Как да изчислите мощността на слънчева електроцентрала за вашия дом и да подобрите ефективността на модулите

Повишаването на цените на тока, както и виртуалното му отсъствие в отдалечените краища на страната, буквално принуждава обикновените хора да търсят възможни алтернативи. В повечето случаи се използват дизелови и бензинови генератори, но те много активно консумират скъпо гориво (което все още трябва да се намери някъде), миришат неприятно и в същото време не издават достатъчно висока мощност, за да осигурят работата на всички устройства. Ето защо напоследък все повече хора избират слънчеви електроцентрали за домовете си. Те са доста скъпи за закупуване, но в бъдеще на практика не се нуждаят от поддръжка и плащат за себе си след 5-10 години.

Принципът на работа на слънчева електроцентрала

Слънчевите електроцентрали за дома по-правилно се наричат ​​батерии. Те работят върху фотоволтаични клетки, които могат директно да преобразуват слънчевата енергия (фотони) в електричеството, което използваме. Този процес се основава на полупроводници с различни покрития. Поради ефекта на фотоните върху тях възниква разлика в структурата, което води до генериране на енергия. Има и други опции за такива устройства, но те практически не се използват за доставка на частни къщи, тъй като са твърде скъпи. Генерираната от батерията енергия се натрупва в просторна батерия и от там се използва за всякакви нужди. Използва се и специална разпределителна платка, която позволява насочването на необходимата мощност към необходимите устройства, за да не ги "изгори". Този принцип, базиран на фотоклетки, е най-често срещаният и най-лесен за работа. Има много други опции, но те обикновено са по-скъпи, по-трудни за използване и по-трудни за инсталиране.

Преглед на популярни модели

Електроцентрала на марката Solnechny Dom

Слънчева къща за електроцентрала

• Мощност: 2 400 W;
• Максимална мощност: 5000 W
• Изходно напрежение: 220 волта;
• Мощност на фотоклетката: 480 W;
• Тип фотоклетка: поликристална;
• Капацитет на батерията: 400 A / час;
• Тип батерия: GEL.

Тези слънчеви автономни електроцентрали за дома осигуряват обекти, които не са свързани към централната мрежа с екологична енергия. Ефективност - от 3,6 kW / h дневно, независимо от облачно време. Слънчевата система е лесна за настройка и има дългосрочна гаранция: фотоклетки - до 26 години, батерии - до 10 години. Пакетът съдържа два фотопанела, инвертор с контролер, две гел батерии, комплект проводници и щит. Цената на слънчева автономна електроцентрала за дом е 104 543 рубли.

Слънчева станция Geleomaster

Електроцентрала Geleomaster

• Мощност: 1 - 10 kW;
• Изходно напрежение: 220 волта;
• Мощност на фотоклетката: 150 W;
• Капацитет на батерията: 150 A / час;
• Тип батерия: GEL;
• Цена: 38 560 рубли.

Тази слънчева система акумулира енергия през дневните часове и я разпределя според зададените параметри на контролера. Контролерът също така следи нивото на пълнене на батериите и предотвратява пълното им разреждане. Характеристика на съвременните слънчеви електроцентрали е натрупването на слънчева енергия дори през зимата и дъждовното време.

Продукти Garden Smart

Градинска станция (Smart)

• Мощност: 6 kW;
• Фотоклетки: 600 W;
• Капацитет на батерията: 1300 W / h;
• Тип батерия: GEL;
• Цена: 36 360 рубли.

Тази слънчева станция е проектирана да доставя енергия на градинските къщи и да осигурява осветление на площите. Мощността на устройството е достатъчна за зареждане на компютърно оборудване, хладилник, осветителни устройства, телефони и телевизори.Можете също така да свържете градински електрически инструменти, помпи и друго оборудване. Максимална мощност до 900 W. През зимата станцията генерира около 500 kW / h, а през лятото ще осигурява енергия до 1500 kW / h.

Инсталация

Основното предимство на всеки комплект слънчева електроцентрала за дома е лесната инсталация. Структурно това устройство се състои от много относително малки панели, всеки от които на теория може да работи отделно от останалите (въпреки че мощността му ще бъде много ниска). Тоест, много е удобно да транспортирате такива комплекти, както и да ги повдигате на покрива (където те обикновено са инсталирани). След това остава само да се фиксира всеки панел поотделно, да се свържат помежду си в една мрежа и да се свържат с батерията. Рядко се среща повече от един ден за работа от този тип. Най-често са достатъчни няколко часа, но тук много зависи от размера на електроцентралата, характеристиките на закрепването на панела и много други фактори.

Характеристики на слънчеви електроцентрали за дома

В Русия такива устройства са популярни главно в южните райони на страната. Това се дължи на факта, че слънчевите електроцентрали за дома изискват достатъчно осветление, което е трудно или невъзможно да се получи на север. На теория има специални модели, които могат да работят на почти всяко ниво на осветление и дори показват добра ефективност. Те обаче са толкова скъпи, че вече е по-лесно да се използват други алтернативи. Трябва да се отбележи, че у нас такива батерии рядко се използват за пълно захранване на къщата с електричество. Най-често те са необходими само за захранване на най-необходимите неща: хладилника и някои домакински уреди, без които не можете. Всички слънчеви електроцентрали могат да бъдат грубо разделени на две категории:

• Постоянен. Тези модели събират енергия през цялото време и я прехвърлят към батерията, от която вече се захранват всички устройства.
• Временно. Такива устройства първо зареждат батерията и едва след това, след напълване, осигуряват автономна работа на всичко необходимо за известно време.

Първата категория, разбира се, е много по-удобна, но струва и много повече. При избора на такива устройства е много важно правилно да разпределите вашите желания, нужди и възможности. Вероятно наистина мощна и пълноценна електроцентрала изобщо не е необходима. Във всеки случай дори и най-простата версия на такъв продукт все още улеснява живота много в онези региони, където всичко е много лошо с централизирано снабдяване.

Видове

В момента в света има осем типа слънчеви електроцентрали (SPS):

• кула за захранване на батерията;
• фотоволтаична станция;
• с форма на диск;
• на параболични концентратори;
• балон;
• слънчев вакуум;
• на двигателя на Стърлинг;
• комбинирани видове.

Кула на слънчевата енергия

Принципът на работа на електроцентралите от този тип се основава на получаване на пара чрез топлинна енергия от слънцето. Централният елемент на сградата е кула с височина от 18 до 24 метра. Този параметър ще определи мощността на централата и ефективността (ефективността) на системата. На горната платформа на кулата има резервоар с вода - контейнер с големи размери и боядисан в черно, за да се повиши нивото на погълнатата радиация.

В технологичното помещение на кулата група помпи изпомпва пара от отопляемия резервоар към турбинния генератор. По периметъра на кулата има обширни полета с хелиостати. Хелиостатът е огледало, което е прикрепено към регулируема опора, кондензира вода и се свързва със система за позициониране, която контролира позицията на елементите.Основното изискване за нормалното функциониране на централата е пълен удар на всички лъчи, отразени от огледалата. Това правят системите за позициониране и проследяване на слънцето.

При ясно време водата в резервоара се загрява значително и температурата на течността достига около 700 ° C. Това температурно ниво е приблизително съпоставимо със стойностите, постигнати в ТЕЦ, поради което за производство на електроенергия от пара се използват турбини със стандартни размери. Максималната ефективност на станциите от тип кули е около 20 процента и може да бъде постигната само при пикови нива на мощност.

Фотоволтаична станция

Слънчевата електроцентрала от фотоволтаичен тип (SESF) се доставя със специални елементи - слънчеви панели или фотоволтаични клетки, които отговарят за преобразуването на слънчевата енергия в електрическа енергия. Изработени са предимно от силиций с метализирана повърхност. Трябва да се помни, че системата функционира, когато грее слънце, а това е невъзможно на тъмно - през нощта или вечер, поради което е допълнено със акумулаторни батерии за съхранение и последващо използване на енергия.

Също толкова важен елемент в битовите мини електроцентрали е инвертор, който преобразува DC в AC, използва се за захранване на всички електрически уреди в къщата. В допълнение към гореописаните структурни елементи на SESF, системата включва:

1. комплекти предпазители, които са предназначени за монтиране във всички точки на свързване на компоненти и за защита от възможни къси съединения;
2. комплект съединители MC4 за свързване на кабели;
3. автономен контролер, управляващ оборудването.

Слънчевата станция за вашия дом е несъмнено предимство, но преди да я инсталирате и свържете, трябва да намерите подходящо място за поставяне на системата. Фотоклетките се поставят почти навсякъде с добро осветление:

• на покрива на селска вила;
• на балкона на жилищен блок;
• на територията, съседна на къщата;
• на фасадата (забранено за жилищни сгради).

Единственото нещо, което трябва да се направи, е да се създадат условия, за да се получи максимално производство на енергия. Един от тях е ориентацията и ъгълът на наклона спрямо хоризонта. Така че, абсорбиращото светлината платно трябва да бъде обърнато на юг и е желателно да се постигне такова положение, така че слънчевите лъчи да го удрят под ъгъл от 90 °. Това се постига избор на оптимален ъгъл на наклон в зависимост от сезона, климатичните условия и региона, например за Москва и Московска област (Московска област) този показател ще бъде в диапазона от 15 до 20 ° - през лятото, от 60 до 70 ° - през зимата.

Когато поставяте панели в зоната на къщата, препоръчително е да ги монтирате на височина 0,5 метра над нивото на земята, за да предотвратите контакта им със сняг, когато има голямо количество валежи. Необходимо е да се избират места без тъмни зони, тъй като сянката ще повлияе на общата ефективност. С тази инсталация може да се получи необходимото разстояние за циркулация на въздуха и климатизация на системата.

• Колко да готвя царевица
• Какво се случва, когато куче ви оближе лицето
• 6 лесни начина за предотвратяване на хемороиди

Закрепването на панелите към носещи корозионноустойчиви конструкции може да се извърши със затягащи скоби или болтове. Те се завинтват в специални отвори, които се намират в долната част на рамката. При избора на един или друг метод за монтаж е забранено да се правят промени в дизайна на панелите и да се пробиват допълнителни дупки - това може да повлияе негативно на ефективността на работата и изходните параметри на системата.

Батериите включват няколко отделни панела за увеличаване на изхода на системата: мощност, напрежение и ток. На практика те са свързани чрез прилагане на една от трите електрически схеми:

• успоредно (1);
• последователен (2);
• смесен (3).

Схема 1: паралелна връзка. Когато панелите са свързани паралелно, два терминала със същото име ("+" с "+" и "-" с "-") са свързани помежду си, така че проводниците - медни кабели, разположени между елементите - да имат две общи възли: конвергенция и дивергенция. Изход токът се увеличава право пропорционално на броя на конструктивните елементисвързан към системата.

Схема 2: серийна връзка. Когато свързвате панелите последователно, свържете противоположните полюси: "+" на първия панел към "-" на втория. Неизползваните полюси на панелите са свързани към контролера, който се намира в следващия възел на веригата. Връзката, образувана съгласно тази схема, създава условия, при които електрическият ток ще тече към потребителя само по един път.

Схема 3: смесена връзка. При последователно паралелна или смесена връзка панелите, обединени в една група, са свързани помежду си в паралелна верига и свързването на отделни групи в една електрическа верига се осъществява съгласно последователния принцип. Използването на такава схема не само увеличава изходното напрежение с изходния ток, но и прави резервация - когато един от панелите напусне, останалите функционални вериги ще продължат да работят. Това увеличава надеждността и лекотата на поддръжка на системата.

Инсталирането и свързването на елементи вътре в системата - електроцентрала - се извършва по три схеми:

• стандартен;
• с многопосочни елементи;
• в комбинация с фиксирана мрежа

Вариант 1: стандартна инсталация. При стандартна инсталация група фотоволтаични модули са свързани последователно, а батериите в последователно паралелна схема. Комбинираните панели са свързани чрез двулинейни кабели към системата, която управлява зареждането / разреждането на батерията (батерии). Системата за управление е свързана към инвертора и е свързана с битови електрически уреди.

Вариант 2: монтаж с многопосочни елементи. Инсталирането на система с многопосочни панели се извършва по последователна схема, докато елементите са разположени в една и съща равнина и под един и същ ъгъл - това се прави, за да се минимизират загубите на мощност. Много повече можете да намалите загубите, като използвате отделен контролер за всеки панел и монтиране на отсечените диоди вътре в плочите.

В допълнение, проблемът на тази схема е загубата на напрежение в точките на свързване и самите нисковолтови линии - кабели. Например в метърна тел с напречно сечение от 4 мм квадрат. в момента на предаване на сигнал с напрежение 12 V и ток 80 A индикаторите ще намалеят с 3,19%, което ще доведе до спад на мощността с 30,6 W. Този проблем може да бъде решен с помощта на кабелни нишки.

Вариант 3: инсталация в комбинация с мрежата. При инсталиране по тази схема се създават две кабелни трасета. Единият преминава от електромера към инвертора на батерията и е свързан с излишен товар - аварийно осветление, охлаждане. Инверторът е допълнително свързан към групата батерии и след брояча е свързан не-излишен товар. Друга линия преминава от слънчевите панели към контролера и след това през нейните изходи се подава към проводниците, свързани към групата батерии, през две общи точки на "+" и "-".

SESF (фотоволтаични електроцентрали) са най-широко разпространени в частния сектор: вили, дву- или трифамилни апартаменти, селски къщи, санаториуми и индустриални съоръжения. Няма да е трудно да си купите слънчева батерия за лятна резиденция: в интернет има достатъчно компании, които предлагат тези продукти. Цената на соларен панел за жилище не е много висока - средно от 6,5 хиляди рубли за няколко панела, до 192 хиляди - за пълен комплект, което ще осигури осветление и електричество за цялата къща.

• Какво е единен стандарт за благосъстояние на пенсионерите
• Какви лекарства трябва спешно да бъдат извадени от домашната аптечка
• Как да готвя минтай във фурната

"Optimum" 1000/3000 е оптимален комплект слънчеви панели за летни вили, който е предназначен за използване от пролетта до есента. Входното ниво на мощност осигурява енергийно захранване, което поддържа нормално осветление на къщата и къщата, работата на всички акумулаторни устройства, телефония, радио и електрически устройства, хладилно оборудване и водоснабдителни устройства:

• Заглавие: "Оптимално" 1000/3000.
• Цена: 192 хиляди рубли.
• Пълен комплект: четири оптични приемника (модули) FSM-150P за 250W / 24V, 12-волтови акумулатори Delta GX 12-200 с хелий за 200 A * h, контролер.
• Характеристики: AC и DC напрежения - 24/220 V, енергийна ефективност - 4,6 kW * h / ден, потенциал за мощност на батерията - 9,6 kW * h, максимална възможна мощност на натоварване (свързани устройства) - 3 kW, върхова мощност на натоварване - 6 kW, тегло - 355 кг.

SX-1500 е чудесна възможност за намаляване на сметките за енергия в страната или в провинцията:

• Име: SX-1500.
• Цена: 101.805 хиляди рубли.
• Пълен комплект: четири оптични приемника (панели) CHN250-60P за 250 W, инвертор от мрежов тип - EHE-N1K5TL, набор от 15-метрови кабели с конектори.
• Характеристики: AC напрежение - 220 V с честота - 50 Hz, изходна контактна група за напрежение - 220 V със запечатана винтова скоба, ниво на изходна мощност - 1,5 kW, диапазони на работната температура - от -25 до + 60 ° C - за оборудване, а от -40 до + 85 ° C - за панели, тегло - 105 кг.

Тави станции

Слънчевата електроцентрала от тип чиния събира енергията на слънчевите лъчи по подобен начин на структурите от тип кули, но въпреки това има разлики в тяхната структурна структура. Например модулът е опора с рефлектор и приемна ферма. В този случай последният е инсталиран на място с най-висока концентрация на отразена слънчева светлина.

Отражателят в тази система е огледало с форма на плоча, което е прикрепено към фермата. Огледалата имат голям диаметър, който може да бъде до 2 метра. На едно от "полетата" - зони за инсталиране на рефлектори - могат да се поставят повече от няколко десетки плочи. Броят на инсталациите определя крайния капацитет на цялата система.

На параболични концентратори

Слънчевата електроцентрала, базирана на параболични концентратори, се отличава с конструкция, която загрява охлаждащата течност до състояние, подходящо за правилната работа на турбинния генератор. В центъра на конструкцията е монтиран пиедестал, върху който е монтирано параболно-цилиндрично огледало. Осигурява фокусиране на отразената светлина върху тръба, която осигурява преминаването на охлаждащата течност... Под въздействието на лъчите той се нагрява и след това се подава към топлообменник, който отделя топлина към водата, която се превръща в пара, която се подава към турбинен генератор.

Балони

Аеростатичната слънчева електроцентрала е от два вида:

• Със слънчеви клетки или поглъщащи топлината повърхности, които са поставени върху балона. Те имат ефективност (ефективност) по-малка от 15%.
• Покрит с параболичен метализиран филм, който се огъва навътре, когато е изложен на газ.

Характеристика на балоните е, че те са разположени на надморска височина над 20 километра, където няма облаци, които да създават засенчване и валежи. Горната част на балона е направена от подсилено фолио за увеличаване на експлоатационния му живот. В централната част на устройството е монтиран параболичен концентратор, изработен от метализиран материал. Той осигурява концентрацията на отразена светлина върху термичния преобразувател.

Термичният преобразувател се охлажда с водород, ако енергията се преобразува в резултат на разлагане на вода или с хелий, когато енергията се предава дистанционно с помощта на микровълново (ултрависокочестотно) излъчване или радиовълни. За ориентация според местоположението на слънцето балоните се доставят с жироскопи, а при управление на апарата се използва методът за изпомпване на баласт - вода. Един балон може да се състои от няколко модула - плаващи балони.

Слънчев вакуум

Електроцентралите от слънчево-вакуумен тип се изпълняват с помощта на енергията на въздушните потоци. Те се създават поради разликата в температурните стойности във въздушния слой на повърхността на земята и на известно разстояние от нея - тази област се формира изкуствено и представлява зона, покрита със стъкло. Конструкцията на соларно-вакуумната станция се състои от висока кула и парче земя, което е покрито със стъкло.

В основата на кулата е поставена въздушна турбина с генератор, който генерира електричество. Нарастването на капацитета на растението се случва с увеличаване на разликата между температурите и разликата зависи от височината на конструкцията. Такава станция не влошава екологичната ситуация, докато може да работи денонощно поради използването на енергия от нагрятата земя.

На двигател на Стърлинг

Такива станции са структурно параболични концентратори, които фокусират отразената светлина върху двигателя на Стърлинг. На практика се използва вариант на двигателите на Стърлинг, които преобразуват електричеството, без да използват манивела, което увеличава ефективността на апарата. Средната ефективност е 30% чрез използване на хелий или водород за генериране на топлина.

Комбиниран

Често при различни видове електроцентрали се инсталира оборудване за топлообмен, което е предназначено за получаване на промишлена вода, която често се използва в отоплителните системи. Станции от този тип бяха наречени комбинирани поради факта, че те осигуряват паралелната работа на слънчевите колектори и самите слънчеви клетки.

Слаби слънчеви електроцентрали

Всичко, което произвежда по-малко от 5 kW енергия на ден, може безопасно да се счита за слаба батерия. Такива слънчеви електроцентрали за дома и вилите са фокусирани само върху краткосрочна употреба или взаимодействие с малък брой устройства. Всъщност, ако вземете частна къща, тогава ще бъде възможно захранването на хладилника и, може би, още 1-2 уреда. Това очевидно не е достатъчно за пълноценен и комфортен живот. Дачата изглежда много по-изгодна в това отношение. Там рядко е необходимо постоянно да се осигурява електричество на голям брой оборудване и батериите с ниска мощност ще се справят перфектно с малък брой от него.

Изчисляване на слънчеви панели за дома

Изолацията (количеството слънчева енергия) варира значително през различните месеци. Затова първо трябва да решите каква част от електричеството и за какъв период ще генерирате. Ако искате сами да генерирате всичко по всяко време на годината, ще трябва да разчитате на най-лошия месец с минималния брой слънчеви дни. Но тогава възниква въпросът: какво да правим с излишното количество електричество, което ще се генерира през други месеци. Ако планирате да живеете само през градинския сезон, помислете за най-ниската инсолация през този период. Като цяло принципът е ясен.

Най-доброто от всичко с производството на електричество от слънцето е случаят на юг.

След това трябва да изчислите колко обща мощност трябва да даде вашата слънчева система за вашия дом. За да направите това, въведете всички електрически уреди в таблицата и от техните паспорти въведете данни за мощност, текуща консумация и ватова натовареност. След като нокаутирате високоговорителите, ще разберете колко електричество на час е необходимо на цялото ви оборудване и устройства. Ясно е, че едва ли ще се включат едновременно.Можете да опитате да изчислите кои от тях работят едновременно и да използвате тази фигура, за да изберете слънчеви панели.

Да вземем пример как да преброим броя на слънчевите панели. Нека търсенето на електроенергия е 10 kW / h, инсолацията в изчисления месец е 2 kW / h. Мощността на батерията, която щяха да купят, е 250 W (0,25 kW). Сега броим 10/2 / 0,25 = 20 бр. Тоест ще са необходими 20 слънчеви панела.

За да се намали консумацията на електроенергия, е необходимо всички лампи с нажежаема жичка да бъдат заменени с LED, а цялото старо разточително оборудване с енергоспестяващи. Тогава ще ви трябва по-малък брой слънчеви панели.

По-мощни електроцентрали

Всичко над 10 kW рядко се използва за захранване на частни къщи. Преди всичко поради липсата на такава необходимост. Слънчевите електроцентрали за дома вече са доста скъпи и никой няма да плати за почти непотърсена енергия. Такива предмети могат да бъдат намерени в промишлеността или на други подобни места, където консумацията на енергия е много по-висока и следователно са необходими с порядък по-високи показатели.

Отзиви

Съдейки по прегледите, съществуващи в Интернет, доста голям брой хора се изказват положително за инсталирането на такива устройства. Слънчевите електроцентрали за дома, ревюта за които могат да бъдат намерени, обикновено се инсталират в отдалечени части и нямат аналози по отношение на удобство, комфорт и цена. Да, те все още са твърде скъпи, за да заменят напълно централизираното снабдяване. Но, първо, това е само засега, и второ, рано или късно такава електроцентрала ще се изплати и ще започне да спестява пари. Както вече беше споменато в самото начало, евтините станции ще помогнат за печалба за 5-10 години. По-скъпите и по-мощни модели рядко се изплащат повече от 40 години. За някои хора ипотеката отнема повече време. Еднократните сериозни разходи все пак ще бъдат компенсирани, но ще трябва да плащате за централно електричество до последните дни от живота си.

Резултати

Обобщавайки всичко по-горе, можем да заключим, че слънчевите панели са наистина полезни и търсени. Правилният избор на такова устройство ви позволява да не се притеснявате за възможни прекъсвания на линии, прекъсвания или други проблеми. Като се има предвид постоянното покачване на цените, по-специално на електроенергията, възстановяването на такова оборудване ще бъде по-бързо всяка година. Единственият недостатък на такива устройства е, че те не могат да бъдат инсталирани в жилищни сгради. В някои страни този проблем се решава колективно, като се поставят цели полета от фотоклетки на покрива (за щастие, той обикновено е плосък). Те все още не могат да решат напълно проблема с потреблението на енергия, но са в състояние да намалят разходите за електроенергия от 30 на 80%.

Където в Москва са инсталирани слънчеви панели

• Модули с безплатен слънчев Wi-Fi са инсталирани в Измайловския парк, Крюковския горски парк, на Кримската набережна и други градски зони за отдих. Енергията, съхранявана в батериите, е достатъчна за 72 часа работа при облачно време и през нощта.
• Паркомерите от нов тип в района на градинския пръстен се захранват от слънчеви панели. Дори при облачно време, отпечатвайки 100 касови бележки на ден, таксата продължава 5 дни.
• Станциите за наем на велосипеди работят на слънчева енергия през целия велосипеден сезон. В същото време подреждането на паркиране на велосипеди не изискваше традиционни земни работи и полагане на електрически кабели, поради което струва няколко пъти по-евтино.
• Жилищните сгради със слънчеви панели по южните склонове на покривите вече са престанали да бъдат нещо необичайно за Москва. Слънчевата енергия захранва вътрешните светлини и осветлението на стълбите. Инсталирането на слънчеви модули е намалило консумацията на енергия с 10 пъти.
• Слънчевите улични лампи вече осветяват екологични пътеки и московски паркове. Този тип осветление съществува от гледна точка на развитието на града и ще има все повече осветителни тела, захранвани от ултравиолетово лъчение.