Alternatív energia a lakóházak lakóinak megsegítésére. Napelemet választunk és szerelünk az erkélyre

Az alternatív energiaforrások aktívan meghódítják a fogyasztói piacot. Körülbelül tíz évvel ezelőtt a legtöbben nem is gondolták olyan mérnöki fejlesztések megszerzésének lehetőségét, mint pl szélerőmű vagy napelemes állomás. Most ez lehetségessé válik. Napelemek otthonra: a készlet költsége, a telepítési költségek és Karbantartás– gazdaságilag jövedelmező megoldás Ma.

Ha technikai értelemben beszélünk a napelemekről, akkor ezt meg kell értened beszélgetünk a fotovoltaikus energiaellátó rendszereken (PSE). Az ilyen eszközök fő célja az energia átalakítása napfény elektromos energiává a fotoelektromos hatás fizikai törvénye alapján. Körülbelül kétszáz éve folyik a villamosenergia-termelő napelem-berendezések fejlesztése. Jelenleg a mérnöki gondolkodás jelentős eredményeket ért el a fotovoltaikus berendezések fejlesztésében, különösen a hasznos akció– 1-46% (az átalakított napenergia részesedése).

A napfény energiáját elektromos energiává alakítani

Modern piac napelemes rendszerek A villamosenergia-ellátás kellően kialakultnak tekinthető, mivel lehetővé teszi, hogy jelentős számú ajánlatból, nagyon nagy piaci szegmensből válasszon árut. A leggyakrabban feltett kérdés megválaszolásához, hogy mennyibe kerülnek a napelemek egy magánházban, meg kell értenie a technológiai és tervezési jellemzők FSE. A piac által kínált berendezések felépítése a napelemes rendszerek három fő kategóriáját feltételezi funkcionális, tervezési és műszaki jellemzőik alapján.

Az FSE első kategóriájába tartozik autonóm rendszerek amelyek nem csatlakoznak a fő táphálózathoz. Az ilyen rendszerek saját hálózati hurokban működnek, hogy közvetlenül táplálják a csatlakoztatott berendezéseket. Maximális hatékonyság a munkavégzés egy gyűjtőeszköz jelenlétével történik ( ujratölthető elemek), amely lehetővé teszi a tárolt villamos energia felhasználását a napfény intenzitásának csökkenése (azaz csökkentett termelt teljesítmény) esetén, valamint olyan pillanatok esetén, amikor az elfogyasztott teljesítmény meghaladja a megtermeltet.

A második kategóriába tartozik a nyílt FSE. Konfigurációjukban ezek a rendszerek nem rendelkeznek akkumulátorral, és egy speciális inverteren keresztül csatlakoznak a fő táphálózathoz. Ha az energiafogyasztás nem haladja meg a generált értéket, a fő hálózat le van tiltva. Ellenkező esetben az FSS kikapcsol, és a fogyasztás a fő hálózatról történik. Az ilyen rendszerek nagyon megbízhatóak, olcsóbbak, de ha nincs áramellátás a fő hálózatról, akkor a napelemes állomás nem működik.

A harmadik kategóriát a kombinált FSE képviseli. Ezek az első és a második kategória kombinált formátumai. Ez lehetővé teszi, hogy a funkcionalitás extra minőség– a megtermelt vagy tárolt többlet villamos energia a főhálózatba továbbítható és kereskedelmi értékkel bír.

Hasznos tanács! Megszakítás nélküli áramellátáshoz egyidejű leállás esetén közös hálózatés a negatív időjárási viszonyok hatása, szükséges tartalék forrás tápegység. Ilyen forrásként egy benzinnel vagy gázolajjal működő kisméretű (2-5 kW) elektromos generátor használható.

Az otthoni napelemek ára: a készlet ára

Meg kell oldani az energiaköltségek megtakarításának kérdéseit a napelemes erőművek telepítésével, a teljes készlet árairól és a telepítésük és üzemeltetésük várható költségeiről szóló teljes körű tájékoztatás mellett. A gyakori kérdés, hogy mennyibe kerül egy otthoni napelem, nem ad egyértelmű választ, hiszen nagyon sok tényező befolyásolja az árat.

A PSE fő elemének (napelem) megállapított ára átlagosan minimum (de minőségileg is minimum) 50-60 rubel. a megtermelt 1W teljesítményért. Következésképpen a 100 és 200 W teljesítményű magánház napelemeinek ára 6000 és 12000 rubel lesz. illetőleg.

Az állomáskészlet összetétele kategóriájától és teljesítményétől függ. Tartalmazhat egy töltésvezérlőt, egy akkumulátorállomást, egy invertert és egy csatlakozó berendezést. Ha például az első kategóriájú készletet és körülbelül 2 kW (2000 W) névleges teljesítményt választja, egy ház napelem-készletének ára 120 ezer rubel lesz. és magasabb.

És össze kell hasonlítani az összes elköltött tőkét a központi hálózat 1 kW / h költségének és az FSS által létrehozott költségnek a különbségéből származó gazdasági hatással.

A napelemek piacának „legfrissebb” statisztikái azt mutatják, hogy az egységnyi áramárak aránya 8,8-szoros. Ez azt jelenti, hogy a napelemes állomás által termelt villamos energia egyenlő arányban 8,8-szor olcsóbb, mint a közös hálózaton keresztül biztosított áram.

Az FSE felhasználási irányának megválasztásának fontos kritériuma a szolgáltató képesség tényezője is zökkenőmentes működés fűtési rendszerek automatizálása, biztonsági felügyelet és tűzjelzés. A lista tartalmazza a számítógépet is otthoni hálózat valamint elektronikus vezérlő- és mérőérzékelők csoportjai.

Napelemek alkalmazása és ára otthonra

A napelemek széles választéka lehetőséget ad ezek változatos minőségben és felhasználásban való felhasználására, hiszen ha napelemet szeretne vásárolni otthonába, akkor a mai ár már lehetővé teszi ezt a lakosság számára. Ismerve főbb jellemzőiket, például a kimeneti feszültség szabványát (12, 24 V és magasabb), valamint a generált névleges teljesítmény paramétereit, a teljes készlet megvásárlása nélkül használhatja őket helyben. A piacon a napelemek átlagos költsége egy magánházban 60 rubel között mozog. a megtermelt 1 kW elektromos teljesítményre.

Ha izzót szeretne használni sötét szoba 12 V feszültség és 25 W teljesítmény, elegendő vásárolni és közvetlenül csatlakoztatni egy hasonló paraméterű napelemet, és ez nem fog több, mint 2000 rubel. és nem kell majd áramot költeni egy 60-75 W-os izzóra valamelyik szekrényben. Csatlakoztathat egy kicsi kútszivattyú napi öntözéshez bármilyen táj zóna 200 W teljesítmény és 24 V tápegység. 11 000-12 000 rubel áron. lehetséges a teljes tavaszi-nyári időszakban és több mint 10 éve független rendszer zománc.

Az ajándékozáshoz szükséges napelem készlet

Ha figyelembe vesszük a napelemes rendszerek alkalmazásának megvalósíthatóságának kérdését külvárosi terület Figyelembe kell venni a falu villamosenergia-ellátásának stabilitási tényezőit, a besugárzás mértékét (a közvetlen napfényben töltött idő), a szükséges villamosítási teljesítményt és a lopás kockázati tényezőjét az üres szezonban. tulajdonosok. A legjobb lehetőség- ez helyhez kötött telepítés Az első kategória FSE.

Figyelembe véve a dacha alacsony energiafogyasztását, lehetséges a központi tápegység 100% -os cseréje autonóm és olcsóra. Egy másik esetben, amikor egy szolárállomás helyhez kötött telepítése bizonyos kritériumok alapján nem indokolt, gyors szerelő mozgókészlet használható.

Jegyzet! A PSE felhasználásával foglalkozó szakértők kiszámították és megállapították, hogy a napelemek stratégiailag és gazdaságilag megvalósíthatóak nyári időszámításévek magánházakban és vidéki házak 50-300 m² területű, legfeljebb négyfős család számára tervezték.

Napenergia felhasználása hőtermelésre

A termeléshez napenergia felhasználásával együtt elektromos áram nem kevésbé elterjedt eszközök vannak a napfény energiájának átalakítására hőenergia. Az ilyen berendezéseket napkollektoroknak nevezik, és fűtőelemként szolgálnak a fűtési rendszerekben és a fogadásban forró víz. Függetlenül attól, hogy milyen kazánokat telepítenek a fűtési rendszerekbe és a melegvíz körökbe, a nagy hatékonyságú napkollektorokkal való kombinációjuk akár 36%-át is megtakaríthatja a fűtési és melegvíz-költségekben.

NÁL NÉL tervezés A melegáru kategóriájú napkollektor egy téglalap alakú panel, melynek méretei kb. 1x2 m, vastagsága legfeljebb 100 mm. A fő különbség az ilyen szabványos méretű kollektorok között a hőteljesítmény áramlás, azaz. az a hőmennyiség, amely az érintkezési felületen keresztül bármely hőhordozó közegnek átadható. Más módon ezt a paramétert hőveszteségi együtthatónak nevezik, és amelynek mérete W / m² × ° K, azaz. a területen átvitt hő a befogadó folyadék hőmérsékletének emelése érdekében. Modern kialakítások napkollektorok 1,2 és 5 W / m² × ° K közötti hőteljesítmény mutatóival (egy panellel) rendelkeznek.

Napkollektorok árai lakásfűtéshez

A rendszer (fűtőállomás) fő eleme a napkollektor panel. A szükséges teljesítménytől függően a piacon 18-20 ezer rubel áron vásárolható meg. 1 m²-enként hasznosítható területés átlagos hőveszteségi együtthatója 2,5-2,7 W/m²×°K.

Például panel európai minőség 1,9x1,8 m (3,5 m² terület) és 2,7-es együtthatóval körülbelül 70 ezer rubelt fog fizetni.

A versenyt figyelembe véve egy kínai gyártású analóg 30-55%-kal, a hazai prototípus 10-25%-kal lehet olcsóbb.

Ha a szükséges készletről beszélünk, amely magában foglalja: tartályt, akkumulátort, szivattyút és automatizálást, akkor egy ilyen állomás átlagos piaci ára 160-170 ezer rubel lesz. Készlet hazai termelés hasonló paraméterekkel 100-120 ezer rubelbe kerül.

Telepítés a ház tetejére

Hasznos tanács! Megosztás napkollektorok napelemekkel jó választás paraméterek lehetővé teszik a melegvíz előállításához szükséges hőenergia költségének akár 61%-os csökkentését.

A gyártók áttekintése. Napelemek otthonra: egy készlet és egy panel ára

A napelemes technológiák, mint alternatív energiaforrások, magabiztosan foglalták el a vezető pozíciókat a piacon. Nagyszámú a gyártók aktívan versenyeznek, és egyre több újítást kínálnak. A naperőművek és alkatrészeik TOP-15 országának értékesítési volumenében a vezető helyet Kína foglalja el, több mint 50%-kal.

A legtöbb népszerű márkák az Exmork, a RENE SOLA, az LDK, a Helios House, a Suntech, a JA Solar stb.

A mintegy 25%-os piaci volumenű európai gyártókat olyan cégek képviselik, mint a német AXITEC GmbH, a Solarworld and Viessmann Group és a Norvég Megújuló Energia Corporation stb.

Japánt, Koreát és Tajvant (15%) a Kyocera, a Sharp, a Sanyo, a Hanwha Solar One és a Motech képviseli.

A hazai termékeket olyan cégek képviselik, mint a Hevel Solar és a TCM. Az amerikai gyártó a First Solar.

Az otthoni napelemek vásárlása viszonylag olcsó lehet. Ha fogyasztói mintának egy 200 W-os napelemet veszünk, akkor az ártartomány a következőn belül lesz:

Termelő ország	Napelem ára 200 W, dörzsölje.	Az ára egy sor napelemes állomás 2 kW, dörzsölje.
Kína	8000-16000	120000-160000
Európa	15000-17000	190000-250000
Ázsia	10000-15000	140000-190000
Oroszország	12000-20000	104000-240000
USA	27000	380000

Hogy lássuk a különbséget árazási szabály, főként a teljesítményjelzőtől függően, vegyünk például egy 5 kW-os lakáshoz való napelemes erőművet, melynek ára kínai változatban a következő lesz:

• körülbelül 300 ezer rubel. (napelem);
• körülbelül 420 ezer rubel. (teljes készlet).

Az értékesítés minősége és a napelemes technológiák fejlesztésének kilátásai

A modern piac és értékesítési technológiái nem hagyják a vásárlót egyértelmű értékeléssel. Különösen a high-tech berendezések és eszközök. Ez vonatkozik a napelemes energiaellátó rendszerek értékesítési piacára is. Mivel maguk a gyártási technológiák nagyon energiaigényesek, ha napelemet szeretne vásárolni, vagy napelemes erőművet szeretne vásárolni otthonába, az ár mindkét esetben részletes elemzés nemcsak a műszaki és technológiai adottságok, hanem a gazdasági indokok is.

A modern technológiákat aktívan alkalmazzák mindennapi élet. Manapság az otthoni napelemek népszerű fejlesztések, amelyeket a tulajdonosok használnak vidéki házak. A hőenergia elektromos energiává alakítása lehetővé teszi a nyári lakosok számára, hogy pénzt takarítsanak meg a meleg évszakban, de megtérül-e a kezdeti telepítési költség?

Amikor napelemeket vásárol a Kúria ne feledje, hogy nem maguk a napelemek fognak többe kerülni, hanem a telepítésük. Ahhoz, hogy a rendszer tavasszal és nyáron zökkenőmentesen működjön, töltésvezérlőt, adatrögzítési és adattárolási funkcióval rendelkező invertert (RAM), energiatároló akkumulátorokat, automatát kell vásárolni. egyenáram, biztosítékok és kábelek a rendszer összes elemének csatlakoztatásához és elektromos készülékekhez való csatlakoztatáshoz.

Az összes alkatrész össztömege 50-700 kg, ami szállítási nehézségeket okoz: kamiont kell rendelni, vagy külön egyeztetni kell a napelemes erőművet értékesítő céggel a szállításról és telepítésről. Általános szabály, hogy a második esetben a szállítás olcsóbb: a cég kedvezményt ad az ügyfeleknek.

Erő és ár

Ha napelemet vásárol otthonába, a legjobb, ha az árat az átlagos napi energiafogyasztás alapján számítja ki. Általában egy 2-3 fős család havi 194 kW-ot költ az elektromos készülékek gazdaságos használatával, ha lakásban élnek. Ez körülbelül napi 6,5 kW, vagyis 271 Wh / nap.

Az országban az energiafelhasználás nő, mivel nagyobb a lefedett terület. Ennek ellenére napos időben a telepítés független energiaforrásként használható, ha a fogyasztás legfeljebb napi 5 kWh, de az ilyen nagy teljesítményű rendszerek költsége eléri a 700 ezer rubelt.

A napelemek típusai

Ha napelemeket kíván vásárolni otthonába, a készlet ára közvetlenül attól függ, hogy mire tervezték a rendszert:

• Az 50-300 Wh-s kis napelemek kisméretű készülékek, például telefon vagy rádió kiszolgálására, valamint világításra szolgálnak. Ez elég ahhoz, hogy egy vendégházat hétvégére árammal látjon el. A telepítési költség körülbelül 20 000-70 000 rubel;
• Az 500-1000 W * h teljesítményű rendszerek folyamatos használatra alkalmasak, de szükséges a nagy energiafogyasztású készülékek üzemidejének csökkentése: TV, elektromos tűzhely stb. Az ilyen létesítmények állandó forrásként szolgálhatnak kis házak. Költség legfeljebb 200 ezer rubel;
• 2-3 kW teljesítményű naperőművek alkalmasak egész éves életvitel családok számára, de a téli energiaellátás megbízhatósága érdekében ajánlott segédforrásokat, például generátorokat telepíteni. folyékony üzemanyag. Költsége legfeljebb 600 ezer rubel.
• Az akár 900 ezer rubel költségű nagy teljesítményű napelem generátorokat kizárólag független forrásoknak szánják. 5,4 kW-nál többet termelnek, fűtést és vízmelegítést is tudnak biztosítani. Télen az alternatív energiaforrások alkalmazása javasolt: dízel generátor vagy szélenergia, mivel a napenergia (hő) általában nem elegendő.

Ha nem laksz benne Kúria folyamatosan, nem ajánlott erős naperőművek vásárlása. Az akkumulátorok gyorsan felhalmozzák az energiát távollétében, és a többi idő alatt az egység tétlen lesz.

Csináld magad akkumulátor beszerelés

Saját kezűleg is telepíthet napelemeket otthonába, de ez a munka meglehetősen fáradságos: kábelekkel kell csatlakoztatnia az akkumulátorokat a fő áramellátó rendszerhez. A legkisebb hiba a számításokban - és a ház áramtalanításra kerül a villanyszerelők érkezése előtt. Az ezen a területen dolgozó szakemberek azt javasolják, hogy az amatőrök ne is próbálkozzanak önállóan a telepítéssel: meghibásodás esetén a javítások költsége sokszorosan meghaladja a hozzáértő mérnök szolgáltatásainak árát.

• Ajánlások a helyes telepítés
• Gazdasági megvalósíthatóság

Sokan sikeresen használják a magánlakásokban. Az alternatív energiaellátásra való átállás felelősségteljes lépés és alapos előkészítést, valamint a hatékonyság és a megtérülés hibás számításait igényel. De nem mindenki szerencsés, hogy magánházzal rendelkezik, hanem kihasználja a modern vívmányait alternatív energia akar elég lakosok. Akiben lakás hiányában ellenállhatatlanul vágyik az ingyenes energia felhasználására, annak lakást lehet ajánlani.

Azonnal figyelmeztetni kell az ötlettől, hogy ezután teljes mértékben képesek lesznek árammal ellátni az egész lakóteret. Ez nem fog megtörténni, mert lakásainkban vannak nagyon energiaigényes eszközök, például: villanytűzhely, vasaló, TV, fűtőtest, amiben nem lesz elég töltés a modulokból. Ezért a napelem modulok beszerelése előtt bérház, jobb, ha többször átgondolja, és kiszámítja az egész rendezvény gazdasági hatékonyságát.

Ha a számítások után a küszöbön álló telepítésről döntöttek, meg kell vásárolnia az áramkör fő részeit:

• napelemek,
• inverter,
• akkumulátorok,
• vezérlő.

A fő problémák okozzák a legtöbbet nehézséget jelent az elemek és akkumulátorok elhelyezkedése. Mert helyes működés, napelemeknek kell lenniük maximális összeget napfény alatti idő. Egy lakásban nagyon kevés ilyen beépítési hely van. Ezért a választás nem nagy. Erre alkalmas erkély üvegezésés az erkélyhez legközelebb eső falak.

Leggyakrabban a telepítést az erkélyüvegen végzik. Természetesen ez befolyásolja napfény a lakásban. De ebben van pozitív pontok, mint például az UV késleltetés. A világítópaneleket közvetlenül az üvegre vagy helyette az erkélykeretbe szereljük.

Sőt, az erkély megtalálásának feltétele napos oldal. Ellenkező esetben nincs értelme napelemeket telepíteni.

Után hozzáértő telepítés panelek esetén a következő probléma merül fel, amelyet szintén nem lehet elkerülni. Ilyen probléma alatt a felhalmozódó elemek helyének keresését értjük. Egy lakás átlagos készlete akár 20-30 elemet is tartalmazhat. A terület finoman szólva sem kicsi egy lakáshoz panelház. Ennyi elem elhelyezése igazi kihívás lehet.

Ezt a problémát sokan úgy oldották meg, hogy hasonló elemeket helyeztek el az erkély mennyezetének felső részében. Általában ez egy rendkívül ritkán használt hely. Speciális polc építése után az összes akkumulátort be lehet helyezni úgy, hogy ne csak ne zavarják, hanem ne legyenek különösebben láthatóak. Ne felejtsd el a súlyt akkumulátorok. Mivel mindegyik súlya elérheti a 15-20 kg-ot, a polcnak megbízhatónak kell lennie, hogy ne omoljon össze néhány tucat elem hatására.

Érdemes odafigyelni a polc és a rajta elhelyezett akkumulátorok hőszigetelésére is. A helyzet az, hogy a hideg évszakban az akkumulátor kapacitása jelentősen csökkenthető, ha nem védi őket a fagytól. Ezért ahhoz, hogy a napelemek ne működjenek hiába, az akkumulátorok hőszigetelésének megfelelő minőségűnek kell lennie.

A napforrások hatása az élet eszközére

Helyes telepítés alternatív források nem hoz semmilyen eredményt, kivéve a felesleges költségeket, ha nem gondolja át bizonyos elektromos készülékek használatával kapcsolatos véleményét. Nyilvánvaló, hogy a napelemekre való áttérés megszabja annak kötelező feltételeit.

Az akkumulátor beszerelése előtt lehetőség szerint meg kell tagadni az összes erős fogyasztót, és kevésbé energiaigényesre kell cserélni. Például egy TV-t, különösen a plazmapaneleket, jobb számítógépre vagy laptopra váltani. Kevésbé energiaigényesek, és minden nap értékes kilowattokat takarítanak meg. Is előfeltétel használni fogja energiatakarékos izzók, a ideális lehetőség LED-es világítótestek használatával.

A napelemek lehetetlenné teszik az olyan fogyasztók használatát, mint: elektromos kemence, mosógép, fűtés kazán, fűtés. Ezért jobb, ha az ilyen elektromos készülékeket a központi tápegységen hagyja.

Gazdasági megvalósíthatóság

A napelemek jól segítenek azokon a területeken, ahol nincs központi áramellátás, vagy az áram költsége meglehetősen magas. Az ilyen források használata magánházakban indokolt, mivel jelentős területük van a modulok telepítéséhez. Egy lakóépületben, ahol érezhető beépítési helyhiány van, a napelemek az alacsony kimeneti teljesítmény miatt nem hozzák meg a kívánt eredményt.

Randizni a fénypanelek teljesítménye alig éri el a 20-25%-ot. Ezt a számot ben kaptuk ideális körülmények, és a lakás vagy az erkély nem. Ezenkívül egy lakóépületben az akkumulátorok az idő legalább 40% -ában árnyékban lesznek, ami jelentősen csökkenti a teljes telepítés hatékonyságát, és a modulok növelésével történő növelése nem fog működni a hiánya miatt. szabad hely.

Mindezek a funkciók, a költségekkel és a megtérülési idővel együtt napelemek, arra a teljesen logikus következtetésre törekednek, hogy az ilyen tápegységek bérházba szerelése nem tanácsos, és inkább jelentős költségekhez és szabad hely elvesztéséhez vezet, mintsem kézzelfogható energiamegtakarításhoz.

A magánházak és nyaralók tulajdonosai nagyon szerencsések - egész napelemmezőket telepíthetnek a tetőkre, kombinálhatnak központi rendszer tápellátás napenergiával, és ennek eredményeként jelentősen megtakarítható. És mi a helyzet a városi sokemeletes épületek lakóival? Napelemek egy lakásba - utópia vagy valóság?

Telepítés

Természetesen meglehetősen problémás egy teljes értékű napelemes rendszer felszerelése egy normál városi lakáson belül. És az első nehézség, amellyel szembe kell nézni, maguknak a napelemeknek az elhelyezése. És nem csak a méretükről van szó, hanem elsősorban a nap felé való tájolásról. Végül is a sugaraknak egy bizonyos szögben a fotófelületre kell esniük, különben a panel nem fog működni. De hogyan lehet ezt elérni egy bérházban?

Nos, ha az erkély jó irányba megy. És ha nem? Egy másik lehetséges változata- napelemek telepítése a ház tetejére. De ez indokolt, ha a lakás található legfelső emelet. Ellenkező esetben a kábelek energiavesztesége túl magas lehet.

Igaz, van egy másik lehetőség is. Ez rugalmas vékonyfilm akkumulátorok vásárlása. Ma már olyan termékeket gyártanak, amelyekre rá lehet ragasztani ablaküveg mint a normál árnyalat. Ez a lehetőség teljes mértékben indokolt, ha a lakás ablakai elegendő területtel rendelkeznek (a vékonyréteg-modulok nagyok). De ismét minden az ablakok helyétől függ.

Opcionális felszerelés

Ha lehetséges napelemek telepítése egy lakásban, akkor gondolkodnia kell kiegészítő felszerelés. Hiszen a megtermelt energiát valahol el kell tárolni. Tehát akkumulátorokat kell vásárolnia (jobb - Li-ion, hosszabb élettartamúak). Szüksége lesz még egy töltésvezérlőre és egy inverterre a DC normál váltakozó árammá alakításához.

Magukat a paneleket az átlagos napi energiafogyasztás alapján kell kiválasztani. Például egy lakás költsége körülbelül 200 kWh havonta. Ily módon körülbelül 6,6 kW-ot kapunk naponta. Ez azt jelenti, hogy olyan panelekre van szükség, amelyek átlagos összteljesítménye körülbelül 6,6 kW / nap. Ha nem lehet pontosan ennek az értéknek megfelelő paneleket kiválasztani, akkor a legközelebbi paneleket választhatja ki. Például két 240-250 W teljesítményű modell valamivel több, mint 5 kW energiát termel naponta. Két akkumulátor (gél vagy Li-ion), például 12 V / 220 A / h, alkalmas a tárolására. Meg kell vásárolni a megfelelő invertert és töltésvezérlőt is.

Gazdasági célszerűség

Ez egy átlagos napelemes rendszer hozzávetőleges konfigurációja egy lakásban. Azt még látni kell, hogy gazdaságilag mennyire indokolt a telepítése. Egy 25 W-os akkumulátor ára 10-15 ezer rubel. Ennek megfelelően két poén 20-30 ezerbe fog kerülni. Itt kell hozzáadnunk az egyéb berendezések költségeit, és világossá válik, hogy egy lakásos napelem nem olyan olcsó élvezet. Az ilyen költségek csak rendszeres és hosszan tartó áramszünet esetén indokoltak.

Tehát jobb használni kombinált opció. Vagyis tartalék energiaforrásként napelemes rendszert tervezni. Akkor vásárolhat kisebb teljesítményű napelemeket és kevésbé energiaigényes akkumulátorokat. Ennek eredményeként a teljes költség meredeken csökken. És egy ilyen rendszer elegendő ahhoz, hogy a lakás vészvilágítását több órán keresztül fenntartsa.

Napos bérház

Egy másik lehetőség egy napelem állomás telepítése az egész házra. Ehhez minden lakó részvétele szükséges. Természetesen egy ilyen rendszer összköltsége sokkal magasabb lesz, de egy lakás költségei lényegesen alacsonyabbak lesznek, mint egyéni megközelítés. És egy ilyen közös házállomás teljesítménye lényegesen nagyobb lesz.

Ezen túlmenően egy ilyen megoldásnak számos további előnye is lesz:

• Nincs probléma maguknak a moduloknak a beépítésével, mivel szabadon elhelyezhetők a tetőn és az épület déli falán;
• A telepítés egyszerűsítése, mivel a legtöbb sokemeletes épület teteje lapos;
• Az árnyékolás hiánya, mivel a sokemeletes épületek teteje nyitott a napsugarak számára;
• A tárolt energia felhasználásának lehetősége az épület éjszakai világítására és a liftek üzemeltetésére.

Így gazdaságosan célszerűbb nem egy külön lakást, hanem az egész házat berendezni. Bár minden konkrét céloktól függ, és ha a napelemekre csak tartalék forrásként van szükség, akkor könnyebb csak a lakását felszerelni.

Ökológia

Szia Geektimes! Ez a cikk az előző, a turizmusról szóló rész folytatása Töltő" ". Nagyon ígéretesnek tűnt számomra az ötlet, hogy napelemes akkumulátort használjunk különféle kütyük töltésére, de természetesen a 21 W univerzális töltőként nem elég - nem csak napsütéses időben szeretném tölteni, de ehhez szüksége van egy erőtartalék. Ezért teljes értékű napelemeket vásároltak, és megkezdődtek velük a kísérletek.

Mi lett belőle, részletek a vágás alatt.

Vas

1. Napelem

Van különböző változatok, de az erkélyen a fő korlát a szabad hely rendelkezésre állása. Az árak sorrendjének megértéséhez egy 50 W-os akkumulátor körülbelül 5000 rubelbe kerül, és így néz ki:

A panel méretei mm-ben - 540x620x30, súlya 4 kg.

Az erkélyek különböző méretűek, a panelek méretei alapján 2 vagy 4 darabot gond nélkül el lehet helyezni, már nem fér el. A teszthez 2 db 50W-os panelt vásároltunk. Egy ilyen akkumulátor kb 18V-ot ad terhelés alatt vagy 24V nélküle, tehát 2 elem használatakor számolni kell teljes feszültség 50 V-ig (például sok dc-dc átalakító általában 30 V-ig működik). Az akkumulátorokat párhuzamosan is csatlakoztathatja, de akkor a vezetékek hossza miatti veszteségek valamivel nagyobbak lesznek.

2. Vezérlő

Itt 2 lehetőség van:

- Napelem + vezérlő + akkumulátor

Ez egy klasszikus kialakítás: a vezérlő tölti az akkumulátort, ha süt a nap, a felhasználó akkor használja ezt az energiát, amikor szüksége van rá.

Ennek a rendszernek számos előnye van:

Az energia bármikor felhasználható, nem csak akkor, ha világos,
- inverter csatlakoztatásának képessége és 220 V-os kimenet,
- bónuszként tartalék forrás a házban áramszünet esetén.

Csak egy hátránya van: a nagy kapacitású akkumulátor használata alapvetően megöli ennek az eseménynek az ötletének környezetbarát jellegét. Az akkumulátorok töltési / kisütési ciklusai korlátozottak, nem szeretik a túltöltést, emellett az akkumulátorok és a vezérlők is meglehetősen drágák. A vezérlő ára 1000 rubeltől a legolcsóbb PWM-verziónál, 10000-20000 rubeltől a drágább (és hatékonyabb) MPPT-támogatással rendelkező verzióig terjed (elolvasható, hogy mi az MPPT). Az akkumulátor ára 5000 rubeltől van egy normál 40-50Ah-s gél akkumulátornál, van, aki LiFePo4 akkumulátort használ, ezek természetesen drágábbak.

- Rácsos inverter

Ez a technológia jelenleg a legígéretesebb.

A lényeg az, hogy az átalakító átalakítja és közvetlenül az otthoni elektromos hálózatba ad energiát. Ezzel párhuzamosan az általános hálózatról fogyasztott energia csökken, a házi villanyóra alacsonyabb értékeket rögzít.

Ideális esetben, ha a napelemek elegendő energiát biztosítanak minden fogyasztó számára, akkor a villanyóra értéke egyáltalán nem nő. És ha egy lakás / ház fogyasztása kisebb, mint a napelemek gyártása, akkor a mérő rögzíti az energia "exportját", amelyet az áramszolgáltatónak figyelembe kell vennie. Oroszországban azonban egy ilyen séma még nem működik - ráadásul a legtöbb régi villanyóra energia "modulo"-nak, azaz. A szolgáltatott energiáért is fizetni kell. Úgy tűnik, 2017-ben a mikrotermelési kérdések törvényi szintű megoldását ígérték. De mellesleg az erkélyen lévő panelek esetében mindez csak elméleti érdekesség - termelésük túl kicsi.

A grid-tie inverter ára 100 dollártól, teljesítménytől függően. Külön érdemes megjegyezni a mikroinvertereket - közvetlenül az akkumulátorra helyezik, és azonnal adják a hálózati feszültséget, azonban a panelek ajánlott teljesítménye legalább 200 W. Az inverter közvetlenül rászerelhető hátsó fal napelemek, ez lehetővé teszi, hogy a következő módon csatlakoztassa őket:

De egy erkély esetében ez természetesen lényegtelen.

Tesztelés

Először is érdekes volt megtudni, milyen valós teljesítményt lehet nyerni a napelemekből. Ehhez 15 dollárért vásároltak egy ADS1115 ADC kártyát a Raspberry Pi számára:

Használata egyszerű, a bemeneti feszültséget osztóval osztják és egy analóg bemenetre táplálják, a kimeneten digitális értékek vannak. Az ADC-vel való együttműködéshez rendelkezésre állnak források. Vettem egy ACS712-es áramérzékelőt is, egy csomó ellenállásból készült feszültségérzékelő (csak egy minősítést találtak itthon). Terhelésként egy hagyományos 100 W-os izzó került beépítésre. Persze nem 48 voltról égett (220V-ra tervezték az izzót), hanem csak alig izzott. A spirál ellenállása 42 Ohm, ami lehetővé teszi a teljesítmény hozzávetőleges feszültség szerinti becslését (bár az izzólámpa ellenállása nem lineáris, de durva becsléshez megteszi).

Az első tesztverzió így nézett ki:

A technofetisiszták nem néznek!

A forrásfájl elkészült úgy, hogy az adatokat és az aktuális időt CSV-ben elmentették, a Raspberry Pi-n egy webszerver is elindult a fájlok letöltéséhez helyi hálózat.

Az eredmények egy tipikus derült napon, részben felhős időben így néznek ki:

Látható, hogy a feszültségcsúcs kora reggel következik be, ami a panelek nem megfelelő felszerelésének a következménye - ideális esetben nem állhatnak függőlegesen.

És így néz ki a „kudarc” azon a napon, amikor felszálltak a felhők és elkezdett esni az eső:

Figyelembe véve a 44 V-os feszültséget és a 42 Ohm-os izzószál ellenállását, nagyjából megbecsülhetjük (figyelmen kívül hagyjuk a lámpa ellenállásának nemlinearitását), hogy legjobb eset vett teljesítmény P \u003d U * U / R \u003d 46W. Sajnos a 100 wattos panel hatékonysága kb függőleges beépítés nem túl jó - napsugarak nem derékszögben esik a panelre. A legrosszabb esetben (felhős, esős idő) a teljesítmény akár 10W-ra is csökken. Télen és nyáron a kapott teljes energia is eltérő lesz.

Az energia közvetlenül a hálózatba történő visszavezetésével kapcsolatos tapasztalatok sikertelennek bizonyultak: egy 45 wattos 500 wattos inverter egyszerűen nem működött. Elvileg ez várható is volt, így az invertert a jövőre hagyták, amíg nagyobb erkélyes helyre költözik.

Ennek eredményeként a pufferelemek elhagyására vonatkozó döntés miatt az egyetlen működő lehetőség a dc-dc átalakítók közvetlen használata volt: például egy ilyen konverter bármilyen USB-eszközt tölthet, kimenetén már van USB-csatlakozó:

Vannak kicsit drágább modellek, nagyobb a maximális áramuk és több USB csatlakozók:

Van egy ötlet, hogy találjanak egy dc-dc-konvertert egy laptop töltéséhez, az eBay-en nagyon nagy a választék.

Következtetés

Ez a rendszer kísérleti jellegű, de általánosságban elmondhatjuk, hogy működik. Ahogy a grafikonon is látszik, körülbelül reggel 7 és délután 5 óra között a panelek teljesítménye meghaladja a 30 W-ot, ami elvileg nem is olyan rossz. Nagyon felhős időben az eredmények természetesen rosszabbak.

Természetesen nincs szó gazdasági megvalósíthatóságról - 40 W * h 7 órán keresztül történő előállítása esetén heti 2 kW * h keletkezik. A megtérülést mindenki saját maga tudja megbecsülni régiója áraiban. Persze nem az árban van a kérdés, hanem a tapasztalatszerzésben, ami mindig érdekes.

De hova tenni az energiát, a kérdés még nyitott. 40 W használata USB-eszközök töltésére túlzás. Vannak 300 W-os grid tie inverterek az eBay-en 10,5-28 V üzemi feszültséggel, de kevés vélemény van róluk, és nem akarok 100 dollárt költeni egy tesztre. Ha egy megfelelő megoldás nincs mód, feltételezhetjük, hogy egy 50 wattos panel optimális egy erkélyhez - különféle kütyüket tölthet, a redundancia ebben az esetben minimális.

Által legalább, már most minden otthon digitális eszközök(telefonok, tabletek) "zöld energiára" váltottak anélkül különleges baj. Továbbra is megfontolandó a LiFePo4 pufferelem használata, de az akkumulátor és a vezérlő kiválasztásának kérdése továbbra is nyitott.

Ezenkívül: a megjegyzésekben javasoltak szerint használhat ólom akkumulátort, például autó akkumulátort. Igen, tényleg olcsó és működik, 100 wattos panellel egy ilyen vezérlő is elég lesz, az eBay-en csak 10-20 dollárba kerül.