Вы просматриваете: Главная > Новости > Системы бесперебойного питания с солнечными батареями для загородного дома: плюсы и особенности использования ( Часть первая)

Системы бесперебойного питания с солнечными батареями для загородного дома: плюсы и особенности использования ( Часть первая)

Природная энергия солнца и ветра, которая может стать альтернативой в современной искусственной энергетике в недалеком будущем, доступна уже сейчас каждому желающему. Это практичный и естественным выбор в случаях, когда требуется электричество маломощному  потребителю за чертой города.

Частный дом или котедж  тоже можно отнести к маломощному потребителю. Если он был спланирован и построен с соблюдением всех требований по энергосбережению, можно запитать все точки энергией от альтернативной  системы, дополнив ее ветрогенератором и дизельным или газовым генератором (если все рассчитано правильно, тогда генератор будет включаться очень редко). Такой вариант за частую может оказаться дешевле, чем индивидуальное подключение к линии электропередач.

В России отсутствие «массового» электроснабжения обычно является причиной появления интереса к альтернативных источникам питания. Есть множество других причин, которые ставят «зеленые» солнечные системы и ветрогенераторы на уровень выше общеизвестных 220 вольт.

roof-600.jpg

К сожалению, электропитание нестабильно даже в Саратове, тем более за пределами Саратова или других  более менее больших городов. Многие дачные поселки сегодня снабжены петляющей по лесам и полям, от села к селу высоковольтной линией, которая нередко повреждается падающими во время сильного дождя или ветра деревьями. Сильная гроза бывает как минимум пару раз в сезон, и после нее около недели уходит на восстановление линии. Учитывая это, а также постоянные кратковременные отключения электроэнергии ( по разным причинам), многим хочется иметь свой собственный источник автономной энергии. Бензиновый или дизельный варианты клиентами   сразу отсеиваются клиентами  из-за шума и неприятного запаха: в загородном доме хочется расслабиться и наслаждаться ароматами природы, в противном случае нет смысла менять квартиру на дом или дачу.

Особенность любого летнего дома заключается в том, что семья обычно обитает там в летний период, когда солнечная активность достаточно высока даже для тех районов, где круглый год стоит пасмурная погода. Деревья падают на общественные линии тоже преимущественно летом. Обычно так и происходит, что после грозы появляется солнце, а электричество как раз исчезает.

solar-heater-600.jpg

С того момента, как на нашем рынке появились солнечные коллекторы для подогрева воды, он успешно продлевает купальный сезон в бассейне на целый месяц (если сравнивать с естественным нагреванием)  Коллектор имеет небольшие размеры, он очень удобен, состоит из 12 трубок по 1,8 м.

Давайте узнаем все про основные компоненты для солнечной системы.

Солнечные панели

Начнем с солнечных батарей. Если говорить о них в порядке снижения стоимости и эффективности, то, сперва, будут батареи на основе монокристаллического, поликристаллического и аморфного кремния. Большое количество известных батарей относят к первому, наиболее долговечному виду (его ячейки будут портиться  меньше всего).

solar-450.jpg

Если дом небольшой, и нет сарая, имеющего большой скат и хорошее месторасположение, то в итоге может выясниться, что располагать батареи негде. Возможно, придется брать модель, обладающую самым большим КПД на одну единицу площади, если, конечно, на самом деле нужна система с довольно высокой энергоотдачей. Батареи необходимо размещать на южном скате крыши, желательно под углом в 45 градусов.

По способу монтажа батареи подразделяются на монтируемые в крышу по типу мансардных окон (в основном, только у фирмы Roto, Bekar за высокую цену). Второй вид – это обычные панели, встраиваемые в алюминиевые рамы, которые крепятся к накладным рейлингам. Недостаток такой конструкции в том, что крышу придется сверлить. Не каждое покрытие может выдержать такое обращение, возможны протечки и иные проблемы, но это единственный вариант, который выбирается.

Если говорить о самих батареях, то выигрышный вариант, сочетающий качество и цену, — зеленоградские монокристаллические или поликристаллические  батареи. Их с удовольствием приобретают и за границей, например, в Германии. Тем более, живя на территории Российской Федерации, логично и вполне здраво выбрать отечественного производителя, предлагающего качественную продукцию, что становится редкостью в наши дни.

Мы осуществили поставку  трех  экземпляра (ТCM-170B), мощность каждого по 170 Вт, размер -158 на 82 см. Расчет был следующий: получение хорошего зарядного тока в облачную погоду, вечером, утром, чтобы баланс энергии позволял работать  холодильнику сколько угодно. Это по минимуму. Так как потребление  холодильника составляет в среднем 100-200 Вт, а работает он с перерывами, то такая нагрузка в нашем случае вполне реальна, но при условии наличия буферных аккумуляторов.

В нормальных условиях, когда светит солнце, а в доме живут люди, энергии хватит также на то, чтобы подкачивать воду, использовать бытовые приборы и тому подобное. Это все возможно даже при длительном отсутствии основного электроснабжения. Без лишних возможностей, но и без экономии. Мы изначально вели такой расчет, что в итоге и подтвердилось на практике.

Солнечный контроллер

Напряжение, которое требуется для поддержания заряда аккумуляторов, и стандартное напряжение солнечных панелей не совпадают. То есть напряжение при выходе из солнечной панели меняется от 0 до максимального, что зависит от освещенности. Тут точно требуется промежуточное преобразование. В самом лучшем случае требуется контроллер, который отвечал бы за отключение аккумуляторов, когда бы их заряд достигал максимального уровня, и подключал бы обратно, когда требуется подзарядка (в первом случае) или когда выходное напряжение всего массива батарей соответствует нормальному требуемому заряду (во втором случае). Однако это неэффективно.

tristar.jpg

Именно поэтому в современных доступных по цене контроллерах используют ШИМ-модуляцию. Она позволяет получать нужное напряжение и ток заряда с большим входным диапазоном. Но есть и недостаток: надо хотя бы приблизительно совмещать напряжение массива аккумуляторов с выходным напряжением всего массива солнечных батарей.

mppt.jpg

А вот самый эффективный и универсальный метод предлагается MPPT-контроллерами, которые могут преобразовывать напряжение в большем диапазоне, а во время работы отслеживать точку максимальной мощности. Таким образом, они дают возможность снять максимум энергии, обеспечивая зарядку с раннего утра до самых сумерек. Идеальным вариантом становиться именно такой контроллер, так как при наличии трех солнечных батарей напряжение было нестандартное, независимо от соединения. А с таким контроллером вполне возможно соединить последовательно, что будет удобнее: и проводов меньше, и потерь меньше при передаче, так как такая же мощность будет передаваться при максимальном напряжении, соответственно, меньшем токе. Это очень важно, особенно если высокий дом и от электроники до солнечных панелей и аккумуляторов идет 10 или больше метров кабеля.

Нами была выбрана модель, которая рассчитана на ток заряда 45 А (TriStar-MPPT-45, производитель MorningStar. ). Хотя это избыточно, но маломощных MPPT-контроллеров почти не найти, да и стандарты NEC учитывают запас в 25 процентов по току. Получается, что реально необходимый ток получится не выше, чем 36 А, то есть заряжать подобным контроллером можно аккумуляторную батарею в пределах 360 А/ч.

Напряжение батарей аккумуляторов можно свободно выбрать из 12, 24, 48, 36 В. И надо заметить, что входное напряжение от солнечных батарей должно колебаться в пределах 150 В. Конечно, при таких характеристиках не будет никаких проблем.


Оставить отзыв