Солнечные панели – новый источник энергии для дома и не только

Что можно запитать от 100Вт солнечной панели Комментировать

Что может работать от одной 100Вт солнечной панели? Этот вопрос мы часто слышим от новичков в мире солнечной энергетики и от тех, кто только собирается в неё погрузиться.
Обычно, когда мы проектируем солнечную электростанцию, то мы начинаем со списка электроприборов, которые должны работать от солнечной электростанции, т.е. составляем список нагрузок. Исходя из этого подбирается количество и мощность солнечных панелей, а также сопутствующее оборудование. Сейчас мы будем действовать от обратного. Посмотрим что мы сможем запитать от одной солнечной панели мощностью 100 ватт.

“100Вт” ≠ 100Вт

Когда мы говорим, что солнечная панель имеет мощность 100Вт, то такую мощность она выдаёт при интенсивности солнечного излучения 1000Вт/м². Обычно такая интенсивность бывает летом в ясную погоду, когда солнце находится в зените. Естественно, производители не бегают каждый раз на улицу с солнечной панелью, они тестируют их мощность при определённых лабораторных условиях – STC (Standart Test Conditions) или так называемых “стандартных тестовых условиях”. Эти условия следующие:

  • интенсивность солнечного излучения 1000 Вт/м²
  • температура воздуха 25°С
  • солнечные лучи падают перпендикулярно на солнечную панель
  • скорость ветра равна нулю
  • масса воздуха 1.5
  • некоторые другие критерии

Таким образом, реальная выходная мощность солнечных панелей может варьироваться в зависимости внешних погодных условий. При расчётах обычно мы занижаем мощность солнечных панелей, основываясь на разнице между лабораторными испытаниями и вашей реальной установкой.
Если 12В солнечная панель имеет мощность 100Вт, то имеется ввиду мгновенная мощность. Если проведём измерения при условиях STC, то мы должны получить выходное напряжение

18В и ток 5.55А. Мощность – это произведение напряжения на ток (P=V*I), поэтому 18В·5.55А = 100Вт.

Здесь даже можно провести небольшую аналогию с автомобилем, мощность – это как скорость автомобиля. Если автомобиль едет с постоянной скоростью 100км/ч, то за 1 час он проедет 100км. Тоже самое с солнечной панелью. Чтобы определить какое количество энергии будет произведено за определённое время, нужно количество ватт умножить на количество часов. Например, за 1 час будет сгенерирован 100Вт x 1ч = 100ватт·часов = 100Вт·ч .

Если рассмотреть всё это на конкретной солнечной панели, то можно взять солнечную панель Delta SM 100-12P оптимальное рабочее напряжение 18.1В (Ump) и оптимальный рабочий ток 5.52А. 18.1В х 5.52А = 99.91Вт (100Вт) .

Что можно записать от 100Вт солнечной панели?

Теперь нам нужно выяснить, сколько часов нужно подставлять в уравнение, чтобы определить, сколько энергии будет генерироваться солнечной панелью за день. А сколько часов реального солнечного излучения равносильно стандартным тестовым условиям? Как мы отметили выше, интенсивность солнечного излучения близка или идентичная тестовым, в полдень, когда солнце находится в зените, т.е в период 12.00-13.00.

Сколько часов солнечная панель будет подвергаться солнечному излучению в течение дня?

Интенсивность солнечного излучения в течение дня

Количество часов солнечного света, равное полудню, называется инсоляцией или эффективным солнечным часом (ESH, Effective Solar Hours).
Вы прекрасно знаете, что несмотря на то, что солнце встаёт в 8 утра, оно не такое яркое как в полдень. Поэтому, если продолжительность солнечного дня составляет 10-12 часов, то нельзя просто умножить 100Вт х 10часов (или на 12). Так, между 8 и 9 утра интенсивность солнца приблизительно наполовину меньше, чем в полдень. Поэтому 1 утренний час приблизительной равен половине эффективного солнечного часа. Кроме того, зимой световой день значительно короче чем летом, еще и интенсивность излучения слабее – т.е. количество эффективных солнечных часов в течение года сильно варьируется.

Влияние местоположения на выработку энергии

Ваше местоположение также определяет количество эффективных солнечных часов. Например, для Казани количество эффективных солнечных часов составляет 3.5ч, для Москвы 3ч., для Краснодара 3.7ч – это усреднённые значения в день в течение года по данным с сайта NREL PVWatts Calculator.

Расчёт в PVWatts Calculator для Казани

Учитываем использование в течение года

Возвращаясь к рассматриваемому вопросу о том, что можно запитать от 100Вт панели, теперь нужно рассмотреть будут ли вы её использовать круглый год или только в определённый период, например, в период весна-осень. Если вы хотите использовать в течение всего года, то нужно рассмотреть самый худший вариант, т.е. самый худший месяц в году с точки зрения солнечной энергетики.

Для этого можно воспользоваться еще один полезным сервисом, он чем-то похож на NREL PVWatts Calculator, но здесь сразу отображается оптимальный угол наклона солнечных панелей для вашего местоположения. Данный сервис полностью на английском языке, но там всё интуитивно понятно и можно самостоятельно разобраться что к чему за пару минут.

Для начала из выпадающего списка нужно выбрать страну (Russian Federation), затем город (Kazan’) и потом направление солнечных панелей, в нашем случае выбираем юг (Facing directly South).

Выбираем страну, город, направление

Далее система предлагает выбрать угол наклона солнечной панели среди нескольких предложенных вариантов:

  • Вертикальная поверхность
  • Оптимальный среднегодовой угол
  • Изменение угла наклона в течение года
  • Максимальная зимняя выработка
  • Максимальная летняя выработка
  • Плоская поверхность

Выбираем угол наклона солнечных панелей

Поскольку мы размещаем одну 100Вт панель, то давайте разместим её под “зимним” углом. Для Казани самый худший месяц году – это декабрь, в котором в среднем за день только 1.41 эффективных солнечных часа. Получается в декабре за один день 100Вт будет вырабатывать 141Вт·ч. Только нужно помнить, что это усреднённое значение для всего месяца, поэтому в какие-то дни выработка будет больше, в какие меньше, а в какие-то может даже будет близко к этому значению, но не каждый день. В среднем, если мы просуммируем выработку за все дни в декабре и разделим на количество дней, то получим значение близкое к 141Вт·ч.

Учитываем потери

Ничто в реально работающей системе не обходится без потерь, поэтому нужно учитывать падение напряжения на проводах, пыль и грязь на поверхности солнечных панелей, потери на контроллере заряда и прочее. Поэтому мы умножим 141Вт·ч х 0,7 = 98.7Вт·ч (30% фактор потерь). Это всё равно, что потерять 1/3 вырабытываемой мощности, но это реальность и от нёё никуда не деться. В итоге в декабре мы получили прибл. 100Вт·ч/день. Что теперь можно сделать с этой мощностью?

Подбираем контроллер заряда и аккумулятора для хранения энергии

Для начала, вырабатываемую энергию нужно где-то хранить, чтобы можно было использовать её позже, когда она понадобится. Для хранения используется аккумуляторная батарея. Перед этим нам нужен контроллер заряда, который регулирует процесс подачей энергии в аккумуляторную батарею глубокого разряда, которую можно заряжать и разряжать на регулярной основе. В качестве контроллера заряда идеально подойдёт EPSOLAR 1012LS – это простой, но надёжный ШИМ-контроллер заряда с номинальным напряжением 12В и и максимальным током заряда до 10А.

Какой ёмкости аккумулятор нужно использовать? Итак у нас есть 100Вт·ч которыми мы заряжаем 12В аккумулятор. Поскольку ватты делённые на вольты равны амперам, то получаем 100Вт·ч : 12В

8А·ч . Несмотря на то, что используем аккумуляторы глубокого разряда, они всё равно не любят разряда более чем на 50% (самый оптимальный вариант – это разряд не более чем на треть). Тогда оптимальный вариант аккумулятора для зимнего времени 8А·ч х 2 = 16А·ч.
Количество энергии, которую может хранить аккумулятор меняется в зависимости от температуры. Так, запасённая энергия при 0°С на 15% меньше, чем при 20°С, поэтому умножаем 16А·ч х 1.15 = 18.4 А·ч .

Подбираем инвертор

Далее нам нужно использовать инвертор, для преобразования постоянного напряжения от аккумулятора в привычные нам 220В. Оптимальный вариант для маленьких система это компактный 300Вт инвертор ИС2-12-300. Возьмём коэффициент потерь на преобразование 5%. Тогда 18.4 А·ч / 0.95 = 19.4 А·ч ., округлим полученное значение до 19А·ч.

Рассчитываем время автономной работы

Солнце светит не каждый день, поэтому нам нужно учитывать пасмурные дни, дождь снег. Нам нужно для себя рассчитать в течение какого количество дней без солнца мы хотели бы иметь запас энергии. Это называется днями автономии. Скажем так, нам нужно 2 дня автономии, тогда 19А·ч. х 2 = 38А·ч, получается, совместно с 100Вт солнечной панелью мы должны использовать аккумулятор ёмкостью

40А·ч. Можно чуть больше, можно чуть меньше.

Хорошим выбором является аккумулятор Delta GEL 12-33 – гелевый аккумулятор ёмкостью 33А·ч, оснащён цифровым индикатором напряжения, уровня заряда, а также количества отработанных дней. Под крышкой аккумулятора имеются дополнительный контейнеры со специализированным раствором, долив которого позволяет продлить срок службы батареи на 15-30%. Также не плохим выбором будет AGM аккумулятор ВОСТОК СК-1233 ёмкостью также 33А·ч.

Теперь мы можем подумать, что делать с вырабатываемой и запасённой мощностью. Итак, зимой у нас есть 100Вт*ч запасённой мощности. Их хватило бы на:

  • На питание 4-х LED ламп мощностью 5 Вт в течение в часов, или
  • На 2 часа работы ноутбука со средним потреблением 50Вт*ч, или
  • На просмотр в течение

1.5 часов телевизора, или

  • 15-20 полностью зарядить смартфон
  • Это всё мы рассчитали для самого “плохого” зимнего месяца, в летнее время выработка энергии будет гораздо больше и соответственно, нужно будет использовать более ёмкий аккумулятор.

    Думаем алгоритм расчёта вам понятен и при необходимости вы сможете самостоятельно рассчитать выработку энергии как с другим номиналом солнечной панели, так и для другого времени года.

    Добавить комментарий Отменить ответ

    Добро пожаловать в блог

    Вы попали в блог компании REENERGO. Здесь мы стараемся регулярно публиковать полезные и интересные новости и статьи из области альтернативной энергетики.

    Альтернативная энергия – солнечные панели для частного дома, преимущества и недостатки

    Перед человечеством давно стоит проблема перехода на альтернативные источники энергии. Мы интенсивно расходуем ископаемые ресурсы планеты – природный газ, уголь, нефть. Все они являются невозобновляемыми, а значит в ближайшее время мы столкнёмся с проблемой их нехватки или полного исчезновения. Кроме того, использование ископаемого вида топлива приводит к загрязнению окружающей среды, так как побочным продуктом сжигания нефтепродуктов или угля является углекислый газ. Добыча, транспортировка и переработка топлива также наносит урон природе.

    Альтернативой этому энергоёмкому, но «грязному» производству может стать использование природных возобновляемых энергоресурсов: силы ветра, энергии приливов и отливов или солнечной энергии.

    Использование фотонов Солнца это один из древнейших способов добычи энергии. Растения на протяжении миллионов лет улавливают кванты света, используя их как топливо для сложных химических реакций в процессе фотосинтеза.

    Человечество также на протяжении многих веков обращало внимание на Солнце как на бесконечный источник тепла. Например, существует легенда, что Архимеду удалось спалить флот врага, направив на него большое зеркало в солнечный день. А позже, неравнодушный к зеркалам гений возрождения Леонардо да Винчи спроектировал параболическое зеркало, применив его для нагрева воды в котле.

    В наши дни для преобразования энергии солнца в электрическую служит система солнечных батарей. Она состоит из:

    • панелей – улавливателей и преобразователей солнечного света, покрытых фотомодулями;
    • блока управления;
    • коллекторов;
    • аккумуляторов для сохранения и распределения энергии
    • а также всевозможных кабелей и предохранителей.

    Преимущества

    Батареи довольно просты в эксплуатации, не требуют централизованного подключения и могут работать автономно. Сегодня установка такой системы в частном доме является единственным способом преобразования солнечной энергии в электрическую со своими достоинствами и недостатками.

    Из преимуществ солнечных батарей можно выделить:

    • Возобновляемость. Солнце – неиссякаемый и почти бесконечный источник энергии. Не нужно волноваться, что в ближайшем будущем оно перестанет для нас светить;
    • Автономность. Поставив в своём доме солнечную батарею, хозяину не нужно беспокоиться об отключении за неуплату ЖКУ, повышении тарифов и ценах на топливо;
    • Экологичность. Преобразование солнечного света в электричество не наносит вред природе;
    • Возможность по желанию увеличить мощность системы путём установки ещё одного солнечного модуля. Проблема может быть только в доступной площади;

    Недостатки

    Минусов, однако, тоже хватает:

    • Хотя сам процесс эксплуатации батарей экологически чистый, но производство и утилизация солнечных панелей, аккумуляторов, фреонов и других составляющих вредят окружающей среде не меньше, а может быть даже больше, чем сжигание ископаемого топлива;
    • Дорогие инвестиции. По самым скромным подсчётам цена системы из двух панелей 160 х 100 см для небольшого загородного дома обойдётся хозяину от 130 тыс. рублей. В нашей стране невысокие цены на энергоносители, а также нет закона, разрешающего продавать излишки выработанной энергии государству, поэтому говорить о ранней окупаемости установки не приходится. В среднем это от 6 до 10 лет. Срок службы аккумулятора 10 лет, значит, его к этому времени придётся менять на новый. Срок службы панелей несколько дольше — 25 лет, но и они не будут работать вечно;
    • Наша страна расположена в северных широтах. По подсчётам специалистов выше 45 градуса северной широты производительность батарей резко падает из-за угла наклона солнечных лучей;
    • Сезонность выработки энергии. Если солнечным летом в средней полосе России энергии хватит с избытком, то зимой, когда солнечные лучи падают под острым углом, её уже будет недостаточно. Придётся переходить на традиционные методы отопления или включать генератор. То же самое ночью, когда солнце не светит;
    • Требует большого количества техники и навыка управления ей. Нужно установить тяжёлые панели, подключить все составляющие, при эксплуатации систему необходимо контролировать, чтобы не допустить разрядки АКБ.
    • И, наконец, необходимость больших площадей для установки солнечных панелей. Ведь их площадь прямо пропорциональна вырабатываемой энергии.

    Учитывая всё вышесказанное, солнечные батареи хороши как альтернативный источник электроэнергии на дачном участке или для локальных систем освещения, как фонари в городских парках, но в ближайшее время в России они вряд ли станут серьёзным конкурентом традиционному виду топлива. Причина этого – низкие цены на энергоносители, северное расположение большинства регионов, а также отсутствие мотивации населения со стороны государства использовать «зелёные» энергоресурсы.

    Однако, несмотря на все недостатки, у этого вида энергии имеются большие перспективы. С каждым годом оборудование и технология производства совершенствуется, происходит снижение стоимости с одновременным повышением энергоэффективности. Учёные, в свою очередь, предлагают всё новые идеи для добычи солнечной энергии. Ведутся разговоры об установке гигантской солнечной батареи в космосе, где она может улавливать энергию светила круглосуточно без атмосферных помех. Но тогда возникнет проблема с её передачей на Землю и справедливого распределения.

    Солнечные батареи для частного дома – опыт и отзывы моей семьи

    Из этой заметки вы узнаете про солнечные батареи для частного дома, отзывы дам на основе своего личного опыта. Расскажу, зачем купил солнечную электростанцию, из чего она состоит, как я её собирал и в чём заключается обслуживание.

    Поделюсь тем, какую ошибку я совершил в использовании, и чем это закончилось. Дам ответ на вопрос хватает ли нам энергии, и может ли такая солнечная электростанция для дома полностью заменить сетевое электричество, через какое время она примерно окупится.

    А приятный бонус будет в том, что, дочитав заметку до конца, вы узнаете, где и как можно купить солнечные батареи со скидкой. Надеюсь, мой опыт будет интересен, и вы получите из материала пользу.

    Солнечные батареи для частного дома

    В 2015 мы стали жить в поместье на постоянной основе. Так как наш участок земли находится на бывших колхозных полях, то центральное электроснабжение отсутствовало: проводов с электричеством к участку подведено не было. Стали думать об автономном электроснабжении дома.

    Мой запас знаний говорил мне о том, что в качестве природных источников энергии могут использоваться ветер, солнце и вода (энергия приливов и отливов). Есть ещё и геотермальная энергия, но для меня это была совсем экзотика.

    Вариант с ветрогенератором нам не подошёл, так как вокруг нашего поместья высокий лес и ветров у нас мало. Моря у нас под боком нет, поэтому использовать энергию приливов и отливов мы тоже лишены возможности. Остался один вариант – электростанция на солнечных батареях.

    Как работает СЭС

    Не буду сейчас вдаваться в технические подробности, к тому же ниже по тексту будет упрощённая схема солнечной электростанции для дома. Думаю, этого будет достаточно, чтобы понять принцип работы этой штуковины. Итак, в ней есть три основных элемента:

    • солнечные панели;
    • инвертор;
    • аккумуляторные батареи.

    Панели собирают солнечный свет и преобразуют его в электрический ток, затем через провода передают его в инвертор, который делает этот ток удобоваримых параметров для розеток нашего дома, а хранится вся полученная энергия в аккумуляторах.

    Это примитивное и поверхностное объяснение работы автономной станции, а есть ещё сетевая солнечная электростанция. Её главное отличие в том, что у неё нет аккумуляторов. Такие станции нужны, чтобы подключиться к зелёному тарифу. Что это такое я расскажу в отдельной заметке, дабы здесь в одну кучу всё не сваливать, и кашу в голове у вас не создавать.

    Какую выбрал солнечную электростанцию для своего дома

    Некоторые из моих соседей знают, как собрать солнечную электростанцию своими руками, и самостоятельно делают это, купив необходимые комплектующие. Но так как я такими познаниями не обладал и сомневался в том, что правильно смогу подобрать и собрать нужные элементы системы, я решил купить готовый комплект.

    По совету соседа обратился в специализированную компанию, которая продаёт соответствующее оборудование. На сайте компании есть удобный калькулятор подбора: в зависимости от того, какие бытовые приборы будут использоваться, подбирается нужный вариант.

    Я прикинул, какие приборы буду включать в розетку, посмотрел на разные варианты, в свой кошелёк, и сделал выбор. Таким образом, моя домашняя солнечная электростанция обошлась мне в 121 500 руб.

    Дополнительно я заказал монтажный набор для крепления панелей на кровле дома за 7 500 руб. Итого общая стоимость всего комплекта вышла 129 000 руб.

    На следующий день после оформления покупки на сайте, мне привезли мой заказ из Москвы в Товарково (а это около 200 км) до дверей гаража, куда я всё это хозяйство временно складировал. Так в моём распоряжении появилась персональная домашняя электростанция на солнечных батареях на 220 вольт с суточной выработкой до 1500 Вт*ч.

    В комплект входило:

      блок управления (железный ящик со всеми “электронными мозгами”);

    две панели площадью 1,6 кв.м каждая;

    2 гелиевых 12 В аккумулятора на 200 А*ч каждый;

  • балансир (чтобы выравнивать напряжение между двумя аккумуляторами);
  • кабели для подключения аккумуляторов;
  • кабели для подключения панелей к блоку управления;
  • запасной предохранитель для блока управления;
  • инструкция о том, как всё это великолепие между собой соединить и подключить;
  • монтажный комплект (металлическая рамка для крепления солнечных панелей на крышу дома).
  • Хотите сэкономить 5000, 10000, 15000 и больше рублей? Читайте как это сделать в моей статье про Технолайн, интересная история получилась

    Монтаж и обслуживание

    После того, как я получил свой заказ, мне осталось смонтировать систему и подключить все провода на свои места. Самый сложный момент во всём процессе это была установка солнечных панелей на крыше дома. Вдвоём это делать, наверное, было бы удобнее, но судьба такого подарка не сделала, и я занимался этим в одиночестве.

    Панели не то чтобы очень тяжёлые (21,5 кг), но довольно большие (164 см*99 см*4 см). И стоя на крыше, производить различные манипуляции с ними было проблематично, а ронять их было жалко.

    Затем, соблюдая полярность, подключил кабели, идущие от панелей к блоку управления, подключил аккумуляторы, с чем никаких проблем не возникло, ведь в инструкции всё написано, всё есть. Включил систему, всё заработало.

    В обслуживании всё просто! Аккумуляторы гелевые, запаяны, и поэтому нет никакой необходимости что-либо доливать в них. Зимой, когда идёт снег, я залезаю по лестнице на крышу и сметаю его с поверхности панелей. Чем чище поверхность панелей, тем лучше заряжаются аккумуляторы.

    Не реже одного раза в неделю нужно полностью заряжать батареи. Хотя солнечная станция для дома максимально автоматизирована, необходимо мониторить информацию, отображаемую на дисплее блока управления. Почему нужно это делать я опишу дальше.

    Эксплуатация, опыт и ошибки

    После того, как подключил систему, и у меня всё заработало, я на радостях стал эксплуатировать электростанцию на полную катушку, не уделяя ей должного внимания, из-за чего упустил тот момент, когда что-то пошло не так.

    Вроде молния в дом не попадала, НЛО рядом не пролетало, но в блоке управления что-то перестало работать, появилась неисправность. В результате этой поломки аккумуляторы перестали заряжаться, то есть солнце светит, но заряд не накапливается.

    А также перестала срабатывать защита, которая раньше не допускала разряда батарей ниже определённого уровня. А разряжать аккумуляторы ниже допустимого уровня нежелательно, если вы хотите, чтоб они работали долго и исправно.

    Из-за всего этого примерно в течение двух недель мы только расходовали накопленную ранее энергию в аккумуляторных батареях и разрядили их ниже допустимого значения.

    А заметил я это следующим образом. Уезжая на два дня из поместья, я запомнил показания дисплея. Батареи были заряжены на 49%. Вернувшись, я увидел, что аккумуляторы совсем не зарядились, хотя эти дни были ясными и во всю светило солнце.

    Я связался с компанией-производителем и объяснил ситуацию. Без всяких отговорок у меня взяли по гарантии блок управления для ремонта и достаточно быстро (несколько дней) неисправность устранили, с тех пор наша солнечная электростанция для дома работает исправно.

    В летнее время, когда солнца много, то электричества хватает с лихвой. Аккумуляторы достаточно быстро заряжаются, восполняя потраченную нами энергию. Поэтому летом мы забываем об экономии, но вспоминаем о ней в осенне-зимний период.

    В это время солнца становится меньше, электростанция на солнечных батареях снижает свою производительность, и аккумуляторы приходится дополнительно заряжать с помощью генератора. А это малоприятное занятие.

    Генератор издаёт довольно сильный шум, производит совсем не экологичные выхлопные газы, да и бензин для него нужно покупать и привозить. Таким образом, когда стоит пасмурная погода, то запускать генератор для заряда батарей приходится каждые 2-3 дня на несколько часов.

    Поэтому я при первой возможности, когда на пару дней уезжаю в городские условия, отключаю аккумуляторы, беру их с собой и заряжаю в гараже от сети до 100% заряда. А весят эти батарейки прилично (65 кг) поэтому приходится напрячься и потаскать их. Сначала из дома в машину, затем из машины в гараж для зарядки, и потом всё в обратном порядке. Это, конечно, неудобно.

    Хватает ли нам энергии

    Про солнечные батареи для частного дома отзывы встречаются разные, кому-то хватает электричества, кому-то нет, а как с этим делом обстоит у нас? Наша система выдаёт 1500 Вт*ч в сутки. Ниже перечень того, на что мы тратим такую ценную зимой и в то же время бесплатную летом энергию:

    • на освещение: в доме у нас всего 10 светодиодных ламп, мощностью по 7 Ватт;
    • заряжаем 2 телефона и 2 ноутбука;
    • постоянно включён в сеть wi-fi роутер для интернета;
    • время от времени включаем насос, установленный в колодце, для системы водоснабжения;
    • включаем периодически блендер для приготовления зелёных коктейлей;
    • жена творит свои швейные дела с помощью электрической швейной машинки;
    • заряжаю аккумуляторы для шуруповёрта;
    • используется стиральная машинка на режиме холодной стирки;
    • пользуюсь электроинструментом (электролобзик, шлифмашинка, фрезер, болгарка, циркулярная пила, электрорубанок, электродрель, перфоратор).

    Естественно, мы не включаем в розетку одновременно всё сразу из этого списка! Когда нужно включить прибор помощнее, например, рейсмусовый станок или электросварку, то запускаю генератор.

    Летом, как в период наиболее богатый солнечным светом, энергии хватает, ещё и лишняя остаётся. Зимой – нет, не хватает. Солнце ходит по небосводу уже довольно низко, световой день короче, небо бывает часто затянуто тучами. Приходится экономить и регулярно пользоваться генератором.

    Отзывы владельцев

    Поискал я в интернете отзывы других людей, у которых есть солнечные системы для получения электроэнергии, и вот какие мысли народ высказывает:

    1. Основной минус — это цена, сами панели (батареи), да и прочие комплектующие, стоят достаточно дорого, что не по карману обычному жителю нашей страны.
    2. Солнца у нас маловато, есть, конечно, регионы где его более-менее достаточно для эффективной работы СЭС, например, Краснодарский край, но по большей части Россия это “зимняя” территория с хмурой погодой, когда облачных дней гораздо больше, чем ясных.
    3. Практически не ра́звитое законодательство в теме солнечной энергетики, возможно, будут положительные изменения после принятия в декабре 2019 года закона насчёт зелёного тарифа.
    4. Из-за высокой стоимости солнечные электростанции для частного дома практически не окупаются, поэтому сейчас их приобретают, если нет других способов получить энергию или в качестве резервного источника, либо энтузиасты-альтернативщики, чтобы получить автономное электричество на даче.

    Мои основные выводы

    Подводя итог своей заметке про солнечные батареи для частного дома отзывы могу дать следующие. Является ли СЭС круглогодичной, полноценной заменой центральному электроснабжению? На мой взгляд, и исходя из моего не совсем грамотного и разумного подхода к использованию такого автономного источника энергии, – нет.

    Если солнечная энергия для дома нами использовалась только для освещения, тогда бы её, конечно, хватало. Но так как мы избалованы цивилизацией, и нам хочется всего побольше воткнуть в розетку, то нам не хватает. Здесь либо мощность системы увеличивать нужно, докупив аккумуляторы и панели, либо учиться экономить и умерить свои запросы.

    Когда нам проведут центральное электричество, думаю, мы не откажемся от солнечной энергии полностью. Просто летом будем «сидеть на солнце», а осенью и зимой будем восполнять недостаток света для заряда аккумуляторов от сети. Может статься, такая комбинация будет удачной.

    Есть ещё мысль поставить счётчик электроэнергии на кабель с 220В, идущий из системы. Тогда можно будет подсчитать точно подсчитать, сколько мы израсходовали электричества, и сделать расчёт, когда окупиться купленная электростанция.

    На данный момент приблизительный расчёт окупаемости системы стоимостью 129 000 р. выглядит следующим образом. При расчёте я взял тариф на электроэнергию для населения Калужской области, проживающего в сельских населённых пунктах. Цены действуют с 1 июля 2017 года по 30 декабря 2017 года.

    Чтобы станция окупилась она должна отработать 129 000/ 20 432,7= 6 лет и 3 месяца, когда срок службы аккумуляторов по заверению производителей до 12 лет.

    По очень приблизительным подсчётам, можно сказать, что СЭС окупиться через 6-7 лет и следующие 5-6 лет у вас будет полностью бесплатное электричество от солнечных батарей для дома и хозяйства.

    Но так как у меня не было электричества совсем, то у меня вопрос стоял не об экономии, а об автономной, удобной и возможной в моих условиях системе энергоснабжения, что, собственно говоря, позволили мне сделать солнечные батареи.

    Если возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях, с удовольствием на них отвечу, а также делитесь своим опытом использования электростанции.

    Мне интересна альтернативная энергетика в целом, поэтому планирую дальше изучать это направление и делиться полученными знаниями и выводами в заметках на этом блоге. Так что если вам интересна эта тема, то подписывайтесь на мой дневник, чтобы быть в курсе выхода новых статей.

    Вся правда об эффективности солнечных панелей (10 фото)

    Хозяин одного дома, установивший солнечные панели и следивший в течение года за их работой, решил поделиться своими впечатлениями о подобных девайсах. Подсчитав сэкономленную электроэнергию, он сделал вывод о целесообразности использования подобной системы.

    Далее слова автора:

    Сейчас вы узнаете то, о чем никогда не расскажут продавцы солнечных панелей.

    Ровно год назад, в октябре 2015 года, в качестве эксперимента я решил записаться в ряды «зеленых», спасающих нашу планету от преждевременной гибели, и приобрел солнечные панели максимальной мощностью 200 ватт и грид-инвертор рассчитанный максимум на 300 (500) ватт вырабатываемой мощности. На фотографии вы можете увидеть структуру поликристаллической 200-ваттной панели, но через пару дней после покупки стало ясно, что в одиночной конфигурации у неё слишком низкое напряжение, недостаточное для правильной работы моего грид-инвертора.

    Поэтому мне пришлось её поменять на две 100-ваттных монокристаллических панели. Теоретически они должны быть немного эффективнее, по факту же они просто дороже. Это панели высокого качества, российского бренда Sunways. За две панели я заплатил 14 800 рублей.

    Вторая статья расходов — грид-инвертор китайского производства. Производитель никак себя не обозначил, но устройство сделано качественно, а вскрытие показало, что внутренние компоненты рассчитаны на мощность до 500 ватт (вместо 300, написанных на корпусе). Стоит такой грид всего 5 000 рублей. Грид — это гениальное устройство. С одной стороны к нему подключается + и – от солнечных панелей, а с другой стороны он с помощью обычной электрической вилки подключается совершенно в любую электрическую розетку в вашем доме. В процессе работы грид подстраивается под частоту в сети и начинает “выкачивать” переменный ток (сконвертированный из постоянного) в вашу домашную сеть 220 вольт.

    Грид работает только при наличии напряжения в сети и его нельзя рассматривать как резервный источник питания. Это его единственный минус. А колоссальным плюсом грид инвертора является то, что вам в принципе не нужны аккумуляторы. Ведь именно аккумуляторы являются самым слабым звеном в альтернативной энергетике. Если та же солнечная панель гарантированно отработает более 25 лет (то есть через 25 лет она потеряет примерно 20% своей производительности), то срок службы обыкновенного свинцового аккумулятора в аналогичных условиях составит 3-4 года. Гелевые и AGM аккумуляторы прослужат дольше, до 10 лет, но они и стоят в 5 раз дороже обычных аккумуляторов.

    Поскольку у меня есть сетевое электричество, то мне никакие аккумуляторы не нужны. Если же делать систему автономной, то нужно добавить к бюджету еще 15-20 тысяч рублей на аккумулятор и контроллер к нему.

    Теперь, что касается выработки электроэнергии. Вся энергия вырабатываемая солнечными панелями в реальном времени попадает в сеть. Если в доме есть потребители этой энергии, то она вся будет израсходована, а счетчик на вводе в дом «крутиться» не будет. Если же моментальная выработка электроэнергии превысит потребляемую в данный момент, то вся энергия будет передана обратно в сеть. То есть счетчик будет «крутиться» в обратную сторону. Но тут есть нюансы.

    Во-первых, многие современные электронные счетчики считают проходящий через них ток без учета его направления (то есть вы будете платить за отдаваемую обратно в сеть электроэнергию). А во-вторых, российское законодательство не разрешает частным лицам продавать электроэнергию. Такое разрешено в Европе и именно поэтому там каждый второй дом обвешан солнечными панелями, что в совокупности с высокими сетевыми тарифами позволяет действительно экономить.

    Что делать в России? Не ставить солнечные панели, которые могут выработать энергии больше, чем текущее дневное энергопотребление в доме. Именно по этой причине у меня всего две панели суммарной мощностью 200 ватт, которые с учетом потерь инвертора могут отдать в сеть примерно 160-170 ватт. А мой дом стабильно круглосуточно потребляет примерно 130-150 ватт в час. То есть вся выработанная солнечными панелями энергия будет гарантированно потреблена внутри дома.

    Для контроля вырабатываемой и потребляемой энергии я пользуюсь Smappee. Я уже писал про него в прошлом году. У него два трансформатора тока, которые позволяют вести учет как сетевой, так и вырабатываемой солнечными панелями электроэнергии.

    Начнём с теории, и перейдем к практике.

    В интернете есть много калькуляторов солнечных электростанций. Из моих исходных данных согласно калькулятору следует, что среднегодовая выработка электроэнергии моих солнечных панелей составит 0,66 квтч/сутки, а суммарная выработка за год — 239,9 квтч.

    Это данные для идеальных погодных условий и без учета потерь на конвертацию постоянного тока в переменный (вы же не собираетесь переделывать электроснабжение своего домохозяйства на постоянное напряжение?). В реальности полученную цифру можно смело делить на два.

    Сравниваем с реальными данными по выработке за год:

    2015 год – 5,84 квтч
    Октябрь – 2,96 квтч (с 10 октября)
    Ноябрь – 1,5 квтч
    Декабрь – 1,38 квтч
    2016 год – 111,7 квтч
    Январь – 0,75 квтч
    Февраль – 5,28 квтч
    Март – 8,61 квтч
    Апрель – 14 квтч
    Май – 19,74 квтч
    Июнь – 19,4 квтч
    Июль – 17,1 квтч
    Август – 17,53 квтч
    Сентябрь – 7,52 квтч
    Октябрь – 1,81 квтч (до 10 октября)

    Всего: 117,5 квтч

    Вот график выработки и потребления электроэнергии в загородном доме за последние 6 месяцев (апрель-октябрь 2016 года). Именно за апрель-август солнечными панелями была выработана львиная доля (более 70%) электрической энергии. В остальные месяцы года выработка была невозможна по большей части из-за облачности и снега. Ну и не забываем, что КПД грида по конвертации постоянного тока в переменный примерно 60-65%.

    Солнечные панели установлены практически в идеальных условиях. Направление строго на юг, поблизости нет высоких домов отбрасывающих тень, угол установки относительно горизонта — ровно 45 градусов. Этот угол даст максимальную среднегодовую выработку электроэнергии. Конечно можно было купить поворотный механизм с электроприводом и функцией слежения за солнцем, но это бы увеличило бюджет всей установки практически в 2 раза, тем самым отодвинув срок её окупаемости в бесконечность.

    По выработке солнечной энергии в солнечные дни у меня нет никаких вопросов. Она полностью соответствует расчетным. И даже снижение выработки зимой, когда солнце не поднимается высоко над горизонтом не было бы настолько критично, если бы не. облачность. Именно облачность является главным врагом фотовольтаики. Вот вам почасовая выработка за два дня: 5 и 6 октября 2016 года. Пятого октября светило солнце, а 6 октября небо затянули свинцовые тучи. Солнце, ау! Ты где спряталось?

    Зимой есть еще одна небольшая проблема — снег. Решить её можно только одним способом, установить панели практически вертикально. Либо каждый день вручную очищать их от снега. Но снег это ерунда, главное чтобы светило солнце. Пусть даже низко над горизонтом.

    Итак, подсчитаем расходы:

    Грид инвертор (300-500 ватт) — 5 000 рублей
    Монокристаллическая солнечная панель (Grade A — высшего качества) 2 шт по 100 ватт — 14 800 рублей
    Провода для подключения солнечных панелей (сечением 6 мм2) — 700 рублей
    Итого: 20 500 рублей.
    За прошедший отчетный период было выработано 117,5 квтч, по текущему дневному тарифу (5,53 руб/квтч) это составит 650 рублей.
    Если предположить, что стоимость сетевых тарифов не изменится (на самом деле они изменяются в большую сторону 2 раза в год), то свои вложения в альтернативную энергетику я смогу вернуть только через 32 года!

    А уж если добавить аккумуляторы, то вся эта система никогда себя не окупит. Поэтому солнечная энергетика при наличии сетевого электричества может быть выгодна только в одном случае — когда у нас электроэнергия будет стоить как в Европе. Вот будет стоить 1 квтч сетевого электричества более 25 рублей, вот тогда солнечные панели будут очень выгодны.
    Пока же использовать солнечные панели выгодно только там, где нет сетевого электричества, а его проведение стоит слишком дорого. Предположим, что у вас его загородный дом, расположенный в 3-5 км от ближайшей электрической линии. Причем она высоковольтная (то есть потребуется установка трансформатора), а у вас нет соседей (не с кем разделить расходы). То есть за подключение к сети вам придется заплатить условно 500 000 рублей, а после этого еще и платить по сетевым тарифам. Вот в этом случае вам будет выгоднее купить на эту сумму солнечные панели, контроллер и аккумуляторы — ведь после ввода системы в эксплуатацию вам уже больше платить не нужно будет.
    А пока стоит рассматривать фотовольтаику исключительно, как хобби.

    Солнечные батареи для дома. Реальный опыт эксплуатации!

    Сначала расскажем о установленной системе с солнечными батареями на объекте и её назначении. Солнечная электростанция установлена в Подмосковье, в трех километрах от г.Орехово-Зуево. Основная задача, поставленная клиентом- это экономия электроэнергии (тариф стандартный для Подмосковья

    5,5 руб./кВт*ч), за счет приоритетного использования солнечной энергии, оптимальным вариантом была бы установка сетевой (безаккумуляторной) солнечной электростанции, но так как в поселке происходят довольно частные отключения электроэнергии, система была дополнена источником бесперебойного питания (аккумуляторным инвертором) и аккумуляторными батареями. Ниже приведен полный состав системы:

    Аккумуляторная батарея VOLTA GST 12-200 solar х 4 шт. Серия Solar специально разработана для систем с солнечными модулями.

    Монтажные комплектующие (солнечный кабель

    40 м; байпас; автомат защиты, коннектор МС4)

    Система смонтирована и введена в эксплуатацию 12 января 2018 г.

    1. Принцип работы системы следующий:

    Все электроснабжение приборов в доме происходит, через ИБП МАП Dominator. Когда сеть от города есть, данный прибор транслирует ее на питание нагрузок, НО! сначала использует энергию приходящую от солнечных модулей (сетевой инвертор SOFAR подключен на выход ИБП МАП), на фотографиях ниже Вы видите: от солнечных модулей приходит 1,5 кВт. электрической энергии, от сети через стабилизатор (он был у клиента до нашего приезда) берется 6А*210В= 1260 Вт, а через МАП транслируется 2,9 кВт. То есть, общая мощность потребления электроэнергии в доме 3 кВт, но «от столба» берется менее 50%, т.к. всю остальную энергию дают солнечные батареи.

    Отметим, что 3-4 кВт, это максимальная нагрузка в доме, которую мы наблюдали. Обычная постоянная нагрузка в доме

    1,5-2 кВт, поэтому солнечные модули могут перекрывать практически 100% потребления., это мы и увидим на фотографиях ниже: МАП добирает из сети 65 Вт, а на стабилизаторе 0А т.е. потребления электроэнергии от сети (столба) нет.

    В момент, отключения основной сети МАП переходит в режим инвертирования, на его напряжение опирается сетевой солнечный инвертор и продолжает работу в нормальном режиме, из аккумуляторных батарей МАП забирает только небольшое опорное напряжение. В таком режиме, пока светит солнце, аккумуляторные батареи практически не будут задействованы, что значительно увеличивает не только срок их службы, но и время резервирования (время работы приборов в доме при пропадании основной сети).

    В результате установки солнечной электростанции, клиент получил:

    гарантированное бесперебойное электроснабжение всех приборов в доме

    максимальную независимость от электросетей

    существенную экономию на оплату счетов за электроэнергию (в цифрах по выработке, экономии и т.д. чуть ниже)

    использование экологически чистой электроэнергии

    Когда мы предлагаем клиентам солнечные электростанции, мы всегда приводим цифры по выработке электрической энергии солнечными батареями. Свои расчеты мы проводим на основании данных NASA Surface meteorology and Solar Energy, и считаем выработку под конкретный адрес.

    Вот какие данные мы получили от НАСА и на их основании, мы предоставили клиенту график выработки электроэнергии солнечной станцией:

    После 2-ух месяцев эксплуатации в самые не солнечные месяцы, мы видим следующие цифры (данные приведены на 1 марта 2018 г.):

    Это выработка за 1 марта 2017 г., выработка за день составила 9,34 кВт*ч (коэф. 5.36 (среднемесячные коэф. приведены в данных НАСА). Общая выработка электроэнергии с 12 января 2018 г. составила 220,42 кВт*ч. Так что, все заявленные нами в расчётах цифры полностью подтверждаются.

    3. Теперь перейдем к срокам окупаемости.

    Стоимость самой солнечной электростанции, без учета системы бесперебойного питания, в составе:

    Составляет 145 000 рублей, с учетом доставки оборудования, всех расходных материалов, монтажных работ, запуска системы (то есть «под ключ»). Основываясь на подтвержденных данных НАСА по приходу солнечной энергии, мы считаем, что за год станция сэкономит 2500 кВт*ч, что в рублях (при тарифе 5,5 руб./кВт*ч) составит 13 750 рублей. Полностью станция окупится (с учетом ежегодного роста тарифов не более 5%) через 6-7 лет. И здесь, мы предполагаем рост тарифа всего лишь в 5%, хотя с 2008 года рост тарифов на электроэнергию в нашей стране составил около 300% .

    При сроке окупаемости в 6-7 лет, срок службы вашей солнечной электростанции минимум 25 лет, так что, выгода очевидна. И в данном примере, мы рассмотрели не самый солнечный регион нашей страны, и не самый высокий тариф за электричество. В некоторых подмосковных поселках тариф уже выше 6,5 рублей, и естественно, при такой стоимости за 1кВт срок окупаемости сетевой солнечной электростанции будет еще ниже.

    Конечно, вы можете задать вопрос: А почему мы не включаем в расчеты стоимость инверторно-аккумуляторной системы?

    Ответ прост: мы абсолютно не хотим уменьшить срок окупаемости системы и ввести Вас в заблуждение, просто мы разграничиваем задачи солнечной станции, для экономии электроэнергии достаточно установить сетевую солнечную электростанцию, если же у вас частые отключение э/э и вы хотите дополнительно защититься от них, мы можем доукомплектовать систему бесперебойником и аккумуляторами, но давайте будем честны, система бесперебойного электроснабжения может окупиться за один «ледяной дождь», когда не даст разморозить вашу систему отопления, которая стоит немалых денег.

    Солнечная энергия для дома

    Дата публикации: 21 сентября 2018

    Солнце является возобновляемым источником энергии, который можно использовать без вреда для человека и окружающей среды. Кроме того, постоянно растущие цены на электроэнергию заставляют задуматься о переходе на альтернативный источник энергии, для которого установка оборудования окупится всего за несколько лет.

    Что такое солнечные коллекторы и как они работают?

    Прежде чем перейти к рассмотрению устройств, способных преобразовывать солнечную энергию в электрическую, стоит так же обратить внимание на аппараты, при помощи которых можно использовать тепловую солнечную энергию для дома.

    Солнечные коллекторы – это устройства, которые посредством нагрева вещества-теплоносителя позволяют передавать тепловую энергию дальше, чтобы нагревать воду. Существует два типа коллекторов:

    Считается, что последние более производительны, так как они эффективны в условиях низких температур и благодаря своему устройству могут дольше держать тепло. Потеря тепла у вакуумных коллекторов минимальна – 5%, как раз благодаря вакууму, создаваемому в трубках коллектора. Если сравнивать это устройство с чем-то привычным для нас, то работа трубок в коллекторе схожа с принципом работы обычного термоса.

    Солнечные батареи и их разновидности

    Если говорить об использовании солнечной энергии для частного дома в целях экономии электроэнергии, то речь пойдет о солнечных батареях. Но в этом случае, не все так просто, потому что на сегодняшний день существует множество видов панелей, существенно отличающихся своей производительностью. А чтобы не сесть в лужу с расчетами выгоды от такого перехода на альтернативную энергию, нужно ознакомиться с разновидностями солнечных панелей, предлагаемых на рынке.

    Сегодня, солнечные батареи традиционно разделяют на 2 типа: кремниевые и пленочные. И оба типа панелей представлены множеством видов панелей, отличающихся либо материалом в основе, либо технологией производства.

    • Из монокристалла кремния – КПД 22%;
    • Из поликристалла кремния – КПД 18%;
    • Из аморфного кремния – КПД до 5%.
    • Из теллурида кадмия – КПД 12%;
    • Из селенида меди-индия-галлия – КПД 20%;
    • Из полимеров – КПД до 5%.

    Существуют так же панели смешанного типа, которые благодаря смешанной технологии производства, помогают повысить производительность.

    Но тот коэффициент полезного действия, который указан в списках выше, действителен только в абсолютно ясные дни. При совокупности слишком многих неблагоприятных условий, установка батарей и такое использование солнечной энергии для дома становится попросту не рентабельно.

    Как просчитать, насколько выгодно будет установить солнечные панели?

    Кроме коэффициента полезного действия, присущего тому или иному виду батареи, существуют так же другие причины малой производительности батарей. К ним относят:

    • Облачность;
    • Нагрев поверхности панелей;
    • Прямая зависимость количества энергии на выходе от суммарной площади батареи;
    • Угол падения солнечных лучей на поверхность батареи.

    Если 2 и 3 моменты, теоретически, можно решить, то первый и последний можно только учесть в расчетах.

    И вот допустим, Вы взялись считать, сколько же мощности будет выдавать солнечная батарея в ясный день, при падении лучей на поверхности модуля под прямым углом. Количество солнечной энергии в ясный день обычно равняется 1000 Вт на м2. Если Вы решили сэкономить и взять панель с меньшей производительностью площадью модуля в 2,5 м2, у Вас выйдет такой расчет:

    солнечная энергия (1000 Вт/м2) × КПД (18%) × площадь модуля (2,5 м2) = мощность (450 Вт).

    Для расчета мощности всей батареи суммируйте площадь модулей.

    Если же брать не идеальные условия для работы батареи – скажем, вечер зимнего облачного дня – то для расчета по формуле выше Вам необходимо узнать так же количество солнечной энергии, которая дойдет до поверхности батареи. Для этого берем солнечную энергию в ясный день, угол падения лучей на поверхность модуля вечером, 60% преобразуемой панелью энергии в условиях облачной погоды. Получаем следующий расчет:

    1000 Вт/м2 × sin25̊ × 60% = 252 Вт/м2

    Затем, подставляем получившееся число в первую формулу и получаем итоговое количество энергии в 113 Вт.

    Солнечная энергия для дома своими руками

    Купить панели солнечной энергии для дома в наши дни это дорогое удовольствие, поэтому многие предпочитают мастерить самодельные батареи. Цены на батареи солнечной энергии для дома колеблются в пределах от 45 до 450$, в зависимости от материала изготовления батареи и от ее мощности. Логично, что чем качественнее и производительнее батарея, тем она дороже.

    Своими руками сделать солнечную панель выйдет немного дешевле, потому что, если поискать, можно найти более дешевые материалы, из которых изготавливают модули. Из материалов, которые Вам понадобятся можно выделить:

    • Фотоэлементы.
    • Оргстекло или другой прозрачный материал, не пропускающий свет в инфракрасном спектре.
    • Материалы для каркаса панелей.
    • Материалы для пайки фотоэлементов.
    • Герметик (например, силиконовый).

    Чтобы рассчитать количество материалов, посчитайте, какое количество энергии Вам нужно для полного обеспечения дома электроэнергией и, исходя из этого, рассчитывайте необходимую площадь батареи.

    Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

    Читайте также:  Рекуператор воздуха своими руками - как сделать для дома или квартиры, в том числе пластинчатый, чертежи и схемы, устройство, виды + видео
    Добавить комментарий