Солнечная энергетика набирает популярность - хочу с вами поделиться своими наработками в этой области. Возможно мой опыт позволит вам избежать лишних трат денег и времени.
Многие дачники сталкиваются с перебоями электроснабжения на дачных участках. Согласитесь - получить испорченные продукты в холодильнике и сидеть в темноте не самое приятное .
Бензо/дизель генераторы -это шум, выхлопные газы, оно вам надо ? Мы же на даче хотим тишины и чистого воздуха. Есть альтернативный вариант, да он дорогой пока, но зато тишина и чистый воздух. Это получение энергии от солнечных батарей.
Итак -что нужно для автономного\резервного питания на даче?
Первое и самое главное -солнечные панели. Они есть поликристаллические и монокристаллические . Монокристаллические имеют немного больший КПД, чем поликристалические, и соответственно они дороже . И как заявляют производители -монокристаллические вырабатывают энергию даже в пасмурную погоду. Но главный вопрос -какую мощность панелей выбрать? Это не простой вопрос, как может показаться на первый взгляд.
Нужно понимать, что солнечная панель в первую очередь рассчитана на подзарядку аккумулятора, а не на питание потребителей. Потребители получают энергию в основном от аккумулятора.
Итак -солнечные панели как посчитать нужную мощность?
Я пошел по такой методике. Мне нужно чтобы работал холодильник, телевизор, минимальное освещение. Мощность каждого потребителя определил для себя
-телевизор 140 Вт
-холодильник 180 Вт
-освещение 100 Вт.(светодиодные лампочки по 10 Вт)
Время работы в часах в сутки
-телевизор 6 часов
-холодильник 6 часов в сутки(определено экспериментально по времени работы компрессора )
-освещение 4 часа (это из расчете летнего периода пребывания на даче)
В итоге простым перемножением мощности на часы работы получаем в итоге энергопотребление около 2.5 кВт/часов в сутки на всех потребителей. То есть наша "солнечная электростанция" должна вырабатывать не менее такого количества энергии в сутки. Но солнце не светит круглые сутки (по крайней мере у меня на даче), поэтому обозначаем время активности солнца равное 6 часам. Опять поделив кВт/час на время получаем необходимую мощность солнечных панелей - 400 Вт. Эта мощность будет покрывать потребность потребителей в сутки . Конечно, для точности нужно было бы учитывать КПД контроллера, инвертора , потери в проводах. Но мы же не космический корабль оснащаем, а обычную дачу. Поэтому такие отступления считаю допустимыми.
А как подсчитать необходимую емкость аккумуляторов?
А емкость аккумуляторов посчитаем таким же образом - суточные кВт/час (2.5 кВт/час) поделим на 12В - получаем 210 ампер часов. Это будет минимальная емкость аккумулятора, которая обеспечит желаемое нами потребление в сутки. Но тут не учитывается, что аккумулятор нельзя разряжать до нуля, нужно как минимум оставлять запас процентов 25-30. Поэтому рекомендуется набрать емкость 260 ампер часов.
Ну с основными параметрами разобрались, а что выбрать? Начнем с солнечных панелей.
Изучив достаточно большое количество предложений как китайских так и Российских производителей я все таки остановил свой выбор на Российском производителе. Отзывы о китайских панелях - фактическая мощность ниже заявленной чуть ли не в два раза. Я выбрал 3 панели по 160 Вт. Итого мощность моей "солнечной электростанции" будет 480 Вт. Выбрал с запасом, с учетом облачной погоды когда мощность упадет существенно.
Это количество я выбрал исходя из оптимальной цены, необходимой мощности и номиналов производителя (160 вт,180 Вт, 270 Вт, 330 Вт). Выбрал вот такую
https://al-energy.ru/magazin/folder/solnechnye-batarei
Пришло в обрешетке , все без повреждений и всего за 4 дня.
Теперь аккумуляторы.
Выбор между гелевыми и щелочными. Литиевоионные не рассматривал - мне они не по карману. Преимущества гелевых - быстрее заряжаются, могут отдавать большие токи, не выделяют вредных газов при зарядке, большие сроки службы (пишут, что более 10 лет, хотя сомневаюсь, что так). Недостатки - боятся морозов, стоят в 3-4 раза дороже кислотно-щелочных, тяжелее раза в 3. Ну вообщем посчитав, для себя решил - лучше поставить 4 аккумулятора по 60 А/ч кислотно-щелочных (примерно за все 17-25 т.р) и поменять их через 5 лет, чем два гелиевых по 120 А/ч по 20 -35 т.р каждый) . Можно конечно использовать кислотно-щелочные от грузового транспорта, но вес у них очень большой, а мне на зиму надо аккумуляторы эвакуировать с дачи. Поэтому остановился на таких.
С теорией разобрались, теперь практический подход -что еще нужно для "солнечной электростанции"? Конечно контроллер заряда аккумулятора, который, судя по названию будет автоматически контролировать заряд аккумуляторов не допуская их перезаряд .
Я выбрал такой, самый простой с технологией PWM. Это технология зарядки аккумуляторов импульсным током, когда ширина импульса ( время зарядки) уменьшается по мере зарядки аккумулятора. Зарядка прекращается, когда напряжение на аккумуляторе достигнет установленного на контроллере верхнего уровня. Я установил 14.5 вольт. Есть более "продвинутые" контроллеры - по технологии МРРТ. Они позволяют использовать энергию солнечных панелей с более эффективно. Цена их слишком высокая, считаю для своей маломощной электростанции переплачивать за несколько % КПД не целесоообразно.
Заказывал на популярном китайском сайте, пришло за дней 10 .
Также нужна главная часть - инвертор , который преобразует 12 В постоянного тока в чистую синусоиду 220В. Нужно выбирать обязательно инверторы с "чистой синусоидой" а не апроксимированной , иначе у вас в холодильнике компрессор может перегреваться, а телевизор будет работать с помехами. Я выбрал с запасом по мощности, поскольку при пуске холодильника он 2-3 секунды может потреблять в 3-4 раза больше своего номинала. И если выбрать инвертор по мощности "в притык" то защита инвертора может срабатывать и холодильник не запуститься. Ну и в дальнейшем при запасе мощности инвертора можно будет без проблем нарастить количество потребителей. Соответственно нарастив при этом количество панелей и аккумуляторов.
Опыт приобретения инвертора у китайских друзей получился негативный -пришел инвертор не исправный, да и мощность они заявляют опять же завышенную раза в два от фактической. Отправил его обрато.
Выбрал вот такой российский
https://al-energy.ru/magazin/product/invertor-is-12-1500
Номинальная мощность его 1500 Ватт. Пиковая 3000 Ватт в течении 2 сек. Единственный его минус -он дороже китайского аналога минимум в 3,5 раза. Буду тестировать, о результатах обязательно напишу.
Надеюсь эта статья поможет вам в правильном выборе оборудования и поднимет вашу грамотность в данной области.
Ну а я продолжу оснащение своей дачи солнечной энергетикой, чтобы стать энергонезависимым .
Продолжение следует - Результаты "полевых испытаний" читайте здесь
https://zen.yandex.ru/media/id/5eb28b8d6c15632218125cb9/rezultaty-ispytanii-solnechnyh-panelei-i-akkumuliatorov-dlia-dachi-chast-2-5f1ff81f19fb7c1718288e81
Пишите комментарии, задавайте вопросы - постараюсь всем ответить.
Подпишитесь на канал, делитесь с друзьями.
Будет много еще интересного!
С уважением ,
Владимир Бугаев.