Urob si sám solárnu elektráreň na letné sídlo. Ako postaviť domácu solárnu elektráreň Ako postaviť domácu solárnu elektráreň

V tomto článku vám chcem povedať, ako môžete samostatne zostaviť malú autonómnu elektráreň pomocou solárnych panelov, čo na to budete potrebovať a prečo ste si vybrali určité komponenty elektrárne. Povedzme, že potrebujeme zaviesť elektrinu (vidiecky dom, bezpečnostný príves, garáž atď.), Ale rozpočet je obmedzený a chceme získať aspoň niečo za minimum peňazí. A minimálne potrebujeme svetlo, energiu a nabíjanie pre drobnú elektroniku a niekedy chceme napríklad použiť aj elektrické náradie.

Solárna elektráreň

Foto solárnych panelov na streche domu, dva panely po 100 wattov

Na to budeme potrebovať minimálne solárne panely s výkonom 200-300 wattov, samozrejme, celkovo 100 wattov a ešte menej, ak potrebujete veľmi málo energie. Ale je lepšie to brať s rezervou a môžete sa okamžite rozhodnúť, pre aké napätie systém postaviť. Napríklad, ak chcete všetko napájať z napätia 12 voltov, potom je lepšie kúpiť 12 voltové panely a ak je všetko napájané cez invertor, potom systém môže stáť 24/48 voltov. Napríklad dva panely po 100 wattoch, ktoré môžu poskytnúť 700-800 wattov energie za denné svetlo. Keď je tu slnko a je veľa energie z jedného panelu, ale je lepšie odobrať 2-3 kusy naraz, aby v zamračenom počasí a v zime bola aj energia, pretože pri zamračenom počasí výroba klesá o 5 -20 krát a čím viac panelov, tým lepšie.

Je tu veľa elektroniky a rôznych nabíjačiek na 12 voltov, väčšina našich áut má 12v palubnú sieť a na toto napätie je takmer všetko a je dostupné. Napríklad LED pásy fungujú od 12V, ktoré sú vhodné na osvetlenie, 12V LED žiarovky sú v každom obchode. Na nabíjanie telefónov a tabletov existujú tiež adaptéry do auta, ktoré premenia 12/24 V na 5 V. Takéto adaptéry majú buď jeden alebo dva alebo viac USB výstupov alebo s káblom pre konkrétny model telefónu alebo tabletu, vo všeobecnosti nie sú problémy s nabíjaním elektroniky od 12 voltov.

Ak potrebujete napájať notebook z 12 voltov, potom existujú aj adaptéry na nabíjanie do auta, ktoré premenia 12 V na 19 V. Všeobecne platí, že takmer všetko môže byť napájané dvanástimi voltami, dokonca aj bojlery, chladničky a rýchlovarné kanvice. Existujú aj 12-voltové televízory, ktoré majú uhlopriečku 15-19 palcov a zvyčajne sa umiestňujú v kuchyni. Ale samozrejme, ak je výkon solárnych panelov malý a kapacita batérií je tiež malá, potom nemôžete počítať s neustálym používaním výkonných spotrebičov, snáď s výnimkou leta. fotospotrebiče na 12v

12V zariadenia a adaptéry

Napríklad niektoré typy meničov pracujúcich na 12 voltoch a niektoré zariadenia pracujúce na 12 voltoch, ako je rýchlovarná kanvica, kotol, chladnička. 12 voltové osvetlenie

Ak všetko robíte na 12v, tak je výhoda v šetrení energie, keďže 12/220 voltový menič má účinnosť aj cca 85-90% a lacné meniče spotrebujú 0,2-0,5A na voľnobeh, čo je 3-6. watt/hodinu alebo 70-150 wattov za deň. Súhlaste s tým, že nechcete plytvať 70-150 wattmi energie za deň len tak, napríklad to stačí na to, aby LED žiarovka svietila ďalších pár hodín, televízor fungoval 5-7 hodín, touto energiou nabijete telefón dvadsaťkrát. Navyše, pri práci na invertore sa stratí 10-15% energie a v dôsledku toho je celkové množstvo stratenej energie na striedači značné. A to obzvlášť nie je racionálne, keď zmeníme 12 voltov na 220 voltov a potom zapojíme 12 voltový alebo 5 voltový zdroj napájania do zásuvky. V tomto prípade je účinnosť celého systému veľmi nízka, pretože veľa energie sa vynakladá na meniče.

Jedinou nevýhodou je, že elektrického náradia s 12 voltami je málo a nie je rozšírené, v predaji je tiež ťažké zohnať chladničky, pumpy a pod.. Ak teda potrebujete napájať z batérie niečo iné okrem malých elektroniky, potom bez meniča 12/220 voltov nestačí. A tu musíte vziať do úvahy, že samotný menič má účinnosť a niektoré zariadenia nie sú obzvlášť ekonomické. To všetko so sebou nesie potrebu zvyšovania kapacity batérií a výkonu solárnych panelov úmerne k spotrebe.

Zdá sa, že existujú dve možnosti: buď optimalizovať všetko na nízke napätie 12 voltov, alebo potom všetko okamžite preniesť na 220 voltov. Môžete tiež len nainštalovať invertor a použiť ho v prípade potreby a napájať všetko, čo funguje neustále (svetlá, TV, nabíjačky) z 12 voltov. V tomto prípade môže byť vhodný aj lacný menič s upravenou sínusoidou.

Čerpadlá a chladničky často odmietajú pracovať cez invertory s modifikovanou sínusoidou, pretože frekvenčná a napäťová forma nie sú vhodné pre náročné zariadenia. Ale akékoľvek 220-voltové žiarovky, elektrické náradie (vŕtačky, brúsky atď.) A elektronika so spínanými zdrojmi (moderné televízory a iná elektronika) fungujú normálne cez takéto meniče. Vo všeobecnosti, aby sa zabezpečilo, že nebudú žiadne problémy, je lepšie okamžite vziať menič s čistou sínusoidou na výstupe, inak, ak niečo zlyhá v dôsledku meniča, strata bude väčšia ako úspory.

Regulátor nabíjania batérie, invertory

Napriek tomu, že máme napríklad malý výkon solárnych panelov, je lepšie brať regulátor s dvojnásobnou výkonovou rezervou, najmä ak si kúpite lacný ovládač. Porucha ovládača môže viesť k mnohým ďalším problémom, môže poškodiť batérie alebo ich nesprávne nabiť, čo spôsobí, že rýchlo stratia kapacitu. Taktiež, ak regulátor dodáva všetko napätie zo spoločného podniku do siete, potom sa môže zhoršiť elektronika napájaná 12V, keďže spoločný podnik dodáva až 20 voltov pri voľnobehu. Viac o ovládačoch - Ovládače pre solárne panely

Mimochodom, ak všetko napájate cez menič, potom systém môže byť postavený nielen na 12 voltov, ale napríklad aj na 24 alebo 48 voltov. Hlavný rozdiel je v tom, že požadovaná hrúbka drôtov je oveľa menšia, pretože prúd cez drôty bude menší. Napríklad, ak máme 12-voltový systém, potom nabíjací prúd cez vodiče dosiahne až 12 ampérov a ak cez MPPT ovládač, potom až 18A. A aby sa drôty nezohrievali a nedochádzalo k stratám, mal by byť prierez drôtu hrubý a čím ďalej sú solárne panely od batérií, tým by mal byť drôt hrubší.

Takže napríklad pri prúde 6 ampérov by mal byť prierez drôtu 4-6 kV. a ak máme prúd 12A, tak už potrebujeme 10-12 kW drôt. A ak máme 50 ampérov, tak drôty musia byť hrubšie ako zváracie drôty (50 m2), aby sa nezohrievali a nevznikali straty. Aby sme teda ušetrili na hrúbke a neplytvali energiou, systém je postavený na 24v 48v. V prípade 48 voltov je možné hrúbku drôtu zmenšiť štvornásobne, čím sa veľa ušetrí. A existujú meniče pre 24v aj 48v. Existujú aj ovládače, myslím, že chápete, hlavným bodom je úspora káblov a menšie straty pri prenose elektriny zo solárnych panelov do batérií.

Existujú dva typy ovládačov, ovládače MPPT a PWM. Prvý typ dokáže zo solárnych panelov vyžmýkať až 98 % energie, je však drahší. Ale PWM regulátory sú jednoduché a nabíjajú sa prúdom, ktorý je k dispozícii, to znamená, že s nimi je výkon zo solárnych panelov iba 60-70%. MPPT regulátor funguje lepšie na jasnom slnku a vytvára nižší 14V a väčší prúd z vysokého napätia SP. A obyčajná PWM nedokáže konvertovať, ale v zamračenom počasí, keď je prúd z panelov veľmi malý, takéto ovládače dodajú batériám o niečo viac energie.

Myslím, že sa tu nedá jednoznačne definovať, aký ovládač si kúpiť, niekto potrebuje zobrať všetku energiu zo slnka, iný, keď svieti slnko, má už dosť energie, ale v zamračenom počasí chce pri aspoň trochu viac, ale viac. V zásade platí, že ak si kúpite iný solárny panel namiesto drahého MPPT, výhoda MPPT bude kompenzovaná a plus bude väčší prínos v zamračenom počasí. Ja osobne viac inklinujem ku konvenčným ovládačom, keďže keď je slnko, nie je kam dávať energiu a keď nie je slnko, tak veľmi pomôže solárny panel navyše. Napríklad tri panely po 100 wattoch dávajú 18 A s konvenčným ovládačom a s MPPT dávajú 27 A. Ale keď je zamračené počasie, tak tri panely cez MPPT dajú napríklad 3A a pri klasickom ovládači to už bude asi 3,6A a ak si kúpiš štvrtý panel namiesto MPPT, tak 4,8A.

Toto vsetko davam ako priklad, rozdiel samozrejme za slnecny ​​den je 18 a 27 A je velky, ale ak aj pri 18 A su baterky cez den stale nabite, tak naco dalsi vykon, kedze napr. ovládač je nabitý, vypne panely a tie budú len osvetlené slnkom. Ale keď nie je slnko, ste spokojní s extra ampérom, a preto je lepších viac panelov ako drahý ovládač.

O batériách pre autonómne systémy

Batérie sú pravdepodobne najdrahšou a najdôležitejšou súčasťou systému, sú veľmi rozmarné a rýchlo sa kazia, je ich veľa druhov a treba s nimi zaobchádzať opatrne, inak rýchlo strácajú kapacitu a kazia sa. Preto si musíte kúpiť inteligentný ovládač, aby sa dal nakonfigurovať pre rôzne typy, alebo by už mal mať predinštalované nastavenia pre prácu s rôznymi typmi batérií.

Napríklad štartovacie batérie v autonómnych systémoch strácajú kapacitu veľmi rýchlo, stačí 1-2 roky a stratia už 90 % kapacity. Je to spôsobené hlbokým vybíjaním, pretože lacné ovládače vypínajú spotrebiteľov pri 10 voltoch a autobatérie na to nie sú určené, takže ak ich používate, nevybíjajte ich viac ako 110,8-12,0 voltov.

Alkalické batérie sú veľmi odolné, ale aj veľmi drahé. A ak majú olovené batérie účinnosť 85-90%, tak alkalické batérie sú tu trochu horšie a ak sú prevádzkované nabíjaním a vybíjaním vysokými prúdmi, ich účinnosť sa výrazne zhoršuje. Takéto batérie nie sú rentabilné, najmä v zime, pretože už teraz prichádza málo energie a dokonca batérie vydávajú o 30 % menej energie, než dostávajú zo solárnych panelov. Hoci sa teraz zdá, že sa objavili alkalické batérie so zlepšenou účinnosťou, celkový obraz je rovnaký.

Lítium-železofosfátové batérie sú najsľubnejšie pre autonómne systémy, majú vysokú účinnosť 95-98% a zároveň sa vôbec neboja podbitia, hlbokého vybitia a vysokých vybíjacích-nabíjacích prúdov. Sú však tiež drahé a vyžadujú si dodatočný systém monitorovania stavu buniek BMS. Ak sa takáto batéria nabije alebo vybije pod požadovanú úroveň, nenávratne stratí kapacitu alebo článok prestane úplne fungovať. Ale stav batérie monitoruje BMS a tiež vyrovnáva nabitie batérie, takže ak sa niečo pokazí, batériu ochráni a všetko vypne a nezhorší.

Nedá sa všetko opísať v jednom článku, ale snažil som sa spomenúť a opísať to hlavné, aby to bolo jasné aj tým, ktorí sa v tom vôbec nevyznajú. Viac sa dočítate v ďalších článkoch z rubriky. Vo všeobecnosti je však v súčasnosti, súdiac podľa mojich skúseností, výhodnejšie postaviť malú elektráreň bez meniča a napájať všetku elektroniku z 12 voltov, a ak je všetko prevedené na 220 voltov, potom postaviť systém na 48 voltov. . Najmä v zime je aj trocha energie navyše veľmi potrebná. Túto zimu mám tiež lítium-železo fosfátové (lifepo4) batérie a je zrejmé, že energia vo všeobecnosti je výrazne väčšia ako pri použití autobatérií, plus lifepo4 sa vôbec nezhoršili a nedošlo k strate kapacity, hoci neboli nabité celý mesiac pred koncom a boli neustále vybíjané až do odstavenia.

Inštalovanie solárnych fotobuniek na strechu, ktoré cez deň dobíjajú batérie a večer využívajú voľnú energiu – to je cesta k úplnej nezávislosti od štátnej dodávky elektriny, cien plynu a pod.

Domáca solárna elektráreň má mnoho výhod:

1. Jednoduchá inštalácia a pripojenie. Nie je potrebné stavať vysokú vežu, ako pri veternej elektrárni, ani betónovať základy.
2. Na výstavbu nie sú potrebné veľké plochy. Mnoho ľudí umiestňuje svetlo aktívne plachty na strechu súkromného domu.
3. Jednoduchá a materiálovo náročná inštalácia výrazne znižuje finančné náklady.
4. Keď sa hromadia finančné prostriedky, je možné pridať nové panely k existujúcim panelom, čím sa zvýši výkon inštalácie ako celku, čo nie je možné urobiť pre veternú stanicu.
5. Neexistujú žiadne rotujúce časti, ktoré by bolo potrebné mazať alebo uťahovať. Odborníci odporúčajú vykonávať preventívne kontroly solárnych článkov raz za 1–2 roky.
6. Môže sa používať bez väčších opráv až 25 rokov.
7. Všetky komponenty elektroinštalácie sú dodávané na miesto inštalácie v zmontovanom stave.
8. Solárne stanice sú tiché, bezpečné pre ľudí a nerušia vtáky. Spomedzi zelených technológií sú najekologickejšie.

Prejdime k nevýhodám:

1. Použitie v niektorých regiónoch je obmedzené počtom slnečných dní.
2. V porovnaní s inými zdrojmi energie majú nízku účinnosť a slabý výkon, najmä v pochmúrnych zimných dňoch.

Výber FV prvkov

Čierne fotovoltaické panely, fotovoltické fotovoltaické prvky, tie, ktoré je zázrak vidieť na strechách ruských domov, úplne pokrývajú akékoľvek budovy v Japonsku. A Japonci sú veľmi praktickí a nebudú sa ohradzovať niečím, čo je málo užitočné. Hlavnou úlohou je vybrať správny typ solárneho článku.

V predaji sú štyri typy fotovoltaických článkov:

1. monokryštalický;
2. polykryštalický;
3. amorfný;
4. tenký film.

• Monokryštalický vyrobené z lešteného silikónového plechu. Z plochy 7 metrov štvorcových možno získať približne 1 kW energie z takýchto produktov.
• Polykryštalický kremíkové sú menej produktívne ako tie prvé. Ak chcete získať 1 kW, budete musieť zaberať plochu viac ako 8 metrov štvorcových. metrov.
• Amorfný najekonomickejšie na výrobu: amorfný kremík sa nanáša v tenkej vrstve na substrát a spotrebuje oveľa menej. Tieto batérie majú najnižší výkon a sú relatívne lacné.
• Tenký film majú najvyššiu účinnosť 25 percent v porovnaní s 12–17 pre prvé tri typy. Dokážu generovať energiu pri slabom osvetlení, dokonca aj pri zamračenom počasí v zime. Takéto fólie sa vyrábajú v niekoľkých amerických továrňach na priemyselné použitie. Sú veľmi drahé.

Najlepšia možnosť pre južný pás: Odessa - Rostov na Done - Astrachaň - severné pobrežie Kaspického mora sú monokryštalické prvky. Efektívnu solárnu inštaláciu s výkonom až 500 kW/hod si poskladáte za mesiac.

Ostatné komponenty solárnej elektrárne

1. striedač, premena jednosmerného prúdu na striedavý prúd. Fotovoltaické články produkujú jednosmerný prúd nízkeho napätia, zatiaľ čo väčšina domácich spotrebičov pracuje na vysokonapäťovom striedavom prúde.
2. Batérie, úspora energie na noc.
3. Ovládač– nabíjačka, ktorá zabraňuje prebíjaniu batérií a chráni pred spätným únikom prúdu do FV prvkov v noci.
4. Automatické relé, ktorý po úplnom vybití batérií prepne napájanie domácich spotrebičov do všeobecnej siete.
5. Elektromer, zostáva kontrolovať spotrebovanú energiu.

Cena solárnej inštalácie

Kúpa solárnej elektrárne na kľúč, napríklad SES-5, je výhodná, pretože samotní špecialisti výrobnej spoločnosti všetko prinesú, zmontujú, pripoja, skontrolujú a poskytnú záruku.

Cena SES-5 vrátane inštalácie je 8 250 až 9 100 USD. Tento systém je pozoruhodný tým, že prebytočnú vyrobenú energiu možno predať do všeobecnej siete za výkupnú cenu. Zariadenie pozostáva z 25 fotovoltaických článkov s priemernou mesačnou produktivitou 521 kW/hod. Existujú jednotky rovnakej sily, ktoré stoja 15 000 dolárov. Ak všetky domáce spotrebiče vo vašom dome spotrebujú cca 10 kW/hod za deň, tak táto elektrocentrála stačí na to, aby všetko svietilo a točilo. Okrem kúrenia, samozrejme.

Takáto elektráreň nebude schopná vykurovať dom v zime. Počet solárnych článkov a batérií je potrebné navýšiť aspoň dvakrát a podľa toho sa cena zdvojnásobí.

Ak si zostavíte domácu elektráreň sami, zostavená inštalácia bude stáť 8 032 dolárov. Na základe výpočtu, ak každý komponent stojí:

• FV články Yabang Solar YBP 250-60 (250 W, 24 V), 20 kusov - 4 250 dolárov;
• ovládač (nabíjačka) - 25 dolárov;
• batérie SIAP PzS 4 APH 420 (2 V, 420 A), 24 ks. - 3624 dolárov;
• invertor - 69 dolárov;
• automatické relé - 33 dolárov;
• elektromer - 31 dolárov.

Celkom: ak sa vám podarí nainštalovať elektráreň pre váš dom, môžete ušetriť len 218 dolárov.

DIY solárna batéria Krok 14: Webová aplikácia a telefónne rozhranie – Samozameracie solárne panely riadené mobilným telefónom Samohybné solárne panely ovládané mobilným telefónom – Krok 13: nastavenie modulu Electric Imp na HTTP pripojenie

Vlastné napájanie pomôže tak pri absencii centralizovanej siete (v odľahlých a ťažko dostupných regiónoch, v krajine, na túre), ako aj pri budovaní ekologickejšieho prístupu k spotrebe prírodných zdrojov.

Zostaviť si vlastnú solárnu stanicu nie je ťažké, obsahuje iba štyri komponenty:

• solárne panely;
• nabíjanie batérie;
• ovládač;
• striedač.

Všetky sa dajú ľahko nájsť a objednať prostredníctvom internetových obchodov. Ale ako vyrobiť solárnu elektráreň vlastnými rukami, aby ste si doma vytvorili plnohodnotný autonómny systém napájania? Najprv musíte zhromaždiť informácie o vašich potrebách, možnostiach oblasti, kde bude solárna stanica fungovať, a urobiť všetky potrebné výpočty na výber komponentov.

Ako vypočítať počet solárnych panelov

Výber solárnej stanice začína hľadaním informácií o slnečnom žiarení vo vašej oblasti – o množstve slnečnej energie, ktorá dopadne na zemský povrch (merané vo wattoch na meter štvorcový). Tieto údaje možno nájsť v špeciálnych príručkách o počasí alebo na internete. Slnečné lúče sa zvyčajne uvádzajú samostatne pre každý mesiac, pretože úroveň veľmi závisí od ročného obdobia. Ak plánujete využívať solárnu stanicu po celý rok, potom sa musíte zamerať na mesiace s najnižšími ukazovateľmi.

Ďalej je potrebné vypočítať potrebu elektrickej energie za každý mesiac. Nezabúdajte, že pre autonómny systém napájania zohráva úlohu nielen efektívnosť skladovania energie, ale aj jej ekonomické využitie. Menšie potreby vám umožnia výrazne ušetriť pri nákupe solárnych panelov a vytváraní rozpočtovej verzie solárnej elektrárne vlastnými rukami.

Porovnajte svoje potreby elektrickej energie s úrovňou slnečného žiarenia vo vašej oblasti a zistíte plochu solárnych panelov, ktorá je potrebná pre vašu solárnu stanicu. Upozorňujeme, že účinnosť panelov je iba 12-14%. Vždy sa zamerajte na najnižšiu hodnotu.

Ak je teda úroveň slnečného žiarenia v najnepriaznivejšom mesiaci vo vašej oblasti 20 kWh/m², potom s účinnosťou 12 % jeden panel s plochou 0,7 m² vyrobí 1,68 kWh. Vaša potreba energie je napríklad 80 kWh/mesiac. To znamená, že v najmenej slnečnom mesiaci dokáže túto potrebu uspokojiť 48 panelov (80/1,68). Viac o tom, ako si vybrať solárne panely, sa dočítate v našom predošlom.

Ako nainštalovať solárny panel

Pre najlepšiu účinnosť by mal byť solárny panel inštalovaný tak, aby naň slnečné lúče dopadali pod uhlom 90 stupňov. Keďže sa slnko neustále pohybuje po oblohe, existujú dve riešenia:

• Dynamická inštalácia. Použite servo, aby sa solárny panel otáčal, keď sa slnko pohybuje po oblohe. Servopohon vám umožní nazbierať o 50 % viac energie ako statická inštalácia.
• Stacionárna inštalácia. Aby ste z pevnej polohy solárneho panelu vyťažili maximum, musíte nájsť inštalačný uhol, pri ktorom bude panel zbierať maximálne možné množstvo slnečných lúčov. Pre celoročnú prevádzku sa tento uhol vypočíta pomocou vzorca +15 stupňov k zemepisnej šírke oblasti. Pre letné mesiace je to -15 stupňov na zemepisnú šírku oblasti.

Ako si vybrať regulátor nabíjania

Ďalším spôsobom, ako si sami zostaviť solárnu elektráreň, aby fungovala efektívne, je jej použitie, ktoré vám umožňuje sledovať body maximálneho výkonu (MPPT). Takýto ovládač dokáže uchovávať energiu aj pri slabom osvetlení a naďalej ju optimálnym spôsobom dodávať do batérie.

Takže energia zo solárnych panelov ide do batérie. To umožňuje akumulovať energiu, aby sa dala využiť aj pri absencii slnečného žiarenia. Batérie navyše vyrovnávajú nerovnomerné dodávky energie napríklad pri silnom vetre alebo oblačnosti.

Ak chcete správne vybrať a nainštalovať batériu pre domácu solárnu elektráreň vlastnými rukami, musíte zvážiť dva parametre:

• Je veľmi dôležité, aby nabíjací prúd (z panelov) neprekračoval 10 % menovitej úrovne kapacity pre kyselinové batérie a 30 % pre alkalické zariadenia.
• Konštrukcia invertora na strane nízkeho napätia.

Zvážte rýchlosť samovybíjania batérie (výrobcovia to vždy neuvádzajú). Napríklad kyselinové zariadenia sa dobíjajú každých šesť mesiacov, aby sa predišlo poruchám.

Ako si vybrať invertor

Popis parametrov a povinných funkcií ideálneho meniča:

• sínusový signál so skreslením nepresahujúcim tri percentá;
• keď je pripojená záťaž, amplitúda napätia sa nezmení o viac ako desať percent;
• dvojitá konverzia prúdu - jednosmerná a striedavá;
• analógová AC konverzná časť s dobrým transformátorom;
• ochrana proti skratu;
• rezerva preťaženia.

Pri modelovaní elektrického systému vášho domu zoskupte záťaže tak, aby rôzne typy záťaží boli napájané rôznymi invertormi.

Solárne elektrárne sú funkčným alternatívnym spôsobom zásobovania domácnosti energiou. Nie vo všetkých regiónoch je však slnečné žiarenie dostatočné na zaplatenie solárnych zariadení a na úplné zabezpečenie elektriny. Niekedy sa oplatí venovať pozornosť hybridným solárnym elektrárňam, ktoré sa dajú postaviť aj vlastnými rukami, kde však okrem solárnych panelov môžu byť aj veterné turbíny, ale aj naftové či dokonca benzínové generátory.

Ak sa chcete len pokúsiť „skrotiť“ solárnu energiu, ale nie ste pripravení úplne zmeniť napájanie vášho domova, vytvorte si mini solárnu elektráreň vlastnými rukami. Bude pozostávať z niekoľkých solárnych panelov, batérie a ovládača. To všetko sa zmestí do kufra, no dodá vám energiu pri náhlom výpadku elektriny, výlete do prírody alebo do prírody. Výpočty a výber komponentov prebieha na rovnakom princípe ako pri plnohodnotnej bytovej stanici.

Pokúsme sa pochopiť prístup k výberu autonómna slnečná sústava, ktoré faktory sú viac a ktoré menej dôležité.

V prvom rade si musíte určiť, koľko energie mesačne potrebujete, a aby sa náklady na solárnu elektráreň nezvýšili fantasticky, znížte svoje potreby čo najviac. Potom je potrebné určiť koľko slnečnej energie možno získať v oblasti, kde bude solárne zariadenie fungovať. Približné údaje sú uvedené v meteorologických príručkách, niektoré informácie o slnečnom žiarení možno nájsť na internete. Úrovne slnečného žiarenia sú zvyčajne vyjadrené vo wattoch/m2 rozdelené podľa mesiacov. Sezónne výkyvy môžu byť navyše veľmi významné.

Ako si vybrať solárnu batériu?

Ak máte v úmysle použiť solárna elektráreň celoročne je potrebné vykonať výpočet podľa mesiacov s najhoršími parametrami slnečného žiarenia (samozrejme, ak sa počíta len s využitím solárnej energie). efektívnosť solárne panely pre výpočty je potrebné vziať nie viac ako 14% (najlepšie 12%), pretože napriek účinnosti prvkov 16 alebo aj 17 % (a častejšie sa používajú prvky s účinnosťou 14-15 %) sa časť žiarenia odrazí od povrchu skla pokrývajúceho prvky (aj ak sa použije antireflexné sklo), časť žiarenia bude uhasená v hrúbke skla, pretože nie je celý povrch solárnej batérie pokrytý kremíkovými doštičkami (medzi nimi sú medzery 2-3 mm). Niektoré prvky majú navyše zrezané rohy, čím sa zmenšuje aj úžitková plocha. Niektorí výrobcovia uvádzajú približný energetický výkon za mesiac pri rôznych úrovniach slnečného žiarenia.

Teraz určiť množstvo solárne panely, je potrebné vydeliť požadovanú potrebu energie možnou výrobou energie z jednej batérie v mesiacoch, kedy bude solárna elektráreň využívaná. Prirodzene, výpočet sa vykonáva s použitím najhorších parametrov slnečného žiarenia.

Napríklad inštalácia bude prevádzkovaná celoročne, energetická potreba je 100 kWh/mesiac, jedna batéria z vami vybraných nevyrobí v decembri viac ako 2 kWh energie, 100: 2 = 50 batérií. Za rovnakých podmienok, ale výkon batérie nie je známy a jej známa plocha je 0,7 m², určíme, že za mesiac sa vyrobí približne 20 x 0,7 x 0,12 (účinnosť) = 1,68 kWh energie (slnečné žiarenie v decembri je približne 20 kWh/m²). Na určenie počtu solárnych panelov je potrebné rozdeliť požadované množstvo energie na výrobu jednej batérie: 100: 1,68 = 59,5 ks, zaokrúhliť 60 ks nahor.

Treba poznamenať, že všetky tieto výpočty sú približné, majú orientačný charakter, pretože Počet slnečných dní sa môže z roka na rok značne líšiť. Vždy treba počítať s tým, že rezerva len zlepšuje parametre systému.

Samostatnou veľkou témou je zvyšovanie produktivity solárnych panelov. Existuje len niekoľko spôsobov, ako zvýšiť produktivitu:

Výber optimálneho uhla inštalácie. Je žiaduce, aby povrch solárnej batérie bol umiestnený kolmo na slnečné lúče, s maximálnou odchýlkou ​​v jednom alebo druhom smere nie väčšou ako 15 °. Vzhľadom na to, že slnko počas roka neustále mení svoju výšku nad horizontom, je vhodné inštalovať solárne panely pod uhlom, ktorý v správnom čase poskytuje maximálny výkon. Napríklad, ak plánujete využívať solárnu elektráreň po celý rok, batérie sa inštalujú pod uhlom + 15° k zemepisnej šírke oblasti a ak len v letných mesiacoch, tak pod uhlom – 15°. ° k zemepisnej šírke oblasti.

Otočte solárny panel, aby ste počas dňa sledovali slnko(platí len pre malé systémy), týmto spôsobom je možné zvýšiť energetický výkon až o 50% výkonu v stacionárnej polohe.

Len pred niekoľkými desaťročiami boli solárne elektrárne pre domácnosť považované za niečo mimo sci-fi. Teraz sa tento smer aktívne rozvíja a nikoho neprekvapuje. Napriek slušným nákladom sú takéto zdroje energie žiadané, pretože vám umožňujú ušetriť peniaze a vytvoriť si vlastný autonómny zdroj energie. Pozrime sa na vlastnosti týchto inštalácií, ich výrobu a inštaláciu vlastnými rukami.

Zvláštnosti

Zahrnuté solárne elektrárne pre domácnosť sú výhodné, pretože nevyžadujú dodatočné výpočty. Konštrukcia sa dodáva hotová s určitým výstupným výkonom, ktorý musí byť pri inštalácii správne zvolený. Takéto systémy stoja rádovo viac ako podobné komponenty samostatne, ale počas inštalácie nevyžadujú veľa úsilia. V každom prípade si budete musieť vybrať medzi niekoľkými úpravami.

Je lepšie to urobiť kompetentne, bez slepej dôvery predajcovi. Pri výbere solárnej elektrárne pre váš domov nie je veľa faktorov, ktoré treba zvážiť. Vo všeobecnosti existujú štyri hlavné aspekty. Nižšie sa budeme týmito ukazovateľmi zaoberať podrobnejšie.

Výkon a typ panelov

Určenie menovitého výkonu je pomerne jednoduché. Vypočítava sa s prihliadnutím na najvýkonnejšieho spotrebiteľa v domácnosti (zriedkakedy domáce spotrebiče spotrebujú viac ako 3 kW). K vybranej hodnote sa pridá malá rezerva, požadovaný indikátor je pripravený. Pre názorný príklad, za slnečného dňa môžete zapnúť práčku a chladničku. Výsledkom je, že pre malý dom postačuje elektrocentrála s výstupným výkonom okolo 3 kW.

Druhým kritériom pre výber solárnej elektrárne pre súkromný dom je typ panelov. Existujú tri typy moderných dizajnov: filmové, monokryštalické a polykryštalické modely. Filmová verzia je považovaná za kvalitatívne najslabšiu, postupne opúšťa trh. Výber medzi mono a polykryštalickými panelmi závisí od priemernej oblačnosti v regióne. Druhá modifikácia funguje efektívnejšie pri slabom slnečnom svetle.

Invertor a ovládač

Ďalším prvkom, ktorému by ste mali venovať pozornosť pri výbere solárnych elektrární pre váš domov, je invertor. Zariadenie je určené na zvýšenie napätia 6, 12 alebo 24 voltov, ktoré vyrábajú štandardné panely. Výstup je zvyčajná hodnota 220 voltov. Výber tohto zariadenia ovplyvňujú dva hlavné faktory:

1. Moc. Mal by byť schopný vydržať požadované zaťaženie s rezervou.
2. Typ výstupného signálu.

Aby sa predišlo poruchám domácich spotrebičov, je potrebné zvoliť panely s čistou, nie upravenou, sínusoidou na výstupe.

Ďalším pracovným prvkom dizajnu je ovládač. Zariadenie distribuuje elektrickú energiu a monitoruje nabíjanie batérie. Ak nedochádza k priamej distribúcii elektriny z panelov alebo je všetka energia využitá, regulátor zabezpečuje nabíjanie batérií. V prípade nedostatku slnečnej energie zariadenie odoberá energiu zo zásobníkov. V skutočnosti zariadenie vykonáva monotónnu, ale dôležitú prácu, bez ktorej nemôže fungovať celý systém.

Ako si vyrobiť solárnu elektráreň doma vlastnými rukami?

Na vytvorenie konštrukcie sami budete potrebovať vyššie uvedené materiály a niektoré ďalšie príslušenstvo (špeciálne zapojenie s konektormi a konektormi, gélové batérie, inštalačné diely).

Montáž domácej solárnej stanice začína inštaláciou inštalačných prvkov. Sú to pevný rám vyrobený z profilovej rúry. Dizajn tejto časti sa líši v závislosti od miesta inštalácie, ale celková konfigurácia má štandardné usporiadanie. Prvok je obdĺžnik so špeciálnymi upínacími zariadeniami, na ktorých je pripevnený gumový vankúš. Konštrukcia môže byť zostavená priamo na streche alebo na zemi.

hlavné pódium

V ďalšej fáze výstavby autonómnej solárnej elektrárne pre dom budete musieť pripevniť panely. V tomto nie je nič ťažké. Každý prvok je upevnený skrutkami. Hlavnou vecou nie je byť príliš horlivý, aby nedošlo k deformácii panelu.

Potom sa pevné časti prepoja do jedného okruhu. Na tento účel sú panelové prvky navzájom zapojené do série. Na upevňovacích bodoch sú nainštalované T-kusy s konektormi. Je potrebné pamätať na to, že po vystavení slnečnému žiareniu začne štruktúra vytvárať energiu. Aby ste predišli úrazu elektrickým prúdom, je potrebné prísne dodržiavať postup montáže. Pripojenie začína od ovládača a pred ním je namontovaný istič. Prvým krokom je položenie hlavnej línie s inštaláciou odpalísk na požadované miesta. Až po dokončení tejto práce sa nainštalujú krátke káble s konektormi, cez ktoré sú panely spojené s odpaliskami.

Záverečná práca

V záverečnej fáze inštalácie solárnej elektrárne pre dom je k regulátoru pripojená batéria. Čím viac ich bude v hromade, tým lepšie (umožní vám to urobiť značnú zásobu energie). Batérie by sa mali zakúpiť špeciálne (nie sú vhodné analógy automobilov s nízkou kapacitou). Sú to elektrické zásobníky s objemom minimálne 150 A/hod. Najlepšou možnosťou by boli modely hélia, ktoré sú navzájom paralelne spojené. Spojením plus s plus a mínus s mínusom môžete udržiavať napätie, zatiaľ čo celková kapacita sa zvýši.

Ďalej je menič pripojený priamo k batériám pomocou rovnakého princípu. V opačnom prípade nebude prvok fungovať. Výstup meniča s napätím 220 voltov je pripojený cez istič do domácej siete. Toto je celý proces vytvorenia solárnej elektrárne pre dom (6 kW). Hlavná vec je správne naplánovať proces a pochopiť princíp fungovania štruktúry.

Stojí za zmienku, že zatiaľ v domácom priestore nie sú výpočty ziskovosti uvažovaných zdrojov energie príliš ružové. Ak sa prebytočná energia nepredáva susedom za primeranú cenu, systém sa plne neoplatí. Klasická forma dodávania nevyužitej energie do mestskej siete za centy neprináša žiadne pozitívne výsledky.

Štát používanie hotových solárnych elektrární na domáce použitie nezakazuje, hoci to nijako nenabáda. Z tohto dôvodu je inštalácia takýchto štruktúr optimálna tam, kde vôbec nie je elektrická sieť.

Popísané kroky na inštaláciu a montáž solárnej elektrárne úplne postačujú na správny výber vhodnej úpravy. Ďalšie peniaze môžete ušetriť, ak si ho zostavíte sami zo samostatných častí. Výpočty výkonu tiež nie sú problém. Ako poslednú možnosť si môžete najať špecialistu, ktorý za primeraný poplatok vypracuje všetky výkresy a schémy.

Solárne elektrárne pre domácnosť: recenzie

Ako dokazujú odpovede majiteľov, solárne elektrárne sa inštalujú jednoducho. Môžu byť inštalované nielen na streche, ale aj na stenách na slnečnej strane. Za pár dní môže byť celá konštrukcia zostavená a namontovaná jednou osobou. Súprava obsahuje montážny materiál, ktorý vám umožňuje namontovať panely v rôznych polohách.

Ak je systém zásobovania energiou zmiešaný (možnosť sieť plus solárna energia), označte tie zásuvky a spotrebiče, ktoré fungujú z panelov, a po mesiaci vypočítajte úspory. Ako poznamenávajú majitelia, napriek tomu, že najprv budete musieť do projektu investovať slušnú sumu peňazí, výsledok na seba nenechá dlho čakať, vzhľadom na to, že nemusíte platiť za autonómnu energiu. Naopak, dá sa predať.

Spotrebitelia poznamenávajú, že ak nie je dostatok batérií na ukladanie energie, neponáhľajte sa úplne opustiť centrálne pripojenie. Keďže zdroj solárnych staníc je minimálne 20 rokov, návratnosť bude významná, aj keď dlhodobá.