В этой публикации расскажем о солнечных электростанциях. Это набор оборудования, который преобразует энергию Солнца в привычное нам электричество напряженеим 220 вольт. Солнечные электростанции используются в дачных поселках, где нет электричества или его подведение стоит дорого.
Основные элементы автономной солнечной электростанции представлены на стойке. Главный элемент ее – солнечная панель, которая производит перевод солнечного излучения в постоянное напряжение, благодаря чему можно подавать питание на электроприборы дома.
Солнечная станция на 500 ватт.
Панель пригодна для работы в любых погодных условиях от минус 35 до плюс 80 градусов. Сверху стоит защитное закаленное стекло, которое может выдержать град. При выборе панели нужно смотреть прежде всего на целостность конструкции. На верхней панели стекло должно быть идеально установлено, приклеено к кремниевым пластинам.
Вес 300-ваттной панели приблизительно 20 килограмм. Монтаж ее осуществляется как правило на крышу здания или фасад дома, или установка производится на стойку рядом с домом. КПД панелей в данное время 16-18 %. Принято считать, что на 1 квадратный метр земной поверхности падает 1 киловатт солнечной энергии, то есть 1 квадратный метр солнечной панели способен выдавать 160-180 ватт при прямом свете. Данные панели также работают в облачность и в зимнее время. Но выработка электричества падает в 3-10 раз.
Для наиболее эффективной работы солнечная панель должна ставиться на южную сторону под углом 45 градусов к земной поверхности. Для наиболее эффективного сбора солнечной энергии для поворота панели предусмотрены специальные механизмы Tracker. Это сервопривод, который следит за положением Солнца на горизонте и поворачивает панель. Это позволяет увеличить выработку электроэнергии по сравнению со статичной конструкцией в полтора раза. В некоторых случаях это оправдано тем, что происходит удешевление системы. Тогда, например, вместо четырех панелей можно монтировать только две панели. Срок службы панелей 25 лет, считается что через 25 лет они теряют 20% своей мощности.
Солнечный контроллер.
Следующий элемент это солнечный контроллер. Они различаются по мощности. Чем мощнее панель, тем должен быть более мощный солнечный контроллер. В данный момент мы видим, что мощность тока от солнечных панелей 450 ватт.
То есть они работают на 80% от своей максимальной мощности, то есть система работает эффективно.
Также на приборе мы видим показатель напряжения батареи. В процессе эксплуатации нужно знать, на сколько процентов заряжен аккумулятор, чтобы не возникла ситуация, что панели на ночь были оставлены с разряжеными аккумуляторами. В данном случае использована 24 вольтная система, то есть мы видим, что сейчас заряд аккумулятора 27 вольт. Это говорит о том, что батарея заряжена на 100%. При разряде самый низкий уровень должен быть не ниже 21 вольта. Контроллер не допускает ни перезаряда АКБ, ни его чрезмерного разряда.
Блок АКБ.
В данной системе используются два больших гелиевых аккумулятора по 200 ампер в час. Это наиболее приспособленные аккумуляторы для работы в системах солнечных электростанций, срок службы их 10 лет. В конце срока службы наблюдается падение емкости на 20% от номинальной. Также они не боятся морозов, не выделяют вредных газов, их можно ставить в жилых помещениях. Они не нуждаются в доливе жидкости, протирки или особого контроля за ними. В данных аккумуляторах запас мощности 4,8 киловатта. Это позволяет при постоянном потреблении 200 ватт, к примеру, пользоваться этой системой без солнечного света на протяжении 24 часов. Грубо говоря при подключении холодильника, телевизора при постоянном потреблении 200 ватт в час данная система позволяет жить полностью автономно в течение суток.
Инвертор.
Инвертор, это прибор, преобразующий постоянное напряжение от блока аккумуляторных батарей в 220 вольт переменного тока. Инверторы различаются по мощности и качеству выдаваемого напряжения. Данный прибор обладает многофункциональным дисплеем, на котором мы можем видеть общее напряжение системы и потребляемую в данный момент мощность. Сейчас мы видим, что потребление 700 ватт. Это включен чайник. Данный инвертор обладает функцией зарядного устройства. Это говорит о том, что если у вас есть генератор, то подключив его к инвертору, можно очень быстро наполнить блок аккумуляторов энергией в отсутствие солнца. Это удобно в зимний период и летом при длительных ненастных днях.
Инверторы различаются по мощности. Данный прибор выдает максимум 4,8 киловатта, номинальная мощность 2,4 киловатта в час.
Возможности солнечной электростанции.
Какие приборы можно запитать в осенний и весенне-летний период? Данная электростанция позволяет без проблем пользоваться на даче энергосберегающим холодильником, освещением на светодиодных лампах, пользоваться телевизором и ноутбуком, погружным насосом для откачки воды. Временно даже возможно включение микроволновой печи для разогрева пищи. Никакие электронагревательные приборы, водонагревательные котлы к данной системе подключать нельзя, так нужны гораздо более мощные системы.
Выработку этой электростанции можно посмотреть на графике. Наглядно видно, что в июне средняя суточная выработка электростанции 3,5 киловатта, этого с запасом хватает на перечисленные электроприборы.
Эконом-вариант солнечной электростанции для дачи.
Что она из себя представляет? Она состоит из 200-ваттной панели, закрепленной на специальной стойке, имеется ящик с встроенным оборудованием.
Можем наблюдать те же элементы, что и в более мощной установке. Это контроллер, гелиевый аккумулятор на 100 ампер в час, инвертор напряжения на 12/220 вольт. Стоимость такой электростанции порядка 50000 руб. Устанавливается она в любом удобном месте на дачном участке в непосредственной близости от дома. Обязательное условие, чтобы солнечная панель была повернута к Солнцу. Данная система способна выдавать 600 ватт напряжением 220 вольт, этого хватает в весенне-летний период для питания энергосберегающего холодильника и освещения дома светодиодами.
Система ставится в течение часа. На зиму возможно снятие ящика и ее демонтаж. Также данная система годится для перевозки в автомобиле для эксплуатации в турпоходах, летних лагерях. Таким образом, можно сказать, что солнечные электростанции являются прекрасным решением при отсутствие электричества для весенне-летнего проживания в доме на даче, в походах и т.п.
Об устройстве системы из гелиоколлектора и других устройств альтернативной энергии читайте в другой статье.