короче и облачных дней значительно больше, поэтому если вы хотите пользоваться солнечной энергией с марта по октябрь, то нужно увеличить массив солнечных батарей на 30-50% в зависимости от конкретного региона.

Но это ещё не всё, также есть серьёзные потери в аккумуляторах, и в преобразователей (инверторе), которые тоже надо учитывать, об этом далее.

Про зиму я пока говорить не буду так-как это время совсем плачевное по выработке электроэнергии, и тут когда неделями нет солнца, уже никакой массив солнечных батарей не поможет, и нужно будет или питаться от сети в такие периоды, или ставить бензогенератор. Хорошо помогает также установка ветрогенератора, зимой он становится основным источником выработки электроэнергии, но если конечно в вашем регионе ветренные зимы, и ветрогенератор достаточной мощности.

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей

Примерно так выглядит солнечная электростанция внутри дома Ещё один пример установленных аккумуляторов и универсального контроллера для солнечных батарей

Самый минимальный запас ёмкости аккумуляторов, который просто необходим должен быть такой чтобы пережить тёмное время суток. Например если у вас с вечера и до утра потребляется 3кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии.

Если аккумулятор 12 вольт 200 Ач, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4кВт). Но аккумуляторы нельзя разряжать на 100%. Специализированные АКБ можно разряжать максимум до 70%, если больше то они быстро деградируют. Если вы устанавливаете обычные автомобильные АКБ, то их можно разряжать максимум на 50%. По-этому, нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.

Оптимальный запас еъёмкости АКБ это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10кВт*ч, то рабочая ёмкость АКБ должна быть именно такой. Тогда вы без проблем сможете переживать 1-2 пасмурных дня, без перебоев. При этом в обычные дни в течение суток аккумуляторы будут разряжаться всего на 20-30%, и это продлит их недолгую жизнь.

Ещё одна немаловажная делать это КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, который равен примерно 80%. То-есть аккумулятор при полном заряде берёт на 20% больше энергии чем потом сможет отдать. КПД зависит от тока заряда и разряда, и чем больше токи заряда и разряда тем ниже КПД. Например если у вас аккумулятор на 200Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250Ампер, и КПД отдачи энергии упадёт до 40-50%. Также если заряжать АКБ большим током, то КПД будет резко снижаться.

Также инвертор (преобразователь энергии 12/24/48 в 220в) имеет КПД 70-80%.

Учитывая потери полученной от солнечных батарей энергии в аккумуляторах, и на преобразовании постоянного напряжения в переменное 220в, общие потери составят порядка 40%. Это значит что запас ёмкости аккумуляторов нужно увеличивать на 40%, и так-же увеличивать массив солнечных батарей на 40%, чтобы компенсировать эти потери.

Но и это ещё не все потери. Существует два типа контроллеров заряда аккумуляторов от солнечных батарей, и без них не обойтись. PWM(ШИМ) контроллеры более простые и дешёвые, они не могут трансформировать энергию, и потому солнечные панели не могут отдать а АКБ всю свою мощность, максимум 80% от паспортной мощности. А вот MPPT контроллеры отслеживают точку максимальной мощности и преобразуют энергию снижая напряжение и увеличивая ток зарядки, в итоге увеличивают отдачу солнечных батарей до 99%. Поэтому если вы ставите более дешёвый PWM контроллер, то увеличивайте массив солнечных батарей ещё на 20%.

Расчёт солнечных батарей для частного дома или дачи

Если вы не знаете ваше потребление и только планируете скажем запитать дачу от солнечных батарей, то потребление считается достаточно просто. Например у вас на даче будет работать холодильник, который по паспорту потребляет 370кВт*ч в год, значит в месяц он будет потреблять всего 30.8кВт *ч энергии, а в день 1.02кВт*ч.

Также свет, например лампочки у вас энергосберегающие скажем по 12 ватт каждая, их 5 штук и светят они в среднем по 5 часов в сутки. Это значит что в сутки ваш свет будет потреблять 12*5*5=300 ватт*ч энергии, а за месяц «нагорит» 9кВт*ч.

Также можно почитать потребление насоса, телевизора и всего другого что у вас есть, сложить всё и получится ваше суточное потребление энергии, а там умножить на месяц и получится некая примерная цифра. Например у вас получилось в месяц 70кВт*ч энергии, прибавляем 40% энергии, которая будет теряться в АКБ, инверторе и пр. Значит нам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали примерно 100кВт*ч. Это значит 100:30:7=0,476кВт.

Получается нужен массив батарей мощностью 0,5кВт. Но такого массива батарей будет хватать только летом, даже весной и осенью при пасмурных днях будут перебои с электричеством, поэтому надо увеличивать массив батарей в два раза.

В итоге вышеизложенного в вкратце расчёт количества солнечных батарей выглядит так:

принять что солнечные батареи летом работают всего 7 часов с почти максимальной мощностью

посчитать своё потребление электроэнергии в сутки

Разделить на 7 и получится нужная мощность массива солнечных батарей

прибавить 40% на потери в АКБ и инверторе

прибавить ещё 20% если у вас будет PWM контроллер, если MPPT то не нужно

Пример: Потребление частного дом 300кВт*ч в месяц, разделим на 30 дней = 7кВт, разделим 10кВт на 7 часов, получится 1,42кВт. Прибавим к этой цифре 40% потерь на АКБ и в инверторе, 1,42+0,568=1988ватт. В итоге для питания частного дома в летнее время нужен массив в 2кВт. Но чтобы даже весной и осенью получать достаточно энергии лучше увеличить массив на 50%, то-есть ещё плюс 1кВт. А зимой в продолжительные пасмурные периоды использовать или бензогенератор, или установить ветрогенератор мощностью не менее 2кВт. Более конкретно можно рассчитать основываясь на данных архива погоды по региону.

Стоимость солнечных батарей и аккумуляторов

Цены на солнечные батареи и оборудование сейчас достаточно разнятся, одна и также продукция может по цене в разы отличаться у разных продавцов, поэтому ищите дешевле, и у проверенных временем продавцов. Цены на солнечные батареи сейчас в среднем 70 рублей за ватт, то-есть массив батарей в 1кВт обойдётся примерно в 70т.руб, но чем больше партия тем больше скидки и дешевле доставка.

Качественные специализированные аккумуляторы стоят дорого, аккумулятор 12в 200Ач обойдётся в среднем в 15-20т.рублей. Я использую вот такие акб, про них написано в этой статье Аккумуляторы для солнечных батарей Автомобильные в два раза дешевле, но их надо ставить в два раза больше чтобы они прослужили хотябы лет пять. А так-же автомобильные АКБ нельзя ставить в жилых помещениях так-как они не герметичны.

Специализированные при разряде не блолее 50% прослужат 6-10 лет, и они герметичные, ничего не выделяют. Можно купить и дешевле если брать крупную партию, обычно продавцы дают приличные скидки.

Остальное оборудование наверно индивидуально, инверторы бывают разные, и по мощности, и по форме синусоиды, и по цене. Так-же и контроллеры заряда могут быть как дорогие со всеми функциями, в том числе с о связью с ПК и удалённым доступом через интернет.

Источник: http://www.e-veterok.ru/095-solnehnye-batarei-vraschyot.php

Солнечная электростанция для частного дома

Если вы являетесь счастливым обладателем своего загородного дома или планируете его строительство, скорее всего, вам не раз приходилось задумываться над вопросами электроснабжения своего жилища.

Слишком часто бывает так, что мощность ближайшей подстанции не позволяет обеспечить всех желающих электроэнергией и связано это с тем, что степень изношенности многих подстанций сегодня высока, а аппетиты городов и посёлков постоянно увеличиваются в связи со строительством новых зданий и частных домов.

Лампочка горящая в полнакала, перепады и скачки напряжения, которые несут угрозу для всех бытовых приборов в доме, а то и вовсе отключение света. 

Столкнувшись в очередной раз со всеми недостатками централизованных сетей электроснабжения частного дома, мы поняли, что генерация своей собственной электроэнергии станет для нас наиболее разумным решением. Вариантов было несколько: дизель-генератор, ветровая или солнечная электростанции. От установки дизель-генератора отказались по понятным причинам – шумно, да и невозможно использовать дизель-генератор как основной источник электроэнергии.  Это решение больше для аварийных ситуаций.

Ветровая электростанция. Одним из главных критериев для ее установки  являются требования к ветру. Среднегодовая скорость ветра должна быть около 4.0-4.5 м/с., этого показателя должно быть достаточно для того, чтобы домашняя ветряная электростанция была выгодна в использовании. Среднегодовая скорость ветра в Псковской области достигает 2,0 м/с да и то в зимний период. В другие времена года эти значения были еще ниже. 

Для справки:
Среднегодовая или среднемесячная скорость ветра – это усредненный показатель, рассчитанный на основе 10-летних наблюдений. Скорость ветра измеряется на высоте 10 метров от поверхности земли. Эти показатели сильно отличаются в различных регионах страны и напрямую влияют на эффективность использования ветрогенераторов и электростанций на основе энергии ветра.

Солнечная электростанция. В основе расчета солнечной электростанции нужно учитывать два параметра. Это необходимая мощность потребления и количество солнечных дней в году. Исходя из этого необходимо сначала определить сколько понадобится электроэнергии, и сколько дней в году будет работать система. 

Инсоляция определяет количество солнечных дней в году. От этого будет зависеть мощность и количество электроэнергии, генерируемой солнечными батареями. Уровень инсоляции для Псковской области оставляет 3-3,5 кВт*ч/м2/сутки, что уже неплохо. Теперь посмотрим график распределения инсоляции в году.

Пиковые значения солнечных дней в году приходятся на май, июнь и июль. В зимний период солнца значительно меньше (данные взяты  для Псковской области, значения уровня инсоляции могут варьироваться от региона к региону). 

Вот такие исходные данные мы получили. И, при весьма скромном бюджете, решили всё-таки реализовать данный проект. Что у нас получилось, с какими трудностями пришлось столкнуться — читайте далее. 

Есть три основных типа солнечных электростанций: сетевые, автономные и гибридные.

Сетевая солнечная электростанция работает без аккумуляторов и используется для уменьшения оплаты за сетевую электроэнергию.  Принцип работы прост:  выработанную от солнца электроэнергию она направляет во внутреннюю сеть, из промышленной сети берется только недостающая мощность. 

Гибридная солнечная электростанция – это комбинированный тип сетевой и автономной солнечных электростанций. Днем солнечная энергия направляется во внутреннюю сеть, уменьшая потребление. Ночью система переходит на питание от промышленной сети или аккумуляторов. При отключении промышленной сети система работает как автономная солнечная электростанция  – энергоснабжение объекта не прерывается и осуществляется от солнечной и запасенной в аккумуляторах энергии. 

В нашем проекте была использована гибридная солнечная станция. Это позволило решить проблему малого количества солнечных дней в зимний период. Но главное – весь год мы теперь не зависели от некачественной сети. И при отсутствии в ней электричества, электроснабжение дома не прерывалось.

Принцип работы гибридной солнечной электростанции

Система состоит из трёх элементов: солнечные панели, аккумуляторы и гибридный инвертор.

Основа всего — гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергию «подмешивать» энергию, выработанную солнечными панелями.

Принцип работы таков: дом потребляет энергию от солнечных панелей, но при ее нехватке использует мощности внешней сети. Когда внешняя сеть отсутствует, гибридный инвертор переходит на автономную работу, при которой используется энергия солнечных панелей и энергия аккумуляторов.

Остановимся подробнее на каждом элементе солнечной электростанции.

Список оборудования получился следующим:

• Солнечная батарея 200Вт  — 4 шт;
• Гибридный солнечный инвертор SILA 3000M Plus  — 1 шт;
• Аккумулятор SunStonePower ML12-200 – 2 шт.

Дополнительное оборудование:

• 7 x Кабель солнечный 6 мм2 ( черный );
• 7 x Кабель солнечный 6 мм2 ( красный );
• 2 x Коннектор MC4 30A;
• 1 x Балансир заряда двух АКБ 12 Вольт;
• 1 x Коннектор МС4 Y-3;
• 3 x Диод шоттки МС4 10А;
• 1 x Перемычка для аккумуляторов 260/25 под болт М8;
• 2 x Перемычка для аккумуляторов 1500/25 под болт М8;
• 1 x Предохранитель ANL 200А;
• 1 x Держатель предохранителя ANL;
• 1 x УЗИП постоянного тока 2Р;
• 1 x Предохранитель FDS-32;
• 1 x Держатель предохранителя FDS-32.

Собирали систему самостоятельно.

Чаще всего, солнечные панели устанавливают на крышах домов, гаражей или хозяйственных построек. Эффективность производства электроэнергии при неправильной установке может сильно снижаться, поэтому необходимо учитывать следующие правила:

1. На солнечные батареи не должна падать тень от близлежащих зданий, деревьев или опор ЛЭП.
2. Летом панели должны быть повернуты на юг, зимой – на юго-восток.
3. Панели необходимо устанавливать на подвижные основания, за счет которых можно будет регулировать угол наклона.

Все четыре солнечные батареи  мы разместили на крыше надворной постройки. Место установки было выбрано неслучайно, так как солнечные панели нужно направить на  юг, чтобы они получали больше солнца в течение всего дня.

Перед установкой нужно тщательно продумать расположение компонентов солнечной электростанции. Протянуть провода от панелей до места расположения инвертора. Провода выбрали сечением 6 мм², так как по ним будет передаваться напряжение до 100 В и ток 25–30 А. Такой запас по сечению позволяет минимизировать потери на проводе.

Солнечные панели были собраны в две группы по две панели в каждой.

Группы панелей между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения — называются MC4. 

Коннектор MC4 30A

Подключение гибридного инвертора  производится с нижней стороны на клеммные колодки и винтовые зажимы:

Индикация — дисплей у инвертора LCD и дает полную информацию о состоянии и параметрах во время работы системы. На дисплее отображается схема работы, напряжение и частота входа и выхода по высокому напряжению, потребляемая мощность нагрузки, генерируемая мощность солнечных панелей, напряжение аккумуляторной батареи и потребляемый от нее ток.

Также, на передней панели выведены три светодиода для информирования о состоянии основных режимов работы инвертора.

Помимо органов управления, инвертор обеспечивает легкую и доступную настройку и визуализацию рабочих процессов через ПО, скачать которое можно на сайте производителя. Подключается инвертор к компьютеру через шнур (идет в комплекте поставки) к порту RS232. Если у вас нет данного порта, то нужно дополнительно приобрести переходник USB-RS232.

А вот здесь можно произвести точную настройку инвертора под Ваши задачи:

Этот комплект может выдать до 3 кВт мощности в автономном режиме. Если приобрести такой же инвертор, то можно нарастить мощность до 6 кВт на фазу.

Типовой состав потребителей:

• освещение 200 Вт до 5 часов в сутки;
• телевизоры 200 Вт до 5 часов в сутки;
• ноутбук и телефон 100 Вт до 5 часов в сутки;
• компьютер 300 Вт до 5 часов в сутки;
• холодильник 100 Вт до 24 часов в сутки;
• циркуляционный насос 100 Вт до 12 часов в сутки;
• стиральная машина 1000 Вт 1 час в сутки.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Тип	Солнечная электростанция SILA-V
Максимальная мощность	3 кВт
Выходное напряжение	220 Вольт
Общая емкость АКБ	2 x 200Ач
Тип АКБ	AGM, необслуживаемый
Срок службы АКБ	10 лет
Общая мощность солнечных батарей	4 x 200 Вт
Тип солнечных батарей	поликристаллический

И вот, все смонтировали. Переходим в режим настройки. Готовых вариантов работы данного инвертора предостаточно и любой сможет найти для себя самый подходящий режим работы. Для этого есть вполне подробная инструкция. Мы остановились на приоритете от солнечных панелей и АКБ. Также, при отсутствии внешней сети, система переходит на работу от инвертора. Таким образом, при увеличении емкости  АКБ и мощности солнечных панелей, у нас в автоматическом режиме получается экономить больше энергии. И чем больше заряжены АКБ, тем дольше система может работать автономно. 

Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года показал, что оно того стоило. Многократные отключения от внешней сети прошли для нас незаметно. А когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, мы обязательно в нем поучаствуем. Но это совсем другая история.

Экономика проекта

Источник: https://nag.ru/articles/article/105248/solnechnaya-elektrostantsiya-dlya-chastnogo-doma.html

Как подобрать солнечную электростанцию: готовые решения, принцип работы, как выбрать и установить своими руками (фото + видео-инструкция)

Преимущества солнечных электростанций заключаются в экологической чистоте и возможности экономить электроэнергию в быту. А также данный источник не зависит от общего электроснабжения.

Для того, чтобы подобрать конструкцию для дома, нужно учесть функциональные параметры. Важен также размер площади, которую она займет.

Солнечная батарея включает фотоэлементы, которые преобразуют энергию лучей в электричество или тепло.

Рассмотрим, как подобрать такой источник.

Что необходимо знать при подборе солнечной электростанции

Обязательному расчету и определению подлежат такие параметры и характеристики, как:

• максимальная потребляемая мощность;
• пусковая мощность;
• сколько требуется энергии в сутки;
• площадь для размещения;
• периоды, когда установка будет работать на протяжении года.

После этого можно приступать к выбору и приобретению элементов конструкции. По минимуму это будут следующие компоненты:

• Батареи из пластин фотоэлементов, преобразующих энергию солнца.
• Контроллер, ускоряющий заряд, обеспечивающий долговечность аккумулятора, а также сигнализирующий по поводу состояния.
• Аккумуляторы, сохраняющие выработанную энергию для применения.
• Инвертор (или преобразователь), превращающий постоянный ток в переменный 50 Гц и 220 В для питания приборов.

Чтобы посчитать пусковую и потребляемую мощность, а также нужный расход, нужно произвести умножение мощности потребителя (прибора) на часы его работы в течение суток. Данные от всех устройств складываются.

Характеристики солнечных электростанций, обеспечивающих все нужды хозяйства, это величина порядка 1700Вт*ч ежесуточно.

Аккумуляторы

Автономная солнечная электростанция потребует аккумуляторную батарею.

Применимы свинцово-кислотные AGM с небольшой ценой, значительным сроком службы. А также GEL с хорошей переносимостью нагрузок, устойчивостью к отрицательным температурам, но с большей стоимостью.

Для того, чтобы приборы служили дольше, следует соблюдать ряд правил.

• Хранение производится в заряженном виде. Особенно на морозе.
• Не нагревать более 30 градусов C.
• Заряжать на 15 %, а разряжать не ниже 50 %, как правило.

Предпочтительнее оказываются гелевые аккумуляторы. Их параметры: напряжение 24 В и емкость до 200 Ач (два, соединенных последовательно).

Определение солнечной активности

Москва (для примера) расположена на широте 55 градусов. Солнечная энергия имеет активность с марта до сентября. Это примерно 5 часов ежесуточно.

Нужное количество энергии делят на эту цифру. Получается мощность, необходимая для солнечной батареи. На случай паспортных дней применяют коэффициент 1,3, на который следует умножить полученную величину.

Для рассматриваемого случая это 1700Втч/5ч=340Вт. С коэффициентом — 442Вт. Таким образом, выбрав модуль по 230 Вт, приобретаем два таких.

Контроллер

Избранные модули имеют напряжение 29 В. Для них подходящим контроллером является MPPT. Он снабжен функцией отслеживания максимума мощности. А также может снижать напряжение. То есть, функционирует при различных параметрах напряжения на солнечных элементах и аккумуляторах.

Батарея фотоэлементов при максимальной мощности должна вдвое превышать этот параметр на комплекте батарей. Такое соотношение весьма желательно. Тогда КПД преобразования в контроллере выдаст максимум.

При выборе этой детали мощность солнечной батареи по паспорту делят на аккумуляторное напряжение. Получится ток зарядки по максимуму. Контроллер должен постоянно выдерживать это значение.

Есть модели с информационной индикацией или экраном, вторые — предпочтительнее. По расчету: 460Вт/24В=19А. То есть, приобретаем прибор от 20 А (максимальный рабочий ток).

Кабели

Фото и другие элементы солнечных электростанций нуждаются также в правильном подборе кабелей. Сечение должно быть достаточного диаметра, а изоляция — хорошего качества.

Есть специальные модели с двойной изоляцией для солнечных батарей. Он не реагирует на воздействие ультрафиолета и влаги. На крыше его можно укладывать безопасным образом.

Дополнительная комплектация

Рекомендуют включить в систему прибором, отключающим ее в защитных целях. Это УЗО (устройство защитного отключения). Также требуются автоматические выключатели для переменного и постоянного тока.

Рекомендуемые готовые системы

Фирма «ЭкоВольт» выпускает готовые электростанции, преобразующие энергию солнца. Всем параметрам, перечисленным выше, соответствует комплект «ЭкоПро+». Она может эксплуатироваться круглосуточно.

Специалисты фирм по производству комплексов помогают в сборке, монтаже, относительно правил установки и работы систем.

Как работает солнечная батарея

Принцип работы солнечных электростанций заключается в явлении фотоэффекта. Лучи падают на плоскость пластин с фотоэлементами.

Самый эффективный угол — 90 градусов. При этом кванты света способствуют высвобождению электронов из внешних оболочек атомов вещества, которым покрыта пластина.

Свободные элементарные частицы образуют ток. Электричество минует контроллер и накапливается в аккумуляторах. Затем используется для питания различных приборов.

Применение солнечных электростанций самое разнообразное по целям. Если не удастся обеспечить все нужды домашнего хозяйства, например, можно будет значительно сэкономить на расходе электроэнергии.

Фото советы как подобрать солнечную электростанцию

Вам понравилась статья? Поделитесь 😉  

Источник: https://electrikexpert.ru/kak-podobrat-solnechnuyu-elektrostanciyu/

Солнечная электростанция на дом 200 м2 своими руками

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не 2-3 часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно. Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своем примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома.

Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв могут посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я все это сам собираю.
Исходные данные: частный дом площадью около 200 м2 подключен к электросетям. Трехфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее.

Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение 6 дней подряд на период от 2 до 8 часов. Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что. Какие могут быть бонусы: Максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети.

Как бонус, после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть, начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать?

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку.

Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги. Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительство солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены ЗА деревом – таким образом, свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности. То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моем доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети. Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома.

По большому счету, их всего три, но бывают вариации. Расположу, по росту стоимости каждой системы.

Сетевая Солнечная Электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220В/380В в доме и потребляется домашними энергосистемами. Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть.

В случае отключения внешней электросети, солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества. Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети, работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счетчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счетчик посчитает, как потребленную, и за нее еще придется заплатить.

Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанции. Состоит из 4 элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор. Основа всего – это гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергии подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритезации потребляемой энергии.

В идеале, дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при ее недостатке, добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасенной в аккумуляторах. Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать.

Автономная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше 4 стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена ГидроЭлектроСтанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен – в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ. Такая электростанция легко трансформируется в гибридную, при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного – это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети. При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Аспекты подбора солнечной электростанции для дома

Интерес к альтернативным энергетическим системам возрастает от года в год. Возможность бесплатного получения электричества из природных источников — современный вид энергопотребления. Наряду с ветряными электростанциями широко используются солнечные электростанции для дома. Отличительной особенностью данных устройств являются фотоэлементы, улавливающие энергию солнечных лучей.

Устройство гелиосистемы

Помимо них в конструкцию могут входить дополнительные компоненты: солнечные коллекторы, резервные генераторы, контроллеры заряда и иные составляющие.

Это основные модули, составляющие основу гелиостанции.

• Модули, улавливающие энергию солнечных лучей;
• Аккумуляторы для накопления энергии;
• Инвертеры, преобразующие ток в переменный;

Солнечные модули являются основным компонентом гелиосистемы, они улавливают лучевые импульсы и преобразуют их в электроэнергию. Выбор определенного модуля зависит от вырабатываемой им мощности.

Инвертеры дают выработанному току переменную частоту, необходимую для потребления бытовыми приборами. Аккумуляторы энергии, выполняющие функцию накопительной системы, создают условия независимости электропитания при любых погодных условиях.

Обзор популярных моделей

Электростанция марки Солнечный дом

Электростанция Солнечный дом

• Мощность: 2 400 Вт;
• Мощность на пике: 5 000 Вт;
• Напряжение выходное: 220 Вольт;
• Мощность фотоэлементов: 480 Вт;
• Тип фотоэлементов: поликристаллические;
• Вместимость аккумуляторов: 400 А/час;
• Тип аккумулятора: GEL.

Данные солнечные автономные электростанции для дома обеспечивают объекты, не подключенные к центральным сетям, экологически чистой энергией. КПД — от 3,6 кВт/час ежедневно вне зависимости от пасмурной погоды. Гелиосистема отличается легкой настройкой и гарантией на долгий срок: фотоэлементы — до 26 лет, аккумуляторы — до 10 лет. В комплектации — две фото панели, инвертор с контроллером, два гелевых аккумулятора, комплект проводов и щит. Цена солнечной автономной электростанции для дома — 104 543 рубля.

Солнечная станция Geleomaster

Электростанция Geleomaster

• Мощность: 1 — 10 кВт;
• Напряжение выходное: 220 Вольт;
• Мощность фотоэлементов: 150 Вт;
• Вместимость аккумуляторов: 150 А/час;
• Тип аккумулятора: GEL;
• Цена: 38 560 рублей.

Данная гелиосистема накапливает энергию в светлое время суток и распределяет ее согласно заданным параметрам контроллера. Также контроллер следит за уровнем наполнения аккумуляторов и не допускает их полной разрядки. Особенностью современных солнечных электростанций является накопление энергии солнца даже в зимнее и дождливое время.

Станция Сад (Смарт)

• Мощность: 6 кВт;
• Фотоэлементы: 600 Вт;
• Вместимость аккумуляторов: 1300 Вт/час;
• Тип аккумулятора: GEL;
• Цена: 36 360 рублей.

Данная гелиостанция предназначена для питания энергией садовых домиков и обеспечения освещением участков. Силы аппарата хватает на зарядку компьютерной техники, холодильника, светоприборов, телефонов и телевизоров. Также можно подключать садовые электроинструменты, насосы и прочий инвентарь. Пиковая мощность — до 900 Вт. В зимний период станция вырабатывает около 500 кВт/час, а летом обеспечит энергией до 1 500 кВт/час.

Как выбрать надежную электростанцию для дома

На что обратить внимание при подборе нужной электростанции:

• Вы должны знать показатель максимальной потребляемой энергии бытовыми приборами одномоментно с учетом прибавки на пусковую мощность. В соответствии с этим подбирается тип фотоэлементов электростанции.
• Вы должны рассчитать максимальную суточную нагрузку потребления энергии (в Вт/час).
• При выборе готовых солнечных электростанций нужно учитывать время использования агрегата: круглогодично или сезонно.
• Также вы должны заранее поинтересоваться у местной метеослужбы о среднегодовой и среднемесячной гелио активности.
• Выбор фотоэлементов зависит от показателей суммарной потребляемой энергии.
• При выборе аккумуляторов после расчета солнечной электростанции для дома обратите внимание на низкий показатель уровня саморазряда: модуль должен сохранять энергию минимум четыре дня. Наиболее подходящими являются аккумуляторы GEL. Их особенность — неприхотливость в сложных условиях эксплуатации. Они меньше подвержены воздействию неблагоприятных моментов, чем аккумуляторы AGM.
• Выбор инвертора зависит от количества приборов с высокой пусковой мощностью. Если таких приборов много, то следует подобрать синусоидный инвертор, причем, мощность инвертора должна перекрывать пусковую мощность приборов. Допустим, одномоментно потребляемая мощность — 600 Вт при максимальной пусковой в 2 000 Вт, следовательно, вы подбираете инвертор с показателем постоянной величины 650 Вт и пусковой — больше 2 000 Вт.
• Для правильного выбора контроллера необходимо разделить мощность фотоэлементов (батарей) на напряжение аккумуляторов. В этом случае мы получим максимальный показатель зарядного рабочего тока, который должен выдерживать контроллер.

В целях безопасности эксплуатации солнечных электростанций рекомендуется приобретать кабели с двойной изоляцией. Не помешает приобрести опцию защитного отключения в аварийных случаях и переключатели тока в режиме постоянный/переменный.

Необходимые расчеты

Чтобы обеспечить все бытовые электрические приборы энергией, необходимо сделать расчет солнечной электростанции. Суммарная сила потребления тока приборами не должна превышать вырабатываемое генератором количество энергии.

Смотрим видео, особенности выбора электростанции:

Составьте список всех потребителей энергии в вашем доме, и укажите их мощность.

При расчете следует учитывать пусковую величину электротехники. При запуске некоторых приборов (компрессор, холодильник) пусковая мощность превышает номинальную в пять-шесть раз. Для экономии энергии не допускайте одномоментного включения приборов с высокой пусковой величиной.

Выясните, какое количество времени работают ваши электроприборы. После этого определите средний показатель потребления энергии в сутки. Для этого умножьте номинальную мощность электрического прибора на рабочее время. К примеру, 100 Вт х 3 часов = 300 Вт/ч. Получается, что прибор потребляет 300 Вт энергии в день. Затем сложите все показатели, и вы получите среднесуточное потребление электротока.

Смотрим видео, производим расчет системы:

Узнайте в местном метеоцентре о среднем количестве энергии солнца, на которое можно рассчитывать при работе домашней солнечной электростанции. Вам нужны данные о среднегодовой и среднемесячной гелио активности, а именно, о самых низких ее показателях. Среднегодовые показатели позволят вам определить примерный месячный расход энергии.

Теперь нужно определить, сколько фото модулей вам необходимо. Для этого разделите показатель потребления энергии на производимую мощность фото модуля. Если мощность модуля не перекрывает необходимое потребление энергии, нужно приобретать две или три батареи. При покупке солнечной электростанции для вашего дома учитывайте, что ее мощность должна перекрывать потребность в энергии.

Особенности монтажа

При монтаже гелиостанции нужно учитывать наличие фотоэлементов. Батареи необходимо устанавливать таким образом, чтобы на них попадали солнечные лучи под прямым углом. В этом случае вы повысите КПД электростанции. Угол отклонения от перпендикуляра не должен превышать отметку в +15%, с учетом перемещения солнечного диска.

Для круглогодичного использования гелиостанции угол отклонения определяется положением географической широты. В летний период необходимо переместить угол отклонения на отметку «минус 15%» к географической широте.

Итог

Выбор и установку солнечной электростанции для дома лучше доверить профессионалам. Для лучшей производительности требуются определенные знания, иначе система будет работать не качественно. Приобретение фотоэлектрической системы должно согласовываться с уровнем потребления энергии в конкретном случае. Необходимые расчеты вам поможет сделать специалист.

Источник: http://GeneratorVolt.ru/alternativnye-istochniki/aspekty-podbora-solnechnojj-ehlektrostancii-dlya-doma.html