Солнечные батареи для дома схема оборудования, расчет стоимости комплекта

Смотря на океан энергии, льющейся с небес на землю, мы остаемся зависимыми от электрических сетей.

Если в городе поставка тока более-менее стабильна, то за его пределами жители постоянно становятся участниками «конца света».

Как обеспечить собственный дом хорошим источником электрической энергии и не лишить себя комфорта, невозможного без «направленного движения электронов»? Ответ весьма прост в теории, но практически незнаком многим в работе.

Это фотоэлектрические панели для приватного дома они считаются основным требованием независимого существования.

Что собой представляют данные устройства, их виды, характеристики и результативность использования мы будем рассматривать в этой публикации.

Виды фотоэлектрических панелей

Из школьного курса физики нам знаком фотоэлектрический эффект. Он появляется в полупроводниках под воздействием света. На этом принципе работают все фотоэлектрические панели.

Не станем погружаться в теорию процесса, а отметим лишь очень важные практические моменты:

  • Есть три вида фотоэлектрических панелей: монокристаллические и поликристаллические и панели из аморфного кремния (эластичные).
  • Они все вырабатывают постоянный ток (напряжением 12 или 24 В).
  • Служебный срок этих устройств превосходит 20 лет.
  • Мощная батарея не может продуктивно работать без добавочного оборудования (контроллера, аккумулятора, преобразователя напряжения).

Сейчас пройдём детально по каждому пункту. Монокристаллическая панель в сравнении с поликристаллической выдаёт более большую мощность с единицы поверхности. При этом стоимость у нее намного больше.

Продуктивность поликристаллической ячейки на 15-20% меньше, зато при облачной погоде она уменьшается несущественно. У монокристалла, напротив, при рассеянном освещении сильно снижается выработка электричества. Солнечная батарея из аморфного кремния доступнее поликристаллической, но срок ее службы в несколько раз меньше. Исходя из указанных фактов, выгодно приобретать поликристаллические панели.

Комплект оборудования для солнечной станции

Мощная солнечная батарея для дачного участка – приспособление не самодостаточное. Получившуюся энергию необходимо где нибудь запасти, чтобы вечерами и в плохую погоду полностью пользоваться бытовыми электрическими приборами.

Благодаря этому емкий и живучий аккумулятор нам во всяком случае понадобится. В его подборе есть один существенный невидимый момент: не стоит пытаться сэкономить, приобретая стартовый аккумулятор для автомобиля. Он не подходит для цикличного запасания энергии и не переносит глубокого разряда. Его основное предназначение – дать мощный, но временный ток для пуска мотора.

Для запасания и медленного расходования энергии необходимы аккумуляторы иного типа: AGM или гелевые. Первые доступнее, но имеют маленький срок службы (до 5 лет). Гелевые АКБ дороже, зато работают намного дольше (8-10 лет).

Контроллер – еще 1 значимый элемент независимой гелиостанции. Он делает пару задач:

  • Выключает батарею от аккумулятора в момент полного заряда и включает ее для новой закачки электричества.
  • Подбирает подходящий режим зарядки, повышая кол-во запасаемой энергии.
  • Обеспечивает максимальный срок службы аккумулятора.

Есть несколько видов контроллеров, используемых в солнечных станциях:

  • ON/OFF «включил-выключил»;
  • PWM;
  • MPPT.

Очень недорогой прибор просто выключает фотоэлектрическую батарею от аккумулятора при возрастании напряжения на его клеммах до самого большого уровня. Это плохой вариант, потому как в данный момент аккумулятор еще не полноценно заряжен.

Довольно дорогой PWM-контроллер действует «умнее». После набора самого большого напряжения, он уменьшает его до заданного уровня и держит еще несколько часов. Так достигается более полный уровень собирания энергии.

И в конце концов, самый интеллектуальный контроллер MPPT- типа очень эффективно применяет мощность фотоэлектрической батарее на всех режимах ее работы. Это дает возможность запасти в аккумуляторе дополнительно от 10 до 30 % электричества.

Это не зависит от вида используемых полупроводниковых материалов (поликристаллы, монокристалл, аморфный кремний) приспособление фотоэлектрической панели собой представляет цепочку постепенно скреплённых ячеек-модулей. Любой из них вырабатывает небольшое напряжение (в границах 0,5 вольт) и слабый ток (десятые доли ампера). Работая вместе, они «сливают» накопившуюся энергию в единый канал и на выходе из батареи мы приобретаем ток большой силы и непрерывного напряжения (12 или 24 Вольт).

Структурная схема оборудования солнечной станции

Типовые домашние электроприборы рассчитаны на 220 Вольт, благодаря этому работать от «постоянки» не будут. Переустройство непрерывного тока в переменный делает индивидуальное устройство-инвертор. Им заканчивается цепочка оборудования, нужного для фотоэлектрической панели.

Не обращая внимания на относительно большую начальную стоимость элементов солнечной станции, ее работа выходит рентабельной благодаря большому ресурсу «жизни» основных компонентов: фотокристаллической панели и аккумулятора.

Сколько необходимо фотоэлектрических панелей для дачи и дома?

Тут все просто. Покупателю не стоит заниматься трудным расчетом мощности солнечной станции и выбирать для нее батареи. Данную работу уже проделали профессионалы компаний, выпускающих и продающих данное оборудование.

Потребителю остается только подобрать из предложенного ряда готовый набор, исходя из собственных потребностей. Как пример рассмотрим несколько типовых вариантов, которые показаны на сайтах менеджеров (важно на 2016 год).

Гелиостанция, выстроенная на одной панели мощностью 250 Ватт, которая рассчитана на энергоснабжение потребителей, указанных в таблице №1.

Таблица №1 Комплект потребителей для солнечной станции мощностью 250 Ватт

Ее примерная стоимость складуется из стоимости устройств, перечисленных в таблице №2.

Таблица №2 Стоимость оборудования для 250-ти ваттной станции

Солнечная станция мощностью 500 Ватт способна обеспечить электроэнергией комплект приборов для домашнего применения, указанный в таблице №3.

Таблица №3 Энергетический потенциал гелиостанции мощностью 500 Ватт

Ее примерную цену (с разбивкой по видам и моделям оборудования) вы сможете найти в таблице №4.

Таблица №4

Гелиостанция на 1000 Ватт способна питать током не только экономные LED-лампочки, телевизор, ноутбук и спутниковую антенну. Совместно с ними она «потянет» микроволновую печь, водяной насос или мощную электрическую плиту (таблица №5).

Таблица №5

База этой гелиостанции — 4 фотоэлектрические батареи мощностью по 250 Ватт каждая. За весь набор оборудования (без стоимости монтажного процесса, муфт применяемых для соединений и кабеля) необходимо заплатить сумму, которая указана в таблице №6

Таблица №6 Примерная цена оборудования гелиостанции мощностью в 1 КВт

Изучая предоставленные комплекты оборудования, легко заметить, что цена преобразователя напряжения сравнима со стоимостью фотоэлектрической панели. Благодаря этому некоторые хозяева солнечных станций любят обходиться без инверторного преобразователя. Они приобретают для собственного дома домашние приборы, работающие от непрерывного тока напряжением 12 Вольт. Кроме большой цены преобразователь напряжения во время работы потребляет около 10% энергии, получаемой от фотоэлектрической панели. Благодаря этому его исключение из цепочки оборудования даёт неплохую экономию.

Монтажные специфики

Установка фотоэлектрических панелей – процесс технически несложный, но очень серьезный. Площадь и вес мощных панелей довольно большие, благодаря этому им требуется качественное крепление при помощи направляющих и особых элементов крепления. Помимо прочего на крыше нужно рассчитать возможность легкого доступа к батареям для очищения от пыли и снега.

От величины угла, под которым лучи солнца падают на фотоэлементы, зависит выработка энергии. Благодаря этому фотоэлектрические панели не фиксируют в одном положении, а устанавливают на поворотных устройствах.

Предлагаемые наклонные углы фотоэлектрических панелей

Есть два ключевых позиции гелиопанелей: летняя и зимняя. Меняя наклонный угол, от солнечной станции получают самый большой КПД.

Свойственные отзывы

Их можно поделить на две группы: отзывы тех, кто уже пользуется этими устройствами и мнения всех, кто только изучает вопрос независимого энергетического снабжения.

Многие хозяева солнечных станций удовлетворены собственным подбором. Оборудовав ими собственный дом за городом, они отмечают надежность, всесезонность и результативность гелиопанелей. Размышляющие о приобретении, высказывают подозрения в экономичной полезности, опасаясь продолжительного периода времени окупаемости оборудования.

Мы выскажем собственные предложения по этой теме. Принимая в расчет стабильный рост стоимости электрической энергии, получаемой из внешних сетей, применение гелиостанции не назовешь убыточным. Если же идет речь о районах, где энергоснабжение как таковой отсутствует или отличается нередкими отключениями, то гелиостанция — безальтернативный вариант.

Самостоятельная сборка

Испытать собственные силы в области солнечной энергетики умельцев по дому побуждают два фактора: желание уменьшить цену гелиопенелей и новизна этой работы.

Экономия, получаемая при самостоятельной сборке, поражает. Набор «сделай сам», который состоит из фотоячеек и монтажной проводящей ток ленты практически на 50% доступнее батареи, собранной на предприятии. Приобрести его можно на российских торговых интернет-площадках или выбрать прямую доставку из страны-производителя.

Ответов на вопрос как выполнить фотоэлектрическую панель для дома собственными руками в интернете найдется немало. Не считая устного описания процесса, тут можно найти толковые видеоролики, воочию показывающие важные его этапы.

Полезные советы, которые содержатся в аналогичных руководствах, базируются на бесценном опыте проб и ошибок. Они помогают новичкам без значительных материальных потерь удачно сделать эту работу.

Сборка фотоэлектрической панели включает такие шаги:

  • последовательную пайку фотоячеек в единую энергоцепочку при помощи проводящей ток ленты;
  • изготовление рамки корпуса со стеклом.

Очень ответственный момент – заливка фотоячеек светопрозрачным герметиком и их воссоединение с остекленной рамкой. Тут есть отработанная методика, основой которой служит толстый лист поролона, предохраняющий хрупкие фотоэлементы от разрушительных процессов.

Знающие люди ручной сборки советуют не экономить на герметике. Если он положен через чур тоненьким слоем, то в батарею может попасть влага. Она разрушает гелиоячейки и токопроводящие дорожки.

Инженерные системы

, , , ,

Добавить комментарий