Весь лишний вырабатываемый ток попадает в резистор. Для преобразования постоянного электротока в переменный, необходимый для работы бытовых приборов, применяют инверторы.
Загородный коттедж с установленными солнечными панелями
Преимущества солнечной системы:
- помещение отапливается в течение года, температуру можно регулировать;
- не потребуется оплачивать электроэнергию государству;
- экраны устанавливают для любых необходимых нужд;
- практически у всех моделей долгий срок гарантии.
Конструкция и схема устройства солнечной электростанции для дома
Весь комплекс солнечной системы очень редко даёт сбои в работе, поэтому не беспокойтесь о замене деталей или самой панели. Если систему устанавливают для , требуется изучить исключения. Поскольку не все батареи подходят для этих целей.
География расположения дома – один из важных пунктов. Если в регионе часто стоит облачная погода, система может работать не в полной мере.
Недостатки солнечных систем:
- сравнительно высокая цена;
- в некоторых регионах низкая выработка в сравнении с переменным током в доме;
- нужно подготовить место для всех составляющих системы;
- долгий срок окупаемости;
- требуется постоянный уход;
- неэффективно в регионах с продолжительной зимой и пасмурными днями.
Несмотря на ряд недостатков, солнечные батареи могут заменить автономное отопление в доме, а также обеспечить электроэнергией бытовые приборы.
Есть двух видов: фотоэлектрические производители тока малых и больших размеров. К категории малого размера относят экраны мощностью 12-24 В. Они дают электроэнергию для телевизора и еще нескольких приборов, мощность которых не больше 1 кВт.
Схема устройства солнечной системы для коттеджа
Большие модели используют для отопления дома и подачи энергии для всех электроприборов в доме. Однако, если дом будет в несколько этажей, энергии вряд ли хватит.
Есть различия в комплектации системы. Стандартный набор включает в себя:
- вакуумный солнечный собиратель;
- контроллер;
- насос, подающий энергию к ;
- бак для водонагрева 500-1000 литров;
- электротен.
Схема конструкции гелиосистемы
От комплектации зависит стоимость всей системы.
Типы солнечных систем
Плюсы батареи:
- В солнечный день КПД выше, чем у панелей кристаллического типа.
- Может вырабатывать электроэнергию в облачный день.
- Если загрязнена батарея, она меньше эффективна.
Недостаток – процент КПД ниже чем у поликристаллических систем.
Чертеж с размерами микроморфной солнечной панели
Микроморфные панели. Есть 2 ряда полупроводников. Это увеличивает эффективность батареи. В панели есть наноструктурированный микроморфный слой. Полимерные батареи. Они самые дешевые. Состоят из слоёв полимеров. Выдаёт 5-10% КПД.
Солнечная панель для отопления дома
Для определения количества панелей, обращают внимание на их мощность, чётко определяют их предназначенье.
Процесс установки гелиосистемы на крышу здания
Кроме экранов потребуются аккумулятор, контроллер, преобразователь.
Сколько нужно солнечных панелей для дома
Для правильного расчёта мощности нужны точные данные потребления электричества на один день. Допустим, 100 кВт/ч в месяц (эту цифру показывает электросчётчик), тогда требуется чтобы панели вырабатывали такое количество тока в месяц.
Панели производят ток только днём, выдавая максимальное количество в ясную погоду. Если солнечные лучи будут направлены не на батареи, тогда эффективность значительно понизится. Производительность понижается в 15-20 раз в пасмурную погоду. Это учитывают при расчетах.
Поэтому в среднем получается, что солнечная батарея вырабатывает энергию с 9.00 до 16.00. В утреннее и вечернее время производится выработка 30 %, а днем - 70 %.
График пиковой мощности солнечных батарей по часам
Поэтому панель 1 кВт (1000 Вт) производит 7 кВт/ч, 210 кВт/ч в месяц. Плюс 3 кВт/ч утро и вечер, но это запас на пасмурный день. Исходя из этого расчёта получается панель на 2кВт производит 420 кВт/ч в месяц, панель на 100 ватт производит в день 700 ватт, за 30 дней 21 кВт.
Очень хорошо, если панель 1 кВт производит 210кВт/ч в месяц, однако есть нюансы:
При небольших потреблениях ставят генератор. По договоренности и наличии разрешения, устанавливается ветровая станция для получения электроэнергии.
Расчёт для аккумулятора на солнечную панель
Аккумулятор определённой ёмкости должен обеспечить дом электроэнергией ночью. Допустим, на ночь требуется 3 кВт/ч, АКБ требуется такой же мощности. Мощность аккумулятора 12 вольт 200 А, тогда электроэнергии в нем будет 12 х 200 = 2400 ватт (2.4 кВт). Однако батарея разряжается.
Схема соединения панелей между собой
Внимание. Нельзя допускать полной разрядки аккумулятора.
АКБ для солнечных систем разряжаются на 70 %, автомобильные – 50 %. Поэтому нужна запасная батарея для замены, в случае разрядки.
Лучше всего использовать такой расчёт. Если за сутки потребляется 10 кВт/ч, тогда рабочая АКБ (аккумуляторная батарея) идентична по характеристикам. В солнечный день батарея заряжается на 20-30 %.
Расчет и схема подключения аккумулятора к панели
Преобразователь энергии в 220 В имеет КПД 70-80 %. Учитывая все потери электротока в аккумуляторах и преобразователе, общая цифра составляет 40 %.
Солнечные батареи можно купить для электроснабжения частного дома, дачи или другого помещения. Сложность их выбора состоит в необходимости создания сбалансированной системы из разных элементов. К ним относятся: фотопанели и аккумулятор, инвертор и контроллер.
Как устроена и работает солнечная батарея
Солнечная батарея представляет собой независимый источник электроэнергии. Устройство состоит из ряда полупроводников, которые преобразовывают солнечное излучение в ток. Размер поглощающих панелей варьируется от пары миллиметров до нескольких метров.
Батарея состоит из двух слоев с разной проводимостью. Солнечная энергия выбивает электроны из катода и они попадают в пустоши анода. Получается их круговорот. Исторически первым фотоэлементом был селен. Но его производительность была низкой.
В 1954 представители телекоммуникационной компании США предложили заменить его кремнием. И уже через 4 года был запущен спутник на фотоэлементе из него. Эффективность монокристаллического материала составляет 17 %, а поликристаллического - 15 %.
Со времен производства первых солнечных батарей их стоимость существенно упала.
Для продолжительности срока службы, устройства элементы шунтуются диодами. Что уменьшает итоговое сопротивление цепи. Обычно их размещают на каждой четверти длины батареи. Такая конструкция особенно важна, когда часть панелей находится в тени. Диоды не позволяют превращаться им в потребителей тока.
Накапливаемое электричество сохраняется в аккумуляторе. Напряжение которого меньше, чем поступающий потенциал. Процесс заряда и его скорость проверяется специальным контроллером.
Эффективными считаются свинцовые и гелевые устройства для накопления энергии. Срок их эксплуатации составляет 10 - 15 лет.
Избыточный ток поглощает резистор. Для преобразования постоянного напряжения в переменное используют инверторы.
Производительность солнечной батареи зависит от угла ее наклона и стороны света, в которую она направлена. Так, максимальный результат будет от такого размещения устройства:
- на юг под углом в 30° - эффективность 100%,
- на юго-восток/юго-запад под углом 30° - 93%,
- на восток/запад под углом - 93°.
Преимущества и эффективность автономных устройств
Покупают солнечные батареи для дачи, частного дома, отелей в курортных городах. Пользователи отмечают ряд их конкурентных преимуществ:
- неисчерпаемость источника энергии,
- общедоступность в любой местности,
- экологическая безопасность,
- бесшумность системы,
- длительный срок службы до 25 лет,
- государственная поддержка развития альтернативных источников электроэнергии в Европейских странах,
- возможность монтажа дополнительных панелей для расширения системы,
- малая вероятность поломки,
- бесплатность самой энергии,
- автономность системы.
Недостатки солнечных батарей для дома
Использование солнечных батарей сопровождается рядом недостатков:
- высокая стоимость системы,
- необходимость разового вклада большой суммы,
- низкая производительность по сравнению с традиционными источниками питания,
- необходимость места для размещения дополнительных комплектующих,
- длительный срок окупаемости,
- необходимость постоянного ухода,
- проблемы утилизации батарей,
- вероятность кражи дорогостоящего оборудования,
- неэффективность в зимнюю, туманную и пасмурную пору.
Когда солнечные батареи целесообразны
Стоимость автономного энергоснабжения зависит от ее мощности и производительности. И чем она больше, тем меньше цена единиц ее составляющих.
Мощные солнечные батареи можно купить от 330 до 530 у.е. Для того, чтобы обеспечить электроэнергией дом на 4 человека потребуется вложиться на 15 - 25 тыс. у.е.
В Западной Европе спрос на альтернативные источники питания выше, поскольку там достаток людей выше. К тому же, есть возможность передачи накопленной энергии в общую сеть. При этом закупочная цена со стороны государства выше, чем тарифы при потреблении.
Целесообразно использовать мощность солнечных батарей при недостатке электроэнергии в регионе. Например, в курортном городе, где в «сезон» вводятся ограничения потребления.
Или же дом находится вдали от источника питания. И прокладка сети проводов дороже, чем стоимость батарей.
Лучше использовать энергию солнца, когда ее поступление не закрывают туманы и плохая погода. Например, на юге страны на возвышенности.
Для большей эффективности солнечной батареи следуйте инструкции установки, которая идет от производителя.
Режимы автономного электроснабжения
При выборе системы солнечного источника питания, необходимо учитывать максимальную силу, требуемую от нее. Она вычисляется суммированием мощностей всех бытовых инструментов и других электропотребителей. Также надо определить среднесуточную норму. Она зависит от режима автономности от общей сети.
Полная замена привычного источника питания, сопровождается отключением от городского электроснабжения. Требуемое количество мощности определяется по показателям счетчика за предыдущие периоды. При этом целесообразно учитывать возможных будущих электрических потребителей, задел на которые лучше сделать заранее. Обычно необходимо не менее 600 кВт в месяц для обеспечения дома на 3 - 4 человека.
При частичном электроснабжении, основная мощность идет от сети, остальная - от солнечных батарей. Приборы, устройства и системы, требующие больше 2 кВт/ч или 5 кВт/сутки остаются на традиционном источнике питания. Например, пол с подогревом, электрический бойлер, стиральная машина, обогреватель, утюг. Для такого режима потребуется 2 - 2,5 кВт/ч.
Умеренное электроснабжение меняет привычный стиль жизни. Емкие работы, как большая стирка, выполняются периодически 1 - 2 раза в месяц. В период высокой активности солнца. Нагрев воды также ограничивается до почасовой подачи. Для системы необходимо 150 кВт в месяц при возможном среднем потреблении энергии в 4 - 6 кВт/ч. Пиковая мощность может достигать 10 кВт/ч.
При базовом режиме используется 100 кВт в месяц. Хозяева находятся в состоянии экономии энергии, постоянно контролируют включение света и других потребителей тока. Работы, требующие большой мощности, проводятся до обеда. Чтобы до вечера аккумулятор накопил достаточное количество заряда.
Аварийный режим используется в экстренных ситуациях и в течение нескольких дней. После, предполагается восстановление привычного уровня электроснабжения от сети. Используется для обеспечения основных надобностей жителей дома. Среднее потребление энергии в сутки не превышает 2 кВт при пиковом значении в 6 кВт/ч.
После определения уровня требуемой энергии можно приступать к выбору конкретной системы солнечных батарей.
Выбор панелей солнечных батарей
Солнечные батареи имеют такие характеристики:
- размер,
- материал изготовления,
- мощность,
- напряжение номинальное и при пиковой мощности,
- ток при максимальной мощности,
- сила тока при коротком замыкании,
- диапазон рабочей температуры,
- срок эксплуатации.
При выборе фотоэлементов необходимо учитывать все вышеперечисленные показатели.
Для достижения необходимого уровня напряжения, панели параллельно соединяются в блоки. Важно понимать, что для объединения используются однотипные элементы. Но, если выбор между большой батареей или парой маленьких, то лучше отдать предпочтение первому варианту. Поскольку в нем отсутствуют дополнительные соединения, что увеличивает надежность конструкции.
Обычно размеры панелей составляют 1 - 2 м² при мощности в 220 - 250 Вт.
Современные батареи изготавливают из кремния.
Сколько стоит солнечная батарея зависит от ее типа. Фотопанели бывают моно- и поликристаллические. Первые, отличаются большей эффективностью на уровне 17,5% при сравнительном показателе в 15% аналога. Но их стоимость выше. Но в готовой конструкции при пересчете получаемой энергии на затраты, стоимость 1 Ватт приблизительно равна. Срок эксплуатации панелей одинаковый. А вот активность солнца отличается не постоянством в разные периоды года. Поэтому предпочтительней приобретение монокристаллических фотоэлементов.
Номинальное напряжение является показателем, на который рассчитано устройство в условиях нормальной работы. При этом максимальное - выше на 5 - 10 %.
В случае с солнечными батареями отдайте предпочтение 24-х вольтовым панелям. Больший показатель встречается редко. А устройства на 12 В предназначены для малых систем. Их обычно используют по архитекторским соображениям, когда ограничено пространство под батарею.
Установка способна работать при определенной температуре. Оптимальным решением является диапазон от -40°С до +90°С.
По отзывам потребителей, солнечные батареи исправно функционируют в течение 20 - 25 лет. При этом их эффективность снижается на 7 - 8 % каждые 10 лет.
Выбор контроллера и инвертора
Контроллер монтируется между солнечной батареей и аккумулятором. Он управляет уровнем напряжения, идущего от фотопанелей, в зависимости от уровня заряда накопителя энергии. Так при 100% накопления, предупреждается перезаряд отключением подачи напряжения в аккумулятор.
Дорогостоящие технологии отслеживают изменение входящих потоков и балансируют их. Так достигается максимально возможная продуктивность батарей в любой период суток и времени года. Контроллеры Maximum Power Point Tracking целесообразно использовать в больших системах. А при обеспечении энергией частного дома достаточно упрощенной модели. Например, типа PWM.
Такие устройства при уровне заряда аккумулятора от 80% уменьшают напряжение солнечной батареи и поддерживают его. Для сравнения контроллеры ON/OFF, которые являются самым дешевым аналогом, просто отключают систему.
Также важно, чтобы контролирующий блок мог компенсировать температуру и предполагал выбор типа аккумуляторной батареи.
Производители солнечных батарей при отказе от контроллера рекомендуют постоянно измерять вольтметром заряд аккумулятора. И при необходимости вручную отключать систему. Поскольку при перезаряде уменьшается срок службы накопителя.
Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное. Показатель входного напряжения должен соотноситься с мощностью устройства. Так при его силе в 600 Вт достаточно U = 24 В, и соответственно 48 В при большей мощности.
Если говорить о видах инвертора, то меньше всего хлопот доставит синусоидальное устройство.
Косвенным показателем является вес оборудования. Поскольку трансформатор отличается значительной массой, то условно на 100 Вт идет 1 кг инвертора. И поэтому качественный преобразователь в 1000 Вт весит 8 - 10 кг.
Номинальная выходящая мощность должна равняться силе всех электрических потребителей.
Выбор аккумуляторов
Аккумулятор стоит выбирать, исходя из количества энергии, которое он будет накапливать. Для этого определяется суточная потребность в энергии на разные потребители. При этом делается корректировка в дополнительные 10% на потери преобразования в инверторе.
Если солнечные батареи будут автономным источником питания, то важно максимальное возможное количество заряда аккумулятора. А при резервном или аварийном режиме системы необходимо отдавать предпочтение аккумуляторам с большим сроком службы.
Стартейные батареи нуждаются в постоянном обслуживании и используются при малой силе системы. Гелевые аналоги не так требовательны в уходе и способны накапливать больше энергии. Герметичные и заливные аккумуляторы обеспечивают длительное время работы при высоких мощностях. AGM используются преимущественно для резервного режима энергосбережения.
При одинаковых характеристиках, лучшими реальными показателями будет обладать более тяжелый аналог.
Обслуживание солнечной батареи
Солнечные батареи требуют большего ухода, чем стационарная сеть. Их поверхность надо систематически очищать от загрязнений. Таких как, птичий помет, пыль, следы от осадков. Так как загрязненные панели поглощают меньше солнечной энергии.
Для чистки достаточно помыть их потоком воды из шланга. А для снятия снега использовать палку по типу старой швабры с резиновой прослойкой.
Также необходимо обрезать ветки деревьев, которые кидают тень на поверхность батарей. В идеале лучше, чтобы в прилежащей территории дома высоких насаждений не было вовсе.
Два раза в год проверяйте состояние креплений системы. При необходимости смените их.
Последнее время всё актуальнее звучит тема поиска природных энергоисточников. Вопрос не только в сохранении окружающей среды, но и в значительной экономии. В число наиболее доступных и эффективных средств, позволяющих получить электричество буквально из ничего, входят солнечные батареи. Стоимость комплекта для дома, отзывы и сведения о 8 лучших бюджетных моделях – в этом материале.
Читайте в статье
Принципы работы и виды солнечных батарей для частного дома
Прежде всего, чтобы не выглядеть в глазах профессиональных консультантов дилетантом, нужно уяснить, что правильно солнечные батареи называются «фотоэлектрические преобразователи». Человек, хоть немного знакомый с школьным курсом физики, знает, что свет преобразовывается в электроэнергию посредством p-n перехода. Именно на этом принципе и основана работа солнечных батарей.
К сведению! На коэффициент полезного действия фотоэлектрического элемента влияют технологии изготовления. Производители предлагают новейшие материалы, способные извлекать энергию даже в пасмурные и облачные дни.
Необходимо остановиться подробнее на видах солнечных батарей.
Аморфные фотоэлектрические преобразователи
Изготовлены из кремния с тонкоплёночной структурой. Считаются малоэффективными, так как вырабатывают почти вдове меньше энергии по сравнению с другими видами. Но у них есть своё преимущество – это очень тонкие элементы, которые можно установить на любую крышу. К тому же, они более чувствительны, чем другие типы батарей и лучше переносят перегрев. Имеет смысл подобные солнечные батареи купить для частного дома с целью получения не основного, а дополнительного энергоисточника.
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Алексей, Смоленск | |
Солнечная станция (комплект) Санфорс ПРОМО | Модуль Sunways FSM 200P – 2 шт. | Ёмкость АКБ, Ач | 75 | Совсем отказаться от проводного электричества пока не удалось, но с помощью этой станции получается прилично сэкономить. Расход энергии у нас большой: помимо дома две теплицы. Отопление и освещение теплиц как раз задача этой установки. Справляется на «отлично». |
| Коннекторы MC4 – 1 шт. | Установленная мощность, Вт | 400 | ||
| Инвертор/контроллер заряда Sunways UMA 1K-24 MPPT – 1 шт. | Пиковая мощность, Вт | 1600 | ||
| Delta HRL 75 Ач – 2 шт. | Страна происхождения | Китай | ||
| Цена, руб | 103 460 | |||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Евгений, Уфа | |
Солнечная станция (комплект) Комфорт Sunshines | Модуль ФСМ-250П (250Вт/24В) – 2 шт. | Ёмкость АКБ, Ач | 400 | Живём постоянно за городом. Жена долго не соглашалась на покупку, все таки сумма приличная. А теперь рекомендует соседям последовать нашему примеру. Мы посчитали, прибор окупится через три года. Хватает на все нужды, очень довольны. |
Аккумулятор (GEL 200А*ч/12В) – 2 шт. | Номинальная мощность, Вт | 480 | ||
Контроллер MP PT 2210 RN 12/24В 20А – 1 шт. | Пиковая мощность, Вт | 3000 | ||
Инвертор (синусоидальный, 1500 Вт) – 1шт. | Номинальное напряжение, В | 24 | ||
| Страна происхождения | Россия | |||
| Цена, руб | 181 120 | |||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Виктор, Курск | |
Солнечная станция (комплект) Дача Стандарт | Панель OSD 255– 4 шт. | Ёмкость АКБ, Ач | 400 | Сменил в доме все лампы на и принципиально не плачу за электричество. Полностью автономная система, для особо пасмурных дней держу про запас дизель генератор, а так хватает на все необходимые электроприборы. |
| Инвертор EP 3200 – 35 00-24 2 кВт с зарядным устройством – 1 шт. | Установленная мощность | 1020 | ||
| Аккумуляторы 200 Ач AGM – 2 шт. | Номинальная мощность, Вт | 2000 | ||
| Коннектор для параллельного соединения – 3 шт. | Напряжение холостого хода, В | 37,1 | ||
| Контроллер Tracer MP PT 4215 BN 40A 12/24 V – 1 шт. | Страна происхождения | Россия | ||
| Кабель 4 мм кв – 2 шт. | Цена, руб | 195 950 | ||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Влад, Тула | |
| Solar-SE500 Mini | Установил на даче. Вполне достаточно для освещения домика с верандой и . В солнечные дни хватает энергии на освещение, работу чайника, зарядку телефона и прочие мелочи. | |||
| Солнечная батарея BLD Solar BLD100 | Пиковая мощность, Вт | 900 | ||
| Аккумулятор Ventura GPL 12 | Напряжение АКБ, В | 12 | ||
| Запас энергии АКБ, Вт*ч | 900 | |||
| Страна происхождения | ||||
| Цена, руб | 42 800 | |||
- Фотоэлектрические преобразователи необходимо устанавливать в местах, имеющих максимально продолжительный контакт с солнечным светом. Это может быть как сторона крыши, так и стена.
- Устанавливая солнечные панели, нужно помнить, что в зимнее время их придется ежедневно очищать от снега. Стоит сразу продумать, как сделать этот процесс удобным и безопасным.
- Преобразователи нуждаются в для предотвращения перегрева. Это нужно учесть при установке.
Подробнее процесс установки модулей в видеоролике ниже:
Подведение итогов
Мы рассмотрели отзывы, стоимость комплектов солнечных батарей для дома. Выводы такие:
- Фотоэлектрические преобразователи незаменимы в условиях отсутствия проводного электричества или в местах, куда оно поставляется с перебоями.
- Солнечные домашние электростанции сделают частный дом автономным и независимым.
- Кроме прочего, с помощью экологически чистого источника энергии вы внесете свой вклад в сохранение природы.
В настоящее время, в период мирового экономического кризиса, всё актуальней стоит вопрос об альтернативах получения энергии. Всё чаще человек обращается к энергии солнца.
Человеку присуще жить в красивом месте, а у нас, в России очень много красивых мест, но вопрос в том, что газа нет и в перспективе не предвидится, электричества нет а если и есть то не постоянно. А жить хочется в комфортных условиях. И пока газ не подведен, приобритите евродрова от ООО РУФ РУФ. Евродрова имеют постоянную температуру горения, горят длительное время. Результат пользования таких дров - минимальный расход топлива и отсутствие вредных веществ. Можно сказать, что это лучшая замена голубому топливу. Но прогрессивные хозяева обращают свои взоры на небо, решив поставить себе на службу энергию солнца.
Проект дома для установки солнечной батареи
Предлагаем вам рассмотреть проект жизнеобеспечения дома с помощью солнечных батарей и теплового насоса.
При проектирование дома необходимо предусмотреть отдельную комнату, где можно разместить оборудование для поддержания функционирования солнечных батарей и теплового насоса. При строительстве самого дома необходимо построить дом таким образом, чтобы солнечные лучи падали на модуль, расположенный на крыше, наиболее длительный отрезок времени светового дня.
Здание устанавливается таким образом, чтобы скат крыши на которой будут смонтированы фотоэлектрические модули, которые поглощают солнечную энергию, был направлен на юг. Кроме того, крыша сооружения должна быть таких размеров, чтобы на ней можно было разместить такое количество фотоэлектрических модулей, запас энергии которых хватал бы на обслуживание дома. Уклон крыши должен иметь определённый градус.
Всё это необходимо учитывать при разработке проекта, кроме того, необходимо принять во внимание особенности данной местности и климата. При создании проекта учитываются пожелания хозяев-заказчиков, чтобы определить будущее энергопотребление всего дома. Сам дом хорошо построить с применением всех теплосберегающих материалов, новейших технологий, использовать все методы для сохранения и тепло обеспечения дома.
Инженерные системы дома
По проекту в доме должно быть установлено оборудование которое необходимо для комфортной жизни: кухонная техника, стиральная и посудомоечная машина, холодильник, телевизор.
Работоспособность всего этого оборудования включая и полное освещение дома должны обеспечить солнечные батареи.
Отопление дома должен обеспечить тепловой насос.
Причём обогрев первого этажа обеспечивается за счёт тёплых водяных полов, а второй этаж водяными конвекторами.
Тепловой насос по проекту потребляет до 2 кВт. энергии и подключён к магистральным сетям. Результатом разработки дом получил практически автономное питание, за исключением обогрева.
Аварийное отключение сети
В случае отключения электросети, для аварийного обслуживания такого дома, предусмотрена система бесперебойного питания (СПБ).
Такая система удобна тем, что при наличии питания электросети она пропускает напряжение электросети к нагрузке, в тоже время её зарядное устройство одновременно заряжает блок аккумулятора.
При отключении питания от электросети, СПБ переключается на работу от аккумуляторов и преобразует постоянное напряжение в переменное, обеспечивая бесперебойную работу электроприборов.
Таким образом, система бесперебойного питания обеспечивает не только режим резервного и аварийного электроснабжения, но и автономный режим работы.
СПБ в работе на много лучше любого генератора, а так как система работает не только от магистральной электросети, а и от альтернативных источников электроэнергии, к которым её подключают с помощью контролёра, то она необходима.
В настоящее время, эта система энергоснабжения дома, очень эффективна.
Электричество от солнечных батарей
При возведении стен дома, для работы солнечных батарей, необходимо проложить силовые кабели, которые связывают установленные на крыше фотоэлектрические модули с системой обслуживания (сюда входят аккумуляторные батареи, контролер зарядки батарей, инвертор или преобразователь напряжения).
Всё это удобно делать на этапе строительства дома.
В зависимости от нагрузки потребление электроэнергии, рассчитывается количество фотоэлектрических модулей. За основу берут среднесуточное потребление электроэнергии в кВт/час.
Для определения количества фотоэлектрических модулей необходимо знать: энергопотребление объекта, мощность модуля, коэффициент инсоляции для конкретной местности.
Коэффициент инсоляции - это есть мера энергии солнечного излучения, полученного на данной площади земной поверхности в данное время.
Он показывает эффективность работы солнца в данное время года.
Этот коэффициент рассчитывается на основании статистических наблюдений, с учетом количества солнечных и пасмурных дней, сезонную продолжительность светового дня. Такие данные есть в интернете или в специальных изданиях, публикующих карты солнечной инсоляции.
Если дом предназначен для круглогодичного проживания, то количество фотоэлектрических модулей определяется исходя из худших погодных условий, т.е. периода времени с наименьшим сезонным коэффициентом инсоляции. Т.е., чем меньше коэффициент инсоляции, тем больше монтируется модулей.
Модули монтируют на крыше с помощью специальных креплений из алюминия, эти крепления универсальны, подходят для установки на наклонной крыше и на горизонтальной поверхности.
Оборудование обслуживающую систему (аккумуляторы, контролёры, инверторы) размещают внутри дома.
Использование тепла земли
1.Теплообменник передачи тепла земли внутреннему контуру.
2.Компрессор
3.Теплообменник передачи тепла внутреннего контура системе отопления
4.Дросселирующее устройство
5.Рассольный контур и земляной зонд
6.Контур отопления
Чтобы отнять частичку тепла у земли, необходим тепловой насос.
Ещё на этапе земляных работ, на глубине 3 метров, под фундаментом, закладываются трубы, образующие контур, их выводят на поверхность таким образом, чтобы подключить к оборудованию, установленному в доме.
Тепловой насос работает в автономном режиме, занимает мало места, работает примерно так же, как холодильник. Тепловой насос оборудован испарителем, компрессором, конденсатором, дросселирующим устройством.
Отличает его от обычного холодильника только параметры настройки. Фреон подбирается такой, который может закипать даже при минусовой температуре, этот пар втягивается в компрессор, где сжимается.
При этом его температура увеличивается до 100 градусов Цельсия. Затем горячий и сжатый фреон направляется в теплообменник конденсатора, где охлаждается водой или воздухом.
На холодных поверхностях пар конденсируется, превращается в жидкость.
Нагретую в теплообменнике воду направляют в систему отопления.
По данному проекту, вода проходит по системе теплого пола, обогревает воздух в помещении первого этажа. Затем снова жидкий фреон, направляется на дросселирующий вентиль, а затем снова возвращается в испаритель. Цикл завершился и будет автоматически повторяться, пока работает компрессор.
Разъяснения
1. Солнечный модуль. Энергия солнца преобразуется в нём в электрическую с помощью полупроводника-кремния. При этом вырабатывается постоянный ток, который с помощью инвертора можно преобразовать в переменный ток, или использовать эту энергию на прямую различными нагрузками постоянного тока.
2. Контроллер - это главный элемент контроля и управления всей системой электроснабжения. Основная его задача - полностью зарядить аккумулятор, не допуская перегрузок или обратного тока в ночное время. Контроллер обеспечивает полную безопасность, обеспечивает работу всей системы электроснабжения на солнечных батареях.
3. Аккумулятор - накопитель энергии. В системах бесперебойного питания существуют несколько типов аккумуляторов.
4. Инвертор - это преобразователь напряжения постоянного тока от аккумуляторов или солнечных батарей, топливных и других генераторов в напряжение 220 вольт, 50 герц
Отправим материал вам на e-mail
Обеспечение жилого дома электричеством является важной прерогативой каждого хозяина. Наряду с более привычным подключением к центральной системе начали появляться новые варианты. В последнее время даже устанавливаются солнечные батареи для дома. Стоимость комплекта несколько высока, но в эксплуатации подобные системы себя полностью оправдывают.
Компактное расположение панелей на крыше строения
Выработка электрического тока становится возможной благодаря воздействию солнечного излучения на поверхность кремниевых пластин. При попадании прямых лучей электроны сдвигаются с собственных орбит, создавая направленное движение заряженных частиц. Перед тем, как купить солнечные батареи для частного дома, необходимо ознакомиться с основными типами преобразователей.
Монокристаллические панели
Характерной чертой подобных изделий является односторонняя направленность ячеек, чувствительных к свету. Благодаря этому удается существенно повысить КПД, но в этом случае снижается восприимчивость к солнечным лучам в облачную погоду. В связи с этим устройства рекомендуется использовать в южных регионах, где пасмурных дней не так много.
Поликристаллические пластины
Из-за разнонаправленности кристаллических ячеек кремния КПД элементов несколько снижается, но повышается эффективность функционирования в пасмурную погоду. Панели имеют форму квадрата и неоднородную структуру, которая объясняется наличием разнородных кристаллов.
Основным достоинством солнечных панелей является высокая энергетическая эффективность в пасмурную погоду, когда свет рассеян.
Аморфные батареи
Подобные изделия имеют слой кремния очень маленькой толщины. Его напыление на поверхность осуществляется в вакууме. В качестве основы применяется пластиковая, металлическая или стеклянная фольга. Хотя КПД панелей относительно мал, функционирование при облачной погоде и уровень поглощения света находятся на должном уровне.
Существенным недостатком тонкопленочных пластин считается сравнительно быстрое выгорание кремниевого покрытия.
Комбинированные аналоги
Отдельно стоит остановиться на гибридных солнечных батареях для дома, отзывы о которых пользователи оставляют в основном положительные. При таком варианте производится объединение аморфного кремния непосредственно с микрокристаллами. В отличие от тех же поликристаллических аналогов, эффективность гибридных систем при рассеянном свете более высока.
Статья по теме:
Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и технические характеристики
Так как цена комплектов солнечных батарей для дома может варьироваться в зависимости от исходных параметров, предлагается рассмотреть сразу несколько систем, подходящих для определенных условий эксплуатации. Правильный подбор мощности и других характеристик позволит обойтись без лишних расходов.
Обычно в комплект входят:
- солнечные панели;
- аккумуляторы;
- инвертор;
- контроллер заряда.
К сведению! Все элементы системы имеют разный срок службы. Сами пластины могут служить в среднем до 50 лет, инвертер с контроллером – до 20 лет, а аккумуляторы – не более 10 лет.
Стоимость комплектов солнечных батарей для дома: цены надежных производителей
Достаточно популярна продукция HiminSolar . Производитель выпускает надежные солнечные батареи для дома. Стоимость комплекта для фирмы с высоким стандартом качественных характеристик вполне приемлема. Панели способны функционировать в широком температурном диапазоне, теряя производительность в дождливую погоду не слишком сильно.
 |
||||
|---|---|---|---|---|
| Номинальная мощность, кВт | Запас энергии, кВтч | Пиковая мощность потребления, кВт | Средняя производительность в месяц, кВтч | Цена в рублях |
| 1 | 3,3 | 1,5 | 120 | 202000 |
| 2 | 5 | 3 | 240 | 398000 |
| 2,4 | 10 | 5 | 320 | 438000 |
| 3,6 | 10 | 5 | 430 | 739000 |
| 5,4 | 10 | 5 | 650 | 900000 |
Полезный совет! При приобретении солнечных батарей для загородных домов можно выбирать системы с меньшей мощностью, так как энергетические затраты в таких строениях не очень велики.
Еще один надежный производитель – SunShines . Компания успешно функционирует на российском рынке с 2010 года. Она также выпускает готовые комплекты разной ценовой категории, чтобы потребитель смог подобрать оптимальный вариант для конкретных условий.
Примерные расценки на комплектующие элементы
Выше был представлены цены на готовые системы, однако ее элементы при необходимости можно приобрести отдельно.
Полезная информация! Аккумуляторы Delta, представленные серией GX, производятся по технологии GEL. Электролитом выступает серная кислота, загущенная в виде геля, благодаря чему обеспечивается температурная стабильность.
Работы по установке
В целях экономии некоторые потребители устанавливают солнечные батареи для дома своими руками. Данный процесс предполагает фиксацию панелей в подходящем месте и последовательное подключение комплектующих элементов.
Варианты расположения панелей
Сами пластины могут монтироваться в нескольких местах:
- Установка на крыше дома предполагает создание опорной конструкции из профилей.
- Монтаж на стенах производится не так часто, но он допустим. В этом случае устраивается специальная рамная система для удержания.
- Крепление к отдельной опоре вроде штанги является подходящим вариантом, если крыша дома затенена или имеет слабую несущую способность.
Полезная информация! В отдельных случаях солнечные панели монтируются на балконах, если они не затеняются деревьями, соседними домами и другими конструкциями. При таком варианте с наружной стороны перил устраивается металлический каркас.
Общие правила
В первую очередь при установке следует придерживаться определенного угла наклона, который обычно равняется географической широте. Имеет значение соблюдение азимута. Для северного полушария он составляет 180 градусов.
При выпадении снега эффективность системы может снизиться до нуля, поэтому должен быть обеспечен беспрепятственный доступ к очистке. Об этом можно не заботиться, если панели будут фиксироваться на боковой поверхности под углом, который близок к 90 градусам.
При монтаже большого количества пластин, расположенных в ряды на наклонных конструкциях, необходимо избежать затенения элементов друг другом. Расстояние между линиями должно быть достаточным.
Подведение итогов
Хотя стоимость комплекта солнечных батарей для дома достаточно велика, системы начинают активно применяться индивидуальными застройщиками разных категорий. Они часто комбинируются с другими вариантами, особенно если поблизости нет централизованной сети. Это один из экологически чистых способов получения электрической энергии.
Обзор Samsung Galaxy A7 (2017): не боится воды и экономии Стоит ли покупать samsung a7
Делаем бэкап прошивки на андроиде
Как настроить файл подкачки?
Установка режима совместимости в Windows
Резервное копирование и восстановление драйверов Windows