Алтернативна енергия в помощ на жителите на жилищни сгради. Избираме и монтираме слънчев панел на балкона

Алтернативните енергийни източници активно завладяват потребителския пазар. Преди около десет години повечето хора не са си представяли възможността да придобият такива инженерни разработки като вятърна електроцентралаили слънчева станция. Сега става възможно. Слънчеви панелиза дома: цената на комплекта, разходите за монтаж и Поддръжка– икономически изгодно решениеднес.

Ако говорим за слънчеви панели от технически термини, трябва да разберете това говорим сина фотоволтаичните захранващи системи (PSE). Основната цел на такива устройства е преобразуването на енергия слънчева светлинав електрическа енергия въз основа на физическия закон на фотоелектричния ефект. От около двеста години тече процесът на усъвършенстване на слънчевите инсталации за производство на електроенергия. В момента инженерната мисъл е постигнала значителни резултати в развитието на фотоволтаичното оборудване, особено по отношение на полезно действие– от 1 до 46% (дял на преобразуваната слънчева енергия).

Преобразувайте енергията на слънчевата светлина в електрическа енергия

Модерен пазар слънчеви системидоставката на електроенергия може да се счита за достатъчно формирана, тъй като ви позволява да избирате стоки от значителен брой оферти, от много голям пазарен сегмент. За да отговорите на най-често задавания въпрос колко струват слънчевите панели за частна къща, трябва да разберете технологичните и характеристики на дизайна FSE. Структурирането на предлаганото от пазара оборудване предполага три основни категории соларни системи, базирани на техните функционални, дизайнерски и технически характеристики.

Първата категория FSE включва автономни системикоито не са свързани към главната захранваща мрежа. Такива системи работят в собствен мрежов контур за директно захранване на свързаното оборудване. Максимална ефективностработата се постига чрез наличието на акумулиращо устройство ( презареждащи се батерии), което позволява използването на натрупаната електроенергия в случай на спад в интензитета на слънчевата светлина (т.е. намалена генерирана мощност) и в случай на моменти, когато консумираната мощност надвишава генерираната.

Втората категория включва отворена FSE. В своята конфигурация тези системи нямат батерии и са свързани към главната захранваща мрежа чрез специален инвертор. Ако консумираната мощност не надвишава генерираната стойност, основната мрежа е деактивирана. В противен случай FSS се изключва и консумацията се извършва от основната мрежа. Такива системи са много надеждни, по-евтини, но ако няма захранване от главната мрежа, тогава соларната станция не работи.

Третата категория е представена от комбинирани FSE. Те са комбиниран формат от първа и втора категория. Това ви позволява да имате във вашата функционалност допълнително качество– излишъкът от генерирана или съхранявана електроенергия може да бъде прехвърлен към главната мрежа и да има търговска стойност.

Полезен съвет! За непрекъснато захранване в случаи на едновременно изключване обща мрежаи влиянието на негативните метеорологични условия, е необходимо да има резервен източникзахранване. Като такъв източник може да се използва малък (2-5 kW) електрически генератор, работещ на бензин или дизелово гориво.

Цената на слънчевите панели за дома: цената на комплекта

Необходимо е да се решат въпросите за спестяване на енергийни разходи чрез инсталиране на слънчеви електроцентрали в условията на пълна информация за цените за целия комплект и предстоящите разходи за тяхното инсталиране и експлоатация. Често задаваният въпрос колко струва слънчевата батерия за дома, няма ясен отговор, тъй като толкова много фактори влияят на цената.

Установената цена на основния елемент на PSE (слънчева батерия) е средно минимум (но и минимум по качество) от порядъка на 50-60 рубли. за генерирания 1W мощност. Следователно цената на слънчевите панели за частна къща с мощност 100 и 200 W ще бъде в размер на 6000 и 12000 рубли. съответно.

Съставът на станционния комплект зависи от неговата категория и мощност. Може да включва контролер за зареждане, акумулаторна станция, инвертор и свързващо оборудване. Когато избирате, например, комплект от първа категория и номинална мощност от около 2 kW (2000 W), цената на комплект слънчеви панели за къща ще бъде от 120 хиляди рубли. и по-високо.

И е необходимо да се сравни целият изразходван капитал с икономическия ефект, получен от разликата в цената на 1 kW / h на централизираната мрежа и разходите, създадени от FSS.

Най-"пресната" статистика на пазара на слънчеви батерии показва, че съотношението на цените за единица електроенергия е 8,8 пъти. Това означава, че електричеството, генерирано от соларната станция, е 8,8 пъти по-евтино от електроенергията, предоставена през общата мрежа, взета по равно.

Важен критерий за избор в посока на използване на FSE е и факторът на способността за предоставяне плавна работаавтоматизация в отоплителните системи, наблюдение на сигурността и пожароизвестяване. Списъкът включва компютър домашна мрежаи групи електронни датчици за управление и измерване.

Приложение и цена на слънчеви панели за дома

Голям избор от слънчеви панели дава възможност да ги използвате в различни качества и приложения, тъй като ако искате да закупите слънчеви панели за вашия дом, цената днес вече ви позволява да направите това за широката популация. Познавайки основните им характеристики, като стандартно изходно напрежение (12, 24V и по-високо), както и параметрите на генерираната номинална мощност, можете да ги използвате локално, без да купувате целия комплект. На пазара средната цена на слънчевите панели за частна къща варира от 60 рубли. за генерираната 1 kW електрическа мощност.

Ако искате да използвате електрическа крушка в тъмна стаяс напрежение 12V и мощност 25 W, достатъчно е да закупите и свържете директно към него слънчева батерия с подобни параметри и тя ще струва не повече от 2000 рубли. и няма да ви се налага да харчите електричество за 60-75 W крушка в някой килер. Можете да свържете малка кладенец помпаза ежедневно поливане всякакви ландшафтна зонаМощност 200 W и захранване 24V. На цена от 11 000-12 000 рубли. възможно е през целия пролетно-летен период и повече от 10 години да има независима системаглазура.

Необходимият комплект слънчеви панели за даване

Ако разгледаме въпроса за осъществимостта на използването на слънчеви системи за крайградска зона, трябва да се вземат предвид факторите за стабилност при електроснабдяването на селото, нивото на неговата изолация (времето прекарано под пряка слънчева светлина), необходимата мощност на електрификация и рисковия фактор от кражба през празния сезон от собственици. По най-добрия начин- Това стационарна инсталация FSE от първа категория.

Като се има предвид ниската консумация на енергия на дачата, е възможно да се организира 100% замяна на централизираното захранване с автономно и евтино. В друг случай, когато стационарната инсталация на соларна станция не е оправдана от някои критерии, може да се използва комплект за бързо сглобяване.

Забележка! Експерти в областта на използването на PSE направиха изчисление и установиха, че слънчевите панели са стратегически и икономически осъществими за използване в лятно времегодини в частни домове и селски къщиплощ от 50 до 300 m², предназначена за семейство до четирима души.

Използване на слънчева енергия за генериране на топлина

Заедно с използването на слънчева енергия за производството електрически токима не по-малко разпространени устройства за преобразуване на енергията на слънчевата светлина в Термална енергия. Такива инсталации се наричат ​​слънчеви колектори и служат като нагревателни елементи за отоплителни системи и приемане топла вода. Независимо от монтираните котли в отоплителните системи и кръговете за топла вода, тяхната комбинация с високоефективни слънчеви колектори може да спести до 36% от разходите за отопление и топла вода.

AT дизайнслънчев колектор от категорията на горещи стоки е правоъгълен панел с размери приблизително 1х2 м и с дебелина до 100 мм. Основната разлика между колекторите с тези стандартни размери е потокът на топлинната мощност, т.е. количеството топлина, което може да бъде предадено на всеки топлоносител през контактната повърхност. По друг начин този параметър се нарича коефициент на топлинна загуба и има размер W / m² × ° K, т.е. топлината, пренесена в областта, за да се повиши температурата на приемащата течност. Модерни дизайни слънчеви колекториимат индикатори (един панел) по отношение на топлинна мощност от 1,2 до 5 W / m² × ° K.

Цени на слънчеви колектори за отопление на дома

Основният елемент на системата (отоплителна станция) е панелът на слънчевия колектор. В зависимост от необходимата мощност, той може да бъде закупен на пазара на цена от 18-20 хиляди рубли. на 1 m² използваема площи среден коефициент на топлинна загуба от 2,5-2,7 W/m²×°K.

Например панел европейско качествос размери 1,9x1,8 m (площ 3,5 m²) и с коефициент 2,7 ще струва около 70 хиляди рубли.

Като се има предвид конкуренцията, китайският аналог може да бъде по-евтин с 30-55%, а местният прототип - с 10-25%.

Ако говорим за необходимия комплект, който включва: резервоар, батерия, помпа и автоматизация, тогава средната пазарна цена на такава станция ще бъде 160-170 хиляди рубли. Комплект домашно производствос подобни параметри ще струва 100-120 хиляди рубли.

Монтаж на покрива на къщата

Полезен съвет! Споделянеслънчеви колектори със слънчеви панели правилен изборпараметри позволява да се намалят разходите за топлинна енергия за производство на топла вода до 61%.

Преглед на производителите. Слънчеви панели за дома: цената на комплект и един панел

Слънчевите технологии като алтернативни източници на енергия уверено заеха водещите позиции на пазара. Голям бройпроизводителите активно се конкурират, предлагайки все повече и повече иновации. Водещото място в обемите на продажбите на ТОП-15 страни на слънчеви електроцентрали и техните компоненти е заето от Китай, с повече от 50%.

Повечето популярни маркиса Exmork, RENE SOLA, LDK, Helios House, Suntech, JA Solar и др.

Европейските производители с пазарен обем от около 25% са представени от такива компании като немската AXITEC GmbH, Solarworld и Viessmann Group и Норвежката корпорация за възобновяема енергия и др.

Япония, Корея и Тайван (15%) са представени от Kyocera, Sharp, Sanyo, Hanwha Solar One и Motech.

Домашните продукти са представени от такива компании като Hevel Solar и TCM. Американският производител е First Solar.

Купуването на слънчеви панели за вашия дом може да бъде сравнително евтино. Ако вземем 200 W слънчев панел като потребителска извадка, тогава ценовият диапазон ще бъде в рамките на:

Държава производител	Цена на слънчев панел 200 W, руб.	Цената на комплект слънчева станция 2 kW, rub.
Китай	8000-16000	120000-160000
Европа	15000-17000	190000-250000
Азия	10000-15000	140000-190000
Русия	12000-20000	104000-240000
САЩ	27000	380000

За да видите разликата в ценова политика, основно в зависимост от индикатора за мощност, нека вземем например слънчева електроцентрала за дом 5 kW, чиято цена в китайски вариант ще бъде:

• около 300 хиляди рубли. (слънчева батерия);
• около 420 хиляди рубли. (цял комплект).

Качество на продажбите и перспективи за развитие на соларните технологии

Съвременният пазар и неговите технологии за продажба не оставят купувача с недвусмислена оценка. Особено високотехнологично оборудване и устройства. Това важи и за пазара за продажба на слънчеви системи за захранване. Тъй като самите производствени технологии са много енергоемки, ако искате да закупите слънчеви панели или да закупите слънчева електроцентрала за вашия дом, цената и в двата случая ще изисква подробен анализне само по технически и технологични характеристики, но и по икономически обосновки.

Съвременните технологии се внедряват активно в ежедневието. Сега домашните слънчеви панели са популярна разработка, която собствениците използват селски къщи. Преобразуването на топлинна енергия в електрическа енергия позволява на летните жители да спестят пари през топлия сезон, но изплаща ли първоначалните разходи за монтаж?

При закупуване на слънчеви панели за Вилаимайте предвид, че не самите слънчеви панели ще струват повече, а монтажът им. За да работи безпроблемно системата през пролетта и лятото, е необходимо да закупите контролер за зареждане, инвертор с функция за запис и съхранение на данни (RAM), батерии за съхранение на енергия, автомат. постоянен ток, предпазител и кабели за свързване на всички елементи на системата и свързване към ел. уреди.

Общото тегло на всички компоненти е от 50 до 700 кг, което създава трудности при транспортирането: трябва да поръчате камион или отделно да преговаряте с фирмата, която продава слънчевата електроцентрала за доставка и монтаж. По правило във втория случай транспортът е по-евтин: компанията прави отстъпка на клиентите.

Мощност и цена

Ако купувате соларен панел за вашия дом, най-добре е да изчислите цената на базата на средната дневна консумация на енергия. По правило семейство от 2-3 души изразходва около 194 kW на месец с икономично използване на електрически уреди, ако живеят в апартамент. Това е около 6,5 kW на ден, или 271 Wh / ден.

В страната потреблението на енергия се увеличава, тъй като обхванатата площ е по-голяма. Независимо от това, при слънчево време инсталацията може да се използва като независим източник на енергия, ако консумацията е до 5 kWh на ден, но цената на такива мощни системи достига 700 хиляди рубли.

Видове слънчеви панели

Ако ще закупите слънчеви панели за вашия дом, цената на комплекта директно зависи от това за какво е предназначена системата:

• малки слънчеви панели 50-300 Wh са предназначени за обслужване на малки уреди като телефон или радио, както и за осветление. Това е достатъчно мощност за захранване на къща за гости за уикенда. Цената на инсталацията е около 20 000-70 000 рубли;
• системи с капацитет 500-1000 W * h са подходящи за непрекъсната употреба, но е необходимо да се намали времето за работа на устройства с висока консумация на енергия: телевизор, електрическа печка и др. Такива инсталации могат да действат като постоянни източници на малки къщички. Цена до 200 хиляди рубли;
• слънчеви електроцентрали с мощност 2-3 kW са подходящи за целогодишно живеенесемейства, но за надеждността на енергийното снабдяване през зимата се препоръчва да се инсталират спомагателни източници, например генератори на течно гориво. Цена до 600 хиляди рубли.
• мощни слънчеви генератори на стойност до 900 хиляди рубли са предназначени изключително като независими източници. Те произвеждат повече от 5,4 kW, могат също така да осигурят отопление и отопление на водата. През зимата се препоръчва използването на алтернативни форми на енергия: дизелови генератори или вятърна енергия, тъй като слънчевата (топлинна) енергия обикновено не е достатъчна.

Ако не живеете в Вилапостоянно се препоръчва да не купувате мощни слънчеви електроцентрали. Батериите бързо ще акумулират енергия във ваше отсъствие, а през останалото време уредът ще не работи.

Направи си сам монтаж на батерия

Можете да инсталирате слънчеви панели за вашия дом със собствените си ръце, но тази работа е доста старателна: трябва да свържете батериите към основната захранваща система с помощта на кабели. Най-малката грешка в изчисленията - и къщата е обеззаредена преди пристигането на електротехници. Професионалистите в тази област препоръчват на любителите дори да не се опитват да извършват инсталацията сами: цената на ремонта в случай на повреда многократно ще надвиши цената на услугите на компетентен инженер.

• Препоръки за правилна инсталация
• Икономическа осъществимост

Използва се успешно от много хора в частните им домове. Преходът към алтернативно енергоснабдяване е отговорна стъпка и изисква внимателна подготовка и грешни изчисления на ефективност и възвръщаемост. Но не всеки има късмета да има частен дом, а да се възползва от постиженията на модерното алтернативна енергияискам достатъчножители. За тези, които при отсъствието на дома си имат непреодолимо желание да използват безплатна енергия, може да се предложи апартамент.

Веднага трябва да предупредите срещу идеята, че след това те ще могат напълно да осигурят електричество на цялото жилищно пространство. Това няма да се случи, защото в нашите апартаменти има много енергоемки устройства, например: електрическа печка, ютия, телевизор, нагревател, които няма да имат достатъчно заряд на модулите. Ето защо, преди да инсталирате соларни модули в жилищен блок, по-добре е да помислите няколко пъти и да изчислите икономическата ефективност на цялото събитие.

Ако след изчисления е взето решение за предстояща инсталация, трябва да закупите основните части на веригата:

• слънчеви панели,
• инвертор,
• акумулатори,
• контролер.

Основните проблеми, които причиняват най-много трудности е разположението на батериите и акумулаторите. За правилна работа, слънчевите панели трябва да бъдат максимална сумавреме под слънчева светлина. В един апартамент има много малко такива места за монтаж. Следователно изборът не е голям. Подходящ за това балконско остъкляванеи стените най-близо до балкона.

Най-често монтажът се извършва върху балконското стъкло. Разбира се, това се отразява дневна светлинав апартамента. Но има в това положителни точки, като UV забавяне. Светлинните панели се монтират директно върху стъклото или вместо него, в рамката на балкона.

Освен това условието за намиране на балкон на слънчева страна. В противен случай няма смисъл да инсталирате слънчеви панели.

След компетентна инсталацияпанели, възниква следващият проблем, който също не може да бъде избегнат. Под такъв проблем се има предвид търсенето на място за разполагане на натрупващи се елементи. Средният комплект за апартамент може да включва до 20-30 батерии. Площта, меко казано, не е малка за апартамент панелна къща. Поставянето на толкова много батерии може да бъде истинско предизвикателство.

Този проблем беше решен от мнозина чрез поставяне на подобни елементи в горната част на тавана на балкона. По правило това е изключително рядко използвано място. След като изградите специален рафт, всички батерии могат да бъдат инсталирани, така че не само да не пречат, но и да не се виждат особено. Не забравяйте теглото батерии. Тъй като теглото на всеки може да достигне 15-20 кг, рафтът трябва да е надежден, за да не се срине под въздействието на няколко десетки батерии.

Струва си да се обърне внимание и на топлоизолацията на рафта и разположените върху него батерии. Факт е, че през студения сезон капацитетът на батерията може да бъде значително намален, ако не ги предпазите от замръзване. Следователно, за да не работят напразно слънчевите панели, топлоизолацията на батериите трябва да бъде достатъчно качествена.

Влиянието на слънчевите източници върху устройството на живота

Правилна инсталация алтернативни източнициняма да донесе никакви резултати, освен ненужни разходи, ако не преразгледате виждането си за използването на определени електрически уреди. Ясно е, че преминаването към слънчеви панели диктува своите задължителни условия.

Преди да инсталирате батерията, е необходимо да откажете, ако е възможно, всички мощни консуматори и да ги замените с по-малко енергоемки. Например, телевизор, особено плазмени панели, е по-добре да смените с компютър или лаптоп. Те са по-малко енергоемки и ще спестяват ценни киловати всеки ден. Също предпоставкаще използвам енергоспестяващи крушки, а идеален вариантизползване на LED осветителни тела.

Слънчевите батерии правят невъзможно използването на такива консуматори като: електрическа пещ, пералня, бойлер, бойлер. Ето защо е по-добре да оставите такива електрически уреди на централното захранване.

Икономическа осъществимост

Слънчевите панели помагат добре в райони, където няма централно захранване или цената на електроенергията е доста висока. Използването на такива източници е оправдано в частни къщи, тъй като те имат значителна площ за инсталиране на модули. В жилищна сграда, където има забележим недостиг на място за монтаж, слънчевите панели няма да донесат желания резултат поради ниската изходна мощност.

Към днешна дата производителността на светлинните панели едва достига 20-25%. Тази цифра е получена в идеални условия, а апартаментът или балконът не е. Освен това батериите в жилищна сграда ще бъдат на сянка поне 40% от времето, което значително ще намали ефективността на цялата инсталация, а увеличаването й чрез увеличаване на самите модули няма да работи поради липсата на свободно пространство.

Всички тези характеристики, заедно с цената и периода на изплащане слънчеви панели, довеждат до съвсем логичното заключение, че инсталирането на такива захранвания в жилищна сграда не е препоръчително и по-скоро ще доведе до значителни разходи и загуба на свободно пространство, отколкото до осезаеми икономии на енергия.

Собствениците на частни къщи и вили имат голям късмет - могат да инсталират цели полета от слънчеви панели на покривите си, да комбинират централна системазахранване със слънчева енергия и в резултат на това значително спестявате. А какво да кажем за жителите на градските високи сгради? Слънчеви панели за апартамент - утопия ли е или реалност?

Инсталация

Разбира се, доста проблематично е да се оборудва пълноценна слънчева система в стандартен градски апартамент. И първата трудност, пред която трябва да се изправите, е поставянето на самите слънчеви панели. И не става въпрос само за техния размер, а преди всичко за ориентацията към слънцето. В крайна сметка лъчите трябва да падат върху повърхността на снимката под определен ъгъл, в противен случай панелът няма да работи. Но как да постигнем това в жилищна сграда?

Е, ако балконът върви в правилната посока. И ако не? Друг възможен вариант- монтаж на слънчеви панели на покрива на къщата. Но това е оправдано, ако апартаментът се намира на последен етаж. В противен случай загубите на енергия в кабелите може да са твърде големи.

Вярно е, че има и друга възможност. Това е закупуването на гъвкави тънкослойни батерии. Днес се произвеждат продукти, които могат да бъдат залепени стъкло на прозорецакато обикновен нюанс. Тази опция е напълно оправдана, ако прозорците в апартамента имат достатъчна площ (тънкослойните модули са големи). Но отново всичко зависи от местоположението на прозорците.

Допълнително оборудване

Ако е възможно инсталирането на слънчеви панели в апартамент, тогава трябва да помислите допълнително оборудване. В крайна сметка генерираната енергия трябва да се съхранява някъде. Така че, трябва да закупите батерии (по-добре - Li-ion, те имат по-дълъг живот на цикъла). Ще ви трябва също контролер на зареждане и инвертор за преобразуване на DC в нормален AC.

Необходимо е да изберете самите панели въз основа на средната дневна консумация на енергия. Например, цената на апартамент е приблизително 200 kWh на месец. По този начин се получават около 6,6 kW на ден. Това означава, че са необходими панели със средна обща мощност в района на 6,6 kW / ден. Ако не е възможно да изберете панели, които точно отговарят на тази стойност, можете да вземете най-близките. Например, два модела с капацитет 240-250 W ще генерират малко повече от 5 kW енергия на ден. Две батерии (гел или Li-ion), например, 12 V / 220 A / h, са подходящи за съхранението му. Трябва също да закупите подходящия инвертор и контролер за зареждане.

Икономическа целесъобразност

Това е приблизителна конфигурация на средна слънчева система за апартамент. Остава да видим колко икономически оправдано е инсталирането му. Цената на една батерия 25 W е 10-15 хиляди рубли. Съответно две шеги ще струват 20-30 хиляди. Тук трябва да добавим цената на друго оборудване и става ясно, че апартаментната слънчева станция не е толкова евтино удоволствие. Такива разходи са оправдани само при редовни и продължителни прекъсвания на електрозахранването.

Така че е по-добре да се използва комбиниран вариант. Тоест да се проектира слънчева система като резервен източник на енергия. Тогава можете да закупите по-малко мощни слънчеви панели и по-малко енергоемки батерии. В резултат на това общите разходи ще спаднат рязко. И такава система ще бъде достатъчна за поддържане на аварийното осветление на апартамента в продължение на няколко часа.

Слънчева жилищна сграда

Друг вариант е да инсталирате соларна станция за цялата къща. Това изисква участието на всички жители. Разбира се, общата цена на такава система ще бъде много по-висока, но разходите за един апартамент ще бъдат значително по-ниски, отколкото при индивидуален подход. И производителността на такава обща домашна станция ще бъде значително по-голяма.

Освен това, такова решение ще има още няколко предимства:

• Няма проблеми с монтажа на самите модули, тъй като те могат да се поставят свободно на покрива и на южната стена на сградата;
• Опростяване на монтажа, тъй като покривите на повечето високи сгради са плоски;
• Липса на засенчване, тъй като покривите на високите сгради са отворени за слънчевите лъчи;
• Възможност за използване на съхранената енергия за нощно осветление на сградата и работа на асансьори.

По този начин е по-икономически целесъобразно да се оборудва не отделен апартамент, а цялата къща. Въпреки че всичко зависи от конкретни цели и ако слънчевите панели са необходими само като резервен източник, тогава е по-лесно да оборудвате само вашия апартамент.

екология

Здравей Geektimes. Тази статия е продължение на предишната част за туризма зарядно устройство" ". Идеята за използване на слънчева батерия за зареждане на различни джаджи ми се стори много обещаваща, но разбира се, 21W като универсално зарядно устройство не е достатъчно - искам да мога да зареждам не само при слънчево време, но за това имате нужда резерв на мощност. Затова бяха закупени пълноценни слънчеви панели и започнаха експерименти с тях.

Какво се получи от това, подробности под разфасовката.

Желязо

1. Слънчев панел

Има различни варианти, но на балкона основното ограничение е наличието на свободно пространство. За да разберете реда на цените, 50W батерия струва около 5000 рубли и изглежда така:

Размери на панела в мм - 540х620х30, тегло 4кг.

Балконите са различни по размер, въз основа на размерите на панелите е напълно възможно да се поставят 2 или 4 броя без проблеми, вече няма да се поберат. За теста бяха закупени 2 панела по 50W. Такава батерия дава около 18V под натоварване или 24V без нея, така че при използване на 2 батерии трябва да разчитате на общо напрежениедо 50V (например, много DC-dc преобразуватели обикновено работят до 30V). Можете да свържете батериите паралелно, но тогава загубите поради дължината на проводниците ще бъдат малко по-високи.

2. Контролер

Тук има 2 опции:

- Слънчеви панели + контролер + батерия

Това е класически дизайн: контролерът зарежда батерията, когато има слънце, потребителят използва тази енергия, когато има нужда от нея.

Тази система има няколко предимства:

Енергията може да се използва по всяко време, а не само когато е лека,
- възможност за свързване на инвертор и получаване на 220V изход,
- като бонус, резервен източник в къщата в случай на прекъсване на тока.

Има само един недостатък: използването на батерия с голям капацитет фундаментално убива екологичността на идеята за това събитие. Броят на циклите на зареждане / разреждане на батериите е ограничен, те не обичат прекомерното разреждане, освен това както батериите, така и контролерите са доста скъпи. Цената на контролера варира от 1000 рубли за най-евтината PWM версия, до 10000-20000 рубли за по-скъпата (и ефективна) версия с поддръжка на MPPT (можете да прочетете какво е MPPT). Цената на батерията е от 5000 рубли за обикновена 40-50Ah гел батерия, някои използват LiFePo4 батерии, те разбира се са по-скъпи.

- Инвертор за мрежова връзка

Тази технология е най-перспективната в момента.

Изводът е, че преобразувателят преобразува и дава енергия директно към домашната електрическа мрежа. В същото време консумираната енергия от общата мрежа намалява, домашният електромер записва по-ниски показания.

В идеалния случай, ако слънчевите панели осигуряват достатъчно енергия за всички консуматори, стойността на електромера няма да се увеличи изобщо. И ако потреблението на апартамент / къща е по-малко от производството на слънчеви панели, тогава измервателният уред ще отчита "износа" на енергия, което трябва да се вземе предвид от доставчика на електроенергия. В Русия обаче такава схема все още не работи - освен това повечето от старите електромери смятат енергията "модуло", т.е. Ще трябва да платите и за доставената енергия. Изглежда, че през 2017 г. въпросите с микрогенерацията бяха обещани да бъдат решени на законово ниво. Но между другото, за панелите на балкона всичко това е само от теоретичен интерес - тяхното производство е твърде малко.

Цената на мрежовия инвертор е от $100, в зависимост от мощността. Отделно си струва да се отбележат микроинверторите - те се поставят директно върху батерията и веднага издават мрежовото напрежение, но препоръчителната мощност на панелите е най-малко 200W. Инверторът се монтира директно задна стенаслънчеви панели, това ви позволява да ги свържете по следния начин:

Но за балкон, разбира се, това е без значение.

Тестване

Преди всичко беше интересно да разберем каква реална мощност може да се получи от слънчевите панели. За това беше закупена ADS1115 ADC платка за Raspberry Pi за $ 15:

Лесен е за използване, входното напрежение се разделя на делител и се подава към аналогов вход, имаме цифрови стойности на изхода. Налични са източници за работа с ADC. Купих и сензор за ток ACS712, сензор за напрежение беше направен от куп резистори (само една оценка беше намерена у дома). Като товар беше монтирана конвенционална 100W крушка. Разбира се, не гори от 48 волта (крушката е предназначена за 220V), а едва светна. Съпротивлението на спиралата е 42 ома, което ви позволява да оцените грубо мощността по напрежение (въпреки че съпротивлението на лампата с нажежаема жичка е нелинейно, но за груба оценка ще стане).

Първата тестова версия изглеждаше така:

Технофетишистите не гледат!

Изходният файл беше завършен, така че данните и текущото време бяха записани в CSV, беше стартиран и уеб сървър на Raspberry Pi за изтегляне на файлове чрез локална мрежа.

Резултатите за типичен ясен ден с частично облачно изглеждат така:

Вижда се, че пикът на напрежението настъпва рано сутрин, което е следствие от неправилен монтаж на панелите - в идеалния случай те не трябва да стоят вертикално.

А ето как изглежда „провалът“ в деня, когато се издигнаха облаците и започна да вали:

Имайки предвид напрежението от 44V и съпротивлението на нажежаемата жичка на лампата от 42 Ohm, можем грубо да преценим (игнорираме нелинейността на съпротивлението на лампата), че в най-добрият случайполучена мощност P = U * U / R = 46W. Уви, ефективността на 100-ватов панел при вертикална инсталацияНе много добър - слънчеви лъчипадат върху панела не под прав ъгъл. В най-лошия случай (облачно, дъждовно) мощността пада дори до 10W. През зимата и лятото общата получена енергия също ще се различава.

Опитът с връщането на енергия директно в мрежата се оказа неуспешен: 500-ватов инвертор от 45 вата просто не работи. По принцип това се очакваше, така че инвертора беше оставен за в бъдеще до преместване на място с по-голям балкон.

В резултат на това, като се има предвид решението да се изоставят буферните батерии, единствената работеща опция беше да се използват директно DC-dc преобразуватели: например, такъв преобразувател може да зарежда всякакви USB устройства, той вече има USB конектор на изхода си:

Има модели малко по-скъпи, имат по-висок максимален ток и Повече ▼ USB конектори:

Има и идея да се намери dc-dc-конвертор за зареждане на лаптоп, изборът им в eBay е много голям.

Заключение

Тази система има експериментален характер, но като цяло можем да кажем, че работи. Както можете да видите от графиката, от около 7 сутринта до 17 часа изходната мощност от панелите е повече от 30W, което по принцип не е толкова лошо. При много облачно време резултатите, разбира се, са по-лоши.

Разбира се, не става дума за икономическа целесъобразност - при генериране на 40 W * h за 7 часа, ще се генерират 2 kW * h на седмица. Всеки може сам да прецени възвръщаемостта в цените на своя регион. Разбира се, въпросът не е в цената, а в натрупването на опит, което винаги е интересно.

Но къде да вложим енергията, въпросът все още е отворен. Използването на 40W за зареждане на USB устройства е излишно. В eBay има 300W мрежови инвертори с работно напрежение 10,5-28V, но има малко отзиви за тях и не искам да харча 100 долара за тест. Ако подходящо решениеняма начин, можем да приемем, че един 50-ватов панел е оптимален за балкон - може да зарежда различни джаджи, излишъкът в този случай е минимален.

от поне, вече всички вкъщи цифрови устройства(телефони, таблети) преминаха на "зелена енергия" без специална неприятност. Има идея все пак да се обмисли използването на буферна LiFePo4 батерия - но въпросът за избор както на батерия, така и на контролер все още е отворен.

В допълнение: както е предложено в коментарите, можете да използвате оловен акумулатор, като акумулатор за кола. Да, наистина е евтин и работи, с панел от 100 вата, контролер като този ще бъде достатъчен, струващ само $10-20 в eBay.