Солнечная электростанция своими руками. Подбор компонентов. Солнечная система установки

Солнечные установки | Mensh.ru

mensh - ср, 2018-04-25 14:20

Дейв и Синтия Едни (Edney) из Белфаста (Нью-Йорк, США) применили в своём обычном каркасном доме систему солнечного отопления. В основе её солнечный коллектор, пристроенный к южному фасаду дома, и тепловой насос.

mensh - вт, 2018-04-17 13:45

Тим Кливер (Tim Kliewer) из Сайлом-Спрингс (Арканзас, США) спроектировал для своей семьи заглубленный энергоэффективный дом. В доме используется воздушная солнечная система отопления "двойной конверт".

mensh - чт, 2017-09-07 09:56

Абсорбер воздушного солнечного коллектора No-Box, разработанного израильским профессором Гарри Табором (Harry Tabor), поглощает и прямое, и отражённое солнечное излучение. Благодаря этому он заметно эффективнее обычного плоского воздушного солнечного коллектора.

mensh - чт, 2017-08-31 09:39

Джеффри Милстейн (Jeffrey Milstein) к своему небольшому дому в Бирсвилле (Нью-Йорк, США) самостоятельно пристроил солнечную теплицу. В этом уютном солнечном помещении Джеффри часто завтракает, отдыхает с книгой в руках или расслабляется в гидромассажной ванне.

mensh - вт, 2017-08-22 13:17

Эту систему применил американский архитектор Марк Джонс (Marc Jones), при проектировании пассивных солнечных домов для Санта-Фе (Нью-Мексико, США). Она обеспечила домам Джонса 100% солнечное отопление.

mensh - ср, 2017-05-17 12:53

В домах, оборудованных системой пассивного солнечного отопления с прямым доступом (Direct Gain) всегда существовала проблема теплопотерь в ночное время и холодные пасмурные дни, так как для системы требуются окна южной ориентации большой площади. SunScoop позволяет повысить эффективность улавливания солнечного тепла без значительного увеличения площади окон.

mensh - вт, 2017-05-16 08:59

В светлое время суток эти жалюзи отражают поступающий дневной свет вверх (на потолок помещения). В ночное время жалюзи закрываются, образуя сплошную теплоизолирующую поверхность и удерживая тепло, поступившее в течение дня.

mensh - чт, 2017-04-20 14:29

Во многих регионах Болгарии использование солнечной энергии для нагрева воды рентабельно. Тем не менее в селах солнечных водонагревателей мало. Объясняется это не только консерватизмом мышления, но и достаточно высокой стоимостью таких устройств.

mensh - чт, 2017-02-16 15:03

Джон Маттсон (John Mattson), построивший ранее обычный каркасный дом, давно мечтал преобразовать его в солнечный. Он решил при этом использовать прозрачные панели солнечных коллекторов, считая их более привлекательными, нежели обычные.

mensh - вт, 2017-02-14 13:40

Селективное покрытие Sun Sponge представляет собой четырехслойный сэндвич, основой которого является медная фольга с нанесённым на неё гальваническим способом чёрным хромом. Клейкая подложка покрытия позволяет легко наносить его на любые гладкие поверхности.

Страницы

www.mensh.ru

Всё о Солнечной системе

Содержание страницы:

На краю галактики Млечный Путь мерцает звёздочка по имени Солнце. По звёздной классификации это жёлтый карлик. Хотя нам, живущим её теплом и светом, эта звезда представляется огромной, всемогущей.

Около 5 миллиардов лет назад из пылевого протозвёздного вещества образовалось Солнце, а вслед за ним планеты. В результате получилась планетная система, размером около 150 000 астрономических единиц (а. е.).Астрономическая единицаЭто расстояние от Земли до Солнца. Примерно 149 млн. км. Свет проходит это расстояние примерно за 500 секунд (8 минут 20 секунд)

Все планеты расположены с определённой последовательностью, расстояния между их орбитами возрастают по мере удаления планет от Солнца.

Состав Солнечной системы

Солнце

Солнце, сосредоточило в себе 99,9% всей массы системы. Звезда состоит в основном из водорода и гелия. По сути, это гигантский термоядерный реактор. Температура поверхности около 6000 °С. Но зато внутренний нагрев светила зашкаливает за 10 000 000 °С.

Со скоростью 250 км/сек наша звезда мчится в космосе вокруг центра галактики, до которого «всего» 26 000 световых лет. И на один оборот уходит около 180 миллионов лет.

Планеты и их спутники

Земная группа.

Меркурий

Ближайшая к Солнцу, но и самая малая из планет. Она очень медленно обращается вокруг себя, за полный оборот вокруг светила делая лишь полтора оборота вокруг своей оси. Планета не имеет ни атмосферы, ни спутников, днём раскаляясь до +430 °С, а ночью охлаждаясь до – 180 °С.

Венера

Самая романтичная и ближайшая к Земле планета тоже для жилья не пригодна. Она плотно укутана толстым одеялом облаков из углекислого газа, и при температуре до + 475 °С имеет давление у поверхности, испещрённой кратерами, свыше 90 атмосфер. Венера очень близка Земле размерами и массой.

Марс

Похож на нашу планету по своей структуре. Радиус его в два раза меньше земного, а масса меньше на порядок. Здесь можно было бы прожить, но отсутствие воды и атмосферы мешают это сделать. Марсианский год в два раза длиннее земного, зато сутки практически той же продолжительности. Марс богаче первых двух планет, имея два спутника: Фобос и Деймос, переводимые с греческого как «страх» и «ужас». Это небольшие каменные глыбы, очень похожие на астероиды.

Планеты-гиганты.

Юпитер

Самая крупная газовая планета-гигант. Будь его масса в несколько десятков раз больше, он реально смог бы стать звездой. Сутки на планете длятся около 10 часов, а год протекает за 12 земных. Юпитер, как Сатурн и Уран, имеет систему колец. Их у него четыре, но они не очень ярко выражены, из далека можно и не заметить. Зато спутников у планеты больше 60.

Сатурн

Это самая окольцованная планета, которую имеет Солнечная система. Ещё у Сатурна есть особенность, которой не имеют другие планеты. Это его плотность. Она меньше единицы, и получается, что если найти где-то огромный океан и бросить в него эту планету, то она не утонет. На данное время открыто более 60 спутников этого гиганта. Основные из них – Титан, Энцелад, Диона, Тефия. Сатурн похож на Юпитер по строению атмосферы.

Уран

Особенность этой планеты, предстающей наблюдателю в тонах сине-зелёных, в его вращении. Ось вращения планеты практически параллельна плоскости эклиптики. Говоря обыденным языком, Уран лежит на боку. Но это не помешало ему обзавестись 13 кольцами и 27 спутниками, самые известные из которых Оберон, Титания, Ариэль, Умбриэль.

Нептун

Так же, как и Уран, Нептун состоит из газа, включающего в себя воду, аммиак и метан. Последний, концентрируясь в атмосфере, придаёт планете голубой цвет. Планета имеет 5 колец и 13 спутников. Главные: Тритон, Протей, Ларисса, Нереида.

Плутон

Самая большая среди карликовых планет. Он состоит из каменистого ядра, покрытого толщей льда. Только в 2015 году до Плутона долетел космический аппарат и сделал детальные снимки. Главный его спутник — Харон.

Малые объекты

Пояс Койпера. Часть нашей планетной системы от 30 до 50 а. е. Здесь сосредоточена масса малых тел, льдов. Они состоят из метана, аммиака и воды, но есть объекты, включающие в себя горные породы и металлы.

Астероиды. Орбиты этих каменных или металлических глыб в основном находятся у плоскости эклиптики. Пути некоторых астероидов пересекаются с земной орбитой. И, хотя вероятность нежеланной встречи ничтожна мала, но… 65 миллионов лет назад она, вероятно, всё же состоялась.

По легенде, некую планету Фаэтон, мирно вращавшуюся вокруг светила, разорвал в клочья своей гравитацией Юпитер. И получился прекрасный пояс астероидов. В действительности подтверждения этому наука не даёт.

Кометы. Если перевести это слово с греческого, получится «длинноволосый». И это так. Когда ледяная странница приближается к Солнцу, она распускает длинный хвост из испаряющихся газов на сотни миллионов километров. Комета имеет и голову, состоящую из ядра и комы. Ядро – ледяная глыба из застывших газов с добавками силикатов и частиц металлов. Возможно, что присутствует и некая органика. Кома – это газопылевое окружение кометы.

Облако Оорта. Ян Оорт, ещё в 1950 году, предположил существование облака, заполненного объектами из обледеневших аммиака, метана и воды. Пока не доказано, но возможно, что облако начинается от 2 — 5 тысяч а.е., простираясь до 50 тысяч а. е. Большинство комет происходят именно из облака Оорта.

Место Земли в Солнечной системе

Более удачного положения, чем то, что занимает Земля, придумать невозможно. Участок нашей галактики довольно спокойный. Солнце обеспечивает постоянное, равномерное свечение. Оно выделяет ровно столько тепла, излучения и энергии, сколько требуется для зарождения и развития жизни. Саму же Землю словно продумали заранее. Идеальный состав атмосферы, и геологическое строение. Нужный фон радиации и температурный режим. Наличие воды с её удивительными свойствами. Присутствие Луны, именно такой массы и на таком расстоянии, как это требуется. Есть ещё очень много совпадений, имеющих решающее значение для благоприятной жизни на планете. И нарушение практически любого из них сделало бы маловероятным возникновение и существование жизни.

Стабильность системы

Обращение планет вокруг Солнца происходит в одном (прямом) направлении. Орбиты планет практически круговые, а их плоскости близки к плоскости Лапласа. Это основная плоскость Солнечной системы. Законам механики подчиняется наша жизнь, и Солнечная система не исключение. Планеты связаны друг с другом законом всемирного тяготения. Исходя из отсутствия трения в межзвёздном пространстве, можно уверенно предположить, что движение планет относительно друг друга не изменится. Во всяком случае, в ближайшие миллионолетия. Многие учёные пытались рассчитать будущее планет нашей системы. Но у всех – и даже у Эйнштейна – получалось одно: планеты солнечной системы будут стабильны всегда.

Несколько интересных фактов

• Температура солнечной короны. Температура возле Солнца больше, нежели на его поверхности. Эту загадку разгадать пока не удаётся. Возможно, проявляют действие магнитные силы атмосферы звезды.
• Атмосфера Титана. Это единственный из всех спутников планет, имеющий атмосферу. И состоит она в основном из азота. Почти как земная.
• Остается загадкой, почему активность Солнца изменяется с определенной периодичностью и временем.

Давно и успешно исследуется наша планетная система. Луна, Венера, Марс, Меркурий, Юпитер и Сатурн находятся под постоянным наблюдением. На нашем спутнике оставлены следы людей и вездеходов. По Марсу разъезжают автономные марсоходы, передавая ценную информацию. Легендарный «Вояджер» уже пролетел всю Солнечную систему, перешагнув её границы. Даже на комету удалось посадить рабочий модуль. И уже готовится пилотируемое путешествие на Марс.

Нам невероятно повезло, что мы поселились в таком месте Вселенной. Хотя, есть ли иные миры, никто ещё не доказал. Но и нашу систему прекрасных планет мы ещё так мало знаем. Вот и сейчас мы спокойны, деловиты. А, возможно, уже выпущен камушек из облака Оорта и летит точно к Юпитеру. Или, всё же, на этот раз к нам?

comments powered by HyperComments

light-science.ru

Солнечная электростанция для дома. Расчет солнечной электростанции для дома.

Солнечная система с аккумуляторами может питать много приборов при условии, что их энергопотребление не превышает количество энергии, произведенной генератором. Поэтому необходимо правильно определить мощность системы. Первый шаг в этом направлении - составление спецификации, т.е. технического описания системы.

Расчет энергопотребления

Для расчета солнечной системы, вам пригодится on-line калькулятор на нашем сайте - Расчет солнечных батарей. При проектировании домашней фотоэлектрической системы сначала нужно составить список всех электроприборов в доме, выяснить их потребляемую мощность и внести в список.

В таблице внизу даны для справки данные о средней потребляемой мощности некоторых приборов. Однако необходимо помнить, что это всего лишь приблизительные оценки. Чтобы рассчитать потребляемую мощность (E) системы с инвертором (для приборов переменного тока), нужно внести поправку (умножить среднее потребление на поправочный коэффициент, чтобы получить общую мощность). Так же для того, чтобы учесть потери в инверторе необходимо полученную мощность потребителей умножить на 1,2. Такие приборы, как холодильник, компрессор в момент пуска потребляют мощность в 5-6 раз больше паспортной, поэтому инвертор должен кратковременно выдерживать мощность в 2-3 раза выше номинальной мощности. Если потребителей с высокой мощностью достаточно много, но работают они очень редко, это может привести к тому, что у нас получится система с огромной выходной мощностью инвертора, как результат, очень дорогого. Тогда необходимо предусмотреть, чтоб не происходило одновременного включения таких приборов, это удешевит систему.

Пример:

№п/п	Нагрузка переменного тока	Ватт	Часов/день	Втч/день
1	Электрический чайник	1000	0,15	150
2	Холодильник	250	12	3 000
3	Телевизор	150	4	600
4	Освещение-экономлампы	100

alternativenergy.ru

Солнечные электростанции для дома и дачи

Солнечная электростанция для дома

Солнечная батарея – это набор фотоэлектрических элементов, которые преобразуют солнечную энергию в электрическую. Эффективность работы солнечных батарей никак не связана с температурой воздуха на улице и зависит только от интенсивности солнечного излучения. Данные устройства эффективно работают даже в самые морозные, но солнечные дни.

Принцип работы солнечной электростанции

Фотоэлектрические солнечнее элементы имеют два слоя полупроводникового материала. Один – с отрицательными, а другой – с положительными зарядами. При попадании солнечных лучей в область контакта двух проводников образуется электродвижущая сила, которая создает поток направленных заряженных частиц (электрический ток) во внешнем контуре, который также подключен к областям двух полупроводников.

Солнечные батареи могут производить электрическую энергию более 20 лет. И изнашиваются они большей частью из-за внешнего воздействия, поскольку в самой установке отсутствуют движущие элементы и какие-либо термодинамические процессы. Как показывает практика, грамотно установленная солнечная батарея будет служить бесшумным, надежным и экологически чистым источником электрической энергии на протяжении нескольких десятков лет.

Как подключить солнечные батареи?

Солнечные системы с фотоэлектрическими генераторами предполагают наличие инвертора, который устанавливается между установкой и электрической сетью и позволяет получать энергию в виде 1-фазного или 3-фазного переменного тока.

На сегодняшний день существует три способа подключения солнечных батарей и зависят они от таких факторов:- потребительские цели; - качество электросети.

Автономная солнечная система

Если нужно получить электричество в местах, удаленных от централизованного электроснабжения, потребуются аккумуляторные батареи. Аккумулируемое электричество может использоваться в дни слабого освещения и в ночное время.

Площадь фотоэлектрического поля должна быть рассчитана таким образом, чтобы полностью обеспечивать работающее энергоснабжение и подзарядку батарей.

В состав автономной солнечной системы входят:- солнечные батареи;- контроллер заряда, который предохраняет аккумуляторные батареи от перезарядки и от преизбыточной разрядки;- инвертор для преобразования постоянного электрического тока в переменный. Это позволит подключать к сети питания различное оборудование;- аккумуляторные батареи, которые обеспечат автономность от централизованной электросети.

Работа в резервном режиме

Использование солнечных батарей также целесообразно там, где есть подключение к централизованному электроснабжению. Солнечная система позволит экономить на энергии и служить своеобразным резервом в случае отключений сети.

Небольшие резервные солнечные системы позволят снабдить электричеством основные бытовые приборы: средства связи, компьютер, освещение. Для резервного снабжения электричеством холодильника и другие мощные приборы понадобится более крупная система. Мощность и площадь солнечных батарей рассчитывается в зависимости от требуемой мощности питания и от надежности центрального энергоснабжения.

Для резервной системы вам понадобятся солнечные батареи, контроллер заряда, аккумуляторы, инвертор

Резервная солнечная система зачастую используется для продажи избыточной мощности в энергосистему по «зеленому тарифу»

Избыток мощности, вырабатываемой солнечными модулями, можно продавать государству. В Украине действует закон об альтернативных источниках энергии, позволяющий обычным гражданам продавать энергию, вырабатываемую с помощью возобновляемых источников, по зеленому тарифу, подробно об этом в постановлении НКРЭ № 28 от 16.01.2014

Данный метод требует определенных усилий и вложений, но уже многие воспользовались этим и получают не только бесплатное электричество, но и материальную выгоду

Для такой системы вам понадобятся:

• солнечные батареи;
• инвертор;
• специальный интерфейс для связи с сетью, он позволяет следить за показателями качества производимой электрической энергии, установленными энергетической компанией, которая будет покупать электричество;
• счетчик для работы в двух направлениях, который бы фиксировал получаемое и отдаваемое электричество.

Особенности монтажа солнечной системы

Эффективность работы солнечных батарей зависит от множества разных факторов. Некоторые из них нам неподвластны, но существуют такие, которые на которые мы можем повлиять - с целью повысить производительность системы. К ним относятся наклон и ориентация установки.

Наклон Угол наклона считается между солнечной батареей и линией горизонтали. Если батареи устанавливаются на скатной кровле, угол наклона задается скатом. Как показывает практика, наибольшее количество солнечной энергии батарея воспринимает в том случае, если ее плоскость направлена под прямым углом к освещению. Но следует принимать во внимание тот факт, что угол освещения меняется в зависимости от суток дня и времени года, поэтому батареи следует располагать таким образом, чтобы они воспринимали максимальное количество солнечной энергии в период ее наибольшего поступления.

Избегать теней При установке солнечных батарей необходимо минимизировать воздействие теней от стоящих рядом деревьев, домов и др.

Конструкция Конструкция для поддержания солнечных панелей должна быть максимально надежной, ведь она не только поддерживает оптимальный угол наклона, но и должна выдержать различные неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Способы установки солнечных электростанций:

• Установка на скатную кровлю под любым углом.
• Монтаж на плоскую кровлю в горизонтальном положении.
• Установка батарей на свободностоящую опорную конструкцию.

В последнее время солнечные системы становятся удачным конструктивным дополнением здания, его архитектурной составной. В данном случае требуется разработка специальных конструкций.

Если вы решили установить солнечную систему в Николаевской области, вы можете смело обращаться за помощью к специалистам ЧП «Бурвод». Мы знаем, как создать и правильно установить максимально эффективную солнечную систему в нашем регионе и даем гарантию на свои услуги.

С нашей помощью вы не только сможете экономить на постоянно дорожающей электроэнергии, но и неплохо зарабатывать, продавая электричество государству.

Звоните по телефонам: 0512 581209, 0677282734, 0679029730, и мы ответим на любой ваш вопрос

burvod.net

Солнечная электростанция своими руками. Подбор компонентов.

Попытаемся понять подход к выбору автономной солнечной системы, какие факторы имеют большее, а какие меньшее значение.

Прежде всего, надо определить, сколько энергии вам понадобится в месяц, и, чтобы стоимость солнечной электростанции не стала фантастически высокой, по мере возможности уменьшить потребности. Затем необходимо определить, сколько солнечной энергии можно получить в той местности, где будет работать солнечная установка. Примерные данные приводятся в метеорологических справочниках, кое-какую информацию по солнечной инсоляции можно найти в Интернете. Обычно уровень солнечной инсоляции выражается в Ваттах/м2 с разбивкой по месяцам. Причём сезонные колебания могут быть очень значительными.

 

Солнечные электростанции. Схема электроснабжения дома от солнечных батарей

   

Как выбирать солнечную батарею?

Если предполагается использовать солнечную электростанцию круглогодично, расчёт надо производить по месяцам с наихудшими параметрами по инсоляции (конечно, если предполагается использовать только солнечную энергию). КПД солнечных батарей для расчётов надо принимать не выше 14% (а лучше 12%), т.к., несмотря на КПД элементов 16 или даже 17 % (а чаще используются элементы с КПД 14-15%), часть излучения отразится от поверхности стекла закрывающего элементы (даже если используется антибликовое стекло), часть излучения погасится в толщине стекла, т.к. не вся поверхность солнечной батареи закрыта кремниевыми пластинами (между ними есть зазоры 2-3 мм). Кроме этого некоторые элементы имеют обрезанные углы, что также уменьшает полезную площадь. Некоторые изготовители приводят примерную выработку энергии в месяц при разных уровнях солнечного излучения.

Карта инсоляции России. Продолжительность солнечного сияния.

Теперь, чтобы определить количество солнечных батарей, необходимо разделить желаемую потребность в энергии на возможную выработку энергии одной батареей в те месяцы, когда будет использоваться солнечная электростанция. Естественно, расчёт ведется по самым наихудшим параметрам по инсоляции.

Например, установка будет эксплуатироваться круглогодично, потребность в энергии 100 кВт час/месяц, одна батарея из выбранных вами произведёт в декабре не более 2 кВт-час энергии, 100 : 2 = 50 батарей. При тех же условиях, но неизвестной производительности батареи, а известной её площади 0,7 м², определяем, что за месяц будет произведено примерно 20 х 0,7 х 0,12(КПД) = 1,68 кВт-час энергии (инсоляция в декабре составляет примерно 20 кВт-час/м²). Для определения количества солнечных батарей необходимо разделить желаемое количество энергии на выработку одной батареи: 100 : 1,68 =59,5 шт., округляем в большую сторону 60 шт.

Следует отметить, что все эти расчёты носят приблизительный, ориентировочный характер, т.к. количество солнечных дней может сильно отличаться в разные годы. Всегда надо учитывать, что запас только улучшает параметры системы.

Увеличение производительности солнечных батарей – это отдельная большая тема. Можно отметить только несколько способов увеличения производительности:

Выбор оптимального угла установки. Желательно, чтобы поверхность солнечной батареи располагалась перпендикулярно к лучам солнца, с максимальным отклонением в ту или иную сторону на не более, чем 15°. В связи с тем, что солнце в течении года постоянно меняет высоту над горизонтом, желательно устанавливать солнечные батареи под тем углом, который обеспечивает максимальный выигрыш по производительности в нужное время. Например, если предполагается использовать солнечную электростанцию круглогодично, то батареи устанавливают под углом + 15° к широте местности, а если только в летние месяцы, то под углом – 15° от широты местности.

Поворот солнечной батареи вслед за солнцем в течение дня(применим только для небольших систем), таким образом можно увеличить выработку энергии вплоть до 50% от выработки в стационарном положении.

Применение контроллера заряда с функцией ОТММ (Отслеживания Точки Максимальной Мощности, по-английски MPPT (Maximum Power Point Tracking)). Такой контроллер при наличии достаточной освещённости не препятствует поступлению энергии от солнечных батарей на аккумуляторы, а при недостатке освещённости накапливает энергию и подаёт её на аккумулятор порциями с оптимальными значениями тока и напряжения.

Но, конечно, если с таким трудом полученную энергию расходовать не экономно, то все ухищрения по получению дополнительной энергии пропадут впустую. Наибольший выигрыш в автономных системах электроснабжения можно получить, экономя энергию. Замена ламп накаливания на люминесцентные или компактные люминесцентные (энергосберегающие), а там где надо получать большие световые потоки (освещение территорий, торговых залов и т.д.), на металлогалогеновые даёт снижение затрат на освещение примерно в 4-5 раз. Применение бытовой техники с индексом энергопотребления «А» или «А+» даёт ещё более значительный выигрыш. Вообще, вопрос энергосбережения, в условиях значительного роста цен на энергоносители приобретает первостепенное значение.

Немного коснёмся принципов конструирования систем автономного электроснабжения на солнечных батареях. Мы уже пробовали рассчитать необходимое количество солнечных батарей, теперь перейдём к остальным компонентам системы. Энергия, полученная от солнечных батарей, направляется на зарядку аккумуляторов. Это необходимо по двум причинам:

- сглаживание неравномерности поступления энергии, например, в облачную погоду;

- реализация потребности в электроэнергии тогда, когда нет солнечного излучения (ночью и в пасмурные дни).

Для подбора количества и типа аккумуляторов также используются два параметра: конструкция инвертора (напряжение на низкой стороне) и ток зарядки, который может поступать от нескольких источников и не должен превышать 10 % от номинальной ёмкости для кислотных аккумуляторов и 25-30% от номинальной ёмкости для щелочных. Если в инверторе имеется зарядное устройство от сети, то оно должно автоматически регулировать зарядный ток в зависимости от степени заряда аккумуляторов. Кроме этого, особенно если подзарядка от существующей сети отсутствует, необходимо, чтобы аккумуляторы не боялись сульфатации пластин, иначе подзарядка маленьким током, который часто бывает в не очень ясную погоду, быстро выведет аккумуляторы из строя.

К необходимым свойствам аккумуляторов, применяемых в солнечных электростанциях, добавим и низкий уровень саморазряда (иногда изготовители указывают эту отличительную черту). Обычный кислотный аккумулятор требует подзарядки не реже чем один раз в шесть месяцев, иначе выходит из строя. Через год после начала эксплуатации уровень саморазряда обычного кислотного аккумулятора достигает 1,5% в день от его номинальной ёмкости. Поэтому к аккумуляторам, применяемым в солнечных системах, предъявляются специфические требования.

Теперь перейдём к инверторам. Вообще, идеальной конструкцией солнечной электростанции следует считать ту, где разные группы нагрузок получают питание от разных инверторов, и количество и мощность инверторов соответствует количеству и мощности автоматических выключателей в распределительном щитке. Эти параметры выбираются при конструировании домашней электросети. Например, в распределительном щитке - 4 автомата на 16 А (максимально допустимая нагрузка на бытовые сети: розетки и освещение) и 2 автомата на 25 А (для питания силовой техники). Идеальным считаем применение 4 инверторов мощностью 16А х 220В=3520 Ватт и двух инверторов мощностью 25А х 220В=5500 Ватт. Причём питание эти инверторы могут получать от одной группы аккумуляторов, заряжаемых одной группой солнечных батарей.

Обычно изготовители указывают не мощность в Ваттах, а пиковую мощность в вольт-амперах, т.к. этот параметр выше по значению примерно на 20-30%. Многие фирмы выпускают инверторы с самыми различными свойствами. Они могут отличаться формой выходного сигнала (наиболее простые и дешёвые на выходе дают прямоугольный сигнал, так называемый «меандр», изготовители которого, правда, чаще называют его: модифицированной синусоидой, имитированной синусоидой, псевдо синусоидой, квазисинусоидой и т.д.), способом компенсации нагрузок (за счёт сохранения амплитуды напряжения или площади кривой), применяемым схемным решением (одно или два преобразования напряжения, импульсным или аналоговым преобразованием сигнала).

Некоторые инверторы имеют встроенное зарядное устройство от существующей сети, другие могут осуществлять подпитку сети и направлять энергию, полученную от солнца, в сеть. Вообще, конструкция инвертора может быть самой разнообразной.

Но в целом качественный инвертор должен выдавать чистый синусоидальный сигнал с искажениями меньше 3 %, не менять значение амплитуды напряжения при подключении нагрузки более 10 %, осуществлять двойное преобразование (первое - постоянного тока, второе – переменного), иметь аналоговую часть вторичного преобразования с качественным трансформатором, иметь значительный запас по перегрузке и набор защитных функций от короткого замыкания в нагрузке, от неправильного подсоединения к аккумуляторам, от перегрузки, от неисправности аккумуляторов, не допускать глубокого разряда аккумуляторов. Все остальные функции могут быть, а могут и отсутствовать. Иногда лишние сервисные функции затрудняют пользование подобным прибором, пользователь должен в идеале включить прибор и забыть об его существовании.

Ещё один достаточно важный вопрос, на который необходимо обратить внимание при выборе солнечных систем, вопрос запаса параметров. При использовании солнечной энергии мы применяем непредсказуемые природные явления. Поэтому для обеспечения стабильности электроснабжения необходимо иметь запас по источникам энергии (солнечным батареям), по хранилищам энергии (аккумуляторам) и по преобразователям энергии (инверторам). Естественно, подходить к вопросу избыточности надо разумно. Иногда бывает лучше и дешевле применять гибридную схему электроснабжения с применением других источников энергии: разного рода генераторов, существующего подключения к электросети и т.д.

В заключение можно сделать вывод, что в условиях, когда традиционные энергоносители дорожают, а на горизонте истощение природных ресурсов, обоснованность и необходимость применения альтернативных источников электроснабжения возрастает многократно.

Так же Вы можете приобрести готовые комплекты солнечных электростанций.

www.solarroof.ru

Солнечные системы (батареи) для дома

Приветствую тебя, дорогой посетитель блога «Строим дом». Продолжим обсуждать автономные солнечные системы, и в этой статье предлагаю рассмотреть эффективность работы солнечных панелей.

Для большей наглядности я хочу взять отдельный дом, возведенный еще лет пять назад в Московской области. Это капитальное строение «на пять с плюсом» прошло испытание частыми сменами температуры в межсезонье и морозными зимами. Но главное о чем пойдет речь — хозяева сумели по достоинству оценить сравнительно непривычный для этого региона принцип электро-обеспечения дома – за счет работы солнечных батарей. Давайте посмотрим что у них получилось.

Единая система из солнечных батарей + ветрогенератор

Практически вся площадь крыши дома покрыта солнечными панелями

Электричество от солнечных батарей

Сосредоточиться на альтернативном виде электроэнергии хозяева решили не ради экспериментов, а просто потому, что традиционное энергообеспечение в этом живописном уголке хотя и есть, но испытывает проблемы, а газа нет даже в перспективе. Возиться с печью, заготавливать дрова и растапливать — у них не было никакого желания, да и времени. Что делать в этом случае?

Установка солнечных панелей

Поэтому при разработке проекта дома пришли к тому, что его жизненные функции будут базироваться на солнечных батареях. Для этого при планировке строения, для вспомогательного оборудования, солнечных батарей и теплового насоса, (обратите внимание на этот ключевой момент, т.к. тепловые насосы потребляют в разы меньше электроэнергии, нежели обычные тэновые обогреватели), была отдана целая комната.

Дом был развернут таким образом, чтобы поступление солнечных лучей на модули, размещенные на крыше, было предельным (максимальная инсоляция). Кроме этого, расчет наклона и размера кровли дома отвечал всем требованиям по установке солнечных панелей.

На заметку: в идеале было бы хорошо установить солнечные батареи на специальном поворотном механизме автоматического слежения за солнцем, правда нужно учесть, что это приводит к удорожанию системы.

Но в этом случае нельзя было подчинять все только техническим требованиям, обусловленным особенностями работы солнечных батарей. Некоторые пожелания имелись и у самих хозяев дома. Они желали иметь просторную кухню со столовой и свободную сауну с подогревом. Для соблюдения всех представляемых условий подходил только один материал – клееный брус. Он дает возможность для воплощения любых архитектурных решений и почти не предрасположен к деформированию, давая лишь минимальную усадку.

Кстати сейчас выпускают и такие гибкие солнечные панели как на фото ниже. Похоже прямо как на отделочный материал.

Укладка гибких солнечных панелей

Принцип действия солнечных батарей

1. Солнечные модули трансформируют солнечную энергию в постоянный ток при помощи полупроводника кремния, а инвертор из постоянного, преобразует ток в переменный. Обретаемую энергию можно использовать и напрямую – разными нагрузками постоянного тока.

2. Контроллер – основный элемент контроля и управления всей системой электрообеспечения. Главная его задача – зарядить аккумуляторы полностью, не допуская перегрузок или обратного тока в ночное время суток. Он же обеспечивает полную безопасность и работу всей системы электроснабжения на солнечных панелях.

Аккумуляторы, контролер, инвертор в сборе

3. Инвертор – преобразует напряжение постоянного тока от солнечных батарей, аккумуляторов, топливных и других генераторов в напряжение 220 вольт, 50 герц.

4. Аккумуляторы – накопители электроэнергии.

В этом вариенте в схему включен дизель-генератор, как резервный, дополнительный источник энергии

Инженерные системы

В доме устроено оборудование, необходимое для комфортабельных условий жизни – кухонная техника, посудомоечная и стиральная машины, подсоединен колодезный насос. Жизнедеятельность всей этой техники, включая освещение по всему дому, осуществляется посредством солнечных батарей. И только система отопления «поручена» тепловому насосу. Обогрев второго этажа обеспечивают конвекторы, первый этаж оснащен теплыми водяными полами. При этом к магистральным сетям подключен только тепловой насос, расходующий 1,5-2 кВт электроэнергии.

В итоге дом способен существовать фактически автономно с одним незначительным исключением. Для этого в систему внесены новейшие технические разработки.

В принципе и тепловой насос можно было бы полностью обеспечить электроэнергией от солнечных батарей, потребляет он все же гораздо меньше обычных электрических обогревателей. Но для этого бы пришлось сумму вложений в солнечную электростанцию, увеличить примерно вдвое.

Схема электростанции на солнечных батареях

В наше время широкое применение нашли фотоэлектрические модули, производимые с применением микро-кремниевой пленки и прозрачной пленки амфорного кремния. Они наносятся на стеклянное основание солнечной панели. Микро-прозрачная пленка преобразует в электрическую энергию невидимую инфракрасную часть спектра солнца, а слой амфорного кремния – видимую. Эти модули могут преобразовывать солнечную энергию в электрическую, хоть в плохую погоду, хоть при недостаточной освещенности, как при жарком климате, так и при рассеянном свете. Очень выгодны для территорий с небольшим количеством солнечных дней в году и регионов со слабой активностью солнца. Могут использоваться и на северной, и на теневой сторонах дома. Срок эксплуатации их в среднем – 10-15 лет.

Нельзя не упомянуть преимуществах солнечных панелей с применением кремния.

• Доступная цена. Производственные затраты на электроэнергию по этой технологии заметно упали и продолжают снижаться, благодаря научным исследованиям и инвестициям.
• Широкое применение. В добавок к традиционной установке на крыше фотоэлектрические модули могут использоваться для отделки фасадов здания в качестве отдельных элементов, архитектурных решений и композиций, что до этого считалось невозможным. Тем более, что эти модули можно устанавливать, как на кровельный материал, так и вместо него.
• Работа без дефектов. Производственный процесс – достаточно прост, поэтому в этой продукции гораздо меньше дефектов по сравнению с обычными солнечными модулями, при производстве которых используется пайка.
• Независимы к погодным условиям. Модули отлично работают при разных погодных условиях, потому как они производятся из специальных материалов, имеющих длительный срок службы.
• Превосходная работа даже при слабой солнечной активности. При рассеянных солнечных лучах эффективность фотоэлектрических модулей выше, чем у поликристаллических, не говоря уже о монокристаллических кремниевых панелях.

Эффективность солнечных панелей, расчет модулей

Для эффективности солнечных панелей необходимо протянуть силовые кабели, соединяющие фотоэлектрические модули, устроенные на крыше, с системой обслуживания, в которую входят – инвертор (преобразователь напряжения), контроллер зарядки батарей и аккумуляторные батареи, которые расположены в специальной комнате.

Автономная солнечная электростанция в доме

От количества электроприборов в доме можно вычислить нужное количество фотоэлектрических модулей. За основу берется среднесуточное энергопотребление электроэнергии в кВт/ч. Для высчитывания числа фотоэлектрических модулей нужно знать точное энергопотребление объекта, мощность модуля (P max) и коэффициент инсоляции данной местности (это мера энергии солнечного излучения, взятого с данной площади земной поверхности в данное время). Он квалифицирует эффективность работы солнца в установленное время года. Коэффициент инсоляции высчитывается на основании статистических наблюдений с учетом сезонной продолжительности светового дня и количества пасмурных и солнечных дней.

Эти данные можно всегда добыть в интернете либо в специальных изданиях, публикующих карты солнечной инсоляции. К слову, в средней полосе России, где возвели этот дом, коэффициент солнечной инсоляции с мая до октября – равен 5 часам солнечной активности в день. Если дом рассчитывался на круглогодичное проживание, как в этом случае, то количество фотоэлектрических модулей высчитывается исходя из отрицательных погодных условий, то есть периода времени с низким сезонным коэффициентом инсоляции. За период с ноября по май он равен 3. Значит с учетом всех вышеизложенных параметров для полного обеспечения электроэнергией этого дома понадобится 32 панели стандартного размера – 110 х 140 мм.

Модули устанавливаются на кровлю при помощи специальных алюминиевых креплений. Они универсальны и годятся для установки модулей не только на крыше, но и для горизонтальных поверхностей, а обслуживающие их систему – инверторы, контроллеры и аккумуляторы располагают внутри дома.

Но конечно, с солнечными панелями не все так радужно как может показаться на первый взгляд. Т.е. обеспечить то электроэнергией можно любой дом, но для того чтобы получить круглогодичное нормальное функционирование всех электроприборов среднего частного дома, нужно хорошо продумать всю систему, и хорошо вложиться. Не стоит витать в иллюзиях, и если вам рассказывают о том что за 300-400 т.р. (примерно), можно установить солнечные батареи и от этого будет работать весь набор современной техники среднего дома, то это байки из склепа для наивных, с сокрытием многих нюансов. Нормальная инсоляция бывает не круглый год (не на экваторе живем), бывает много пасмурных дней, а значит для стабильного электроснабжения недостаточно взять, и просто установить солнечные батареи на крыше. И нужно приходить к особым решениям — например сооружать поворотное устройство которое будет автоматически отслеживать солнце, добавлять в цепь дизельгенератор, или, если есть желание использовать на 100% силу природы — ветрогенератор. И все это нужно суметь правильно рассчитать и устроить.

В заключении, перед тем как перейти к другому оборудованию автономных солнечных электростанций, интересно ваше мнение насчет остальных альтернативных источников электроэнергии. Понятно, что если вы зашли на эту страницу, то вас интересует именно солнечная энергия, но может вы еще подумаете, и решите собрать скажем ветрогенератор, или что-то другое, более интересное.

Anonymous Vote

Sign in with Wordpress

Оборудование автономных солнечных систем

Автономное электроснабжение теплового насоса от солнечных батарей – аккумуляторы устроенные на мобильной подставке, сверху – инвертор на 3 кВт. Система электроснабжения дома на 6 кВт с аккумуляторами, предназначенными на круглосуточный режим работы в автономном режиме.

Еще одним элементом обслуживания самодостаточного дома является система бесперебойного питания (СБП). Она оберегает жителей дома от таких неприятностей как отключение электричества. Такая система удобна еще тем, что при имеющейся внешней электросети она, с одной стороны, пропускает напряжение к нагрузке, а с другой – ее зарядное устройство одновременно заряжает блок аккумуляторов.

При отключении питания от электросети СБП переключается на работу от аккумуляторов и тут же преобразует их постоянное напряжение в переменное – 220 В / 50 Гц. Тем самым обеспечивает бесперебойную работу всех электроприборов. Так, что система бесперебойного питания снабжает не только режимы аварийного и резервного электроснабжения, но и автономный режим работы.

Так, что при желании электрифицировать дом можно хоть на краю света. Осталось этот дом только газифицировать собственным экологически чистым биогазом.

odnastroyka.ru

Солнечные батареи для отопления частного дома и дачи

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 отопления дома, 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.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Из чего состоит система солнечных батарей для дома

Солнечные системы 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 отопительной системе;
• бак для водонагрева 500-1000 литров;
• электротен.

Схема конструкции гелиосистемы

От комплектации зависит стоимость всей системы.

Вернуться к оглавлению

Типы солнечных систем

Плюсы батареи:

1. В солнечный день КПД выше, чем у панелей кристаллического типа.
2. Может вырабатывать электроэнергию в облачный день.
3. 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.

Вернуться к оглавлению

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:

1. Не все дни в месяце солнечные. Для правильного расчёта проводят исследование по прогнозам и вычислить, сколько пасмурных дней выходит за 30 дней. Высчитав количество пасмурных дней из цифры 210 вычитается производство энергии за день. Допустим, 4 дня. Получится 186 кВт/ч.
2. Также весна и осень, когда идут дожди, световой день короче. Поэтому количество батарей увеличивают на 30-50%.

   Классификация солнечных панелей

3. Потеря электроэнергии, уходящая на АКБ и преобразователь.
4. Зимой батареи практически не работают, поэтому на это время устанавливают альтернативу.

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 %.

Вернуться к оглавлению

Установка солнечных батарей на крышу дома: какие факторы нужно учесть

Монтаж солнечных батарей производят двумя методами:

• с полной переделкой кровли;
• частичная замена кровли на солнечные панели.

Батарею устанавливают на южной стороне крыши. Чем больше солнечных лучей попадает на панели, тем эффективнее они работают. Панели крепятся на основание крыши, поэтому оно должно быть прочным. Батареи монтируют под уклоном в 45 º.

Возможные углы монтажа солнечных панелей

При монтаже солнечной батареи для дома своими руками учитывают следующее:

Схема размещения панелей на крыше

Если после проведенных расчетов остались сомнения, тогда обратитесь к специалисту. Он сделает правильные вычисления и даст рекомендации по выбору панелей и их установке. Смотрите в видео обзор процесса монтажа солнечных панелей на крышу дома.

Правила монтажа солнечных батарей на крышу дома

Установка солнечных батарей для дома на двускатную крышу проста – она под наклоном, а вот с плоской крышей возникают затруднения. Когда панели устанавливаются под наклоном, остаётся зазор. Это будет неудобно при обслуживании панелей, потому что туда будет постоянно попадать пыль и осенняя листва. Для обхода этой проблемы зазор закрывается прозрачным пластиком.

Конструкция каркаса для установки панелей на здании

На тёмную крышу панели не устанавливаются. При перегреве их эффективность снижается. В этом случае делают частичный или полный демонтаж кровли.

Чертеж каркаса рамы для установки батарейВернуться к оглавлению

Обслуживание системы солнечных панелей

Чистые панели – залог хорошей работы. На них не должно быть снега, слоя пыли и грязи после дождя, следов от птиц. Все эти загрязнения сокращают работу системы на 7 %, что является существенным.Ухаживают за панелями регулярно. Поливание чистой водой 4 раза в год. Чистая вода смоет осевшую пыль и скопившуюся грязь. Зимой очищают батареи от снега, а осенью от листвы.А также следят за контактами панелей. При выходе из строя хотя бы одного контакта его ремонтируют. Обслуживание аккумуляторов требует от себя постоянной проверки заряда. Не допускают разрядки аккумулятора. При постоянных скачках заряд-разрядка внутри батареи рассыпаются пластины. А также время от времени проверяют количество жидкости внутри.При выборе солнечных батарей учитывается много факторов, влияющих на работу системы. При нахождении проблемы, требуется сразу же найти решение. Иначе, после покупки это выливается в серьезную и нерешаемую проблему. Автономный дом на солнечных батареях — выгодная позиция со стороны экономии.

proekt-sam.ru

---

• 
  J422 электроды
• 
  Шлифовальная ручная машинка
• 
  Рубка дров
• 
  Калькулятор уклона
• 
  Пила как выглядит
• 
  Шлифовальная машинка ручная
• 
  Солигаличский известковый комбинат
• 
  Инфракрасная саморегулирующаяся пленка
• 
  Гаражи юзао
• 
  Как сделать столик детский своими руками
• 
  Врезка мойки