На сколько вольт установить солнечную панель для дома? Сколько выдает солнечная панель
Сколько энергии дают солнечные батареи 400 Вт
Ниже на фото (слева) деревянная вышка высотой 6 метров, на которой установлены четыре солнечные панели по 100 Вт, и ветрогенератор. В правой части фото внутренняя часть электростанции, это аккумуляторы, контроллер заряда, инверторы и пр.
>
Ветрогенератор я снимаю на лето за ненадобностью так как энергии от солнечных батарей хватает с запасом и нужды в энергии от ветра нет, контроллер всё равно ветряк останавливает и он стоит. Поэтому будут цифры только по выработке энергии только от солнечных батарей. Ниже в таблице я привёл данные по выработке энергии от солнечных батарей 400 Вт, и их максимальной продолжительной мощности.
>
Данные эти применительны именно к моей солнечной электростанции, регион Самарская область. Цифры средние из наблюдений за показаниями ваттметра и контроллера. Солнечный MPPT контроллер добавляет в сравнении с прошлым PWM контроллером примерно 15-20% энергии.
Зимой выработка энергии очень плохая, особенно в Декабре, в этом месяце бывает всего 4-6 солнечных дней, и бывает совсем без солнца подряд по две недели. В Январе со второй половины чуть получше. В это время до половины всей энергии даёт ветрогенератор, до 5-8 кВт в месяц. Хотя и ветров то особых и нет, среднегодовая скорость ветра у меня в районе 2.6 м/с. Ветер бывает хороший только при смене погоды, и тогда ветряк показывает всю свою мощь до 600 Вт, ниже на видео работа ветряка в сильный ветер.
А так или стоит или еле крутится выдавая 10-30 Вт периодически, а за сутки набегает 70-200 Вт*ч. Общая выработка энергии зимой от ветра и солнца 16-22 кВт*ч в месяц.
Летом уже в начале марта световой день значительно увеличивается и количество солнечных дней возрастает, и тогда надобность в ветогенераторе отпадает. Солнечные батареи гарантировано покрывают моё потребление энергии, которое зимой составляет 18-20 кВт в месяц. А летом к потребителям прибавляется холодильник и насос на воду, и потребление увеличивается в 1.5-2 раза. Также часто используется и электроинструмент, маленькая болгарка, лобзик, шуруповёрт. А вот на освещение энергии уходит меньше. Сейчас каждые сутки потребление примерно по 1.2кВт*ч, а в месяц до 35-40 кВт*ч.
Зимой кстати солнечные батареи у меня дают больше мощности при солнце, это связано с зимним наклоном и холодом, плюс отражение солнечных лучей от снега. Но световой день короткий и выработка начинается с 10 часов утра и уже к 4 часам вечера солнце садится. Также есть такой момент когда солнечные батареи выдают больше своего номинала. Это происходит зимой когда солнце выходит из-за туч и кратковременно панели дают больше своего номинала. Такой момент я заснял на видео.
Думаю из этих данных понятно что даёт реальная электростанция небольшой мощности. Это конечно по современным меркам очень мало, но мне лично хватает. Пока хватает даже с запасом, но в будущем постепенно буду увеличивать и количество потребляемой энергии, и мощность электростанции. А так в общем зимой вместе с ветряком около 20 кВт в месяц выходит, а летом без ветряка 40 кВт в месяц по выработке.
Отдельно хочу отметить что у меня по отношению к мощности солнечеых батарей довольно большая ёмкость аккумуляторов, и это позволяет зимой по нескольку дней переживать используя накопленную энергию без солнца и ветра. И так аккумуляоры меньше циклируются, и глубина разрядов меньше. Аккумуляторы я ниже 12.0В не разряжаю, и заряжаю более полно, до 14.7В, а не как некоторые до 13.8-14В. Автомобильные аккумуляторы вообще положено заряжать хотябы раз в 2-3 месяца до 15.7-16.2В, как написано в инструкции по эксплуатации.
e-veterok.ru
Сколько Ватт выдает солнечная батарея?
В этой статье вы узнаете:
- От чего зависит, сколько энергии дает солнечная батарея.
- Как высчитать, сколько Ватт дает солнечная батарея.
- Почему того, сколько выдает солнечная батарея недостаточно?
Солнечная батарея – это несколько комбинированных полупроводниковых устройств (фотоэлементов), которые преобразуют энергию солнечных лучей в электрическую. Существует море споров об эффективности их использования. Сегодня мы разберем, сколько Ватт выдает солнечная батарея и насколько релевантно ее использование.Существует множество сфер использования солнечных батарей, среди которых основными есть обогрев зданий, зарядка портативных приборов и подзарядка электромобилей. Чтобы понимать, сколько Ватт выдает солнечная батарея, важно знать факторы, которые влияют на это:
- Количество солнечной радиации;
- Площадь солнечной батареи;
- Коэффициент ее полезного действия.
Количество солнечной радиации, в свою очередь, тоже отличается. Чем больше угол между лучами солнца и плоскостью принимающей поверхности, тем лучше. Также имеет значение наличие туч, их плотность и толщина атмосферы. Сложив все факторы вместе, мы узнаем, сколько Ватт дает солнечная батарея. Например, в обеденное время она будет выдавать значительно больше, чем перед закатом.
Как высчитать, сколько Ватт дает солнечная батарея
Существует простая формула:
Мощность солнечной батареи=солнечная радиация*эффективность преобразования*площадь батареи
Среднее значение радиации в ясный день равняется 1000 Вт/кв.м.КПД солнечных батарей, имеющихся на рынке, составляет от 7% до 20%. В зависимости от типа модулей, преобразующих энергию. В большинстве случаев, это кремний.Итак, подсчитаем:
1000 Вт/кв.м*20%*2,5 кв.м=500 Вт
500 Вт – это максимальный результат, который выдает солнечная батарея размеров 2,5 кв.м в ясный летний день. Если солнце близится к закату, а день выдался облачным, тогда:
Приход солнечной энергии=1000 Вт/кв.м*sin30ᵒ*60%=300 Вт/кв.м
Где 30ᵒ – это угол между солнечными лучами и поверхностью солнечной батареи, а 60% – количество поглощаемой энергии в облачный или зимний день.
Почему того, сколько выдает солнечная батарея недостаточно
Несмотря на экологичность производства, такой вид добычи энергии имеет много противников. И не странно, поскольку этот способ имеет свои преимущества и недостатки. К минусам солнечных батарей относятся большие площади, которые необходимы для получения достаточного количества энергии. Пик потребления электричества – это вечерние часы. Как раз в это время уменьшается количество солнечной радиации, что не дает возможности потреблять большое количество энергии. А самый веский аргумент – это содержание ядовитых веществ в фотоэлементах.Стоит помнить и о больших издержках, что негативно отражается на использовании солнечных батарей. При нагревании на 1ᵒС эффективность устройства снижается на 0,5%. Когда перегрев достигает 10ᵒС, эффективность падает в 2 раза. Для охлаждения подключают вентиляторы, которые потребляют энергию. К тому же им необходимо техобслуживание. А пассивные системы охлаждения не справляются со своей задачей.Несмотря на перечисленные выше недостатки, солнечные батареи – это альтернативный источник энергии. При правильном подходе к использованию он может заменить множество исчерпаемых видов топлива. Они вырабатывают энергию с минимальным участием человека, а срок службы панелей составляет от 25 лет. В конце концов, это отличная экономия бюджета. Если установить солнечные панели для обеспечения работы дома, их использование окупится в первые же годы.
Интересная публикация?
Поделись с друзьями!
Больше интересного
ecoliga.ua
Сколько выдают солнечные панели в пасмурную погоду, или в дождь или в снег. | Пелинг Инфо солнечные батареи
Вопрос, на который многие задают вопрос, но не всегда получают на него правильный ответ. Вопрос звучит так, какую мощность я получу с солнечных панелей в пасмурную погоду. Сегодня я постараюсь ответить на этот вопрос и продемонстрирую вам в реальных цифрах, а не просто на словах. Чтобы вы сами могли это осмыслить и просчитать. А так же, в будущем я вам отвечу на второй вопрос, почему многие получают нулевые значения мощности, а не те что показал и озвучил я. Странно, что подобной информации за столько лет не появилось на просторах интернета.
Сразу дам пояснения, что в пасмурную погоду все кто имеют полноценную систему: контроллеры, инверторы и так далее, получать будут около нуля. И почему это так я дам пояснения в будущем.
Сегодня мы с вами разберем какую мощность можно получить в пасмурную погоду на системах с грид инверторами. Почему именно с гридами, все очень просто. Эффективность таких систем гораздо выше, чем обычных с инвертором. А эффективность у нас измеряется в КПД. То есть, установив солнечные панели с КПД 16-24 % и при использовании грид инвертора, мы получим суммарное КПД всей системы Примерно около 95% или выше. В то время когда мы используем систему Солнечные панели, АКБ, инвертор, зарядное устройство, КПД может быть около 70%. Но об этом в будущем.
На сегодняшний день гриды набрали достаточно высокую популярность и в большинстве случаев, многие приобретают подобные системы из-за цены, и то что не нужно использовать АКБ.
Но мало кто задумывался, что помимо цены эти системы так же более эффективные и более просты в установке. А современные гриды, еще и могут работать с современными инверторами, замечу только с чистым синусом. И помимо этого гриды должны подключатся к инвертору только с датчиком тока, он же лиммитер.
Одним словом, установка грид инверторов имеет достаточно высокий КПД, что даже в пасмурную погоду способно снизить потребление дома, при наличии гос сети.
Итак, какую же мощность можно получить в пасмурную погоду, например с киловатта солнечных панелей. В дождь, снег или когда пробегают плотные черные облака в процентном соотношении, с помощью грид инвертора.
Дождь / Снег – мы получим мощность 5% – (+-4%) Все зависит из-за плотности осадков
Плотные тучи без осадков – мы можем получать до 10% от общей мощности солнечной электростанции – (+-5%)
Как видите все весьма просто. Зная это вы можете уже примерно понимать какую мощность вы сможете получить когда нет солнца.
А может и прикинете сколько можно добавить панелей чтобы в пасмурную погоду получать ваш необходимый минимум.
Благодаря тестированию гридов и наблюдению при одновременной их работе, я и смог построить данный вывод, который я наблюдал уже не один год. Но так как для того чтобы наверняка быть уверенным в этих данных нужно испытать одновременно не одно устройство, а хотя бы два, и не на одной системе, отсюда эти данные я открыто не обнародовал.
Так же время работы в пасмурную погоду увеличивается, за счет того что свет рассеянный. Вместо 5 часов весной время работы увеличивается примерно до 8 часов и иногда больше в зависимости от длины солнечного дня.
Ну и само видео :
Поделиться ссылкой:
Похожее
peling.ru
На сколько вольт установить солнечную панель для дома?
У домовладельца, который впервые заинтересовался идеей использования свободной энергией для своего жилища, возникает резонный вопрос: какую, то есть на сколько вольт выбрать наиболее оптимальную солнечную панель для установки на доме? В этом ролике опытный пользователь солнечными батареями даст ряд полезных советов при приобретении таких систем. Конкретно проводится сравнение систем на 12 и на 24 вольта. Вопрос далеко не праздный, поскольку от получаемого на выходе напряжения зависит толщина проводки и параметры инвертора, который будет установлен в цепь для получения 220 V переменного тока. Купить панели дешевле в этом китайском магазине.
Какую систему выбрать? На 12 V солнечная система более универсальная, так как используется в автомобилях, существует ряд адаптированных на это напряжение чайников, кофеварок, даже утюгов. Есть также и устройства на 24 V, но их не так много.
На схеме рассмотрим структуру 12-вольтовой системы на солнечных батареях. Инвертор, аккумулятор, контроллер заряда, один провод двухжильный (плюс и минус отдельно), потребитель тока.
Когда расстояние от солнечных батарей до контроллера заряда около 10 метров, предположим, что при определенной мощности панелей, например когда они выдают в сумме 10 ампер, сечение каждого провода 1 миллиметр. Этот провод может проводить около 10 ампер. Но при 10 метрах он будет нагреваться. Провода сечением 2 — 2,5 мм проведут такой ток без проблем при незначительных потерях тока от солнечных батарей до контроллера заряда. Но чем больше у вас появится солнечных батарей, возрастет ампераж от них, тем труднее будет проводу проводить ток. Провод начнет греться. Если вы все свои панели переключите на 24 V, то в таком случае у вас в 2 раза возрастет напряжение, а ток, соответственно, в 2 раза уменьшится. Но мощность, измеряемая в ваттах, в целом не изменится. Мощность (ватты) равно напряжению (вольты), умноженному на ток (амперы), только вольты нужно умножать под нагрузкой.
Таким образом, переводя солнечные панели на 24 V, вы улучшаете условия для прохождения тока по проводам. Получается, 24-вольтовая система делается для того, чтобы не увеличивать сечение провода, который идет от солнечных батарей до контроллера разряда. Это очень критичный показатель для систем с большим количеством солнечных батарей. Показательным примером являются толстые провода у автомобильных аккумуляторов, которые ставятся для избежания потерь. При увеличении мощности солнечных панелей потребуются очень толстые провода. При 24 V вам будут необходимы менее толстые провода.
Если солнечная система около 400 ватт, в принципе, не стоит ли переводить на 24 V. Если же более 500 Ватт и более, то лучше всего перевести на данный вольтаж. В результате проводку можно будет не увеличивать по толщине, а мощность системы будет возрастать. Таким же образом можно делать и 36-вольтовую систему. В любом случае нужно позаботиться об инверторе, который будет переводить постоянный ток на переменный для питания бытовой техники, рассчитанной на 220 V.
izobreteniya.net
Сколько солнечных панелей и аккумуляторов нужно для вашего дома / С…
Читайте также:4 способа наземного крепления солнечных батарейКак солнечные батареи работают зимой. PV калькуляторГибкие солнечные панелиКомпоненты домашней солнечной системы.
Домашняя фотоэлектрическая система, как правило, состоит из 6 базовых элементов:
Рассчитываем количество солнечных батарей и аккумуляторов за 6 шагов
1. Расчет энергопотребления. Первым шагом является составление спецификации, то есть, техническое описание системы. Сначала нужно составить список всех электроприборов в доме, выяснить их потребности и занести в список.Ниже приведены ориентировочные данные о средних значениях мощностей некоторых приборов. Это приблизительные оценки. Для того, чтобы рассчитать потребляемую мощность системы с инвертором (для приборов переменного тока), нужно сделать поправки для каждого прибора. Потери в инверторе могут быть до 20%. Холодильник, компрессор в момент пуска потребляют мощность в 5-6 раз больше паспортной, поэтому инвертор должен выдерживать кратковременные перегрузки в 2-3 раза выше номинальной мощности. Если приборов с высокой мощностью много, то для более дешевого и оптимального выбора инвертора, следует предусматривать отдельное включение таких приборов при работе.
Таблица1. Среднее потребление энергии электроприборами
2. Определяем количество солнечной энергии, которую можно получить в данной местности. Здесь важны два фактора:
- среднегодовая солнечная радиация,
- среднемесячные ее значения для худших погодных условий.
Исходя из этой таблицы, можно выбрать мощность солнечных панелей с учетом реального потребления, кроме случаев чрезвычайно длительных периодов плохой погоды. Используя модули различной мощности (50, 100, 250 Вт) можно набрать мощность для собственной системы.
3. Выбор емкости аккумуляторов зависит от потребности в энергии и от количества панелей — от зарядного тока. Для аккумуляторов AGM нужен 10% зарядный ток. Для панели на 90 Вт минимальная емкость аккумулятора 60 А * ч, а оптимальная — 100 А * ч. Она накопит 1,2кВт * ч при напряжении 12 В.
Для систем потребления до 1,5 кВт * ч в день лучше использовать аккумуляторы и панели на 12 В. Системы, которые потребляют свыше 3 кВт * ч в день — целесообразно комплектовать солнечным генератором и аккумулятором с напряжением 48 В.
Наиболее доступными по цене являются автомобильные аккумуляторы, но они предназначены для передачи больших токов в течение короткого времени. Эти аккумуляторы плохо выдерживают длительные циклы зарядки-разрядки, типичные для солнечных систем.
Специальные солнечные аккумуляторы имеют низкую чувствительность для работы в циклическом режиме и низкий саморазряд. Производители изготавливают аккумуляторы с разным временем разрядки. Выбранный аккумулятор должен иметь запас энергии примерно на 4 суток.
Для того, чтобы аккумулятор прослужил заявленный производителем срок, он должен использоваться в комплекте с качественным контролером заряда. Контролируется ток заряда, который снижается при полностью заряженном аккумуляторе. Прерываются поставки энергии при разрядке до критического уровня.
4. Выбор инвертора. Для пользования бытовыми приборами используется переменный ток (220В, 50 Гц), а для этого в солнечной системе с аккумулятором должен быть инвертор. Желательно использовать инверторы с синусоидальным выходом — это качественная энергия для приборов.
5. Срок службы компонентов. Важным фактором является срок эксплуатации отдельных компонентов. Фотопанели предусматривают снижение производительности до 80% в 20-м году, хотя могут работать 25 лет. Каркасы и крепления тоже надо выбирать на такой срок: алюминий или нержавейка. Аккумуляторы имеют средний срок службы 4-12 лет (зависит от характера циклов заряд / разряд). Инверторы преимущественно служат 10-15 лет, а гарантийный период устанавливают на 5 лет.
6. Моральное устаревание и утилизация. Об этом мало говорят, но от этого никуда не деться. Все технологические новшества и солнечные установки в том числе, имеют свойство устаревать морально. С каждым годом появляются все более продуктивные и дешевые солнечные панели, аккумуляторы и другие компоненты. И домовладельцы, стремясь получить большую продуктивность и больше зарабатывать на зеленом тарифе меняют их намного раньше, чем они износятся. Это приводит к появлению огромного количества свалок с ненужными панелями и аккумуляторами в Европе и США. И конечно же встает вопрос их утилизации либо отправки на свалки в страны третьего мира. У нас пока такой проблемы нет, но появляется интересная возможность покупки таких морально устаревших компонентов на биржах обмена, как например площадка SecondSol в Германии.
По материалам: Utem, EcoTown
rodovid.me
Расчет солнечных панелей: подробная инструкция для установки
Содержание:
- Рассчитываем мощность батарей
- Рассчитываем емкость аккумулятора для панелей
- Просчет солнечных панелей для дачи или частного дома
Солнечные батареи с каждым годом становятся все более востребованной альтернативой традиционного энергоснабжения. Первое, что предстоит сделать человеку, решившему установить солнечные панели – правильно оценить потребности своих владений, произвести расчеты.
Рассчитываем мощность батарей
Выяснить необходимую мощность нужно на основании количества потребляемой вами энергии (показания посмотрите по счетчику).
Нужно понимать, что солнечные батареи вырабатывают электричество исключительно в светлое время суток. Кроме того, лишь чистое небо и падение лучей под прямым углом гарантирует выдачу паспортной мощности. В противном случае выработка электроэнергии падает. Так, при пасмурной погоде мощность батарей подает в 15-20 раз.
Производя расчет, берите рабочее время, при котором панели функционируют на всю – с 9 до 16 часов. Летом батареи работают от рассвета до заката, но вечером или утром выработка составляет 20-30% от всей дневной.
Следовательно, массив батарей мощностью 1 кВт при солнечной погоде летом за 7 часов выдает 7 кВт/ч энергии, т.е. 210 кВт в месяц. Те 3 кВт, которые вырабатываются утром и вечером, оставьте про запас на случай пасмурной погоды. Кроме того, панели устанавливают стационарно, из чего следует, наклон солнечных лучей тоже будет меняться, что не позволит 100% выработку.
Однако даже на 210 кВт/ч за месяц не стоит полностью полагаться. Существует ряд факторов, которые могут снизить показатели:
- Географическое положение – не может в нашем регионе в месяце быть 30 солнечных дней. Нужно просмотреть архивы погоды и узнать примерное количество пасмурных дней. Не менее 5-6 дней точно окажутся несолнечными, солнечные панели не дадут и половины обещанной электроэнергии. Вычеркиваем 4 дня, получаем уже не 210 кВТ/ч, а 186.
- Смена сезонов – осенью и весной световой день короче, а пасмурных дней больше. Если собираетесь пользоваться энергией солнца с марта по октябрь, увеличьте массив модулей на 30-50% в зависимости от места жительства.
- Дополнительно оборудование – происходят серьезные потери в инверторе, а также аккумуляторах.
Рассчитываем емкость аккумулятора для панелей
Минимальный запас емкости должен быть таким, чтобы его хватало на работу ночью. Например, если с вечера до утра вы потребляете 3кВт/ч энергии, то запас энергии для аккумулятора должен быть именно таким.
Аккумулятор нельзя разряжать полностью.
Специализированные АКБ можно разрядить до 70% максимум. В противном случае они быстро выходят из строя. Обычные автомобильные АКБ нельзя разряжать более чем на 50%. Поэтому аккумуляторов нужно ставить вдвое больше, чем требуется, чтобы не менять их каждый год.
Оптимальный запас емкости АКБ – суточный запас энергии. Так, 10 кВТ/ч за 24 часа требует такой же рабочей емкости АКБ. Лишь тогда вы сможете прожить пару пасмурных дней без перебоев. В обычные дни аккумуляторы будут разряжаться частично (на 20-30%), что продлит срок эксплуатации АКБ.
Немаловажная деталь – КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, равный 80%. Т.е. при полном заряде аккумулятор берет на 20% больше, чем сможет отдать. Кроме того, КПД зависит от разряда и заряда тока, чем они больше, тем ниже КПД. Например, подключая чайник на 2кВт через инвертор и аккумулятор на 200Ач, то в последнем напряжение резко упадет, т.к. ток разряда будет около 250А, а КПД отдачи упадет до 40-50%.
С учетом потери полученной от батарей энергии в аккумуляторе и преобразовании постоянного напряжения в переменный ток 220 В, потери составляют 40%. Поэтому запас емкости АКБ и массив батарей нужно увеличить на 40%, чтобы перекрыть затраты.
Существует еще один похититель энергии – контроллер заряда аккумулятора. Их производят двух типов: PWM(ШИМ) и МРРТ. Первые более простые и дешевые, но они не трансформируют энергию, а потому панели не отдают в АКБ всю мощность (максимум 80% от паспортной мощности). МРРТ отслеживает пик мощности и может преобразовать энергию, понижая напряжение и поднимая ток зарядки, что увеличивает отдачу до 99%.
Ставя дешевый PWM, прибавьте массив солнечных батарей еще на 20%.
Просчет солнечных панелей для дачи или частного дома
Если вы не знаете потребление, а только планируете питать дачу энергией солнца, то рассчитать расход достаточно просто. Холодильник, потребляющий 370 кВт/ч, значит, в месяц он потребит 30,8 кВТ/ч энергии (1,02 кВт/ч). Считаем свет: энергосберегающие лампочки по 12 ватт каждая, а их у вас 6 штук и светят они около 6 часов за сутки. Значит, вам необходимо 12*6*6 =432 Вт/ч.
По такому же принципу посчитайте потребление телевизора, насоса и других приборов. Сложив все, вы получите суточное потребление энергии, умножайте на количество дней в месяц и получите примерную цифру. Например, вы получили расход 70 кВт/ч, прибавляем 40% энергии, теряющейся в инверторе и АКБ. Значит, вам нужны батареи, вырабатывающие 100 кВт/ч (100/30/7 = 0,476 кВт в день). Нужен комплект батарей мощностью 0,5 кВт. Но этого массива хватит только летом, даже осенью и весной в пасмурные дни могут быть перебои с электричеством. Поэтому нужно удвоить массив панелей.
Стоимость системы может отличаться в зависимости от комплектующих: фотомодулей, батарей и инверторов. Примерная цена 1 кВт мощности колеблется в пределах 2,5-3 евро.
Имея расчет стоимости системы, легко и быстро можно посчитать окупятся ли затраты на ее приобретение.
Подписаться на рассылку
Подписатьсяekobatarei.ru
схема оборудования, расчет стоимости комплекта
Солнечные батареи для дома: схема оборудования, расчет стоимости комплекта
Глядя на океан энергии, льющейся с небес на землю, мы остаемся зависимыми от электросетей.
Если в городе поставка тока более-менее стабильна, то за его пределами жители регулярно становятся участниками «конца света».
Как обеспечить свой дом надежным источником электроэнергии и не лишить себя комфорта, невозможного без «направленного движения электронов»? Ответ достаточно прост в теории, но почти незнаком многим на практике.
Это солнечные батареи для частного дома они являются главным условием автономного существования.
Что представляют собой эти устройства, их виды, характеристики и эффективность применения мы рассмотрим в данной статье.
Виды солнечных батарей
Из школьного курса физики нам знаком фотоэлектрический эффект. Он возникает в полупроводниках под действием света. На этом принципе работают все солнечные батареи.
Не будем углубляться в теорию процесса, а отметим лишь самые важные практические моменты:
- Существует три вида солнечных батарей: монокристаллические и поликристаллические и панели из аморфного кремния (гибкие).
- Все они вырабатывают постоянный ток (напряжением 12 или 24 В).
- Срок службы данных устройств превышает 20 лет.
- Мощная батарея не может эффективно работать без дополнительного оборудования (контроллера, аккумулятора, инвертора).
Теперь пройдем подробно по каждому пункту. Монокристаллическая панель по сравнению с поликристаллической выдает более высокую мощность с единицы поверхности. При этом цена у нее существенно выше.
Производительность поликристаллической ячейки на 15-20% меньше, но зато при облачной погоде она снижается незначительно. У монокристалла, напротив, при рассеянном освещении резко уменьшается выработка электричества. Солнечная батарея из аморфного кремния дешевле поликристаллической, но срок ее службы в 2-3 раза меньше. Исходя из перечисленных фактов, выгоднее покупать поликристаллические панели.
Набор оборудования для солнечной станции
Мощная солнечная батарея для дачи – устройство не самодостаточное. Полученную энергию нужно где-то запасти, чтобы вечером и в пасмурную погоду полноценно пользоваться бытовыми электроприборами.
Поэтому емкий и живучий аккумулятор нам в любом случае потребуется. В его выборе есть один важный нюанс: не пытайтесь сэкономить, покупая стартовый автомобильный аккумулятор. Он плохо подходит для цикличного запасания энергии и не переносит глубокого разряда. Его главное предназначение – дать мощный, но кратковременный ток для пуска двигателя.
Для запасания и медленного расходования энергии нужны аккумуляторы другого типа: AGM или гелевые. Первые дешевле, но имеют небольшой срок службы (до 5 лет). Гелевые аккумуляторы дороже, но зато работают значительно дольше (8-10 лет).
Контроллер – еще один важный элемент автономной гелиостанции. Он выполняет несколько задач:
- Отключает батарею от аккумулятора в момент полного заряда и включает ее для новой закачки электричества.
- Выбирает оптимальный режим зарядки, повышая количество запасаемой энергии.
- Обеспечивает максимальный срок службы аккумулятора.
Существует несколько типов контроллеров, используемых в солнечных станциях:
- ON/OFF «включил-выключил»;
- PWM;
- MPPT.
Самый дешевый прибор просто отключает солнечную панель от аккумулятора при возрастании напряжения на его клеммах до максимального уровня. Это не лучший вариант, поскольку в этот момент аккумулятор еще не полностью заряжен.
Более дорогой PWM-контроллер действует «умнее». После набора максимального напряжения, он понижает его до заданного уровня и держит еще пару часов. Так достигается более полный уровень накопления энергии.
И наконец, самый интеллектуальный контроллер MPPT- типа максимально эффективно использует мощность солнечной панели на всех режимах ее работы. Это позволяет запасти в аккумуляторе дополнительно от 10 до 30 % электричества.
Независимо от вида используемых полупроводниковых материалов (поликристаллы, монокристалл, аморфный кремний) устройство солнечной батареи представляет собой цепочку последовательно соединенных ячеек-модулей. Каждый из них генерирует небольшое напряжение (в пределах 0,5 вольт) и слабый ток (десятые доли ампера). Работая вместе, они «сливают» накопленную энергию в общий канал и на выходе из батареи мы получаем ток большой силы и постоянного напряжения (12 или 24 Вольт).
Структурная схема оборудования солнечной станции
Стандартные бытовые электроприборы рассчитаны на 220 Вольт, поэтому работать от «постоянки» не будут. Преобразование постоянного тока в переменный выполняет отдельное устройство-инвертор. Им завершается цепочка оборудования, необходимого для солнечной батареи.
Несмотря на относительно высокую стартовую стоимость компонентов солнечной станции, ее эксплуатация получается выгодной благодаря большому ресурсу «жизни» главных элементов: фотокристаллической панели и аккумулятора.
Сколько нужно солнечных батарей для дома и дачи?
Здесь все просто. Покупателю не нужно заниматься сложным расчетом мощности солнечной станции и подбирать для нее батареи. Эту работу уже проделали специалисты компаний, выпускающих и продающих данное оборудование.
Потребителю остается лишь выбрать из предложенного ряда готовый комплект, исходя из своих потребностей. В качестве примера рассмотрим несколько стандартных вариантов, которые представлены на сайтах продавцов (актуально на 2016 год).
Гелиостанция, построенная на одной панели мощностью 250 Ватт, рассчитана на энергоснабжение потребителей, перечисленных в таблице №1.
Таблица №1 Набор потребителей для солнечной станции мощностью 250 Ватт
Ее ориентировочная цена складывается из стоимости устройств, указанных в таблице №2.
Таблица №2 Стоимость оборудования для 250-ти ваттной станции
Солнечная станция мощностью 500 Ватт способна обеспечить электричеством набор бытовых приборов, указанный в таблице №3.
Таблица №3 Энергетический потенциал гелиостанции мощностью 500 Ватт
Ее ориентировочную стоимость (с разбивкой по видам и моделям оборудования) вы найдете в таблице №4.
Таблица №4
Гелиостанция на 1000 Ватт способна питать током не только экономные светодиодные лампочки, телевизор, ноутбук и спутниковую антенну. Одновременно с ними она «потянет» микроволновку, водяной насос или мощную электроплиту (таблица №5).
Таблица №5
Основа данной гелиостанции – 4 солнечные панели мощностью по 250 Ватт каждая. За весь комплект оборудования (без стоимости монтажа, соединительных муфт и кабеля) нужно заплатить сумму, указанную в таблице №6
Таблица №6 Ориентировочная стоимость оборудования гелиостанции мощностью в 1 КВт
Изучая представленные комплекты оборудования, нетрудно заметить, что стоимость инвертора сравнима с ценой солнечной батареи. Поэтому некоторые владельцы солнечных станций предпочитают обходиться без инверторного преобразователя. Они покупают для своего дома бытовые приборы, работающие от постоянного тока напряжением 12 Вольт. Помимо высокой цены инвертор при работе потребляет около 10% энергии, получаемой от солнечной батареи. Поэтому его исключение из цепочки оборудования дает неплохую экономию.
Особенности монтажа
Установка солнечных батарей – процесс технически несложный, но весьма ответственный. Площадь и вес мощных панелей достаточно большие, поэтому им требуется надежное крепление с помощью направляющих и специальных крепежных элементов. Кроме этого на крыше необходимо предусмотреть возможность легкого доступа к батареям для очистки от пыли и снега.
От величины угла, под которым солнечные лучи падают на фотоэлементы, напрямую зависит выработка энергии. Поэтому солнечные батареи не фиксируют в одном положении, а монтируют на поворотных устройствах.
Рекомендуемые углы наклона солнечных батарей
Существует два основных позиции гелиопанелей: летняя и зимняя. Меняя угол наклона, от солнечной станции получают максимальный КПД.
Характерные отзывы
Их можно разделить на две группы: отзывы тех, кто уже пользуется данными устройствами и мнения всех, кто только изучает вопрос автономного энергоснабжения.
Большинство владельцев солнечных станций довольны своим выбором. Оснастив ими свой загородный дом, они отмечают надежность, всесезонность и эффективность гелиопанелей. Размышляющие о покупке, высказывают сомнения в экономической целесообразности, опасаясь долгого срока окупаемости оборудования.
Мы выскажем свои соображения по данной теме. Принимая в расчет стабильный рост стоимости электроэнергии, получаемой из внешних сетей, использование гелиостанции нельзя назвать убыточным. Если же речь идет о районах, где энергоснабжение полностью отсутствует или характеризуется частыми отключениями, то гелиостанция – безальтернативный вариант.
Самостоятельная сборка
Попробовать свои силы в сфере солнечной энергетики домашних умельцев побуждают два фактора: стремление снизить стоимость гелиопенелей и новизна данной работы.
Экономия, получаемая при самостоятельной сборке, впечатляет. Комплект «сделай сам», состоящий из фотоячеек и монтажной токопроводящей ленты почти на 50% дешевле батареи, собранной на заводе. Купить его можно на российских торговых интернет-площадках или заказать прямую доставку из страны-производителя.
Ответов на вопрос как сделать солнечную батарею для дома своими руками во всемирной сети можно найти очень много. Кроме устного описания процесса, здесь можно найти толковые видеоролики, наглядно демонстрирующие основные его этапы.
Практические советы, которые содержатся в подобных руководствах, основаны на бесценном опыте проб и ошибок. Они помогают новичкам без серьезных финансовых потерь успешно выполнить данную работу.
Сборка солнечной батареи включает следующие этапы:
- последовательную пайку фотоячеек в единую энергоцепочку с помощью токопроводящей ленты;
- изготовление рамки корпуса со стеклом.
Самый ответственный момент – заливка фотоячеек прозрачным герметиком и их объединение с остекленной рамкой. Здесь существует отработанная технология, основой которой служит толстый лист поролона, предохраняющий хрупкие фотоэлементы от разрушения.
Знатоки ручной сборки рекомендуют не экономить на герметике. Если он положен слишком тонким слоем, то в батарею может проникнуть влага. Она разрушает гелиоячейки и токопроводящие дорожки.
stroitelstvo.domov.resant.ru
