Солнечная электростанция: как выбрать для дома

Для того чтобы правильно выбрать солнечную электростанцию, следует ответить на ряд вопросов и определить критерии выбора, как то:

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

Обратить внимание на комплектующие элементы станции:

• Фотоэлементы;
• Аккумуляторную батарею;
• Контроллер;
• Инвертор.

Если рассчитать электрическую мощность и максимальное потребление электрической энергии в час может любой грамотный человек, а узнать о гелио-активности также не составит труда, то с выбором конкретной установки, что связано с рассмотрением технических параметров комплектующих, справится лишь специалист.

Для облегчения выбора электростанции рассмотрим элементы, входящие в состав комплекта и укажем, на что важно обратить внимание, выбирая сложное техническое устройство, каковым является солнечная электрическая станция.

1. Фотоэлементы– это солнечные батареи (панели), которые представляют собой определенное количество кремниевых фотоячеек, соединенных между собой и помещенных в единый корпус. Фотоячейки бываю трех видов: из поликристаллов, монокристаллов и с напылением из кремния. Использование того или другого вида фотоячеек влияет на КПД установки, ее габариты, вес и стоимость;
2. Аккумуляторная батарея – является накопителем выработанной электрической энергии. Важно обратить внимание на температуру эксплуатации, уровень заряда и мощность, которые может выдержать устройство;
3. Контроллер – электронный прибор, который отвечает за контроль и регулировку заряда аккумуляторной батареи. Устройства различаются по конструкции, что влияет на их стоимость. Простые работают по принципу «включить-выключить» подачу энергии, их применение приводит к быстрому выходу из строя аккумуляторных батарей. Более сложные приборы регулируют заряд батареи, осуществляя его по ступенчатому принципу, тем самым обеспечивая более продолжительный срок службы аккумуляторов. MPPT контролеры – наиболее сложные устройства, позволяющие наиболее качественно и экономично организовать работу солнечной электростанции.
4. Инвертор — сложный электронный элемент, который преобразовывает постоянный электрический импульс в переменный, с заданным напряжением и частотой. При выборе важно обратить внимание на: мощность устройства, его КПД, отсутствие радиопомех, стабилизацию выходного напряжения, коэффициент гармоник, диапазон температур эксплуатации, воздействие перегрузок на работу устройства и способы защиты элементов агрегата.

Рассмотрим некоторые варианты комплектации солнечных электростанций и их характеристики.

Гибридная солнечная электрическая станция мощностью 1,88 кВт/ч, Россия

Солнечная электростанция на фотоэлементах, основные характеристики:

• Производительность — 6.48 кВт/час;
• Мощность – 1,88 кВт;
• Панель — 8 шт.;
• Мощность панели — 235.0 Вт;
• Напряжение панели — 24.0 В;
• Напряжение станции — 48.0 В;
• Тип аккумулятора – AGM;
• Емкость аккумулятора — 180.0 А/ч;
• Аккумулятор — 4.0 шт.

Солнечная электростанция класса «Люкс»

Аккумуляторная накопительная система для бесперебойного и автономного питания, в которой используется энергия на солнечных батареях.

В основной комплект входит:

• Панель мощностью 200 Вт — 9 штук;
• Зарядный контроллер Xantrex XW-MPPT60-150 (MPPT, 60 А);
• Инвертор Xantrex XW4024 (4,0 кВт / 24 В=);
• Системный контроллер Xantrex SCP;
• Аккумулятор-батарея Delta GX 12200, гелевая — 6 штук;
• Автоматы для защиты постоянного тока OBB-60 (60 А) и 250 А — 3 шт.;
• Бокс для коммутации автоматов защиты.

Солнечная электрическая станция «Дом», мощностью 7.5 кВт, Россия.

Комплект полностью готов к монтажу и работе. Предусмотрены устройства, защищающие от возможного удара током и от случаев короткого замыкания. Встроенное зарядное устройство и LCD дисплей, в котором отображаются настройки всех параметров.

• Тип электростанции — электростанция на фотоэлементах;
• Производительность — 7.5 кВт/ч;
• Максимальная мощность – 1,5 кВт;
• Панели в комплекте — 6 шт.;
• Панельная мощность — 250.0 Вт;
• Напряжение в панели — 24.0 В;
• Напряжение в самой станции — 220.0 В;
• Типовой аккумулятор – GEL.

На приведенных выше образцах видно, что на рынке данной продукции предоставлен широкий ряд различных по мощности, комплектации и назначению солнечных электростанций, ну и конечно же все они различаются по стоимости установок.

Как работает генератор солнечной энергии?

Солнечный генератор представляет собой комплекс фотоэлектрических полупроводниковых элементов, напрямую преобразующих энергию солнца в электрическую.

Кванты вырабатываемого лучами света при попадании на фотопластину выбивают электрон с заключительной атомной орбиты рабочего элемента. Этот эффект создает множество свободных электронов, которые и образуют непрерывный поток электрического тока.

В качестве действующего материала используют кремний. Он отличается высокой эффективностью и обеспечивает коэффициент фотоэлектрического преобразования в обычном режиме на уровне 20%, а при благоприятных условиях – до 25%.

На одну сторону пластины кремния наносят тонкое покрытие из пассивных химических элементов – бора или фосфора. Именно на этой поверхности в результате интенсивного воздействия солнечных лучей происходит активное высвобождение электронов. Фосфорная пленка надежно удерживает их в одном месте и не позволяет разлетаться.

На самой рабочей пластине располагаются металлические «дорожки». На них строятся свободные электроны, создавая таким образом, упорядоченное движение, то есть, электрический ток.

К минусам пластин относят только сложность и затратность процесса очистки самого кремния, и, чтобы избежать этих проблем, активно осваивают использование альтернатив в виде галлия, кадмия, индия и различных соединений меди. Однако пока что реальных конкурентов у кремниевых элементов еще нет.

Самый простой способ соорудить преобразователь солнечной энергии в электричество – купить готовую солнечную батарею и установить ее на крыше дома или гаража:

Основные преимущества и недостатки

Система солнечных батарей обладает значительно низкими коэффициентами полезного действия. Однако, если изучить альтернативные источники электрической энергии, то данный вид солнечных батарей – самый эффективный и надежный.

Причиной низкого коэффициента (КПД) – является тот факт, что установка располагается на крыше вашего дачного дома, а это несет в себе особенность, что для высокого результата работы электрических приборов – требуется приобретение автономной СЭС, состоящей из многочисленных панелей.

Электрической энергии, хранимой в одной батарее естественно будет недостаточно для работы обычного компьютера.

Существует еще одна особенность классификации солнечной батареи – ее емкостная база, очень сильно зависит от частоты появления солнечных лучей и соответственно, количества ясных, солнечных дней.

Подводя итоги, перечислив недочеты и преимущества при использовании автономных СЭС для дачи, напрашивается следующая картина:

Существенные преимущества СЭС:

1. Довольно длительный срок и гарантийная (до 25 лет) эксплуатация.
2. Отсутствие всякой зависимости при существовании традиционных источников питания.
3. Исключение в необходимости использования постоянного обслуживания.
4. Приобретение бесплатного электричества.

Недостатки:

1. Существенно значительная стоимость при покупке и установке солнечной батареи.
2. Зависимость от количества благоприятных солнечных дней.
3. Низкий уровень КПД.
4. Значительная необходимость в дополнительном оборудовании.

Характеристики, особенности и выбор комплекта для дачи

Какие есть разновидности солнечных панелей?

На рынке можно найти много разновидностей фотоэлементов, применяемых в системах электрификации на даче. Для этих задач подходят следующие разновидности панелей:

• Монокристаллические. Имеют самую высокую стоимость. Их КПД составляет 15─20 процентов. С помощью таких панелей можно максимально эффективно использовать площадь, получая максимум мощности;
• Поликристаллические. Они дешевле монокристаллических примерно на 15─20% Их площадь на четверть больше первых. Соответственно места для их установки потребуется больше при равной мощности. Сами модули – это прямоугольные фотоэлементы, соединённые последовательно. КПД этого вида панелей 12─15%;
• Аморфный кремний. Такие панели дешевле предыдущего вида на 15 процентов. В этом случае фотоэлементы закрепляются на гибкую основу. КПД получается низкий (около 7 процентов). Такие панели неплохо поглощают рассеянный свет и частично инфракрасное излучение. Специалисты рекомендуют устанавливать их в регионах с высокой облачностью. Благодаря гибкой основе упрощается их монтаж. Но они служат значительно меньше монокристаллических и поликристаллических панелей.

Выбор мощности

При выборе мощности комплекта солнечных панелей для дачи следует учесть количество потребителей энергии, а также периодичность и продолжительность их использования. Есть специальные справочные таблицы по инсоляции, где можно узнать мощность излучения солнца по месяцам для различных регионов. Данные там приводятся в кВтч на квадратный метр и зависят они от погоды, продолжительности светового дня.

Чтобы вычислить минимальную мощность панелей, которая необходима для ваших условий, можно использовать 2 варианта.

• Значение инсоляции для вашего региона (худший месяц в году) умножается на КПД солнечного модуля. В результате вы получите максимальную месячную генерацию с одного квадратного метра панелей. Далее нужно разделить планируемые затраты электрической энергии на это значение. У вас получиться общая площадь панелей, которая требуется для удовлетворения ваших нужд;
• Второй метод вычисления предполагает деление предполагаемых затрат электричества на величину инсоляции из таблиц (худший месяц). Получится минимальную мощность, выраженная в киловаттах. К полученному значению добавляется 20 процентов, чтобы учесть потери на оборудовании. Чтобы быть полностью уверенным в обеспечении электроэнергией, прибавьте ещё 25 процентов.

Сколько стоит комплект солнечной электростанции для дома

Приведу несколько примеров стоимости комплекта солнечных электростанций для дома.

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

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

В комплект входит:

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

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

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

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

В комплект входит:

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

Можно подключить суммарно:

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

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

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

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

В комплект станции входят:

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

Позволяет подключить суммарно:

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

Сервисное и гарантийное обслуживание на территории РФ.

Солнечный генератор: устройство и принцип работы

Солнечный генератор представляет собой металлический корпус-моноблок со съемной крышкой. Он состоит из нескольких несложных элементов:

1. Солнечные батареи, которые создают постоянный ток.
2. Аккумулятор для накопления энергии.
3. Инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный.
4. Контроллер заряда, накапливающий энергию в аккумуляторе.

Принцип работы: солнечная панель собирает энергию от солнца и сохраняет её в аккумуляторе для использования в дальнейшем. При этом вырабатывается постоянный ток. Также батареи обеспечивают питание максимальной нагрузки, то есть ток нагрузки обеспечивает сумма токов от солнечной батареи и аккумулятора.

Если нужно получить 220В переменного тока, то следует использовать преобразователи постоянного тока в переменный. Энергия солнца в генераторе может применяться также напрямую разными нагрузками постоянного тока.

Солнечный генератор электроэнергии имеет предохранительные модули, защищающие от превышения допустимых значений тока и напряжения. Что важно — если в какое-то время нет солнечных лучей, то генератор можно подзарядить от обыкновенной электросети.

Солнечные электростанции, как альтернативный источник электрической энергии получают все болееширокое распространение в мире, и наша страна не является исключением в этой тенденции.

К плюсам использования солнечной энергии можно отнести:

1. Экологическая безопасность;
2. Возобновляемый источник энергии;
3. Низкая себестоимость получаемой электроэнергии;
4. Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данного типа электростанций относятся:

1. Малая мощность вырабатываемой энергии;
2. Зависимость от условий окружающей среды и времени суток.

Разнообразие солнечных электростанций по мощности, комплектации и цене, постоянно продолжающийся поиск новых материалов и технологий, позволяют с большой уверенностью констатировать, что энергия солнца всегда будет востребована.

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее.

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

Related posts:

1. Генерирующие фасады
2. Солнечные батареи б/у
3. Теплоаккумулятор-что это такое и для чего он нужен
4. Солнечный коллектор или гелиоконцентратор

Любители выездов на природу имеют солидную экипировку, которая помогает с комфортом устроиться в любом месте. рыбаков, охотников, туристов, автомобилистов, яхтсменов, геологов, газовиков, нефтяников, и представителей других профессий Есть ряд вещей, без которых при этом никак не обойтись: палатки, в первую очередь, спальные мешки, стандартный набор инструментов, то, в чем можно приготовить еду и прочее. Но вот что касается обеспечения работы различных электронных устройств и электрических приборов, от сотового телефона до электрочайника и телевизора, то с ним раньше были сложности. Аккумулятор автомобиля долго не протянет, гонять мотор — топлива не напасешься, особенно в длительных поездках.
В наше время ситуация постепенно меняется. Свет в конце тоннеля появился с появлением солнечных батарей. Компактные солнечные батарей для зарядки сотовых телефонов уже не в диковинку. В комплекте с каким-нибудь пауэр-бэнком они уже могут обеспечить работу сотовых телефонов и дать свет в палатку, особенно если используются светодиодные светильник. Но вот работу телевизора или ноутбука уже сложнее.
Да и сама по себе солнечная панель еще не решает проблему. Чтобы организовать походную солнечную электростанцию нужен еще инвертор и контроллер заряда. И хорошо бы, чтобы это все не пришлось собирать по кусочкам, «на коленке», а получить в коплекте, настроенным и готовым к работе. И такое решение появилось на рынке — это мобильный источник энергии.
Зарядить аккумулятор устройства можно не только от солнечных панелей, но и от обычной сети 220 вольт или от автомобильного прикуривателя. Отдельно докупаются солнечные панели на выходное напряжение 12В или 24В мощностью от 500 Вт.
В результате и получается солнечная электростанция, которая всегда с собой. Где бы вы ни оказались, вы имеете свою собственную электрическую розетку 220 В, к которой можно подключить ноутбук, DVD-плеер и практически любую технику, питающуюся от обычной розетки 220 В. Такие приборы как GPS-навигатор, смартфон, планшет можно зарядить от имеющегося USB-разъёма.
Идеальное решение в качестве источника электроэнергии в походе, на природе, вдали от цивилизации и вообще где угодно, где нет электричества, а оно необходимо, в частности на неосвоенных земельных участках, или на дачах без электричества. Poweroak успешно справляется с зарядкой и ноутбуков, и камер, и электроинструментов и даже хлебопечки. Люди даже на природе не забывают о некоторых бытовых приборах, которые обеспечивают им комфортное существование.
Вес чемоданчика равен 12 килограммам — на себе носить тяжеловато, так что пешим туристам он вряд ли подойдет. Да и стоимость его 45 500 рублей завоская цены 350 долларов по модели PS5B (не забудьте, что надо еще отдельно купить солнечную панель) тоже не кажется маленькой. Но любители комфортного отдыха на природе могут, пожалуй, себе это позволить.
В реальных походных условиях вы никогда не будете испытывать ни недостатка воды, ни недостатка электричества, и при этом убудет хорошее освещение участка, зарядка гаджетов, ноутбук, телевизор и др.

Добрый день!
Нам необходимы автономно-солнечные электростанции с номинальной мощностью 6кВт, 5кВт, 4 кВт. Сколько будет стоить? и, что входит в комплектацию?
Очень, срочно нужно.
Большое Спасибо заранее.