Перевести свой дом на солнечную энергию не составляет труда

Сам себе мастер

Популярные статьи

Опыт перевода дома на солнечную энергию в России

Место действия Россия, Калининград.

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

Решил я сделать у себя в доме солнечную электростанцию и научиться полностью обеспечивать себя электричеством. Плана сэкономить или заработать, как делают это немцы, я себе не ставил.

Мне просто понравилась идея жить на солнечной энергии. Ну и проект показался мне интересным.Дом у меня находится в городе. Перебоев с электричеством не случается, ну или крайне редко. Необходимости в резервном генераторе нет. Но ведь интересно попробовать, может ли дом жить полностью автономно на солнечной энергии в нашей полосе.

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

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

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

Для реализации проекта в Калининграде я выбрал одну компанию. Кстати, совершенно не ошибся. Ребята оказались профессиональными и честными. А еще, когда курс евро полез в гору в конце прошлого года, они сами предложили фиксировать низкий курс для завершения проекта.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

После изучения кучи обзоров я выбрал Yingli YL270C-30b монокристалы Grade A с КПД 17.2%. Увеличение числа пластин привело к увеличению инвертора; странно, да. С инвертором я долго не выбирал. По совету Кристофа и Фетисова я выбрал лидера немецкого рынка компанию SMA и устройство Sunny Boy 5000TL.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

днем, гонял батареи лишними циклами.

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

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

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

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

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

Читайте также:  Самодельный водонагреватель - видео инструкция

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

У меня теперь есть новая привычка. В командировках я открываю мобильное приложение, чтобы узнать был ли солнечным день в Калининграде или нет. И по выработке солнечной энергии и графику я уже представляю, было ли небо безоблачным, с редкими облаками или шел дождь. В момент публикации этой статьи на улице солнечно и дом работает в плюс на 1.8 кВт. Минус, в данном случае означает плюс.

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

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Как перевести свой дом на ВИЭ

Экология потребления.Усадьба:Практические советы для тех, кто хочет сделать свой дом независимым от внешних источников энергии.

Если у вас есть загородный участок, который не подключен к общей электросети, то ветряк или солнечная панель могут стать для вас настоящим спасением: автономность электроустановок на ВИЭ – их огромное преимущество. Однако надо осознавать, что эффективность оборудования (как экономическая, так и производственная) сильно зависит от условий его эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Особенность ВИЭ-установок в том, что они не гарантируют постоянные объемы выработки электроэнергии. Летом из-за высокой инсоляции более эффективны солнечные панели, зимой из-за сильного ветра эффективнее ветряки. Преимущества солнечных панелей в том, что они бесшумны и почти не требуют обслуживания. При этом мини-СЭС не могут обеспечить постоянную выработку в течение года, а их производительность зависит от района размещения. Кроме того, панели занимают много места. Плюсы ветрогонераторов в том, что они могут вырабатывать электроэнергию круглосуточно. Однако они шумят, их производительность зависит от скорости ветра в месте размещения, то есть от наличия природных и искусственных преград и высоты монтажа лопастей.

Что учитывать

При выборе модели ветроустановки необходимо учитывать параметры каждого из ее ключевых элементов: собственно ветрогенератор, батарея аккумуляторов, контроллер зарядки аккумуляторов и инвертор.

С учетом непостоянной силы ветра нужно выбрать ветроустановку с запасом мощности в расчете на безветренные дни. При этом необходимо просчитать, сколько вам понадобится аккумуляторов для компенсации штиля (вообще, чем больше емкость аккумуляторов, тем лучше – так они меньше разряжаются). Например, если ветер дует со скоростью выше 5 м/с (минимальная эффективная скорость ветра) лишь два дня в неделю, при потреблении 2 кВт∙ч в сутки (среднее ежедневное энергопотребление жителя России), нужен ветрогенератор, который за два ветреных дня обеспечит дом электроэнергией, а аккумуляторы запасут 10 кВт∙ч. А для этого понадобится 4–5 аккумуляторов емкостью 60 А/ч.

С солнечными батареями дело обстоит несколько сложнее. Фотоэлектрические (солнечные) панели в зависимости от материала делятся на два типа и обладают разной эффективностью. Панели из монокристаллического кремния имеют КПД 17-20%, из поликристаллического и аморфного кремния – менее 10%. Поликристаллические модули дешевле, но они не могут похвастаться высокой надежностью: через несколько лет их эффективность сведется к нулю.

Главное, на что следует обратить внимание при выборе солнечных панелей, – это качество элементов в модуле. Существует три основные степени качества солнечных элементов. Grade A – после ускоренного теста старения (PID test) снижение мощности элементов составляет не более 5%, то есть элементы продолжают выдавать более 95% от своего номинала.

В солнечных элементах с маркировкой Grade B после ускоренного теста старения мощность элементов снижается не более чем на 30%, то есть элементы продолжают выдавать более 70% от своего номинала. Маркировка Grade C означает, что после ускоренного теста старения снижение мощности элементов составляет более 30%, то есть элементы продолжают выдавать менее 70% от своего номинала.

Закрепить панели на крыше можно самостоятельно (хотя компании, устанавливающие такое оборудование, как правило, предлагают услугу по его монтажу), главное – ориентировать их на юг, откуда к нам прилетает больше фотонов. При этом нужно предусмотреть возможность наклона панелей. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Как перевести свой дом на ВИЭ

Экология потребления.Усадьба: При условиях дефицита электроэнергии на загородных участках, установки ВИЭ будут наилучшим выходом.

Если у вас есть загородный участок, который не подключен к общей электросети, ветряк или солнечная панель могут стать для вас настоящим спасением: автономность электроустановок на ВИЭ – их огромное преимущество. Однако надо осознавать, что эффективность оборудования (как экономическая, так и производственная) сильно зависит от условий его эксплуатации.

П люсы и минусы

Особенность ВИЭ-установок в том, что они не гарантируют постоянные объемы выработки электроэнергии. Летом из-за высокой инсоляции более эффективны солнечные панели, зимой из-за сильного ветра эффективнее ветряки. Преимущества солнечных панелей в том, что они бесшумны и почти не требуют обслуживания.

При этом мини-СЭС не могут обеспечить постоянную выработку в течение года, а их производительность зависит от района размещения. Кроме того, панели занимают много места. Плюсы ветрогонераторов в том, что они могут вырабатывать электроэнергию круглосуточно. Однако они шумят, их производительность зависит от скорости ветра в месте размещения, то есть от наличия природных и искусственных преград и высоты монтажа лопастей.

Что учитывать

При выборе модели ветроустановки необходимо учитывать параметры каждого из ее ключевых элементов: собственно ветрогенератор, батарея аккумуляторов, контроллер зарядки аккумуляторов и инвертор.

С учетом непостоянной силы ветра нужно выбрать ветроустановку с запасом мощности в расчете на безветренные дни. При этом необходимо просчитать, сколько вам понадобится аккумуляторов для компенсации штиля (вообще, чем больше емкость аккумуляторов, тем лучше – так они меньше разряжаются).

Например, если ветер дует со скоростью выше 5 м/с (минимальная эффективная скорость ветра) лишь два дня в неделю, при потреблении 2 кВт∙ч в сутки (среднее ежедневное энергопотребление жителя России), нужен ветрогенератор, который за два ветреных дня обеспечит дом электроэнергией, а аккумуляторы запасут 10 кВт∙ч. А для этого понадобится 4–5 аккумуляторов емкостью 60 А/ч.

С солнечными батареями дело обстоит несколько сложнее. Фотоэлектрические (солнечные) панели в зависимости от материала делятся на два типа и обладают разной эффективностью. Панели из монокристаллического кремния имеют КПД 1720%, из поликристаллического и аморфного кремния – менее 10%. Поликристаллические модули дешевле, но они не могут похвастаться высокой надежностью: через несколько лет их эффективность сведется к нулю.

Главное, на что следует обратить внимание при выборе солнечных панелей, – это качество элементов в модуле. Существует три основные степени качества солнечных элементов. Grade A – после ускоренного теста старения (PID test) снижение мощности элементов составляет не более 5%, то есть элементы продолжают выдавать более 95% от своего номинала.

В солнечных элементах с маркировкой Grade B после ускоренного теста старения мощность элементов снижается не более чем на 30%, то есть элементы продолжают выдавать более 70% от своего номинала. Маркировка Grade C означает, что после ускоренного теста старения снижение мощности элементов составляет более 30%, то есть элементы продолжают выдавать менее 70% от своего номинала.

Закрепить панели на крыше можно самостоятельно (хотя компании, устанавливающие такое оборудование, как правило, предлагают услугу по его монтажу), главное – ориентировать их на юг, откуда к нам прилетает больше фотонов. При этом нужно предусмотреть возможность наклона панелей.

Где взять?

Бытовые установки, использующие ВИЭ, доступны любому желающему. Буквально в три клика вы найдете подходящий по цене и характеристикам комплект. Например, сервис «Яндекс.Маркет» выдает 19 предложений о продаже ветрогенераторов с ценами от 32 016 (Exmork 300 Вт, 12 вольт) до 394 680 рублей (МАП Энергия 5/7 kWt-48Vdc LOW WIND). Предложений о продаже солнечных батарей в том же «Яндекс.Маркете» меньше (нужно потратить время, чтобы просто найти такую категорию товаров), а цены начинаются от 10 791 рубля (Exmork ФСМ-160М 160 ватт 12В Моно). Тем не менее такие системы тоже есть в Интернете. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Альтернативная энергия Альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, энергетические ресурсы планеты.

Расчет солнечной электростанции для дома

Солнечная система с аккумуляторами может питать много приборов при условии, что их энергопотребление не превышает количество энергии, произведенной генератором. Поэтому необходимо правильно определить мощность системы. Первый шаг в этом направлении – составление спецификации, т.е. технического описания системы.

Для расчета солнечной системы, вам пригодится on-line калькулятор на нашем сайте – Расчет солнечных батарей . При проектировании домашней фотоэлектрической системы сначала нужно составить список всех электроприборов в доме, выяснить их потребляемую мощность и внести в список.

В таблице внизу даны для справки данные о средней потребляемой мощности некоторых приборов. Однако необходимо помнить, что это всего лишь приблизительные оценки. Чтобы рассчитать потребляемую мощность (E) системы с инвертором (для приборов переменного тока), нужно внести поправку (умножить среднее потребление на поправочный коэффициент, чтобы получить общую мощность). Так же для того, чтобы учесть потери в инверторе необходимо полученную мощность потребителей умножить на 1,2. Такие приборы, как холодильник, компрессор в момент пуска потребляют мощность в 5-6 раз больше паспортной, поэтому инвертор должен кратковременно выдерживать мощность в 2-3 раза выше номинальной мощности. Если потребителей с высокой мощностью достаточно много, но работают они очень редко, это может привести к тому, что у нас получится система с огромной выходной мощностью инвертора, как результат, очень дорогого. Тогда необходимо предусмотреть, чтоб не происходило одновременного включения таких приборов, это удешевит систему.

Читайте также:  Как приготовить «Донскую уху» на костре: классический рецепт

Пример:

Нагрузка переменного тока

Во-вторых, нужно оценить, сколько времени в течение дня используются те или другие электроприборы. К примеру, лампочка в гостиной горит 10 часов в сутки, а в кладовой – только 10 минут. Запишите эти данные во вторую колонку в следующей таблице. Потом составьте третью колонку, в которую впишите ежедневную потребность в энергии. Чтобы ее определить, нужно умножить мощность прибора на время его работы, например: 20 Вт x 4 часа = 80 Вт·ч. Запишите полученное число в третью колонку – это и есть ваше общее энергопотребление в день.

Кол-во часов работы в день

Энергопотребление в день, Вт·ч

Далее необходимо определить количество солнечной энергии, на которое можно рассчитывать в данной местности. Обычно эти данные можно получить у местного поставщика солнечных батарей или на гидрометеостанции. Важно учитывать два фактора: среднегодовую солнечную радиацию, а также ее среднемесячные значения при наихудших погодных условиях (см. более подробную информацию в статье Солнечная инсоляция – справочные таблицы ).

Средний месячный уровень солнечной радиации в городах Украины (кВт/ч/м.кв./день)

Среднее значение за последние 22 года

Средн годовое значение

Киев, широта 50.5 N, Долгота 30.5 E

Львов, Широта 49.5 N, Долгота 24 E

Харьков, Широта 49.59 N, Долгота 46.13 E

Одеса, Широта 46.30 N, Долгота 30.46 E

Тернополь, Широта 49.33 N, Долгота 25.5 E

Ялта, Широта 44.29 N, Долгота 34.9 E

Ужгород, Широта 48.37 N, Долгота 22.18 E

Хмельницкий, Широта 49.25 N, Долгота 27.00 E

Днепропетровск, Широта 48.36 N, Долгота 34.58 E

С помощью первого значения фотоэлектрическую систему можно рассчитать в соответствии со среднегодовой солнечной радиацией, то есть в некоторые месяцы будет больше энергии, чем требуется, а в другие – меньше. Если вы руководствуетесь второй цифрой, у вас всегда будет как минимум достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей, кроме разве что чрезвычайно продолжительных периодов плохой погоды.

Теперь можно подсчитать номинальную мощность фотоэлектрического модуля.

Взяв из таблиц значение солнечной радиации за интересующий нас период и разделив его на 1000, получим так называемое количество пикочасов, т.е., условное время, в течении которого солнце светит как бы с интенсивностью 1000 Вт/м2.

Модуль мощностью Рw в течении выбранного периода выработает следующее количество энергии: W = k Pw E / 1000, где Е – значение инсоляции за выбранный период, k- коэффициент равный 0,5 летом и 0,7 в зимний период. Он делает поправку на потерю мощности солнечных элементов при нагреве на солнце, а также учитывает наклонное падение лучей на поверхность модулей в течении дня. Разница в его значении зимой и летом обусловлена меньшим нагревом элементов в зимний период.

Исходя из суммарной мощности потребляемой энергии и приведенной выше формулы – легко рассчитать суммарную мощность модулей. А зная ее, простым делением ее на мощность одного модуля, получим количество модулей.

Используя фотомодули разной мощности – 50 Вт, 70 Вт, 80 Вт, 100 Вт, 150 Вт и т.д,, можно построить генератор с необходимой нам установленной мощностью. Если потребность в энергии составляет, например, 84 Вт, лучше всего ей соответствует система из двух модулей по 50 Вт. Если же общая мощность модулей сильно отличается от вашей расчетной величины, придется пользоваться либо недостаточно мощным, либо слишком мощным генератором. В первом случае солнечная батарея не сможет удовлетворить общую потребность в энергии. Вам решать, устроит ли вас частичное обеспечение ваших потребностей. Во втором случае у вас будет избыток электроэнергии.

Определение емкости аккумуляторной батареи зависит от потребности в энергии и от количества фотоэлектрических модулей – от зарядного тока. Так как в подавляющем большинстве случаев используются свинцовые батареи, изготовленные по разным технологиям – AGM, gel, то для них оптимальным является 10% зарядный ток. В примере с ФМ 90 Вт минимальная емкость батареи составит 60 ампер-час (А·ч), а оптимальная – 100 А·ч. Такая батарея сможет сохранять 1200 Вт·ч при 12 В. Этого достаточно для электроснабжения, когда дневное потребление энергии составляет 280 Вт·ч.

В прошлом почти во всех фотоэлектрических системах использовалось постоянное напряжение 12 В. Широко применялись приборы на 12 В, питавшиеся прямо от батареи. Теперь, с появлением эффективных и надежных инверторов, все чаще в аккумуляторах используется напряжение 24 и 48 В. В настоящее время напряжение электрической системы определяется дневным поступлением энергии в течение дня. Системы, производящие и потребляющие менее 1000…1500 Вт·ч в день, лучше всего сочетаются с напряжением в 12 В. Системы, производящие 1000–3000 Вт·ч в день, обычно используют напряжение 24 В. Системы, производящие более 3000 Вт·ч в день, используют 48 В.

Напряжение в системе – это очень важный фактор, который влияет на параметры инвертора, средств управления, зарядного устройства и электропроводки. Однажды купив все эти компоненты, их трудно заменить. Некоторые компоненты системы, например, фотомодули, можно переключить с 12 В на более высокое напряжение, другие – инвертор, проводка и средства контроля – предназначены для определенного напряжения и могут работать только в его рамках.

В аккумуляторе накапливается энергия, выработанная солнечным модулем. В качестве компонента домашней солнечной энергетической установки, аккумулятор выполняет три задачи: * Покрывает пиковую нагрузку, которую не могут покрыть сами фотоэлектрические модули (резервный запас). * Дает энергию в ночное время (кратковременное хранение). * Компенсирует периоды плохой погоды или слишком высокого энергопотребления (среднесрочное хранение).

Наиболее доступные по цене и имеющиеся во всем мире, автомобильные аккумуляторы. Однако они предназначены для передачи большого тока в течение короткого промежутка времени. Они плохо выдерживают продолжительные циклы зарядки-разрядки, типичные для солнечных систем, а так же имеют достаточно высокий саморазряд. Промышленность выпускает разнообразные аккумуляторные батареи для систем резервного питания, в том числе т.н. солнечные аккумуляторы, которые отвечают данным требованиям. Их главная особенность – низкая чувствительность к работе в циклическом режиме и низкий саморазряд.

Для большой фотоэлектрической системы емкости одного аккумулятора может оказаться недостаточно. Тогда можно параллельно подключить несколько аккумуляторов, соединив все положительные и все отрицательные полюса между собой. При зарядке аккумулятор выделяет потенциально взрывоопасные газы. Поэтому нужно остерегаться открытого огня. Однако выделение газов незначительное, особенно если используется регулятор заряда; так что риск не превышает обычного, связанного с использованием аккумулятора в автомашине. И все же аккумуляторы нуждаются в хорошей вентиляции. Поэтому не стоит накрывать их и прятать в ящики.

Емкость аккумулятора указывается в ампер-часах. К примеру, аккумулятор на 100 А·ч и 12 В может сохранять 1200 Вт·ч (12 В x 100 А·ч). Однако емкость зависит от продолжительности процесса зарядки или разрядки. Период подзарядки указывают как индекс емкости C, например, “C10” для 10 часов. Отметим, что производители могут изготавливать аккумуляторы для разных базовых периодов разряда.

При хранении энергии в аккумуляторе определенное ее количество в процессе преобразования и хранения теряется. Эффективность автомобильных батарей составляет около 75%, тогда как специализированные аккумуляторы имеют несколько лучшие показатели – 80…85%. Так же со временем теряется часть емкости аккумулятора при каждом цикле заряд-разряд, пока не снижается настолько, что его приходится заменять. Специализированные аккумуляторы для систем резервного питания служат значительно дольше, чем мощные автомобильные, срок службы которых составляет всего 2-3 года против 8-10.

Важно, чтобы размер батареи позволял хранить энергию как минимум в течение 4 дней. Представим себе систему, которая потребляет 2400 Вт·ч в день. Разделив эту цифру на напряжение 12 вольт, получим дневное потребление 200 А·ч. Значит, 4 дня хранения равняются: 4 дня x 200 А·ч в день, равно 800 А·ч. Если используется свинцовая батарея, к этой цифре нужно прибавить 20%, а лучше 30…50%, чтобы аккумулятор никогда не разряжался полностью. Значит, емкость нашего идеального свинцового аккумулятора составляет минимально 1000 А·ч. Если же используется кадмиево-никелевая или железо-никелевая батарея, дополнительные 20…50% емкости не требуются, т.к. щелочным аккумуляторам не вредит регулярная полная разрядка. Также при выборе АКБ мы не рассматривали влияние температуры внешней среды (особенно отрицательных температур) на емкость аккумуляторов, что немного бы усложнило расчеты, но как показывает практика обычно АКБ размещают в отапливаемом помещении и соответственно поправка на температуру не существенна.

Внимание: Аккумуляторные батареи должны быть одного производителя, одной емкости, с одинаковым сроком изготовления – с одной партии поставки.

Аккумулятор прослужит весь свой заявленный срок только в том случае, если он используется вместе с качественным контроллером заряда, который защищает батарею от чрезмерной зарядки и глубокой разрядки. Если батарея полностью заряжена, регулятор снижает уровень тока, вырабатываемого солнечным модулем до величины, компенсирующей саморазряд. И наоборот, регулятор прерывает поставку энергии на потребляющие приборы, когда аккумулятор разряжается до критического уровня. Таким образом, внезапное прекращение энергоснабжения может быть вызвано не поломкой в системе, а результатом действия этого защитного механизма.

Контроллеры заряда – электронные устройства, которые оборудованы предохранителями для предотвращения повреждения регулятора и других компонентов системы. Среди них – предохранители против короткого замыкания и изменения полярности (когда перепутаны полюса «+» и «-»), блокировочный диод, который препятствует разрядке батареи в ночное время. Так же они оборудованы разнообразными индикаторами – светодиодами, более продвинутые модели – LCD-дисплеями, которые отмечают состояние работы, режимы и поломки системы. В некоторых моделях отмечается уровень зарядки батареи, хотя его весьма трудно определить с точностью.

Инвертор превращает постоянный ток низкого напряжения в стандартный переменный (220 В, 50 Гц). Инверторы бывают от 250 Вт до свыше 8000 Вт. Инверторы мощностью 3000 Вт и выше зачастую способны работать до нескольких шт. в параллельном подключении, увеличивая общую выходную мощность в соответствующее количество раз. Так же их можно объединять для построения 3-фазной сети. Электричество, вырабатываемое современными синусоидальными инверторами, отличается лучшим качеством, чем то, которое поступает к вам домой из местной энергосистемы. Существуют также “модифицированные” синусоидальные инверторы – они не так дороги, но при этом пригодны для большинства домашних задач. Они могут создавать небольшие помехи, “шум” в электронном оборудовании и телефонах. Инвертор также может служить “буфером” между домом и коммунальной энергосистемой, позволяя продавать избыток электроэнергии в общую электросеть.

При совместной работе фотоэлектрические системы и другие генераторы электроэнергии могут удовлетворять более разнообразный спрос на электричество с большим удобством и при меньших затратах, чем по отдельности. Когда электричество нужно непрерывно или возникают периоды, когда его нужно больше, чем может выработать одна только фотобатарея, ее может эффективно дополнить генератор. В дневные часы фотоэлектрические модули удовлетворяют дневную потребность в энергии и заряжают аккумулятор. Когда аккумулятор разряжается, дизель-генератор (либо бензиновый, или газовый) включается и работает до тех пор, пока батареи не подзарядятся. В некоторых системах генератор восполняет недостаток энергии, когда потребление электричества превышает общую мощность фотомодулей и аккумуляторов. Системы, в которых используются разнотипные электрогенераторы, объединяют в себе преимущества каждого из них. Двигатель-генератор вырабатывает электричество в любое время суток. Таким образом, он представляет собой резервный источник питания для дублирования фотоэлектрических модулей, зависящих от погоды. С другой стороны, фотоэлектрический модуль работает бесшумно, не требует ухода и не выбрасывает в атмосферу загрязняющие вещества. Комбинированное использование фотоэлементов и генераторов способно снизить первоначальную стоимость системы. Если резервной установки нет, фотоэлектрические модули и аккумуляторы должны быть достаточно большими, чтобы обеспечивать питание ночью.

Однако, использование двигателя-генератора в качестве резерва означает, что для обеспечения потребности в электричестве требуется меньшее количество фотоэлектрических модулей и батарей. Присутствие генератора делает проект системы более сложным, но управлять ею все равно достаточно легко. На самом деле современное электронное управление инверторов позволяет этим системам работать в автоматическом режиме. Инверторы можно запрограммировать на автоматическое переключение либо на генератор, либо на подзарядку батарей, либо комбинацию этих функций. Кроме двигателя-генератора, можно использовать электричество от ветроустановки, малой ГЭС или от другого источника, формируя, таким образом, гибридную электростанцию необходимого размера.

Лучший способ избежать ненужных потерь – использование соответствующих электрических кабелей и правильное их подключение к приборам. Кабель должен быть максимально коротким. Провода, соединяющие различные приборы, должны иметь площадь поперечного сечения не менее 4…6 мм2. Чтобы падение напряжения не превышало 3%, кабель между солнечным модулем и аккумулятором должен иметь поперечное сечение 0,35 мм2 (12-вольтная система) или 0,17 мм2 (24 В) на 1 метр на один модуль. То есть, кабель длиной 10 м для двух модулей должен быть не тоньше: 10 x 2 x 0,35 мм2 = 7 мм2. Поскольку с кабелем больше 10 мм2 в сечении трудно обращаться, иногда приходится смириться с более высокими потерями. Если часть кабеля пролегает под открытым небом, он должен быть устойчивым к плохим погодным условиям. Очень важна также его устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Фотоэлектрические модули работают лучше всего тогда, когда фотоэлементы расположены перпендикулярно солнечным лучам. Слежение за Солнцем может привести к увеличению ежегодного производства энергии на 10% зимой и на 40% летом по сравнению с неподвижно закрепленным фотоэлектрическим модулем. “Слежение” реализуется с помощью монтажа солнечного модуля на подвижной платформе, поворачивающейся за Солнцем. Прежде всего, нужно сопоставить преимущество лишней энергии, полученной благодаря слежению за Солнцем, со стоимостью монтажа и техобслуживания системы слежения.

Устройства слежения недешевы. Во многих странах не имеет экономического смысла устанавливать слежение за Солнцем для менее чем восьми солнечных панелей (например, в США). При использовании восьми фотоэлектрических модулей мы получим больше энергии, если потратим деньги на увеличение числа панелей, а не на установку слежения. Только при восьми и более панелях устройство слежения окупится. У этого правила есть и исключения: к примеру, когда фотоэлектрические панели напрямую питают водяной насос, без аккумулятора, – тогда слежение за Солнцем выгодно для двух и более модулей. Это связано с техническими характеристиками, например, с максимальным напряжением, необходимым для питания двигателя насоса.

Очень важным фактором экономического анализа является срок эксплуатации фотоэлектрической системы. Сроки службы разных компонентов солнечного энергоснабжения подсчитаны на основе опыта, накопленного за последние годы. * Срок службы фотоэлектрических панелей без заметного снижения КПД оценивается в 20…25 лет. * Каркасы и крепления из алюминия и нержавеющей стали (используются в большинстве фотоэлектрических систем) – срок службы не ниже фотоэлектрических модулей. * Аккумулятор. В зависимости от характера цикла заряд/разряд, либо буферный режим работы (разряд не более, чем на 30%), средний срок службы составляет от 4 до 10..12 лет. * Контроллеры заряда аккумуляторов рассчитаны по меньшей мере на 10 – 15 лет безремонтной эксплуатации. * Инверторы обычно служат не менее 10 – 15 лет. Многие производители дают гарантийный срок эксплуатации 5 лет

Примерные данные для калькуляции цен на фотоэлектрические системы:

Стоимость 1 Вт. мощности системы примерно составляет 2,5…3 €, в зависимости от используемых комплектующих – фотомодулей, аккумуляторных батарей, инверторов.

Бесплатная электроэнергия в своем доме. Как это сделать? на сайте Недвио

Финансовые выгоды, возникающие в результате снижения затрат на покупку электроэнергии и расходов на отопление, являются основным преимуществом домашней солнечной электростанции. Благодаря этому решению мы также получаем большую энергетическую безопасность. Мы не зависим от изменений цен на энергоносители или перебоев с подачей электроэнергии в нашем поселке.

Что нужно сделать, чтобы наслаждаться бесплатным электричеством в собственном доме? Об этом мы расскажем вам в данной статье.

Домашняя солнечная электростанция — преимущества

Несмотря на то, что солнечные панели появились еще в прошлом веке, сегодня частные дома с такими установками встретишь не часто.

Однако эта тенденция меняется не только из-за широко распространенного экологического образа жизни, а также и из-за преимуществ таких инвестиций. Благодаря установке солнечных панелей в свой дом мы становимся независимыми от большой части коммунальных услуг, вплоть до того, что можем покрыть все потребности нашей семьи в электроэнергии.

Этапы строительства солнечной электростанции

Строительство домашней солнечной установки может показаться трудным делом, однако, большая часть работ выполняется специалистами. Вот основные этапы строительства:

1. Разработка индивидуального проекта дома фотоэлектрической электростанции

Включая определение оптимальных параметров, таких как:

  • Установка солнечных модулей. Лучшее решение — использовать южную сторону крыши. Если это невозможно, панели устанавливаются в восточном или западном направлении. Однако для того, чтобы получить нужное количество электроэнергии, вам обычно необходимо установить дополнительные модули;
  • Затенение. Избегайте любых теней, так как они снижают эффективность солнечной установки. По этой причине не стоит собирать панели в местах, где они могут быть скрыты ветвями, крышами и другими препятствиями;
  • Угол наклона. В Подмосковье оптимальное значение этого параметра составляет 30-35 градусов, зимой — 65, потому что солнце в этом время зачастую находится ниже горизонта. Поэтому в этот период предстоит наклонять панели вручную, если только мы не оснастили нашу установку солнечным трекером. Тогда они будут перемещены автоматически. Это действие позволит нам максимально повысить эффективность получения электроэнергии.

2. Закупка всех необходимых элементов вместе с сервисом сборки

Хорошим решением является использование фотоэлектрической установки для так называемого ключа. Тогда мы получим полную гарантию от монтажной компании.

3. Подключение домашней солнечной электростанции к электросети

Обычно это делает компания, которая установила солнечные панели.

4. Страхование установки

Сильные бури и град могут повредить установку. Чтобы минимизировать ущерб, нанесенный в результате, стоит ее застраховать.

5. Мониторинг и обслуживание

Современный инвертор сообщит нам о любых неисправностях в работе солнечных панелей, которые, несомненно, будут способствовать бесперебойной работе системы.

Домашняя солнечная электростанция — стоимость

Погодные условия и количество солнечной радиации на широте, в котором расположена Московская область, настолько оптимальны, что строительство домашней солнечной электростанции, которая будет эффективно вырабатывать электроэнергию от солнца, является экономически эффективным мероприятием, особенно если принять во внимание долгосрочные перспективы. Однако, прежде чем мы получим первую прибыль, нам нужно вложить правильную сумму денег.

Общая стоимость строительства домашней солнечной электростанции определяется такими видами деятельности, как:

  • Реализация комплексного электрического проекта, который будет учитывать индивидуальные потребности семьи в электроэнергии и условия конкретного места (15-25 тыс. рублей);
  • Приобретение оборудования, в том числе фотоэлектрических панелей, инвертора и распределительного устройства (250-450 тыс. руб.);
  • Покупка монтажных и крепежных материалов, таких как кабели, разъемы, винты и болты (

Еще стоит упомянуть о гибридных решениях. Это устройства, которые сочетают в себе фототермическое и фотоэлектрическое преобразование. На практике это означает не что иное, как преобразование солнечной энергии в электричество и тепло, которые можно использовать для отопления дома или горячей воды.

Инвертор преобразует постоянный ток, генерируемый фотоэлектрическими панелями, в переменный ток, адаптированный к требованиям электросети. Он также контролирует и защищает солнечную систему. Когда он обнаруживает любую ошибку или повреждение, он немедленно отправляет информацию пользователю через Интернет. При выборе инвертора, стоит убедиться, что это модель, оснащенная защитными устройствами, которые в определенных ситуациях отключают ток.

Несущая конструкция — фотоэлектрические панели нельзя укладывать прямо на крышу или грунт. Они требуют специальной подложки, которая называется несущей структурой. В случае фотоэлектрических панелей, размещенных на крыше, конструкция состоит из рельсовых профилей, которые крепятся под кровельной черепицей — к стропилам крыши. Когда речь идет о фотоэлектрических панелях, расположенных на земле, несущая конструкция состоит из стальных профилей (стоек), установленных под углом 30°.

Перед установкой фотоэлектрических панелей стоит проверить, все ли элементы, входящие в несущую конструкцию, защищены от коррозии. Если система должна быть долговечной, она должна быть защищена от ржавчины и изготовлена ​​из соответствующих материалов. В этом случае лучше всего подходит нержавеющая сталь, из которой должны изготавливаться не только профили, но и детали кабелей и разъемов.

Последние несут ответственность за правильную передачу электроэнергии от фотоэлектрических панелей к инвертору. Поэтому они должны быть устойчивы к вредному воздействию ультрафиолетового излучения и других атмосферных факторов, таких как дождь, снег или мороз.

Солнечный трекер — это устройство, закрепленное на раме, на которой установлена ​​солнечная панель. Он, как правило, оснащен двигателем и программным обеспечением, благодаря которому панель направляется вперед к солнцу, следуя по небу.

Устанавливая такие устройства, мы повышаем эффективность нашей солнечной установки.

Заключение

Хотя строительство домашней солнечной электростанции может показаться сложным делом, использование технологически совершенных устройств и деталей, а также использование профессиональной сборочной команды значительно упрощают наши усилия по производству экологически чистой электроэнергии.

Домашняя солнечная установка дает нам не только удовлетворение от того, что мы активно защищаем природную среду и способствуем снижению выбросов вредных веществ в атмосферу, но и приносит ощутимые преимущества. Мы обеспечиваем энергетическую безопасность, что в связи с постоянно растущими ценами на электроэнергию является чрезвычайно важной проблемой.

Окупаются ли солнечные батареи для частного дома

Одним из преимуществ собственного дома является возможность его модификации. В том числе и источниками альтернативной энергии. Солнечные батареи для частного дома – наилучший на данный момент способ обеспечить себя экологичным электричеством.

С чего начать

Подсчет затрат электроэнергии. Для установления необходимой мощности системы солнечных панелей, нужно подсчитать, сколько электричества вы расходуете. Очень многое в этом вопросе зависит от того, используется ли частный дом постоянно или только как дача в определенные сезоны года. Для подсчета возьмите квитанции по оплате за электроэнергию за год и установите общее количество киловатт, затраченных за этот период, затем разделите на 12 (количество месяцев) – вы получите среднемесячный расход электроэнергии.

Расчет среднемесячного расхода потребляемого электричества

Как показывает опыт и отзывы реальных потребителей, в средней полосе России полученный результат необходимо умножить на коэффициент 16, чтобы получить необходимую мощность батарей в Ваттах.

Рассмотрим пример. За год вы потратили 1625 кВт, делим эту цифру на 12 месяцев и умножаем на коэффициент 16 – получается, 2166 Ватт. Т.е. система солнечных батарей будет обеспечивать такой дом, если ее мощность будет не менее 2200 Ватт/час

Где крепить?

Крыша. Закрепление солнечных батарей на крыше – очевидное, но не всегда лучшее решение для частного дома. Направленный на юг скат крыши действительно обеспечивает наилучший результат из стационарных способов крепления солнечных батарей, но на этом варианты не ограничиваются.

При таком закреплении скат крыши должен быть на ЮГ

Стены. Если стена «смотрит» на юг – она отлично подходит для размещения на ней солнечных батарей. Понаблюдайте, не падает ли на стену тень от деревьев, хозяйственных построек, забора, иных объектов. Не размещайте солнечные панели в этих местах.

Желательно также использовать южную стену

Не стоит ставить панели на восточной или западной стенах. Таким образом, в самый интенсивный период светового дня вы будете получать на свои панели только косые лучи, что значительно снижает эффективность системы

Свободное размещение. Самый эффективный вариант размещения солнечных батарей, но требует свободной площади во дворе. При свободном размещении солнечных батарей в частном доме их можно закреплять на шарнирах и таким образом, направляя их поверхность к солнцу под 90°.

Такое расположение батарей позволяет получить от них максимум мощности

Что входит в систему

Солнечные панели. О том, как их собрать, мы писали в этой статье (откроется в новом окне). Вы можете купить готовый комплект солнечных батарей для дома, но для экономии средств можно приобрести поликристаллические фотоэлементы и собрать солнечные батареи для своего дома своими руками.

Инвертор. Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, близкий к 12 или 24 вольтам (в зависимости от подключения), инвертор преобразует его в переменный 220 В и 50 Гц, от которого можно питать все бытовые приборы.

Аккумулятор. Даже их система. Солнечная энергия вырабатывается не постоянно. В пиковые часы её может быть переизбыток, а с наступлением сумерек её выработка прекращается вовсе. Аккумуляторы накапливают электричество в течении светового дня и отдают его вечером/ночью. Как выбирать аккумулятор для солнечной электростанции написано в этой статье (откроется в новом окне).

Важно знать. Не рекомендуется использовать для этих целей обычные автомобильные аккумуляторы – они приходят в негодность за 2-3 года эксплуатации (на такой срок службы они и рассчитаны)

Контроллер. Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне).

Выгодны ли солнечные батареи для частного дома

В западных странах мода на солнечную энергетику продиктована больше заботой об экологии, чем поиском экономической выгоды. У нас реалии несколько иные.

При сохранении нынешних цен на поставляемое электричество, система из солнечных батарей, собранная своими руками для одного частного дома и семьи из 4 х человек, полностью окупается за 4-5 лет. При этом срок службы фотоэлементов – составляет 20-25 лет, а вот аккумуляторы придется менять через 5-7 лет в зависимости от качества батарей.

Пока нигде в мире (и Россия не исключение) не наблюдается снижения цен на поставляемое электричество, поэтому за срок службы фотоэлементов в солнечной панели, система успеет окупиться как минимум 4-5 раз.

Видео. Как рассчитать необходимое количество солнечных батарей для дома

В ролике наглядно показан порядок расчета площади солнечных батарей для частного дома. Полезно для тех, кто хочет учесть все расходы на сооружение системы автономного солнечного электроснабжения уже на этапе планирования.


Добавить комментарий