Как построить свою солнечную электростанцию

В этой статье я хочу рассказать как можно самостоятельно собрать небольшую автономную электростанцию на солнечных панелях, что для этого понадобится, и почему выбор пал на те или иные составляющие электростанции. Допустим нам нужно сделать электричество в (дачном домике, вагончике охраны, в гараже, и т.п.), но бюджет ограничен, и хочется за минимум средств получить хоть что-то. И как минимум нам нужен свет, питание и зарядка мелкой электроники, а так-же иногда мы хотим к примеру пользоваться электро-инструментом.

Солнечная электростанция

Фото солнечных панелей на крыше домика, две панели по 100 Ватт Для этого по минимуму нам понадобится солнечные панели на 200-300 Ватт, можно конечно и на 100ватт всего, и даже меньше, если вам требуется совсем немного энергии. Но лучше брать с запасом, и сразу определится на какое напряжение строить систему. К примеру если вы хотите все питать от напряжения 12вольт, то лучше покупать панели на 12вольт, а если все будет питаться через инвертор, то систему можно стоить на 24/48 вольт. Например две панели по 100 Ватт, которые смогут дать 700-800 Ватт энергии за световой день. Когда есть солнце тут и от одной панели энергии много, но лучше брать сразу 2-3 штуки чтобы и в пасмурную погоду, и зимой энергия тоже была, так-как в пасмурную погоду выработка падает в 5-20 раз и чем больше панелей будет тем лучше.

На 12вольт есть масса электроники и различных зарядных устройств, у нас большинство автомобилей имеют бортовую сеть 12v и для этого напряжения есть практически все, и это доступно. К примеру от 12v работают светодиодные ленты, которые хорошо подходят для освещения, есть светодиодные лампочки 12v в любом магазине. Так-же для зарядки телефонов и планшетов есть автомобильные адаптеры, которые из 12/24v делают 5v. Такие адаптеры имеют или USB выход один или два и более, или с проводом под конкретную модель телефона или планшета, в общем заряжать электронику от 12-ти вольт проблем нет.

Если вам нужно питать от 12вольт ноутбук, то для этого тоже есть автомобильные зарядные адаптеры, которые из 12v делают 19v. В общем практически все есть чтобы питаться от двенадцати вольт, даже кипятильники, холодильники и электро чайники. Так-же есть и телевизоры на 12вольт, которые диагональю 15-19 дюймов и обычно ставятся на кухню. Но конечно если мощность солнечных панелей небольшая и емкость аккумуляторов тоже, то рассчитывать на то можно постоянно пользоваться мощными потребителями не приходится, разве что летом. фото потребители на 12в

Приборы и адаптеры на 12v

Для примера некоторые виды преобразователей работающих от 12 вольт, и некоторые приборы работающие от 12 вольт, такие как чайник, кипятильник, холодильник. Освещение на 12вольт Если все делать на 12v, то тут преимущество в экономии электроэнергии, так-как инвертор 12/220 вольт тоже имеет свой КПД около 85-90%, и дешевые инверторы на холостом ходу потребляют 0,2-0,5 А, а это 3-6 ватт/ч., или 70-150 ватт в сутки. Согласитесь что просто так 70-150 ватт энергии в сутки тратить не хочется, этого же к примеру хватит чтобы дополнительно еще несколько часов светила светодиодная лампочка, проработал телевизор часов 5-7, зарядить телефон раз двадцать этой энергией можно. Плюс к тому еще при работе на инверторе теряется 10-15% энергии, и в итоге общее количество энергии теряющейся на инверторе получается существенной. И особенно это не рационально когда мы из 12вольт делаем 220вольт, а потом в розетку включаем блок питания на 12вольт, или 5вольт. В этом случае КПД всей системы очень низок так-как много энергии тратится на преобразователях.

Единственное неудобство в том что на 12 вольт мало электроинструмента, и он не распространен, так-же в продаже трудно найти холодильники, насосы и пр. По-этому если нужно питать от своей автономки что-то еще кроме всякой мелкой электроники, то без инвертора 12/220 вольт не обойтись. И тут нужно учитывать что и сам инвертор имеет КПД, и некоторые приборы не особо экономичны. Все это влечет за собой необходимость увеличивать пропорционально потреблению емкость аккумуляторов, и мощность солнечных панелей.

Тут как-бы два варианта, или оптимизировать все на низкое напряжение 12вольт, или тогда сразу переводить все на 220вольт. Ну еще можно просто установить инвертор и пользоваться им когда это нужно, а все что работает постоянно (свет, телевизор, зарядные) питать от 12 вольт. В этом случае может подойти даже дешевый инвертор с модифицированной синусоидой.

Через инверторы с модифицированным синусом часто отказываются работать насосы и холодильники, так-как частота и форма напряжения не подходит для требовательного оборудования. Но через такие инверторы нормально работают лампочки любые на 220вольт, электроинструмент (дрели, болгарки и пр.), и электроника с импульсными блоками питания (современные телевизоры и прочая электроника). Вообще чтобы точно не было проблем лучше сразу брать инвертор с чистой синусоидой на выходе, а то если что-то выйдет из строя из-за инвертора — то убытка больше будет чем экономии.

Контроллер заряда аккумуляторов, инверторы

Не смотря на то что к примеру у нас небольшая мощность солнечных панелей, но контроллер лучше брать с двукратным запасом по мощности, особенно если покупать дешевый контроллер. Выход из строя контроллера может повлечь за собой еще много проблем, он может испортить аккумуляторы, или неправильно их заряжать от чего они быстро потеряют емкость. Так-же если контроллер подаст все напряжение от СП в сеть, то может испортится электроника питающаяся от 12в, так как СП в холостую дают до 20вольт. Подробнее про контроллеры — Контроллеры для солнечных батарей

Кстати если вы будете питать все через инвертор, то систему можно строить не только на 12вольт, но и к примеру на 24 или 48 вольт. Основное отличие при этом в том что толщина проводов требуется значительно меньше так-как ток по проводам будет меньше. К примеру если у нас система на 12вольт, то ток зарядки по проводам будет доходить до 12 Ампер, а если через MPPT контроллер, то до 18А. И чтобы провода не грелись и не-было потерь, сечение провода должно быть толстым, и чем дальше солнечные панели от аккумуляторов тем провод должен быть толще.

Так к примеру для тока в 6 Ампер сечение провода должно быть 4-6кв. а если у нас ток 12А, то уже нужен провод 10-12кв. А если у нас будет 50 Ампер, то и провода должны быть толще чем сварочные (50кв.), чтобы не грелись и не-было потерь. Вот чтобы экономить на толщине и не терять энергию, систему строят на 24v 48v. В случае с 48 вольт толщину провода можно уменьшить в четыре раза и на этом прилично сэкономить. А инверторы есть и на 24v и на 48v. Так-же есть и контроллеры, думаю вам понятно, основной смысл это экономия в проводах и меньше потери на передаче электроэнергии от солнечных панелей до аккумуляторов.

Контроллеров существует два типа, это MPPT и PWM контроллеры. Первый тип может с солнечных панелей выжимать до 98% мощности, но стоит дороже. А PWM контроллеры простые и заряжают тем током что есть, то-есть с ними мощность от солнечных батарей всего 60-70%. MPPT контроллер работает лучше при ярком солнце и из высокого напряжения СП делает более низкое 14в и больше тока. А обычные PWM не могут преобразовывать, но зато в пасмурную погоду, когда ток с панелей совсем маленький, такие контроллеры дают немного больше энергии в аккумуляторы.

Какой контроллер покупать тут я думаю четко не определить, кому-то нужно с солнца брать всю энергию, а у кого-то при солнце и так энергии с запасом приходит, а вот в пасмурную погоду хочется хоть немного, но по-больше. В принципе если вместо дорогова MPPT купить еще одну солнечную панель, то как-раз и компенсируются преимущество MPPT, и плюс в пасмурную погоду толку больше будет. Я лично склоняюсь больше к обычным контроллерам, так-как когда есть солнце энергию и так девать некуда, а когда его нет, то тут лишняя солнечная панель очень поможет. К примеру три панели по 100ватт дадут с обычным контроллером 18А, а с MPPT дадут 27А. Но когда будет пасмурная погода, то три панели через MPPT дадут к примеру 3А, а с обычным контроллером уже около 3,6А, а если купить вместо MPPT четвертую панель, то 4,8А.

Это все я привожу для примера, разница конечно для солнечного дня 18 и 27 А большая, но если и при 18А все равно аккумуляторы за день заряжаются, то зачем тогда больше мощности, все равно ведь когда зарядятся контроллер отключит панели и они просто так будут освещаться солнцем.

А вот когда нет солнца, то и лишнему амперу радуешься, по-этому лучше больше панелей чем дорогой контроллер.

Про аккумуляторы для автономных систем

Аккумуляторы это наверно самая дорогая и важная часть системы, они очень капризны и быстро портятся, их много типов и с ними нужно относится нежно, иначе они быстро теряют емкость и портятся. По этому и контроллер нужно покупать умный, чтобы его можно было настраивать на разные типы, или там уже должны быть пред-установлены настойки для работы с разными типами АКБ.

К приму автомобильные стартерные аккумуляторы очень быстро теряют емкость в автономных системах, всего 1-2 года и они уже теряют 90% емкости. Это связано с глубокими разрядами, так-как дешевые контроллеры отключают потребителей при 10вольт, а автомобильные АКБ не рассчитаны на это, по-этому если уж их использовать, то не разряжать их более 110,8-12,0 вольт.

Тяговые аккумуляторы более выносливые и их можно разряжать на 80%, но они дороже и их тоже не желательно разряжать до 10вольт. Еще есть например гелиевые аккумуляторы, которые критичны к пере-заряду. Тонкостей много и лучше все изучить чтобы не терять свои деньги. Подробнее можно почитать про свинцовые аккумуляторы здесь — Автомобильные и тяговые аккумуляторы

Щелочные аккумуляторы очень выносливы, но и очень дорогие. И если свинцовые АКБ имеют КПД 85-90% то щелочные аккумуляторы здесь немного проигрывают, а если их эксплуатировать заряжая и разряжая большими токами, то их КПД заметно ухудшается. Не выгодны такие аккумуляторы особенно зимой, тут и так энергии мало приходит, да еще и аккумуляторы отдают на 30% меньше энергии чем получают от солнечных батарей. Хотя сейчас вроде появились щелочные АКБ с улучшенным КПД, но картина в общем такая.

Литий-железо-фосфатный АКБ самые перспективные для автономных систем, они имеют высокий КПД 95-98%, и при этом совсем не боятся недо зарядов, глубоких разрядов, и больших токов разряда-заряда. Но они тоже дорогие и требуют дополнительно BMS систему контроля состояния ячеек. Если такой аккумулятор зарядить или разрядить ниже положенного, то он безвозвратно теряет емкость или ячейка вообще перестает работать. Но за состоянием акб следит БМС и она так-же занимается балансировкой заряда аккумулятора, по-этому если что-то пойдет не так, то она защитит аккумулятор и все отключит, и он не испортится.

В одной статье все не опишешь, но основное я постарался упомянуть и описать чтобы было понятно тем кто с этим совсем не знаком. Более подробно можно почитать в других статьях из раздела. Но в общем на данный момент судя по своему опыту строить небольшую электростанцию без инвертора и всю электронику питать от 12вольт выгоднее, а если уж все переводить на 220вольт, то строить систему на 48в. Особенно зимой даже немного лишней энергии очень нужно. Так-же и аккумуляторы у меня этой зимой литий-железо-фосфатные (lifepo4), и явно энергии в общем заметно больше чем при использовании автомобильных АКБ, плюс к тому lifepo4 совсем не испортились и потери емкости нет, хотя они целый месяц не заряжались до конца и постоянно разряжались до отключения.

Солнечная электростанция своими руками. Подбор компонентов.

Попытаемся понять подход к выбору автономной солнечной системы, какие факторы имеют большее, а какие меньшее значение.

Прежде всего, надо определить, сколько энергии вам понадобится в месяц, и, чтобы стоимость солнечной электростанции не стала фантастически высокой, по мере возможности уменьшить потребности. Затем необходимо определить, сколько солнечной энергии можно получить в той местности, где будет работать солнечная установка. Примерные данные приводятся в метеорологических справочниках, кое-какую информацию по солнечной инсоляции можно найти в Интернете. Обычно уровень солнечной инсоляции выражается в Ваттах/м2 с разбивкой по месяцам. Причём сезонные колебания могут быть очень значительными.

 

Солнечные электростанции. Схема электроснабжения дома от солнечных батарей

   

Как выбирать солнечную батарею?

Если предполагается использовать солнечную электростанцию круглогодично, расчёт надо производить по месяцам с наихудшими параметрами по инсоляции (конечно, если предполагается использовать только солнечную энергию). КПД солнечных батарей для расчётов надо принимать не выше 14% (а лучше 12%), т.к., несмотря на КПД элементов 16 или даже 17 % (а чаще используются элементы с КПД 14-15%), часть излучения отразится от поверхности стекла закрывающего элементы (даже если используется антибликовое стекло), часть излучения погасится в толщине стекла, т.к. не вся поверхность солнечной батареи закрыта кремниевыми пластинами (между ними есть зазоры 2-3 мм). Кроме этого некоторые элементы имеют обрезанные углы, что также уменьшает полезную площадь. Некоторые изготовители приводят примерную выработку энергии в месяц при разных уровнях солнечного излучения.

Карта инсоляции России. Продолжительность солнечного сияния.

Теперь, чтобы определить количество солнечных батарей, необходимо разделить желаемую потребность в энергии на возможную выработку энергии одной батареей в те месяцы, когда будет использоваться солнечная электростанция. Естественно, расчёт ведется по самым наихудшим параметрам по инсоляции.

Например, установка будет эксплуатироваться круглогодично, потребность в энергии 100 кВт час/месяц, одна батарея из выбранных вами произведёт в декабре не более 2 кВт-час энергии, 100 : 2 = 50 батарей. При тех же условиях, но неизвестной производительности батареи, а известной её площади 0,7 м², определяем, что за месяц будет произведено примерно 20 х 0,7 х 0,12(КПД) = 1,68 кВт-час энергии (инсоляция в декабре составляет примерно 20 кВт-час/м²). Для определения количества солнечных батарей необходимо разделить желаемое количество энергии на выработку одной батареи: 100 : 1,68 =59,5 шт., округляем в большую сторону 60 шт.

Следует отметить, что все эти расчёты носят приблизительный, ориентировочный характер, т.к. количество солнечных дней может сильно отличаться в разные годы. Всегда надо учитывать, что запас только улучшает параметры системы.

Увеличение производительности солнечных батарей – это отдельная большая тема. Можно отметить только несколько способов увеличения производительности:

Выбор оптимального угла установки. Желательно, чтобы поверхность солнечной батареи располагалась перпендикулярно к лучам солнца, с максимальным отклонением в ту или иную сторону на не более, чем 15°. В связи с тем, что солнце в течении года постоянно меняет высоту над горизонтом, желательно устанавливать солнечные батареи под тем углом, который обеспечивает максимальный выигрыш по производительности в нужное время. Например, если предполагается использовать солнечную электростанцию круглогодично, то батареи устанавливают под углом + 15° к широте местности, а если только в летние месяцы, то под углом – 15° от широты местности.

Поворот солнечной батареи вслед за солнцем в течение дня(применим только для небольших систем), таким образом можно увеличить выработку энергии вплоть до 50% от выработки в стационарном положении.

Применение контроллера заряда с функцией ОТММ (Отслеживания Точки Максимальной Мощности, по-английски MPPT (Maximum Power Point Tracking)). Такой контроллер при наличии достаточной освещённости не препятствует поступлению энергии от солнечных батарей на аккумуляторы, а при недостатке освещённости накапливает энергию и подаёт её на аккумулятор порциями с оптимальными значениями тока и напряжения.

Но, конечно, если с таким трудом полученную энергию расходовать не экономно, то все ухищрения по получению дополнительной энергии пропадут впустую. Наибольший выигрыш в автономных системах электроснабжения можно получить, экономя энергию. Замена ламп накаливания на люминесцентные или компактные люминесцентные (энергосберегающие), а там где надо получать большие световые потоки (освещение территорий, торговых залов и т.д.), на металлогалогеновые даёт снижение затрат на освещение примерно в 4-5 раз. Применение бытовой техники с индексом энергопотребления «А» или «А+» даёт ещё более значительный выигрыш. Вообще, вопрос энергосбережения, в условиях значительного роста цен на энергоносители приобретает первостепенное значение.

Немного коснёмся принципов конструирования систем автономного электроснабжения на солнечных батареях. Мы уже пробовали рассчитать необходимое количество солнечных батарей, теперь перейдём к остальным компонентам системы. Энергия, полученная от солнечных батарей, направляется на зарядку аккумуляторов. Это необходимо по двум причинам:

— сглаживание неравномерности поступления энергии, например, в облачную погоду;

— реализация потребности в электроэнергии тогда, когда нет солнечного излучения (ночью и в пасмурные дни).

Для подбора количества и типа аккумуляторов также используются два параметра: конструкция инвертора (напряжение на низкой стороне) и ток зарядки, который может поступать от нескольких источников и не должен превышать 10 % от номинальной ёмкости для кислотных аккумуляторов и 25-30% от номинальной ёмкости для щелочных. Если в инверторе имеется зарядное устройство от сети, то оно должно автоматически регулировать зарядный ток в зависимости от степени заряда аккумуляторов. Кроме этого, особенно если подзарядка от существующей сети отсутствует, необходимо, чтобы аккумуляторы не боялись сульфатации пластин, иначе подзарядка маленьким током, который часто бывает в не очень ясную погоду, быстро выведет аккумуляторы из строя.

К необходимым свойствам аккумуляторов, применяемых в солнечных электростанциях, добавим и низкий уровень саморазряда (иногда изготовители указывают эту отличительную черту). Обычный кислотный аккумулятор требует подзарядки не реже чем один раз в шесть месяцев, иначе выходит из строя. Через год после начала эксплуатации уровень саморазряда обычного кислотного аккумулятора достигает 1,5% в день от его номинальной ёмкости. Поэтому к аккумуляторам, применяемым в солнечных системах, предъявляются специфические требования.

Теперь перейдём к инверторам. Вообще, идеальной конструкцией солнечной электростанции следует считать ту, где разные группы нагрузок получают питание от разных инверторов, и количество и мощность инверторов соответствует количеству и мощности автоматических выключателей в распределительном щитке. Эти параметры выбираются при конструировании домашней электросети. Например, в распределительном щитке — 4 автомата на 16 А (максимально допустимая нагрузка на бытовые сети: розетки и освещение) и 2 автомата на 25 А (для питания силовой техники). Идеальным считаем применение 4 инверторов мощностью 16А х 220В=3520 Ватт и двух инверторов мощностью 25А х 220В=5500 Ватт. Причём питание эти инверторы могут получать от одной группы аккумуляторов, заряжаемых одной группой солнечных батарей.

Обычно изготовители указывают не мощность в Ваттах, а пиковую мощность в вольт-амперах, т.к. этот параметр выше по значению примерно на 20-30%. Многие фирмы выпускают инверторы с самыми различными свойствами. Они могут отличаться формой выходного сигнала (наиболее простые и дешёвые на выходе дают прямоугольный сигнал, так называемый «меандр», изготовители которого, правда, чаще называют его: модифицированной синусоидой, имитированной синусоидой, псевдо синусоидой, квазисинусоидой и т.д.), способом компенсации нагрузок (за счёт сохранения амплитуды напряжения или площади кривой), применяемым схемным решением (одно или два преобразования напряжения, импульсным или аналоговым преобразованием сигнала).

Некоторые инверторы имеют встроенное зарядное устройство от существующей сети, другие могут осуществлять подпитку сети и направлять энергию, полученную от солнца, в сеть. Вообще, конструкция инвертора может быть самой разнообразной.

Но в целом качественный инвертор должен выдавать чистый синусоидальный сигнал с искажениями меньше 3 %, не менять значение амплитуды напряжения при подключении нагрузки более 10 %, осуществлять двойное преобразование (первое — постоянного тока, второе – переменного), иметь аналоговую часть вторичного преобразования с качественным трансформатором, иметь значительный запас по перегрузке и набор защитных функций от короткого замыкания в нагрузке, от неправильного подсоединения к аккумуляторам, от перегрузки, от неисправности аккумуляторов, не допускать глубокого разряда аккумуляторов. Все остальные функции могут быть, а могут и отсутствовать. Иногда лишние сервисные функции затрудняют пользование подобным прибором, пользователь должен в идеале включить прибор и забыть об его существовании.

Ещё один достаточно важный вопрос, на который необходимо обратить внимание при выборе солнечных систем, вопрос запаса параметров. При использовании солнечной энергии мы применяем непредсказуемые природные явления. Поэтому для обеспечения стабильности электроснабжения необходимо иметь запас по источникам энергии (солнечным батареям), по хранилищам энергии (аккумуляторам) и по преобразователям энергии (инверторам). Естественно, подходить к вопросу избыточности надо разумно. Иногда бывает лучше и дешевле применять гибридную схему электроснабжения с применением других источников энергии: разного рода генераторов, существующего подключения к электросети и т.д.

В заключение можно сделать вывод, что в условиях, когда традиционные энергоносители дорожают, а на горизонте истощение природных ресурсов, обоснованность и необходимость применения альтернативных источников электроснабжения возрастает многократно.

Так же Вы можете приобрести готовые комплекты солнечных электростанций.

Как правильно самому собрать солнечную электростанцию?

На сегодняшний день солнечная энергия — один из самых популярных источников получения тепла и электричества. В этой статье мы расскажем как правильно собрать солнечную электростанцию и какие элементы в нее входят.

Каждая солнечная установка предусматривает наличие таких составляющих:

• солнечные панели;
• контроллер;
• аккумулятор;
• инвертор и кабель

Солнечные батареи

Существует 2 основных вида солнечных панелей. Они отличаются конструкцией, а также эффективностью в тех или иных условиях.

1. Монокристаллические
2. Поликристаллические

Монокристаллические обладают меньшими размерами, однако имея те же параметры, что и у поликристаллов наделены более высоким КПД. Это связано с тем, что для производства используется самый качественный и чистый кремний, который отлично проявляет свойства именно в условиях низких температур. Этим же обусловлена достаточно высокая начальная стоимость, которая превышает аналоги из поликристаллов на 10-15%. При этом поликристаллические панели лучше подходят, если нет прямых лучей солнца. Поэтому достаточно сложно сказать какой из видов эффективнее. Каждый из них в лучшей степени решает определенные задачи.

Во время монтажа, обратите внимание, что солнечные батареи из кремния необходимо устанавливать под углом 40-50° по отношению к горизонтальной плоскости. Также это должно быть открытое пространство с прекрасным проникновением солнечного света.

Подбирая изделие для самостоятельного монтажа, отдавайте предпочтение фотопанелям на 12 вольт, такие изделия проще подстроить под аккумуляторы на 12 В. Желательно, чтобы панели были оснащены диодными мостами. Поскольку именно они блокируют переток напряжения, который чреват выходом из строя системы.

Контроллер

Данное приспособление предназначено для управления зарядом аккумулятора. Оно позволяет избежать перезаряда и полного разряжения. Таким образом, задача контроллера — прервать зарядку, когда напряжение достигло максимума. Система работает таким образом, что в ночное время суток, из-за отсутствия солнечных лучей, потребители черпают энергию из аккумулятора. И если напряжение достигает до минимума, контроллер при помощи автоматики отключает питание. Это дает возможность избежать полной разрядки.

Аккумулятор

Днем, вырабатываемая энергия фотоэлементами, накапливается в аккумуляторе. Затем во время отсутствия внешней подачи электричества из солнечных панелей, энергетические ресурсы аккумулятора используются в качестве источника энергии. Существует огромное множество вариантов аккумуляторных батарей и каждый может выбрать наиболее подходящее изделие, отталкиваясь от своих потребностей. Главное это то, чтобы напряжение соответствовало техническим характеристикам солнечных батарей.

Инвертор и кабель

Задача инвертора — преобразовывать постоянное напряжение в переменное. Именно благодаря ему становится возможным применение бытовых приборов. Обратите внимание, что лучше для монтажа фотоэлементов использовать специальную проводку, оснащенную изоляцией, которая устойчива к ультрафиолетовым лучам.

Как работает солнечная электростанция?

На фотоэлементы попадают солнечные лучи, которые трансформируются в электричество, подающееся контроллеру. После этого оно поступает к аккумулятору, подключенному к инвертору, преобразовывающему постоянное напряжение в переменное. Это обеспечивает возможность питания бытовых приборов.

Остались вопросы? Позвоните к нам и специалисты “Вольт и Джоуль” с радостью помогут Вам. Консультация БЕСПЛАТНО!

← Предыдущая статья Следующая статья →

Как собрать солнечную электростанцию

На сегодняшний день уже никого не удивишь научно-техническим прогрессом. Он проник абсолютно во все сферы жизнедеятельности человека. Его можно наблюдать в различных вещах, которые окружают нас в быту, а также в новейших изобретениях, о которых мы неоднократно слышали.

Одним из таких изобретений является солнечная батарея. Ни для кого не секрет, что солнечные батареи это прекрасный вариант сэкономить на коммунальных услугах. Есть и еще один весомый плюс в солнечных батареях – их использование не несет вреда для природы.

Как выполнить сборку самостоятельно

Первое что нужно делать — определиться с материалом. Это может быть поликристаллический или монокристаллический кремний. Большей популярностью пользуется поликристаллический материал, он считается более эффективным.

Специалисты рекомендуют покупать все необходимое у одного производителя, это в первую очередь касается фотоэлементов. Также нужны соединительные проводники и все необходимое для выполнения работ по пайке.

Продумайте, из какого материала будет выполнен корпус батареи. Чаще всего используют алюминиевые уголки или же деревянные. Но дерево долго не прослужит, так как постоянно будет подвергаться различным природным явлениям.

После того, как все материалы куплены, можно выполнить сборку:

1. Необходимо разработать четкий проект системы.
2. Далее выполняем изготовление каркаса (корпуса).
3. Выполняем монтаж корпуса на заранее определенное и подготовленное место.
4. Пайка всех необходимых элементов.
5. Сборка и закрепление батареи.

Важно знать

Солнечная батарея работает за счет поглощения энергии солнца, благодаря этому она вырабатывает энергию, которая в дальнейшем используется для выработки электричества.

На современном рынке предоставлен широкий ассортимент данного продукта, представлено много производителей, у каждого из которых есть свое предложение. Конечно, стоит отметить тот факт, что стоимость солнечной батареи достаточно высока.

Но для тех, кто желает сэкономить собственные средства, предоставляет следующие правила, которые необходимо соблюдать:

1. Солнечные батареи устанавливаются на крыше ил на фасаде, чтобы обеспечить максимальное попадание солнечных лучей.
2. Установку нужно выполнять на южной стороне. Обязательно учитывайте угол наклона.
3. Необходимо постоянно ухаживать за поверхностью батареи, не допускать загрязнения, так как производительность ее будет уменьшаться.
4. В случае если батарея устанавливается на грунт, то уровень над грунтом должен составлять минимум 0,5 метра.

Конечно, это всего лишь краткая инструкция. С более детальной информацией можно ознакомиться, проконсультировавшись со специалистом, посмотреть видео или воспользоваться соответствующей литературой.

Твитнуть

Портативная солнечная электростанция своими руками

Это вполне полноценная солнечная электростанция в миниатюре. Вещь крайне полезная в условиях похода, отдыха на природе и везде где нет электричества и есть солнечный свет. С помощью нее можно накачать надувной матрас или лодку, принять душ или помыть автомобиль, заряжать любые гаджеты и устройства, подключить освещение. Мощности встроенного аккумулятора хватит на все.

Собрать подобную полезную вещицу под силу каждому, тут не понадобятся больших знаний электроники.

Понадобится

1. Аккумуляторная батарея 12А 7А/Ч можно купить в магазинах с электрикой или на АлиЭкспресс.
2. Корпус, пластиковый бокс 85 мм x 230 мм x 150 мм можно купить в магазинах с электрикой или на АлиЭкспресс.
3. Солнечная панель 18 В — АлиЭкспресс.
4. Контроллер зарядки — АлиЭкспресс.
5. Выключатель — АлиЭкспресс.
6. Кнопка — АлиЭкспресс.
7. Провода для подключения.
8. Светодиодная линейка — АлиЭкспресс.
9. Панель 3 в 1: прикуриватель, USB розетка, вольтметр — АлиЭкспресс.
10. Диммер — АлиЭкспресс.

Изготовление солнечной электростанции

В боксе просверлим три отверстия под прикуриватель, двойные USB розетки и вольтметр.

Установим их и закрепим винтами. Также просверлим отверстие рядом с вольтметром и установим кнопку без фиксации. Она нужна для того, чтобы включать вольтметр, когда нужно определить примерное состояние батареи.

Далее по центру сверлим небольшое отверстие в которое будут продеты провода от солнечной панели.

Солнечную панель будем крепить на двухсторонний скотч. Приклеиваем его. Припаиваем провода к панели.

Устанавливаем панель.

Сбоку сверлим отверстие и устанавливаем выключатель, который будет полностью отключать панель. Он нужен для того, чтобы аккумулятор не разражался в момент бездействия электростанции.

С противоположного бока приклеиваем светодиодную линейку.

Чтобы регулировать силу ее свечение будет задействован диммер.

Разбираем его из родного корпуса. Устанавливаем переменный резистор.

Для удобства переноски прикрепим ручку из полоски алюминия.

Сборка всей схемы

В этом устройстве применен самый простой контроллер заряда. На нем значками нарисовано куда подключается батарея, панель и нагрузка. Такой контроллер защитит батарею от полного разряда или перезарядки.

К аккумулятору подключаем через переключатель. Саму батарею прикрепим к корпусу по средством двухстороннего скотча или как в моем случае с помощью специальной клеевой резины.


От контроллера подается выход на все потребители.


И подключается солнечная панель.


Свет идет через диммер.


Готовое устройство перед закрытием крышки.

С боку дополнительно сделаны вывода батареи, чтобы можно было заряжать аккумулятор от стороннего зарядника. Ведь даже если нет солнца, то его вполне можно использовать как повер банк.

Солнечная электростанция в работе

Проверяем напряжение.

Что мы имеем в итоге

• Два выхода USB для одновременной зарядки двух устройств.
  
• Розетку прикуривателя с выходом 12 В.
  
• Регулируемый по яркости источник света.

Наличие в своем составе кислотного аккумулятора это все же плюс по сравнению с литий-ионными батареями, так как он не боится минусовых температур.
Устройство очень полезное, особенно на случай зомби апокалипсиса))
В планх собрать более мощное. Всем пока!
Original article in English

Как построить частную солнечную электростанцию на 27 кВт – какие выгоды и сложности

Как построить частную солнечную электростанцию на 27 кВт – какие выгоды и сложности

Физические лица могут разместить на территории своих домохозяйств генерирующие установки мощностью до 30 кВт, и продавать генерируемую энергию по «зеленому» тарифу. В теории все звучит достаточно просто, но так ли это на практике.

Владелец солнечной станции мощностью 27 кВт Сергей Верстюк из пгт Гостомель, в 7 км к северо-западу от Киева, рассказал обо всех этапах реализации проекта изданию AW-Therm.

По словам хозяина, с самого начала проект рассматривался как частная солнечная установка для генерации по «зеленому тарифу» без потребления этой энергии на собственные нужды.

«Не ставилась цель сделать себя «энергонезависимым». Мой дом довольно неудачно расположен, чтобы смонтировать на его крыше солнечные панели. Но у меня есть отдельный участок, где такие панели в нужном количестве и в нужном направлении можно было смонтировать на земле. Проект реализовывался именно так — отдельно стоящая солнечная электростанция мощностью 27 кВт, которая приносит доход благодаря «зеленому» тарифу», — говорит г-н Верстюк.

При выборе оборудования солнечной станции Сергей опирался на рекомендации и специалистов и ориентировался на оборудование с высокими показателями цена/качество:

«Инженеры компании подобрали подходящее оборудование и без проблем и затяжек по времени провели монтаж и пусконаладку. Все работает, все хорошо… Для бизнес-проекта важно, чтобы первоначальные вложения не были чрезмерно высокими. Поэтому сотрудники компании-поставщика подобрали сетевой инвертор мощностью 27 кВт, что в результате дало возможность сделать ниже удельную стоимость 1 кВт мощности».

В итоге были выбраны поликристаллические солнечные модули «бюджетного» класса от компании ReneSola (мощность 260 Вт) и сетевой инвертор хорошего качества от австрийского производителя Fronius (выходная мощность 27 кВт).

Сколько это стоило

«Если говорить собственно о стоимости установки и о работах по ее монтажу, то установка с максимальной выходной мощностью 27 кВт обошлась «под ключ», оценочно, около $33 тыс», — говорит владелец установки.

По его словам, оплата проводилась поэтапно, поэтому курс был разным в зависимости от времени. Еще 7-8% от этой суммы (около 40 тыс. грн) ушло в прошлом году на все бюрократическое оформление, замену и установку счетчика, плату за подключение к сети:

«В конце прошлого года плата за подключение составила для меня примерно 900 грн за 1 кВт мощности», — говорит г-н Верстюк.

Бюрократические сложности

«Использовались только собственные средства. От государства никакой поддержки не получил, хотя был бы не против этого. Более того, я вижу в этом отношении совершенно обратную тенденцию», — рассказывает о своем опыте владелец солнечной станции.

По его словам, бюрократическая процедура, установленная государством, по оформлению всех разрешений, продолжает усложняться, количество преград увеличивается, а плата за каждое документальное действие лишь растет.

«Я подключился по «зеленому» тарифу в конце прошлого года. Но уже в этом году плата за подключение к электросети выросла в несколько раз. Список документов, которые нужно оформить для легализации установки, заметно вырос. Например, для того чтобы просто установить счетчик, перечень необходимых справок удлинился втрое. В этот список, например, теперь входит «Строительный паспорт», какие-то геодезические съемки и т. д. То есть для обычного «пересічного» гражданина процедура оформления превращается в непроходимый барьер».

Он отмечает, что сегодня, при том, что цена основного оборудования не изменилась, а скорее даже снизилась, оформление и подключение такой же установки обошлось бы уже намного дороже.

Также привлекательности не добавляет длительность оформления всех документов:

«Если монтаж солнечной электростанции с нуля «под ключ» и само оформление «зеленого» тарифа занимает считанные дни, то первоначальные процессы нового подключения/увеличения мощности в РЭСе и замена счетчика отнимают долгие месяцы… Все это сейчас серьезно снижает привлекательность частных генерирующих установок, даже по сравнению с прошлым годом. Это удлиняет сроки запуска установки в эксплуатацию, замораживает средства. Это демотивирует частных инвесторов», — рассказывает г-н  Верстюк.

Финансовые и другие стимулы

СЭС Сергея стоит на другом участке и полностью работает на отдачу в общую электросеть по «зеленому» тарифу:

«На этой неделе генерируется от 150 до 170 кВт-ч. Вчера, например — 169 кВт-ч. За последний, не очень солнечный, месяц выработано порядка 3 500 кВт-ч. В год установка произведет более 32 000 кВт-ч электричества. Доход от солнечных панелей по «зеленому» тарифу (с вычетом всех налогов) почти с двукратным запасом перекрывает все мои текущие расходы по содержанию дома (больше 400 кв. м), расходы на приобретение электричества и других энергоресурсов на отопление и ГВС»

Несмотря на то, что генерация установки зимой намного меньше (20-25% от уровня, чем летом), финансовая разница в целом за год ощутимо положительная.

При этом помимо финансовой стороны, по словам владельца установки, «появилось осознание того, что ты делаешь что-то очень правильное»:

«Инвертор Fronius, входящий в солнечную установку, постоянно в режиме онлайн сообщает мне на смартфон о своем состоянии и о том, сколько выработано кВт-ч энергии от солнца, сколько сотен деревьев тем самым спасено от вырубки, сколько тонн углекислого газа не выброшено в атмосферу. Ты начинаешь мыслить по-«зеленому».

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее?

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее? Очень просто!

Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее

Расчет небольших солнечных электростанций можно сделать достаточно просто вооружившись листом бумаги и ручкой. В этой статье мы расскажем основные принципы подбора оборудования для бытовых солнечных электростанций.

ВАЖНО:  комплектация солнечной системы никак не связана с площадью дома. Она зависит только от мощности подключаемого оборудования и количества потребляемой энергии.

Основными элементами солнечной электростанции являются:

·         Солнечные панели – они генерируют электроэнергию, и чем они мощнее и их больше, тем больше электроэнергии можно получить в течении дня.

·         Аккумуляторные батареи – в них происходит накопление элеткроэнергии, которую можно использовать в отсутствии солнца (ночью), когда выработки электричества на солнечных панелях нет.

·         Контроллер заряда аккумулятора – это устройство, которое позволяет обеспечить правильные режимы заряда аккумулятора. Выбор этого устройства, как правило, чисто технический момент за исключением выбора типа контроллера MPPT или ШИМ. Иногда контроллер заряда может быть встроен в инвертор.

·         Инвертор преобразователь напряжения – это устройство преобразует постоянный ток на аккумуляторах в переменный 220В, который используется во всех бытовых электроприборах. Мощность инвертора ограничивает максимальную мощность электропотребителей, которые могут быть подключены к системе.

Теперь подробно остановимся на каждом из этих элементов системы, для того, чтобы понять, какое именно оборудование и в каком количестве, нам потребуется.

 

Как выбрать инвертор – преобразователь напряжения

Подбор оборудования для системы начинается с выбора инвертора. Все инверторы делятся на 2 группы по форме выходного сигнала – чистый синус (форма сигнала в виде синусоиды) и модифицированный синус (форма сигнала в виде ступенек или трапеций). Если к системе будет подключаться любая индуктивная нагрузка: двигатели , компрессоры и т.д. то инвертор должен быть обязательно с чистым синусом на выходе. Т.е. если вы планируете подключать холодильник, насос, электроинструмент и т.д. то инвертор должен на выходе выдавать чистую синусоиду.

Если же подключаемая нагрузка это телевизоры, зарядные устройства, освещение и т.д. то модифицированный синус вполне подойдет.

Таким образом чистый синус имеет более широкую область применения, но и цена у него существенно дороже чем у инверторов с модифицированным синусом.

Итак, мы определили тип инвертора, который нам нужен, далее нужно определить его номинальную мощность. Для того, чтобы это сделать, нужно просуммировать мощность всех электроприборов которые могут быть включены одновременно. Мощность каждого прибора можно найти в инструкции или на самом устройстве. Например: холодильник (300Вт) + телевизор (70Вт) + насос (400Вт) + микроволновка (1000Вт) = 300Вт+70Вт+400Вт+1000Вт = 1770Вт. Соответственно в данном случае инвертор должен иметь номинальную мощность более 1770Вт. Кроме того важно понимать, что у некоторых приборов существуют пусковые токи, которые кратковременно появляются при запуске оборудования. Эти пусковые токи могут быть в 5-7 раз больше чем номинальные. Это важно учитывать при выборе инвертора. Благо у каждого инвертора есть запас прочности – пиковая нагрузка и зачастую эта характеристика в 2 раза больше номинальной мощности. Поэтому в данном примере инвертора номинальной мощностью 2000Вт хватит для обеспечения питанием указанных приборов, даже с учетом того, что у холодильника в момент пуска мощность может быть 300Вт*7=2100Вт.

Как рассчитать солнечные панели

Следующий вопрос  — как рассчитать сколько солнечных батарей нужно установить, чтобы их было достаточно для обеспечения нужным количеством электроэнергии.

Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте выясним, сколько же электроэнергии мы потребляем. Это можно сделать умножив мощность электроприборов на время их работы, например: лампочка мощностью 50Вт работая в течении 3х часов, израсходует 50вт*3ч=150Вт*ч электроэнергии. Таким образом, можно посчитать полное электропотребление за сутки, но есть и более простой способ – посмотреть показания электросчетчика за месяц и разделить на количество дней в месяце. К примеру: счетчик за месяц (30 дней) накрутил 150кВт*ч электроэнергии. В среднем за сутки получается 5кВт*ч электроэнергии.  Это значит, что массив солнечных панелей должен за солнечный день успеть сгенерировать такое же количество электроэнергии.

Солнечные панели бывают различного размера и мощности, и в каждом конкретном случае бывает удобнее использовать панели определенного размера, но, как правило, для средних и больших систем используются панели 250-300Вт, поскольку они наиболее оптимальны с точки зрения монтажа. Мощность панели это как раз то количество электроэнергии, которая она вырабатывает при полной освещенности. Т.е. если на солнечную панель 250Вт в течении 3х часов под прямым углом будет светить солнце, то она выработает 250Вт*3ч=750Вт*ч электроэнергии. Конечно в течении дня может быть достаточно облачно и мало света, поэтому та же самая панель при облачной погоде может вырабатывать в 3-4 раза меньше электроэнергии чем в солнечную погоду.  Таким образом для грубой оценки такой подход в расчетах может подойти.  Например если нужна система, которая летом должна вырабатывать 5кВт*ч электроэнергии в день, при условии, что в среднем в течении 4х часов на панель будет светить солнце (4ч*250Вт=1000Вт), то нам понадобится не менее 5 таких панелей.

Для более точного расчета необходимо использовать так называемые таблицы солнечной инсоляции, в которых указаны средние значения солнечной освещенности на 1 кв.м. за сутки в разных регионах нашей страны. К примеру в Астрахани в июне на поверхность наклоненную на 35градусов к горизонту за месяц проникает 197.7 кВт*ч энергии. За сутки в среднем получится около 6. 6кВт*ч энергии. Конечно, не вся эта энергия будет преобразована в электрическую. У каждого модуля есть КПД (коэффициент полезного действия, не путать с КПД ФЭПа), в среднем это 16.5-17%. Это значит что нужно 6.6 кВт*ч умножить на 17%, в результате чего получим 1.12кВт*ч в сутки с одного квадратного метра солнечных панелей. Зная нужное нам количество энергии в сутки, к примеру 5кВт*ч, мы можем определить нужную нам площадь солнечных панелей – 5кВт*ч/1.12кВт*ч=4.46м.кв. Солнечный модуль 250Вт имеет размеры 1650х990мм и площадь равную 1.64м.кв.. Таким образом 3х модулей по 250Вт будет достаточно для генерации 5кВт*ч электроэнергии в сутки на территории Астрахани в июне.

По такому принципу делаются профессиональные расчеты систем, поскольку нет более точных данных по работе солнечных панелей, чем статистические.

Сколько нужно аккумуляторов

Количество энергии которое может быть запасено в аккумуляторной батарее можно оценить по формуле «емкость умножить на номинальное напряжение». Например аккумулятор емкостью 100Ач и напряжением 12В, может запасти в себе 100Ач*12В=1200Вт*ч электроэнергии.

Зная, сколько энергии у нас расходуется в сутки, мы можем определить какая часть этой энергии расходуется из аккумуляторов в отсутствии солнца. Но поскольку срок службы аккумуляторов на прямую зависит от глубины его разряда, и не рекомендуется разряжать аккумуляторы ниже 50%, мы рекомендуем делать расчет аккумуляторов исходя из суточного потребления, например в сутки потребляется 5кВт*ч, это 5000Вт*ч. Разделив потребление на 12В, получим требуемую емкость банка аккумуляторов 5000Вт*ч/12В=416Ач. Т.е. 4 аккумулятора по 100Ач гарантированно не разрядятся полностью в течении дня, что позволит увеличить срок их службы, а также обеспечат необходимым количеством электроэнергии в отсутствии солнца – ночью.

Как выбрать контроллер заряда аккумулятора и что это такое можно прочитать по адресу: http://oporasolar.ru/articles/11066-kontrollery-zaryada . В этой статье мы не будем останавливаться на данном этапе.

Зима-Лето

Зимой солнца сильно меньше чем летом, поэтому если вы хотите полностью автономную систему, то все расчеты необходимо делать основываюсь на минимальных значениях солнечной инсоляции, которые, как правило наблюдаются в декабре-январе. Так вы гарантированно обеспечите себе автономное питание в течении года. К примеру в той же Астрахани, значение солнечной инсоляции в декабре в 4 раза меньше чем в июне, поэтому для автономной работы системы зимой, потребуется в 4 раза больше солнечных панелей.

Наличие внешней сети или генератора

Если у вас есть возможность подключиться к сети или генератору, то это позволит не покупать большое количество солнечных панелей, для обеспечения питанием в зимнее время. При длительном отсутствии солнца можно включить сеть или генератор для зарядки аккумуляторов не небольшой период времени до полной зарядки, и продолжать получать энергию от солнца.

На сегодняшний день есть большое количество инверторов со встроенным зарядным устройством аккумуляторов, вплоть до автоматического переключения на питание от сети в случае сильного разряда аккумуляторных батарей. Такие инверторы наиболее удобны в использовании и достаточно просты в подключении.

Таким образом, мы разобрались как можно сделать расчет солнечной электростанции, а если у вас остались вопросы вы можете позвонить нам и мы поможем вам разобраться!

Как построить солнечную электростанцию ​​

Поскольку мировой спрос на электроэнергию растет день ото дня, необходимость создания электростанций становится все более актуальной. также увеличивается. Помимо создания традиционных источников энергии, таких как электростанции на нефтяной, газовой и угольной основе, нетрадиционные источники энергии как солнечные электростанции, также постепенно устанавливаются. Земля смонтированные солнечные электростанции требуют выполнимости, экологичности оценка, подключение к сети, размещение и т. д., что типично для больших промышленный проект.Для реализации проекта солнечной электростанции необходимо: сравнительно больше времени, чем солнечная установка на крыше жилого дома.

Страны наличие программы субсидирования, такой как налоговые льготы, льготные тарифы и т. д., реализация солнечные фермы. Благодаря наличию солнечных панелей, солнечных инверторов и монтажная экспертиза, строить солнечную электростанцию ​​достаточно удобно в настоящий момент. С другой стороны, разрешения и правила на строительство солнечная электростанция или солнечная ферма различаются от страны к стране и от региона к региону в соответствии с федеральными законами и законами штата.Прежде чем строить крупномасштабная солнечная электростанция, необходимо прошедший. Эти требования сравнительно меньше для строительства меньшего солнечные электростанции в диапазоне 5 МВт. Основные шаги, необходимые для создания Солнечные электростанции приведены ниже:

Выбор места: Выбор подходящего участка для строительства солнечной электростанции — это ключевой. На участке не должно быть тени и деревьев. Район должен иметь легкий доступ к дорогам и электросети.

Начальный Финансовый анализ: Первоначальная финансовая осуществимость с такой информацией, как солнечная инсоляция, стоимость земли и возможность подключения к оператор электросети.

Приобретение земли: На этом этапе приобретение земли начинается с передачи права собственности и аренды от государства.

Инжиниринг Дизайн / Выбор технологии: Подготовлен технический план наряду с выбором технологий и поставщиков солнечной энергии. Оборудование.

Разрешение: В этом шаге, необходимо соблюдать различные разрешительные процедуры. Это специфично к области и может быть довольно громоздким. Разрешение связано с очень тяжелым затраты составляют почти 15-20% стоимости проекта солнечной электростанции.

Мощность Договор купли-продажи: Требуется договор купли-продажи электроэнергии (PPA). подписано с энергокомпанией, которая будет покупать электроэнергию.

EPC Выбор: Выбран подрядчик EPC по солнечной энергии или системный интегратор.Если выбран EPC-подрядчик, тогда Панели солнечных батарей, монтаж и Инверторы необходимо покупать, если контракт не под ключ.

Финансирование: Финансирование проекта солнечной электростанции должно быть выполнено. Солнечная энергия Заводы требуют больших начальных вложений при очень низком уровне эксплуатации и затраты на техническое обслуживание. Обычно 60-80% проекта финансируется за счет заемных средств.

Тестирование и подключение к сети: После строительства солнечных электростанций, тестирование установки необходимо выполнить перед подключением к электросети.

Выполняется Эксплуатация и техническое обслуживание: Солнечная электростанция имеет срок службы 25-30 лет и требует меньшего обслуживания и контроля. Солнечная Инверторы необходимо заменять через 10-15 лет. В случае солнечного модуля выходит из строя, его необходимо заменить, так как это снижает производительность других Солнечные панели.

Строительство солнечной электростанции требует проекта управленческие и технические навыки, характерные для промышленного проекта с некоторыми уникальными особенностями. Вышеупомянутые шаги представляют собой упрощенную процедуру. для строительства солнечной электростанции.На самом деле процесс требует глубокого и конкретные навыки исполнения. Солнечная электростанция может быть построена за 3 от месяцев до 2 лет в зависимости от разрешения и опыта требуется.

Посмотреть видео: Как построить солнечную электростанцию ​​

Как построить аккумуляторную батарею для солнечной энергосистемы, используя батареи глубокого цикла

Что такое солнечная энергосистема?

существует 4 основных типа солнечных энергетических систем в зависимости от их применения — сетевые солнечные, внесетевые солнечные и гибридные солнечные энергосистемы.

1) В сети — солнечная ферма

Это солнечная электростанция, которую еще называют «солнечная ферма». Это огромная мега-ваттная солнечная энергосистема, работающая как электростанция, вырабатывающая электроэнергию для общественного или частного использования. Солнечные панели подключаются к инвертору постоянного и переменного тока и отправляют электроэнергию в сеть переменного тока. В большинстве случаев батарея в качестве накопителя энергии не нужна, поскольку вся солнечная энергия направляется в сеть.

2) По сети — нетто-учет

Это солнечная система для дома или офиса.On Grid — система сетевого учета может сэкономить ваши счета за электроэнергию. Нагрузки переменного тока питаются напрямую от солнечной энергии, а не от сети. Когда солнечные панели производят больше электроэнергии, чем требуется нагрузкам переменного тока, эта избыточная солнечная энергия будет продаваться обратно в сеть.

3) Вне сети

Это независимая автономная солнечная энергосистема без подключения к сети переменного тока. Наши высокоэффективные гелевые солнечные батареи глубокого цикла LWI могут обеспечить длительный срок службы автономных солнечных батарей.Автономная солнечная энергетическая система дает вам полностью автономную солнечную энергию в любое время и в любом месте.

4) Гибрид

Гибридная солнечная энергетическая система

сочетает в себе преимущества сетевых измерений «в сети» и «вне сети». Нагрузки переменного тока питаются напрямую от солнечной энергии, излишки солнечной энергии можно использовать для зарядки батарей или продавать обратно в сеть. Батареи заряжаются от сети переменного тока в пасмурную погоду днем ​​и ночью. Батарею можно использовать для питания нагрузок переменного тока днем ​​или ночью, если тариф на электроэнергию в сети слишком высок.Нагрузки переменного тока также обеспечиваются высококачественными гелевыми батареями глубокого разряда LWI при отказе сети (затемнение).

Что такое аккумуляторная батарея для солнечной энергосистемы?

Разобравшись с четырьмя основными типами солнечных энергетических систем, давайте поговорим о банке аккумуляторов. Аккумуляторная батарея означает несколько аккумуляторов с параллельным и последовательным подключением, подключенных к аккумулятору энергии, которые накапливают солнечную энергию от солнечной панели и обеспечивают электроэнергией нагрузки через инвертор постоянного и переменного тока. Аккумуляторная батарея является основным элементом солнечной энергосистемы в качестве накопителя энергии.

В чем разница между резервным аккумулятором и аккумулятором глубокого разряда?

Во-первых, стоит поговорить о применении аккумулятора. Вообще говоря, есть два основных применения промышленных аккумуляторов: использование в режиме ожидания и циклическое использование.

• Использование в режиме ожидания — аварийное резервное питание для ИБП, базовой станции связи и системы безопасности. Аккумулятор всегда полностью заряжен и находится в режиме ожидания в качестве резервного источника питания, аккумуляторы используются только при сбое электросети, питание от аккумулятора переходит в нагрузку переменного тока через инвертор постоянного тока в переменный ток во время отключения электроэнергии.

  Батареи такого типа, технически называемые «разряженными», используются только несколько раз в год, большую часть времени они просто ждут и ждут. Когда аккумулятор используется в качестве резервного источника питания, он обычно не сильно разряжается. Люди больше внимания уделяют его «жизни в режиме ожидания», чем «жизненному циклу»

Батарея

VRLA AGM и VRAL GEL предназначена для использования в режиме ожидания.

Гелевая батарея особенно хорошо известна своим более длительным сроком службы в режиме ожидания в экстремальных погодных условиях.

• deep Cycle use — источник энергии для электросамокатов, электромобилей, электровелосипедов и возобновляемых источников энергии

  Аккумулятор всегда используется каждый день в качестве источника энергии. Мы называем это «одним циклом», когда аккумулятор полностью заряжается и один раз глубоко разряжается.

  Этот тип батареи в качестве источника питания должен обеспечивать максимально возможное количество энергии для увеличения времени использования, поэтому обычно она глубоко разряжается для обеспечения большей мощности. Люди больше внимания уделяют его «циклической жизни», чем «резервной жизни».Эти батареи, предназначенные для приложений с глубоким циклом, называются батареями глубокого разряда.

Батарея глубокого разряда

VRLA AGM, батарея глубокого разряда VRAL GEL и трубчатая батарея глубокого разряда предназначены для применения в условиях глубокого разряда.

Гелевая батарея особенно хорошо известна своим более длительным сроком службы в режиме ожидания в экстремальных погодных условиях.

Трубчатая батарея названа за счет использования трубчатой ​​положительной пластины для более длительного срока службы, что почти в три раза больше, чем у AGM и гелевой батареи глубокого разряда

.

Почему мы должны использовать батарею глубокого цикла для солнечной энергосистемы?

Очевидно, батарея в солнечной энергетической системе заряжается днем ​​солнцем и разряжается в пасмурную погоду днем ​​или ночью.Батарея действует как накопитель солнечной энергии, она резервирует солнечную энергию в солнечное время и обеспечивает питание в дождливое время или ночью. Таким образом, солнечная батарея всегда полностью заряжена и сильно разряжена. Для аккумуляторной батареи солнечной энергосистемы следует выбрать аккумулятор глубокого разряда.

Сколько батарей мне нужно для моей солнечной энергосистемы?

зависит от того, сколько переменного тока нагрузок, которыми обычно являются бытовые электроприборы, и как долго они будут питаться от батарей.Например, если у вас есть нагрузка переменного тока мощностью 1500 Вт, и вам необходимо работать от батарей в течение 3 часов. Расчет таков:

1500 Вт x 3 часа = 4500 Вт · ч, что означает, что вам нужна емкость аккумулятора 4500 Вт · ч. Если мы используем гелевый аккумулятор глубокого разряда 12 В, 150 Ач, (гелевая ссылка) Емкость одной батареи составляет 12 В x 150 Ач = 1800 Втч. 4500 Втч / 1800 Втч = 2,5, поэтому нам понадобится как минимум 3 аккумулятора для поддержки нагрузок переменного тока.

Однако система солнечного инвертора для домашнего использования обычно составляет 48 В, Это означает, что солнечная панель и аккумуляторная батарея должны быть 48 В.Одиночная гелевая батарея глубокого разряда составляет 12 В, поэтому нам нужно несколько единиц, равных 4, которые превращаются в систему на 48 В при последовательном подключении. В приведенном выше случае нам нужно использовать 4 аккумулятора 12 В 150 Ач для аккумуляторного блока

.

На что следует обратить внимание перед выбором аккумулятора?

Есть несколько факторов, которые следует учитывать при определении общей стоимости в течение срока службы батареи.

• Батарея Цена: низкая цена всегда привлекательна, но если низкая цена достигается за счет качества и срока службы батареи, необходимость частой замены батареи может со временем повысить стоимость.

• Емкость аккумулятора. Емкость важна, потому что это мера количества энергии, хранящейся в аккумуляторе.

• Напряжение аккумуляторной батареи: необходимо учитывать напряжение аккумуляторной батареи, чтобы обеспечить его соответствие системным требованиям. Напряжение аккумуляторной батареи часто определяется спецификациями инвертора при установке системы постоянного тока в переменный или напряжением нагрузок в системе постоянного тока.

• Срок службы батареи: наиболее важным фактором является срок службы, который обеспечивает количество циклов разрядки / зарядки, которое может обеспечить аккумулятор, прежде чем емкость упадет до определенного процента от номинальной емкости.Батареи разных производителей могут иметь одинаковую емкость и энергоемкость, а также вес. Но дизайн, материалы, процесс и качество влияют на то, как долго батарея будет работать.

Руководство по установке панели солнечных батарей

— Пошаговый процесс

Руководство по установке панели солнечных батарей

— Пошаговый процесс с объяснением схемы, обучающее видео.

В этом руководстве по установке панели солнечных батарей я объясню пошаговый процесс установки схемы панели солнечных батарей, обучающего видео и государственных схем и субсидий.

Установка солнечных панелей

Советы по установке солнечных панелей

Некоторые из вопросов, на которые необходимо ответить перед установкой солнечной панели:

Где я могу купить солнечные батареи?

Вы можете приобрести солнечные панели у различных компаний, работающих в области солнечной энергетики, и даже в интернет-магазинах.

Где установить солнечные батареи?

Панели солнечных батарей

обычно устанавливаются на крышах домов, крышах зданий или на отдельных объектах. Очень важно установить солнечную панель в месте, наиболее подверженном воздействию прямых солнечных лучей.

Панели солнечных батарей

работают с оптимальной мощностью при размещении под прямыми солнечными лучами. При установке системы солнечной энергии постарайтесь расположить фотоэлектрические панели прямо под полуденным солнцем, чтобы добиться максимальной эффективности от фотоэлектрического блока.

Перед установкой позаботьтесь о любых препятствиях для солнечного света. Удалите все ненужные препятствия и предметы, такие как ветки, которые могут блокировать солнечный свет для вашего солнечного блока. Вы также должны проследить путь солнца в небе и убедиться, что нет объектов, которые могут отбрасывать тень на ваши солнечные фотоэлектрические панели.Из-за этой тени пострадает эффективность работы вашего солнечного энергоблока.

Типы креплений для солнечных панелей

Крепления для солнечных панелей

используются для установки фотоэлектрических панелей. Эти крепления доступны в 3-х основных типах:

1. Опоры для столбов;
2. Крепления на крышу; и
3. Крепления заподлицо.

С помощью этих креплений вы можете установить солнечную панель на автофургоне, на крыше или сбоку от столба на крыше.Вы даже можете установить их отдельно.

Типы креплений для солнечных панелей

Что нужно сделать перед установкой солнечных панелей

Расчет затрат

Первым шагом является расчет затрат, связанных с настройкой типа и размера системы. Помните, что правительства разных стран по всему миру предлагают субсидии для поощрения установки солнечных панелей и использования возобновляемых источников энергии. Эта субсидия разная в разных странах. Например, Субсидия, предлагаемая США, отличается от субсидии в Индии или Китае.

Необходимое оборудование

Второй шаг — составить контрольный список оборудования, необходимого для солнечной энергетической системы: солнечные панели, контроллер заряда, инвертор мощности и аккумулятор.

Размер системы

Следующим шагом будет определение размера необходимой солнечной системы. Вы должны сложить мощность всех электроприборов, которые вы планируете использовать. Подсчитайте, сколько часов в день будет использоваться техника.

Если вы выполните указанные выше действия, вы сможете узнать требуемую мощность, размер необходимой солнечной батареи и размер провода.Помните, что правильный размер провода предотвратит перегрев проводов и обеспечит максимальную передачу энергии вашим батареям.

Схема установки панели солнечных батарей

Схема установки панели солнечных батарей

Руководство по установке панели солнечных батарей — Пошаговый процесс

Солнечные панели можно использовать для выработки электроэнергии как в коммерческих, так и в домашних условиях. В обоих случаях фотоэлектрические панели устанавливаются на крыше, чтобы обеспечить максимальное количество солнечного света и выработку максимальной электроэнергии из системы.

Ниже приведены этапы процесса установки:

Шаг-1: Установка установки

Первый шаг — отремонтировать крепления, которые будут поддерживать солнечные панели. Это может быть установка на крышу или установка заподлицо, в зависимости от требований. Эта базовая конструкция обеспечивает поддержку и прочность. Особое внимание уделяется направлению установки фотоэлектрических панелей (монокристаллических или поликристаллических). Для стран Северного полушария лучшее направление для встречи с солнечными панелями — юг, потому что на них попадает максимум солнечного света.Также подойдут восточные и западные направления. Для стран Южного полушария лучшее направление — Север.

Опять же, монтажная конструкция должна быть немного наклонена. Угол наклона может составлять от 18 до 36 градусов. Многие компании используют солнечные трекеры для повышения эффективности преобразования.

Шаг 2: Установите солнечные панели

Следующий шаг — закрепить солнечные панели с помощью монтажной конструкции. Это делается затяжкой гаек и болтов. Необходимо тщательно закрепить всю конструкцию, чтобы она была прочной и прослужила долго.

Шаг 3. Выполните электромонтаж

Следующим шагом будет электромонтаж. Универсальные соединители, такие как MC4, используются во время электромонтажа, потому что эти соединители могут быть подключены ко всем типам солнечных панелей. Эти панели могут быть электрически соединены друг с другом в следующей серии:

1. Последовательное соединение : В этом случае положительный ( + ) провод одного фотоэлектрического модуля соединен с отрицательным ( — ) проводом другого модуля. Этот тип проводки увеличивает соответствие напряжения с батареей.
2. Параллельное соединение : В этом случае выполняется подключение положительного ( + ) к положительному ( + ) и отрицательного (–) к отрицательному (–). Этот тип электропроводки напряжения каждой панели остается неизменным.

Шаг 4: Подключите систему к солнечному инвертору

Следующим шагом будет подключение системы к солнечному инвертору. Положительный провод от солнечной панели подключается к положительной клемме инвертора, а отрицательный провод подключается к отрицательной клемме инвертора.

Затем солнечный инвертор подключается к входу солнечной батареи и сети для производства электроэнергии.

Шаг 5: Подключите солнечный инвертор и солнечную батарею

Следующим шагом будет подключение солнечного инвертора и солнечной батареи. Положительный полюс батареи соединен с положительным полюсом инвертора, а отрицательный — с отрицательным. Батарея необходима в автономной солнечной системе для хранения резервной электроэнергии.

Шаг 6: Подключите солнечный инвертор к сети

Следующим шагом является подключение инвертора к сети.Для этого подключения используется обычный штекер для подключения к плате главного выключателя питания. Выходной провод соединен с электрощитом, который подает электричество в дом.

Шаг: 7: Запуск солнечного инвертора

Теперь, когда вся электрическая проводка и соединения выполнены, пора включить инверторный выключатель на главном выключателе дома. Большинство солнечных инверторов имеют цифровой дисплей, на котором отображается статистика по выработке и использованию солнечной батареи.

Вот и все.Наслаждайтесь БЕСПЛАТНОЙ возобновляемой зеленой энергией в течение многих лет.

Видео: руководство по установке солнечных панелей

Похожие сообщения:

коммерческих солнечных электростанций в Индии: как построить коммерческие солнечные электростанции в Индии?

Электроэнергия является жизненно необходимой для множества бытовых, коммерческих и промышленных применений. Каждое из этих приложений требует электроэнергии, совместимой с приложениями. Традиционные методы производства электроэнергии включают гидроэнергетику, тепловую энергию и атомную энергию.В наши дни другие формы производства электроэнергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра, становятся популярными из-за возобновляемой природы первичного источника энергии. Популярным способом получения электричества из солнечной энергии является создание коммерческой солнечной электростанции в Индии.

Работа солнечной электростанции
Как правило, работа солнечной электростанции включает группу солнечных панелей, получающих солнечную энергию, которая преобразуется в электрическую энергию постоянного тока за счет фотоэлектрического (ФЭ) эффекта, создаваемого фотоэлементами в панелях.Эта электрическая энергия постоянного тока подается на аккумулятор, в котором хранится энергия. Эта мощность постоянного тока преобразуется в мощность переменного тока с помощью инвертора, а выход переменного тока инвертора питает сеть, из которой различные приложения потребляют электроэнергию.

Факторы, которые необходимо учитывать
Установка солнечной электростанции, подходящая для коммерческого применения, должна быть тщательно спланирована, чтобы гарантировать правильное использование инвестиций, сделанных в солнечную электростанцию. Чтобы построить коммерческую солнечную электростанцию, необходимо учитывать следующие факторы:

Требуемый выход
Первое, что необходимо определить, — это нагрузка, необходимая для работы различных машин и оборудования на коммерческом предприятии.Это важно для определения количества солнечных панелей, необходимых для выработки электроэнергии, необходимой на предприятии. Для начала необходимо рассчитать среднесуточную нагрузку, выраженную в ваттах. Кроме того, необходимо определить тип необходимой мощности — однофазный, трехфазный, переменного или постоянного тока.

Например, если солнечная панель может производить 300 Вт при нахождении на солнце в течение 1 часа, то она дает 2400 Вт за 8 часов солнечного света. Это означает, что эта солнечная панель может производить 2.4 кВт / ч в день из 8 часов, достаточных для работы освещения и электроприборов в обычном индийском доме. Однако для коммерческих приложений требования будут выше и потребуется больше панелей. Если небольшая установка потребляет 240 кВтч электроэнергии каждый день, тогда солнечной электростанции потребуется 100 солнечных панелей для производства электроэнергии, необходимой в день.

Если каждая выбранная панель имеет размер 77 x 39 дюймов (приблизительно 21 кв. Фут), то площадь, необходимая для размещения 100 панелей, составит 2100 кв. Футов.Это может быть крыша или задний двор. Кроме того, если вес каждой солнечной панели составляет около 50 фунтов, это будет означать, что крыша или задний двор должны выдерживать около 2 тонн общего веса.

Это важно, потому что стоимость солнечных панелей составляет 50-60% от общей стоимости коммерческой солнечной электростанции.

Аккумулятор
Электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, может использоваться для зарядки аккумулятора / аккумуляторов, подключенных к системе. Свинцово-кислотные батареи являются наиболее широко используемыми батареями и обычно доступны на 6 или 12 В.

Инвертор
Процесс создания солнечной электростанции включает в себя выработку энергии постоянного тока от солнечных панелей, которую необходимо преобразовать в мощность переменного тока, чтобы ее можно было использовать для питания различного оборудования в бизнес-подразделении. Инвертор служит этой цели и, что более важно, подаваемая мощность должна соответствовать напряжению и частоте, требуемым для машин и оборудования промышленного блока.

Сеть
Чтобы обеспечить поток необходимой электроэнергии от солнечной электростанции, различные компоненты должны быть соединены между собой соответствующими кабелями, различными типами переключателей, предохранителей, защитных устройств и заземляющих кабелей.Выходную мощность солнечной электростанции можно подавать в сеть бизнес-единицы, чтобы обеспечить необходимую электроэнергию, когда это необходимо.

Типы солнечных электростанций
Существуют три типа коммерческих солнечных электростанций — сетевые, автономные и гибридные, — которые можно разрабатывать для удовлетворения определенных требований.

Сетевой тип совместим с питанием от сети переменного тока. Эта система подает энергию непосредственно от солнечной электростанции в дневное время, а если ее недостаточно, она позволяет подавать электроэнергию из сети.Эта система также позволяет получать доход за счет поставки избыточной электроэнергии, произведенной в сеть, посредством чистых измерений.

Автономная система не зависит от электросети. Это полезно, когда электроснабжение неустойчиво или когда электроснабжение отсутствует вообще.

Гибридная система представляет собой комбинацию автономной и сетевой системы. Это дает много преимуществ, таких как работа в качестве резервного источника питания и получение доходов, когда в сеть подается избыточная мощность.

Как видно из вышеизложенного, существует множество факторов, которые необходимо учитывать при создании коммерческой солнечной электростанции в Индии.Эти факторы также определяют стоимость коммерческих солнечных панелей в Индии, и крайне важно учитывать все факторы перед установкой солнечной электростанции.

Обратитесь к ведущим ближайшим к вам дилерам, занимающимся солнечными панелями, и получите бесплатные расценки

(Единый пункт назначения для MSME, ET RISE предоставляет новости, обзоры и анализ по GST, экспорту, финансированию, политике и управлению малым бизнесом.)

Загрузите приложение The Economic Times News, чтобы получать ежедневные обновления рынка и новости бизнеса в реальном времени.

7 компонентов вашей солнечной энергетической системы

7 компонентов вашей солнечной энергетической системы Статья Учебники по альтернативной энергии 25.06.2011 10.10.2021 Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

7 компонентов вашей солнечной энергетической системы

Когда вы начинаете новый домашний проект солнечной энергии своими руками, один из многих вопросов, которые задает новичок: «Какие компоненты мне нужны для завершения моего проекта солнечной энергии. ». 7 компонентов вашей солнечной энергетической системы не обязательно должны быть дорогими или труднодоступными, поскольку многие солнечные электростанции своими руками построены с использованием подержанных деталей из Интернета, поскольку люди стремятся модернизировать свои фотоэлектрические системы.

Но прежде чем вы начнете покупать или соединять вместе отдельные составляющие на вашей крыше, это поможет получить качественное руководство по солнечной энергии, которое шаг за шагом проведет вас через весь процесс строительства, установки и настройки вашей собственной домашней солнечной энергии. система. Помимо очевидных требований времени, инструментов и инструкций, давайте рассмотрим 7 основных компонентов, которые вам понадобятся для вашей солнечной энергетической системы.

Для установки подключенной к сети солнечной энергетической системы для вашего дома вам понадобятся в основном 7 основных компонентов, и мы организуем их в том порядке, в котором они будут подключены к вашей домашней солнечной энергетической системе.

Солнечная фотоэлектрическая панель

1. Солнечные фотоэлектрические панели

В большинстве домашних систем и солнечных систем «сделай сам» фотоэлектрические солнечные панели строятся домовладельцем из отдельных частей, найденных в его гараже или мастерской. Но вы можете заказать фотоэлектрические элементы со скидкой онлайн и собрать их в полные солнечные панели мощностью 80, 100 или 120 Вт.

Если у вас нет времени или навыков для создания солнечной панели с нуля, вы можете выбрать из множества имеющихся в продаже панелей.После постройки отдельные панели соединяются вместе, образуя более крупные солнечные батареи.

2. Разъединители системы солнечной энергии

Разъединители системы солнечной энергии в основном представляют собой просто электрический выключатель, но это важная часть системы. Это позволяет вам отключать и отключать выходную мощность постоянного тока от ваших солнечных панелей и массива, если потребуется какой-либо ремонт или если возникнет проблема с солнечной системой. Этот выключатель-разъединитель должен быть достаточно сильным, чтобы выдерживать полную выходную мощность панелей в яркий солнечный день.

3. Контроллер заряда аккумулятора

Большинство домашних солнечных систем построено с резервным аккумулятором на тот случай, когда солнце не светит, например, в пасмурные дни или ночью. Контроллер заряда батареи обеспечивает подачу постоянного количества электроэнергии на батареи, чтобы они не были перезаряжены, и чтобы резервные батареи не разряжались обратно через систему в ночное время. Этот компонент во многом похож на автомобильное зарядное устройство, поэтому он не будет слишком дорогим.

4. Хранение аккумуляторов глубокого цикла

Для хранения солнечной энергии, вырабатываемой вашими солнечными панелями, и сохранения света в ночное время, вашей солнечной системе потребуются аккумуляторы глубокого цикла. Аккумуляторы глубокого разряда — это не то же самое, что автомобильные аккумуляторы с неглубокой зарядкой, которые разработаны с более тонкими свинцовыми пластинами для автомобилей.

Аккумуляторные батареи глубокого разряда для солнечных систем более прочные и рассчитаны на те циклы зарядки и разрядки, которые им необходимо выдержать.Новые батареи глубокого разряда дороги, но восстановленные батареи дешевле. Более того, вы можете бесплатно получить старые разряженные батареи, которые ранее использовались в вилочных погрузчиках, тележках для гольфа и электрических багги, и отремонтировать их самостоятельно.

5. Система измерения мощности системы

Счетчик солнечной энергии может быть дополнительным, но он указан здесь, поскольку его включение даст вам четкий способ увидеть, сколько бесплатной солнечной энергии подается в ваш дом от ваших солнечных батарей. Наличие системного измерителя мощности также поможет вам улучшить вашу систему, чтобы получить максимальную эффективность от вашей солнечной установки, а также даст вашим соседям возможность узнать, сколько денег экономит ваша солнечная система.

6. Инвертор системы солнечной энергии

Ваши солнечные панели вырабатывают энергию постоянного тока, а ваш дом работает от сети переменного тока, инвертор солнечной энергии преобразует солнечную энергию постоянного тока от фотоэлектрических панелей в полезную электрическую энергию переменного тока 115, 220 или 240 В в дома, обеспечивая преобразование постоянного тока в переменный с использованием методов электронного переключения.

На практике инвертор позволяет запускать электрические дрели, компьютеры, пылесосы, сетевое освещение и большинство других сетевых электроприборов, которые можно подключить к розеткам ваших солнечных панелей.В наши дни на рынке есть много преобразователей с прямоугольной и синусоидальной волнами, но качественный синусоидальный инвертор мощностью 1200 Вт, вероятно, не будет стоить вам больше, чем несколько сотен долларов.

7. Резервное питание

В некоторых случаях может потребоваться обратное питание, когда солнце не светит и аккумуляторные батареи разряжены. Большинство систем будут иметь резервное питание. В автономной установке это обычно дизельный генератор. В системе, привязанной к сети, сама энергосистема будет обеспечивать резервное питание через инвертор.Но резервным источником энергии также может быть ветряная турбина или водяное колесо как часть небольшой гидросистемы.

Итак, создаете ли вы свои собственные солнечные панели с нуля или покупаете готовые коммерческие панели, использовать солнечную энергию для питания вашего дома может быть проще, чем вы думаете. С подключенной к сети системой вы даже можете продавать лишнюю электроэнергию, которую вы не используете, обратно коммунальной компании, которая продавала ее вам все эти годы, давая вам дополнительный доход.

Учебники по альтернативной энергии посвящен тому, чтобы помочь и показать вам, что вам нужно, чтобы сделать солнечную энергию в вашем доме реальностью, и помочь вам на вашем пути, так почему бы не подумать о том, чтобы щелкнуть здесь и получить одну из солнечных книг от Amazon о Самодельная конструкция солнечных панелей, обеспечивающая, чтобы у вас была вся необходимая информация, чтобы ваша солнечная энергетическая установка работала эффективно и результативно с первого раза.Удачи!

Самые продаваемые товары, связанные с солнечной энергией

Использование энергии солнца: как работают солнечные электростанции

Солнечные электростанции — это удивительное произведение инженерной мысли. Но как именно они работают?

Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Что такое солнечная электростанция?

Солнечная электростанция — это объект любого типа, который преобразует солнечный свет либо напрямую, например, фотоэлектрические установки, либо косвенно, например, солнечные тепловые электростанции, в электричество.

Источник: Heliogen

Они бывают разных типов, каждый из которых использует отдельные методы, позволяющие использовать силу солнца.

В следующей статье мы кратко рассмотрим различные типы солнечных электростанций, которые используют энергию Солнца для производства электроэнергии.

Что такое фотоэлектрическая солнечная электростанция?

Фотоэлектрические электростанции используют большие площади фотоэлектрических элементов, известных как фотоэлектрические или солнечные элементы, для преобразования солнечного света в полезную электроэнергию. Эти элементы обычно изготавливаются из кремниевых сплавов и являются технологией, с которой большинство людей знакомо — есть вероятность, что у вас даже может быть один на вашей крыше.

Сами панели бывают разных форм:

1. Кристаллические солнечные панели: как следует из названия, эти типы панелей сделаны из кристаллического кремния. Они могут быть монокристаллическими или поликристаллическими (также называемыми поликристаллическими). Как правило, монокристаллические версии более эффективны (около 20% или выше), но дороже, чем их альтернативы (которые, как правило, имеют эффективность 15-17%), но со временем прогресс сокращает разрыв между ними.

ФЭ-панель в Марке, Италия.Источник: CA ‘Marinello 1 / Flickr

2. Тонкопленочные солнечные панели. Эти типы панелей состоят из ряда пленок, которые поглощают свет в различных частях электромагнитного спектра. Обычно они изготавливаются из аморфного кремния (a-Si), теллурида кадмия (CdTe), сульфида кадмия (CdS) и диселенида меди, индия (галлия). Этот тип панелей идеально подходит для применения в качестве гибких пленок на существующих поверхностях или для интеграции в строительные материалы, такие как кровельная черепица.

Эти типы солнечных панелей вырабатывают электроэнергию, которая затем, как правило, напрямую подается в национальную сеть или хранится в батареях.

Электростанции, использующие эти типы панелей, обычно имеют следующие основные компоненты:

— Солнечные панели преобразуют солнечный свет в полезное электричество. Они имеют тенденцию генерировать постоянный ток напряжением до 1500 В;

— Этим установкам требуются инверторы для преобразования постоянного тока в переменный ток

— Обычно они имеют некоторую форму системы мониторинга для контроля и управления установкой и;

— Они часто напрямую подключены к какой-либо внешней электросети.

— Если электростанция вырабатывает более 500 кВт, обычно также используются повышающие трансформаторы.

Источник: yangphoto / iStock

Как работает фотоэлектрическая солнечная электростанция?

Солнечные фотоэлектрические электростанции работают так же, как и небольшие фотоэлектрические панели бытового масштаба.

Как мы видели, большинство солнечных фотоэлектрических панелей сделано из полупроводниковых материалов, обычно кремния в какой-то форме. Когда фотоны солнечного света попадают на полупроводниковый материал, генерируются свободные электроны, которые затем могут течь через материал, создавая постоянный электрический ток.

Это называется фотоэлектрическим эффектом.Затем постоянный ток необходимо преобразовать в переменный ток (AC) с помощью инвертора, прежде чем его можно будет напрямую использовать или подавать в электрическую сеть.

Фотоэлектрические панели отличаются от других солнечных электростанций, поскольку они используют фотоэффект напрямую, без необходимости в других процессах или устройствах. Например, в них не используется жидкий теплоноситель, например вода, как в солнечных тепловых установках.

Фотоэлектрические панели не концентрируют энергию, они просто преобразуют фотоны в электричество, которое затем передается в другое место.

Что такое солнечная тепловая электростанция?

Солнечные тепловые электростанции, напротив, сосредотачиваются на солнечном свете или собирают его таким образом, чтобы генерировать пар для питания турбины и выработки электроэнергии. Солнечные тепловые электростанции также можно разделить на еще три различных типа:

• Линейные
• Параболические желоба Солнечные тепловые
• Солнечные тарелки Электростанции

Наиболее распространенные формы солнечных электростанций характеризуются использованием полей линейных коллекторов, параболических желобных коллекторов или солнечных тарелок.Эти типы объектов обычно состоят из большого «поля» параллельных рядов солнечных коллекторов.

Обычно они состоят из трех отдельных типов систем:

1. Системы параболических желобов

В параболических желобах используются отражатели в форме параболы, которые способны фокусировать на коллекторе от 30 до 100 раз больше нормального солнечного света. Этот метод используется для нагрева жидкости, которая затем собирается в центральном месте для генерации перегретого пара под высоким давлением.

Пример системы параболического желоба.Источник: USA.Gov/Wikimedia Commons

Эти системы наклоняются для отслеживания солнца в течение дня.

Самая долгоживущая в мире солнечная тепловая установка, система производства солнечной энергии (SEGS) в пустыне Мохаве, Калифорния, является одной из таких электростанций. Первая станция, SEGS 1, была построена в 1984 году.

Последняя построенная станция, SEGS IX, с мощностью выработки электроэнергии 92 мегаватт (МВт) , была введена в эксплуатацию в 1990 году. В настоящее время в эксплуатации находится девять действующих станций SEGS. Общая установленная мощность объекта составляет около 354 МВт нетто (394 МВт брутто) — это делает его одним из крупнейших в мире проектов солнечной энергии и тепловой энергии.

Эти солнечные тепловые электростанции работают, фокусируя солнечный свет от длинных параболических зеркал на приемные трубки, которые проходят по всей длине зеркала в их фокусной точке. Эта концентрированная солнечная энергия нагревает жидкость, которая непрерывно течет по трубкам.

Эта нагретая жидкость затем направляется в теплообменник для кипячения воды в обычном паротурбинном генераторе для выработки электроэнергии.

2. Линейные концентрирующие системы

Линейные концентрирующие системы, иногда называемые отражателями Френеля, также состоят из больших «полей» зеркал, отслеживающих солнце, которые, как правило, выровнены в направлении север-юг для максимального улавливания солнечного света.Эта установка позволяет рядам зеркал отслеживать солнце с востока на запад в течение дня.

Пример малогабаритной линейной обогатительной системы. Источник: CSIRO / Wikimedia Commons

Как и их собратья с параболическими зеркалами, линейные концентрирующие системы собирают солнечную энергию с помощью длинных прямоугольных U-образных зеркал. Однако, в отличие от параболических систем, линейные системы отражателей Френеля размещают приемную трубку над зеркалами, чтобы позволить зеркалам более подвижно отслеживать солнце.

Эти типы систем используют эффект линзы Френеля, который позволяет использовать большое концентрирующее зеркало с большой апертурой и коротким фокусным расстоянием.Такая установка позволяет подобным системам фокусировать солнечный свет примерно в 30 раз по сравнению с нормальной интенсивностью.

3. Солнечные тарелки и двигатели

В солнечных тарелках также используются зеркала для фокусировки солнечной энергии на коллекторе. Они, как правило, состоят из тарелок, таких как большие спутниковые тарелки, которые покрыты мозаикой из маленьких зеркал, которые фокусируют энергию на приемнике в фокусной точке.

Подобно параболической и линейной системам, тарельчатая зеркальная поверхность направляет и концентрирует солнечный свет на тепловом приемнике в фокусе антенны.Затем этот ресивер передает выделяемое тепло двигателю-генератору.

Наиболее распространенным типом теплового двигателя, используемого в системах тарелка / двигатель, является двигатель Стирлинга. Нагретая жидкость из приемника тарелки используется для перемещения поршней в двигателе для создания механической энергии.

Электростанция с линейным отражателем Френеля. Источник: energy.gov

Эта механическая энергия затем поступает в генератор или генератор переменного тока для выработки электроэнергии.

Солнечные тарелки / двигатели всегда направлены прямо на солнце и концентрируют солнечную энергию в фокусе тарелки.Коэффициент концентрации солнечной тарелки намного выше, чем у линейных концентрирующих систем, и она имеет температуру рабочей жидкости выше 749 градусов Цельсия.

Электрогенерирующее оборудование может быть установлено либо непосредственно в центральной точке антенны (отлично подходит для удаленных мест), либо собрано с множества тарелок и генерирования электроэнергии, происходящей в центральной точке.

Армия США в настоящее время разрабатывает систему мощностью 1,5 МВт на армейском складе Туэле в штате Юта с использованием 429 солнечных антенн двигателя Стирлинга.

4. Башни солнечной энергии

Башни солнечной энергии представляют собой интересный метод, в котором от сотен до тысяч плоских зеркал, отслеживающих солнце (гелиостатов), отражают и концентрируют солнечную энергию на центральной башне. Этот метод способен концентрировать солнечный свет в 1500 раз больше, чем обычно можно было бы от одного прямого солнечного света.

Башня солнечной энергии Иванпа. Источник: Aioannides / Wikimedia Commons

Один интересный пример такого типа электростанции можно найти в Юлихе, Северный Рейн-Вестфалия, Германия.Комплекс расположен на площади 18 000 квадратных километров и вмещает более 2 000 гелиостатов, которые фокусируют солнечный свет на центральную 60-метровую башню.

Министерство энергетики США и другие электроэнергетические компании построили и эксплуатировали первую демонстрационную солнечную электростанцию ​​недалеко от Барстоу, Калифорния, в 1980-х и 1990-х годах.

Некоторые из них в настоящее время также находятся в разработке в Чили.

Сегодня в США построены три солнечные электростанции. Это 392 МВт Ivanpah Solar Power Facility в Айвенпа Драй Лейк, Калифорния, 110 MW Crescent Dunes Solar Energy Project в Неваде (который в настоящее время не работает) и 5 МВт Sierra Sun Tower в Мохаве. Пустыня, Калифорния (закрыта).

Концентрированная солнечная энергия используется для нагрева воздуха в градирне до 700 градусов Цельсия . Тепло улавливается котлом и используется для производства электроэнергии с помощью паровой турбины.

Некоторые башни также используют воду в качестве теплоносителя. В настоящее время исследуются и испытываются более совершенные системы, в которых будут использоваться соли нитратов из-за их более высоких свойств теплопередачи и хранения по сравнению с водой и воздухом.

Возможность аккумулирования тепловой энергии позволяет системе производить электричество в пасмурную погоду или ночью.

Эти солнечные электростанции идеально подходят для работы в районах с неблагоприятными погодными условиями. Они используются в пустыне Мохаве в Калифорнии и выдерживают град и песчаные бури. Однако два из построенных на данный момент заводов оказались слишком дорогими в эксплуатации.

5. Солнечный пруд

Солнечные пруды Солнечные электростанции используют бассейн с соленой водой, который собирает и накапливает солнечную тепловую энергию. Он использует технику, называемую технологией градиента солености.

Источник: EcoMENA

Этот метод создает тепловую ловушку в водоеме, где произведенная энергия может быть использована напрямую или сохранена для дальнейшего использования. Этот тип электростанции использовался в Израиле на электростанции Бейт-ха-Арава в период с 1984 по 1988 год.

Другие солнечные пруды были построены в Бхудже, Индия (он больше не работает) и Эль-Пасо, штат Техас.

Солнечные водоемы используют большой объем соленой воды для сбора и хранения солнечной тепловой энергии. Соленая вода естественным образом образует вертикальный градиент солености, известный как галоклин, с водой низкой солености наверху и водой высокой солености внизу.

Уровни концентрации соли увеличиваются с глубиной, и, следовательно, плотность также увеличивается от поверхности к дну озера, пока раствор не станет однородным на заданной глубине.

Принцип довольно прост. Солнечные лучи проникают в пруд и в конечном итоге достигают дна бассейна.

В обычном пруду или водоеме вода на дне водоема нагревается, становится менее плотной и поднимается, создавая конвекционное течение. Солнечные водоемы предназначены для того, чтобы препятствовать этому процессу, добавляя соль в воду до тех пор, пока нижние уровни не станут полностью насыщенными.

Поскольку вода с высокой соленостью не смешивается легко с водой с низкой соленостью над ней, конвекционные потоки содержатся в каждом отдельном слое, и между ними происходит минимальное перемешивание.

Этот процесс концентрирует тепловую энергию и снижает потери тепла из водоема. В среднем вода с высокой соленостью может достигать 90 градусов по Цельсию , а слои с низкой соленостью поддерживают около + 30 градусов по Цельсию .

Эту горячую соленую воду затем можно откачать для использования в производстве электроэнергии, с помощью турбины или в качестве источника тепловой энергии.

И это пока все, ребята.

Как видите, солнечная энергия — это не только фотоэлектрические панели. На самом деле, есть разные способы использования солнечной энергии для нашей пользы.

Просто круто.

Система солнечных панелей

: как построить дешевую

Дешевая система солнечных батарей навсегда останется лучшим решением для оплаты дорогих счетов за электричество. Солнечные батареи дешевеют с каждым годом.

Хотя вы можете заплатить до 10 000 долларов за готовую установку и покрыть стоимость системы всего за 10 лет, все же лучше и образовательнее сделать ее самостоятельно.

Давайте посмотрим правде в глаза: мы все еще живем в посттравматическом стрессе того, что произошло в 2008 году, и мы все еще живем в неопределенные времена, когда каждый цент, который мы берем из банка, тщательно анализируется, прежде чем мы фактически подписываем контракт. Отсутствие финансовой стабильности привело к значительной экономии среди тех, кто научился экономить то, что у них есть, включая энергию.

Сейчас мы живем на войне. Никогда еще битва за энергоэффективность не велась с использованием более совершенного оружия, и победителями становятся все те, кто месяц за месяцем платит меньше за большее количество месяцев…

Первая линия защиты от того, чтобы платить за электричество больше, чем в прошлом году, — это построить собственную систему солнечных панелей .Да, возможно, вы слышали о разрушении Солиндры и, возможно, даже думали, хотя бы раз в жизни, как это будет похоже на установку ваших собственных солнечных батарей на заднем дворе или на крыше вашего дома.

И на мгновение вы были в восторге. Было бы неплохо быть энергонезависимым, не говоря уже о том, чтобы иметь электромобиль, который можно было бы использовать с этими солнечными батареями, чтобы вы могли бесплатно ездить до конца своей жизни. И так далее.

Возникает проблема: как окупить затраты за пару месяцев?

Что ж, есть решение: создайте свою собственную систему солнечных панелей DIY .Вот как:

1. Купите дешевые солнечные элементы на eBay

Есть много типов солнечных элементов, из которых вы можете выбирать. Есть китайские, с хорошими результатами, лучшей ценой, но не гарантирующие многого, есть японские с хорошей производительностью, хорошей ценой и гарантией японской работы, а есть американские, с лучшей производительностью, самая высокая цена и опять же гарантии выше гарантий. Выбирайте с умом с учетом вашего бюджета. Например, в 2012 году существует практическое правило: клетки не должны продаваться дороже 1 доллара.3 на ватт. Купите пару элементов, которые, по вашему мнению, будут соответствовать бюджету и предпочтениям вашей солнечной системы, и переходите к шагу №2.

2. Приобретите инструменты

Итак, вы получили свои клетки по почте. Допустим, вы получили солнечные элементы общей мощностью 194 Вт за 105 долларов США + доставка (реальный пример с ebay), которые вы аккуратно распаковываете, стараясь не сломать их, поскольку они очень тонкие. Теперь найдите инструменты, такие как паяльник, припой, паяльная паста или флюс (для удаления смазки с проводов), пилу, деревянную доску и защитные очки, мультиметр для измерения напряжения и силы тока.И, конечно же, карандаш и линейка.

3. Тщательно спланируйте свою систему солнечных батарей

Поместите квадратные солнечные элементы на деревянную доску и начертите разделительные линии (осторожно). В конце концов, вы уже на полпути.

4. Подключите дешевую солнечную панель.

После того, как вы спланировали физическое расположение солнечных элементов на плате, приступайте к пайке проводов к солнечным элементам, а затем друг к другу.

Сначала соедините ячейки последовательно. Соблюдайте это основное правило, как если бы вы паяли батареи: положительный вывод должен быть припаян к отрицательному выводу следующего элемента. Сделайте это для необходимого количества ячеек, чтобы достичь напряжения 12 или 24 вольт. Не превышайте это значение, так как вы попадете в зону с опасным напряжением. Вы хотите создать здесь серьезную власть, а не дурачиться и не хотите убить себя до смерти (берегитесь!). В конце концов, власть осталась прежней. Вам просто нужно минимум 12 вольт, чтобы запустить инвертор 12 В для выработки переменного тока 110/220 В или для зарядки аккумуляторных батарей на 12 В.Последовательное соединение ячейки увеличит напряжение.

Затем аккуратно приклейте клетки к доске. Было бы лучше, если бы вы сделали из них рамку, в которую их можно было бы вставлять по отдельности, чтобы можно было на всякий случай заменить неисправные.

Прежде чем вставлять все ячейки в нужные места, просверлите отверстия для проводов по отдельности. Сделайте соединительные шины вдоль положительного и отрицательного вывода, а затем подключите эти шины (более толстые провода) параллельно (плюс к плюсу, минус к минусу), чтобы получить параллельное соединение, и увеличит силу тока .

5. Готово!

Вы создали свою первую работоспособную систему солнечных панелей и теперь можете вынести ее на улицу, чтобы посмотреть, что она производит. Сначала необходимо измерить напряжение, а затем силу тока короткого замыкания. Просто убедитесь, что ваш амперметр выдерживает номинальную мощность солнечных элементов (108 Вт при 12 В означает 9 ампер).

Теперь вы можете питать все, что работает от постоянного тока, заряжать автомобильный аккумулятор и так далее. Если вам удалось выполнить эти 5 шагов, вы можете заказать еще несколько солнечных элементов, пока не достигнете требуемой мощности для вашей системы.Помните, что чем больше мощности вы хотите, тем больше вам понадобится инвертор.

Сейчас самая сложная часть построения системы солнечных панелей, которая требует повышенного внимания и серьезности к качеству проделанной работы, — это подключение панели к батарее, а затем к инвертору. Вы можете использовать компьютерный ИБП (источник бесперебойного питания), но вам потребуется больше энергии для питания вашего дома. Тем не менее, батареи не обязательно должны быть новыми, и они могут быть свинцово-кислотного типа, но желательно, чтобы вы купили специально созданные для аккумулирования энергии и использования глубокого цикла, поскольку автомобильные аккумуляторы могут справляться только с высокими нагрузками в течение длительного времени. короткое время, и если они случайно разрядятся ниже определенного порога, вы потеряете их навсегда.

Конечно, есть много секретов, которые вы откроете только на практике, но общая идея состоит в том, что такая система стоит недорого, и для 200 Вт мощности вам понадобятся солнечные элементы стоимостью около 200 долларов и батареи стоимостью около 400 долларов США. 500 долларов. Если вы приобретете инвертор на ebay или, что еще лучше, купите подержанный ИБП (обращайтесь с осторожностью), вы не потратите больше 500 долларов за всю систему. Если вы действительно хотите обеспечить электричеством весь свой дом, вам понадобится около 1000 долларов, чтобы стать по-настоящему энергонезависимым (как в , не платя ни копейки электроэнергетическим компаниям ) . Как это звучит?

Затем вы можете попробовать построить ветряную турбину, которая будет дополнять ваши потребности в энергии в ночное время, когда Солнце находится над Европой (или наоборот).

Я знаю, что это звучит сложно, и я знаю, что вам будет сложно начать, как и все, что вы делаете в первый раз, но после того, как вы начнете, вы увидите, что это не такая уж большая проблема.

No related posts.