Солнечная электростанция на дом площадью 200 м² своими руками — Техника на vc.ru

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не два-три часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно.

{«id»:75752,»url»:»https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»title»:»\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»services»:{«facebook»:{«url»:»https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»short_name»:»FB»,»title»:»Facebook»,»width»:600,»height»:450},»vkontakte»:{«url»:»https:\/\/vk.com\/share.php?url=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&title=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»short_name»:»VK»,»title»:»\u0412\u041a\u043e\u043d\u0442\u0430\u043a\u0442\u0435″,»width»:600,»height»:450},»twitter»:{«url»:»https:\/\/twitter.com\/intent\/tweet?url=https:\/\/vc.

ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&text=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»short_name»:»TW»,»title»:»Twitter»,»width»:600,»height»:450},»telegram»:{«url»:»tg:\/\/msg_url?url=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&text=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»short_name»:»TG»,»title»:»Telegram»,»width»:600,»height»:450},»odnoklassniki»:{«url»:»http:\/\/connect.ok.ru\/dk?st.cmd=WidgetSharePreview&service=odnoklassniki&st.shareUrl=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»short_name»:»OK»,»title»:»\u041e\u0434\u043d\u043e\u043a\u043b\u0430\u0441\u0441\u043d\u0438\u043a\u0438″,»width»:600,»height»:450},»email»:{«url»:»mailto:?subject=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438&body=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»short_name»:»Email»,»title»:»\u041e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0447\u0442\u0443″,»width»:600,»height»:450}},»isFavorited»:false}

77 677 просмотров

Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своём примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома.

Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв, может посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я всё это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м² подключён к электросетям. Трёхфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее.

Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение шесть дней подряд на период от двух до восьми часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус — после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку.

Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги.

Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому, что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительстве солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены за деревом — так свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности.

То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моём доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счёту, их всего три, но бывают вариации. Расположу по росту стоимости каждой системы.

Сетевая солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220 В или 380 В в доме и потребляется домашними энергосистемами.

Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества.

Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счётчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счётчик посчитает как потреблённую, и за неё ещё придётся заплатить.

Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанций. Состоит из четырёх элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор.

Основа всего — гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергию подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритизации потребляемой энергии.

В идеале дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при её недостатке — добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасённой в аккумуляторах.

Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная солнечная электростанция — этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше четырёх стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена гидроэлектростанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен — в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ.

Такая электростанция легко трансформируется в гибридную при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного — это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети.

При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту.

Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечных электростанциях, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут вопросы.

Солнечный контроллер — это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12 В. И АКБ изготавливаются кратно 12 В, так уж повелось.

Простые системы на 1–2 кВт мощности работают от 12 В. Производительные системы на 2–3 кВт уже функционируют от 24 В, а мощные системы на 4–5 кВт и более работают на 48 В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим, у нас есть система на 48 В и солнечные панели на 36 В (панель собрана кратно 3 х 12 В). Как получить искомые 48 В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48 В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой.

Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передаёт в АКБ. Это упрощённо.

Есть контроллеры, которые могут со 150–200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи, и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ — широтно-импульсная модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности).

Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT-контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно большим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус.

Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели.

Но и это не всё. Каждая солнечная батарея — это четырёхслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-плёнка, солнечный элемент, герметизирующая плёнка. И вот тут каждый этап крайне важен.

Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии.

От прозрачности EVA-плёнки зависит, сколько энергии попадёт на элемент и сколько энергии выработает панель. Если плёнка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадёт.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте элемент будет греться и быстрее выйдет из строя.

Ну и финишная плёнка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей очень быстро на элементы попадёт влага, начнётся коррозия, и панель выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны — это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику.

А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний.

Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория — это Калифорнийская энергетическая комиссия, а вторая лаборатория европейская — TUV.

Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам.

Цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до восьми часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети.

При этом основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник.

Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск, отталкиваясь от солнечных батарей.

Один из солидных брендов — TopRay Solar. О нём есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует, и далеко не на последних местах, то есть можно брать.

Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство — вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчёт резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности.

Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300–350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт⋅ч в месяц.

Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнёшь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.

Не буду томить, остановился я на более дешёвой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

Дополнительно мне предложили купить профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить.

Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме — именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5 кВт + 5 кВт = 10 кВт на фазу. Или можно сделать трёхфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим.

Инвертор высокочастотный, а потому достаточно лёгкий (около 15 кг) и занимает немного места — легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить ещё столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше — максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол — это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100 А⋅ч 48 В, то есть запасено 4,8 кВт⋅ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM, лучше не насиловать.

Итак, у меня есть половина ёмкости, а это 2,4 кВт⋅ч, то есть около восьми часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем, и ещё останется половина ёмкости АКБ на аварийный режим.

Утром уже встанет солнце и начнёт заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить ещё аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало, и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня около 25–30 метров, и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 мм², так как по ним будет передаваться напряжение до 100 В и ток 25–30 А.

Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями.

Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30 мм болтов, они — своеобразный «крючок» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по три панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115 В без нагрузки и снизить ток, а значит, можно выбрать провода меньшего сечения.

Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения — называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надёжный контакт и быстрое замыкание и размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение, и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм².

Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально — в инверторе установлены довольно ёмкие конденсаторы, и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам.

Максимальная мощность инвертора — 5000 Вт, а значит, ток, который может проходить по проводу от АКБ, будет составлять 100–110 А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам.

Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора.

Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя — и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция, и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм. После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500–2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400–2100 Вт.

Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днём: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга.

На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии — эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, чтобы взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power).

То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счёт солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии, и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живём, как прежде, пока соседи ходят за водой с вёдрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов все следы просто смывались бы дождями.

Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.

2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более инвертор включает вентиляторы активнее, и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.

3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение и отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищённому 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы вроде Gmail или Mail.ru работают по защищённому порту 465. То есть сейчас фактически оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило.

Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие числа выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS, зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать, — это приятно.

А когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги.

В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция — это игрушка.

как сделать солнечную батарею в домашних условиях + видео

Сегодня всё больше людей задумывается об альтернативном получении энергии. Солнечная панель – одно из таких устройств. Это комплект батареек для преобразования энергии солнца в электричество. Как и другие альтернативные источники, такое устройство является дорогим удовольствием. Однако монтаж батареи можно удешевить, если сделать прибор своими силами. Статья расскажет и покажет с помощью видео, как сконструировать собственными руками панель для получения солнечной энергии в домашних или иных условиях.

Принцип работы солнечной батареи

Солнце – бесплатный источник энергии. Нужно только научиться правильно ее добывать. В безоблачный день небесное светило «заряжает» землю примерно 1000 Вт на 1 кв. м. Этого хватило бы, чтобы обеспечить бытовые потребности жителей планеты. Но пока устройство для получения такой энергии не очень доступно широким слоям населения.

Солнечная панель представляет собой набор фотоэлектрических элементов. По сути, они являются полупроводниками, чаще всего — из кремния. Свет попадает на солнечный элемент и частично поглощается им. Энергия освобождает электроны. Присутствующее в фотоэлементе электрическое поле направляет электроны – а это уже ток. Солнечные элементы модуля соединены между собой и выведены на металлический контакт, с помощью которого полученная энергия снимается для внешнего использования.

Для создания солнечной батареи в домашних условиях нужно позаботиться о реализации таких тезисов:

1. Сконструировать модуль, который будет принимать и преобразовывать энергию с минимальными затратами.
2. Обеспечить максимально возможную мощность (читай – эффективность) источника питания.

Солнечная батарея на крыше дома

Для сборки солнечной панели вам понадобятся:

• фотоэлементы;
• стекло или оргстекло;
• фанера, ДСП или алюминиевый уголок;
• герметик;
• паяльник небольшой мощности;
• шины для пайки, флюс, олово;
• мультиметр.

Где взять солнечные элементы

Фотоэлемент – ключевая деталь будущей солнечной батареи. Их поиск и покупка по адекватной стоимости – основная сложность в конструировании солнечной батареи. Существует несколько доступных вариантов:

1. Извлечь полупроводниковые кристаллы из диодов и транзисторов, которые можно найти в старых радиоприемниках и телевизорах.
2. Купить на eBay или AliExpress.
3. Купить в отечественных магазинах, которые чаще всего просто перепродают товар из AliExpress и eBay.

Солнечные элементы

Первый способ может вообще не потребовать финансовых затрат, однако для более-менее мощной батареи нужно найти не один десяток диодов. Во втором варианте обязательно учтите стоимость доставки, которая может обойтись в несколько десятков долларов. Кроме того, чтобы совершать покупки в иностранных интернет-магазинах, нужно пройти процедуры регистрации и привязки банковской карты. Однако по отзывам, так всё равно обойдется дешевле, чем заказать батарею по месту (третий вариант).

Совет. В интернет-магазинах часто продаются целиком рабочие фотоэлектрические преобразователи, которые в процессе производства были отбракованы (т.н. B-тип). Стоимость их на порядок ниже, а эффективность такая же. Для сборки домашней солнечной панели сгодятся и разбитые элементы.

Прежде чем начать поиск солнечных элементов, определитесь с задачами, которые поставите перед батареей. Далее высчитайте необходимую мощность. Для этого сложите нагрузку приборов, которые запитаете от солнечной панели. Под эту величину и набирайте элементы.

Разновидности солнечных элементов

Фотоэлектрические преобразователи – это небольшие панельки со стороной от 38 до 156 мм. Для более-менее нормальной мощности вам понадобится не менее 35-50 элементов. Они могут быть как с припаянными проводниками, так и без них. Второй случай доставит больше хлопот с паяльником.

Панели очень хрупкие. Продавцы придумывают разные способы уберечь их от трещин и царапин во время доставки. Но даже такие меры не всегда спасают элементы. В процессе работы шанс повредить элементы еще больше: если их согнуть, они могут лопнуть, если сложить стопкой – поцарапать одна другую. Незначительные сколы не сильно повлияют на мощность.

На рынке есть два самых популярных типа фотоэлементов:

• поликристаллические;
• монокристаллические.

Поликристаллические имеют срок эксплуатации порядка 20 лет. Они достаточно эффективны в сложных погодных условиях. КПД – 7-9%. Монокристаллические преобразователи более долговечны (около 30 лет) и имеют больший КПД (13%). Однако они слишком чувствительны к плохой погоде: если солнце закрыто облаками или лучи падают не под прямым углом, эффективность существенно падает.

Виды солнечных элементов

Выбор каркаса и пайка элементов

Солнечная батарея представляет собой неглубокий короб. Лучше всего в домашней обстановке – фанерный или из ДСП, но можно и алюминиевый уголок. Он одновременно будет опорой и защитой для элементов. Для этих целей подойдёт, например, фанера 9,5 мм. Главное, чтобы бортик не затенял элементы. Можно для надёжности разделить им панель на две части.

Фотоэлектрические преобразователи обычно располагают на оргстекле или другой поверхности. Важно, чтобы она не пропускала ИК-спектр. Это необходимо для того, чтобы не нагревались сами фотоэлементы. Стекло, перед тем как расположить на нём преобразователи, нужно обезжирить. Паять можно до укладывания фотоэлементов или после.

Процесс пайки выглядит так:

1. На проводники, которые будут паяться, предварительно нанесите флюс и припой.
2. Солнечные элементы расположите на поверхности, оставляя зазор между ними около 5 мм.
3. Припаяйте крайние детали к шинам — это более широкие проводники (они обычно присутствуют в наборах с фотоэлементами).
4. Выведите «-» и «+». У большинства элементов лицевая сторона — это отрицательный полюс, а обратная — положительный.
5. Выведите «среднюю точку», чтобы затем поставить шунтирующие диоды (диоды Шотке) для каждой половины панели – они не дадут батарее разряжаться ночью или в облачную погоду.

Герметизация элементов панели

Герметизация элементов и монтаж панели

Этот процесс – финальный этап создания солнечного источника энергии. Герметизация нужна, чтобы уменьшить негативное воздействие окружающей среды на элементы. Отличный герметик (его используют за границей) – компаунд, однако он стоит недешево. Поэтому для домашней панели подойдет и силиконовый, но довольно густой. Начните с фиксации системы в середине и по бокам, после этого залейте вещество в промежутки между элементами. На обратную сторону нанесите акриловый лак, смешанный с тем же силиконом.

Совет. Перед началом герметизации еще раз удостоверьтесь в хорошем качество пайки – протестируйте панель. Иначе потом внести изменения будет сложно.

Панель можно эксплуатировать такими способами:

1. В электрическую цель включается инвертор, который будет преобразовывать постоянное напряжение от солнечной панели в переменное.
2. Электрическая цель комплектуется аккумулятором (АКБ) и контроллером заряда АКБ. Они накапливают энергию от солнечной панели постоянно (в пределах вместимости АКБ), даже в тот момент, пока вы ею не пользуетесь.

Помните: вы всегда сможете нарастить количество элементов, расширив панель. Солнечная батарея будет максимально эффективной только на солнечной стороне дома. Предусмотрите возможность механического поворота и смены угла наклона, ведь солнце движется по небу, иногда его затягивают тучи. Также для эффективности важно, чтобы на устройство не налипал снег.

Изготовление солнечной панели своими руками: видео

Солнечная батарея на даче: фото

Солнечные батареи для дома — принцип действия и разновидности (85 фото)

Каждый обыватель мечтает об экономии электрической энергии. В качестве её альтернативы можно рассмотреть вариант использования энергии солнца, о перевоплощении которой в электричество позаботится солнечная батарея для дома, как на фото.

Принцип действия батареи

Солнечная батарея — устройство генерации постоянного тока, располагается на крыше дома. К нему подключаются аккумуляторные батареи с датчиком контроля заряда и инверторами, преобразующими ток постоянный в переменный.

Фотоэлементы, расположенные на панельном устройстве, трансформируют энергию солнца в электричество. Все фотоэлементы подключаются параллельным и последовательным способами в единое целое, в результате этого вырабатывается некоторое количество энергоресурса.

Параллельный способ подключения производит ток, а последовательный – напряжение.

Эффективное функционирование батареи без сбоев возможно благодаря объединению двух способов в единый механизм. Диоды используются в скреплении деталей панели, чтобы не было перегрева и разрядки аккумуляторов.

Контроллер заряда, которым оснащен аккумулятор, способен собирать и сохранять энергию от солнечной батареи. Резистор, подключенный к батарее, обеспечит возможное повреждение системы в целом.

Инвентор необходим для пропуска переменного тока из батареи, чтобы использовать его в быту. Возможно, для освещения дома. Установку солнечных батарей можно произвести своими руками или воспользоваться услугами профессионалов.

Составляющие батареи

Основными составляющими системы являются:

• Солнечная панель, которая непосредственно принимает излучение солнца.
• Датчик контроля заряда, стабилизирующий функциональность системы и способствующий увеличению эффективности производства электричества.
• Аккумуляторы, благодаря которым сохраняется выработанная электроэнергия.
• Инвертор, преобразующий ток из одного вида в другой, используемый различными электрическими приборами.

Положительные качества и недостатки

Достоинствами солнечной батареи для частного дома являются:

• отсутствие финансовых вложений в период работы;
• долгий срок службы;
• использование неиссякаемого источника энергии – солнечного излучения;
• отсутствие потребности в техобслуживании;
• не создает шумов при работе;
• необходимый показатель КПД;
• экологичность в применении.

К недостаткам можно отнести:

• зависимость от солнца.
• внушительную стоимость системы.
• необходимость опыта монтажной работы.

Разновидности батарей

Монокристаллические кремниевые. Происходят от процесса литья высокоочищенных кремниевых кристаллов. А нестандартное положение монокристальных атомов способно увеличить КПД до 19%.

Толщина фотоэлементов составляет 200-300 мкм. Батареи этого вида надёжны и долговечны, но стоят дорого.

Мультикристаллические кремниевые. В качестве основы для них служат разные монокристаллические кремниевые решётки. Срок их работоспособности — 25 лет, а КПД около 14-15%.

Поликристаллические кремниевые. Кремниевые атомы ориентированы иначе, поэтому уступают монокристаллу по выработке электричества. Период эксплуатации — 20 лет, КПД – 14%.

Тонкоплёночные. Для производства панельных систем используется определенная плёнка, поглощающая солнечный свет. В основном эти устройства применяют в туманных альбионах. При КПД — 10% у них достаточно привлекательная стоимость батареи.

Аморфные кремниевые. Являются экономным вариантом при КПД в 8%, но стоимость вырабатываемой электроэнергии достаточно дешевая.

Из теллуида кадмия. Производится с использованием плёночной технологии. Хотя слой пленки очень тонкий, но КПД составляет 11%. Стоимость энергии обойдется чуть дешевле, чем у кремниевых панелей.

Сфера использования

Дешёвое электричество, вырабатываемое панелями, широко востребовано в различных сферах и применяется для:

• Освещения всевозможных зданий и помещений.
• Энергообеспечения различных коммуникаций и оборудования больничных учреждений.
• Освещения улиц, трасс, территорий и пр.
• Зарядки микроэлектронных приборов и устройств.

Эффективность использования

Используя энергию солнца в доме, владелец заметно сэкономит. Тем более, при расположении дома в регионах с максимальным количеством солнечных дней. Ведь основной источник энергии – солнечное излучение.

Зимой батареи, у которых КПД около 15% смогут пользоваться горячим водоснабжением и отоплением на 70%, что значительно сэкономит расходы. 30% электроэнергии всё таки придётся позаимствовать у обычных электроносителей.

Принцип работы

Принцип работы состоит в том, что лучи солнца попадают на полупроводник, который вмонтирован в улавливатель. При обоюдном взаимодействии появляются свободные электроны, в результате чего возникает постоянный ток.

В быту потребуется применение большего количества пластин, значит, одна панель должна содержать их несколько десятков.

Система отопления при помощи солнца

Обеспечить дом теплом с помощью солнечных батарей возможно при наличии таких элементов:

• Солнечного модуля.
• Датчиков контроля.
• Насосной системы.
• Емкости (500-1000 л).
• Электротэна.

Солнечный ресурс можно применять для напора воды в трубах или «тёплого пола».

Сделать правильный выбор нужного варианта, поможет подготовленный точный расчет мощности всех возможных потребителей и при этом учесть следующие нюансы:

• Наклон крыши должен составлять более 30 град.
• Панели должны располагаться на южной стороне, насыщенной солнцем.
• Ничто не должно загораживать прямое проникновение солнца на панель.
• Усредненное число солнечных дней.
• Возможное облучение радиацией.
• Надежность стропил в конструкции крыши, которые будут подвергаться нагрузке от модулей и слоя снега.

Преимущества отопления солнцем

• экологически чистое приспособление, поэтому не загрязняет атмосферу;
• не спровоцирует пожар;
• работоспособны при незначительном солнце;
• не зависит от посторонних источников энергии;
• автоматизация системы;
• при правильном монтаже не требуется дополнительное вложение средств или текущие ремонтные работы.

Выбор устройств для домашнего использования

Батареи малой мощности можно применять для работы некоторых бытовых приборов, телефона и нескольких источников освещения.

Универсальные используют в качестве электропитания для обеспечения светом и теплом дом на 70%.
Большой мощности – для полного обеспечения необходимых источников электричеством и теплом.

Фото солнечных батарей для дома

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.

Монтаж солнечных батарей своими руками

Солнечная электростанция средней мощности является лучшим решением для энергоснабжения загородного дома или дачи, с летней эксплуатацией, и в отсутствии сети. Если сравнить стоимость и расход топлива на бензиновый/дизельный генераторы с единовременными затратами на солнечные батареи, то период окупаемости солнечной электростанции не превысит двух дачных сезонов. К тому же генератор не очень экологичен и издаёт большие шумы, что никак не вяжется с загородным отдыхом.

Как произвести монтаж солнечных батарей своими руками?

В нашей практике чуть более половины новоиспеченных владельцев автономных электростанций решаются самостоятельно устанавливать оборудования. Большинство делают это из экономии, остальные испытывают неподдельный интерес к электротехнике. И действительно монтаж солнечных батарей крайне прост, ведь большинство комплектов содержат простые схемы, а коммутирующие провода и перемычки можно заказать с учётом собственных пожеланий по длине.  Крепление солнечной панели происходит в отверстия в алюминиевом корпусе, поэтому основой рамы под солнечные панели может быть алюминиевый уголок или п-образный профили или даже временная деревянная конструкция.

Устанавливая солнечные батареи своими руками владелец будущей электростанции должен помнить:

• при монтаже панелей на крышу дома, располагать их нужно как можно ближе к верхнему козырьку, что бы панели не задерживали сходящий снег;
• ориентированы панели должны быть строго на юг, ну или в максимально южном направлении;
• для максимальной выработки в летний период панели необходимо устанавливать под углом 50-60°. Горизонтальное расположение панелей снизит выработку в летний период. Вертикальное расположение – увеличит зимой, но опять таки снизит в летние месяцы.

Расчёт необходимого количества солнечных батарей

Расчёт солнечных батарей должен быть произведён на основании потребностей дома в суточной электроэнергии. Если данных о расходе электричества за прошлые периоды нет, то для точного расчета необходимо произвести детальную калькуляцию потребления каждого прибора. 

Произвести расчёт суточного потребления и рассчитать необходимый солнечный массив поможет бесплатный сервис on-line калькулятор. Для удобства пользователей сервис имеет подсказку внизу страницы. Еще проще – прислать запрос на расчёт нашим специалистам, через форму обратной связи, заполнив опросный лист на сайте.

Пример установки солнечных батарей, произведенной клиентом самостоятельно:

Посмотреть другие проекты..

 

как подключить своими руками, схема, комплект, отзыв и опыт эксплуатации автономной станции на солнечных батареях

В 2017 году я установил на участке одну солнечную батарею мощностью 260Вт для выработки электроэнергии. В июне выработка панели составила 34кВт электроэнергии, что в 4.5 раза превысило её нормативную мощность.

Далее я расскажу о том, как работает солнечная электростанция, из каких элементов состоит, кому подойдет и как её подключить. Кроме того, поделюсь реальной статистикой выработки одной панели.

Кому подойдет домашняя солнечная электростанция

1. Тем, у кого на участке нет электричества. Солнечные батареи смогут автономно обеспечивать объект электроэнергией. В качестве альтернативы также можно рассматривать ветряк (для которого должна быть соответствующая роза ветров) или дизельный генератор (который не очень удобен в эксплуатации и неэкономичен).
2. Также солнечную станцию можно рассматривать как инвестицию, чтобы на фоне постоянно растущих тарифов в будущем меньше платить за электроэнергию. К тому же срок службы батарей очень большой, а солнце светит всегда.
3. И последний вариант — всем, кто хочет заработать. В Украине существует закон о зеленом тарифе, согласно которому государство выкупает выработанную электроэнергию с помощью альтернативных источников энергии по особой цене.

Как устроена солнечная батарея

Солнечная батарея (или ФЭМ – фотоэлектрический модуль) работает за счет кремниевых элементов, которые преобразовывают световую энергию в электрическую (в отличие от солнечных коллекторов, которые работают за счет солнечного тепла).

Сзади у панели есть выход двух кабелей, которые подключатся на инвертор или аккумулятор, в зависимости от схемы использования (об этом далее подробнее).

Как подключить, если на участке нет электричества

Если участок не подключен к сети, то главная задача — накапливать электроэнергию, чтобы использовать её в будущем по мере необходимости.

Какое оборудование понадобится:

• Солнечные батареи.
• Аккумулятор для накопления заряда.
• Контролер заряда (чтобы контролировать ток заряда аккумулятора).
• Преобразователь в 220В. По умолчанию солнечная панель выдает 12В, 24В, тогда как большинство электроприборов подключаются к 220В. Если вы используете приборы, работающие от 12В, то преобразователь не понадобится.
• Оборудование для фиксации и крепежа самой батареи.

Самый простой вариант, «своими руками»

Самый примитивный, но рабочий вариант «для дачи»: солнечная батарея + аккумулятор, которые соединяются между собой клеммами. В таком виде станция уже готова к эксплуатации и её можно даже не ставить на крышу, а просто установить на землю. Электроэнергия будет накапливаться на аккумуляторе, от которого можно зарядить телефон, подключить освещение и т.д.

Такую станцию очень легко собрать своими руками. Достаточно просто купить аккумулятор (подойдет даже обычный автомобильный), солнечная батарея, провода и клеммы. Если вы приезжаете на дачу только по выходным, то станция может быть переносной, так как легко разбирается и прячется (или увозится с собой).

Более сложная реализация

Схема для повседневной эксплуатации и разводкой по розеткам. Солнечные батареи устанавливают на крышу (или отдельную металлическую конструкцию), а кабель от них прокладывают к аккумулятору, от которого электричество через преобразователь поступает на розетки.

По мере необходимости станцию легко масштабировать, подключая дополнительные батареи и аккумуляторы.

Как подключить, если на участке есть электричество

Если участок подключен к сети, то установка солнечной электростанции сделает дом более энергонезависимым, позволит сократить затраты на электроэнергию и даже заработать на этом благодаря зеленому тарифу.

В этой схеме подключения отсутствует аккумулятор, так как не нужно накапливать электроэнергию (но если вы хотите иметь резервный источник питания на случай выключения света, то аккумулятор необходим).

Для подключения такой станции нужна только солнечная батарея (или несколько), которая через сетевой инвертор подключается в розетку. В таком виде станция уже готова к работе. Батарея вырабатывает электричество и вы сразу же его потребляете для внутренних нужд: работы холодильника, освещения, чайника и т.п.

Например, выработка станции в сутки — 1кВт электроэнергии, а здание суммарно потребляет 5кВт. По факту из сети вы берёте лишь 4кВт. Но если станция вырабатывает в сутки 5кВт, а вы реально потребляете только 2кВт, то остаток (3кВт) сгорает. В этом случае можно подключить зеленый тариф и продавать разницу государству по более высокой цене, либо же поставить аккумулятор и накапливать избыток на него.

Сейчас существуют компании которые подключают зеленый тариф «под ключ». Начиная от подбора и установки станции, до заключения договора с ОБЛЭНЕРГО.

Реальная выработка солнечной электростанции для дома

Выработка зависит от мощности и угла наклона панелей, интенсивности солнца и продолжительности светового дня.

Между собой батареи отличаются площадью, что отражается на их мощности. Это может быть 10Вт, 100Вт, 150Вт, 260Вт и так далее. Однако реальная выработка панели обычно выше её номинальной мощности, так как необходимо учитывать коэффициент интенсивности солнца. В южных регионах солнце светит сильнее и дольше, а в северных слабее и меньше, поэтому одна и та же панель вырабатывает разное количество электроэнергии.

Пример из практики

Это график выработки электроэнергии одной панелью мощностью 260Вт за июнь 2018 года. Суммарная выработка станции за месяц — 34,89 кВт. Из расчета, что номинальная месячная мощность батареи — 7,8кВт (260Вт Х 30 дней), её фактическая мощность оказалась в 4.5 раза выше (поправочный коэффициент). Летом он больше, зимой – меньше или вообще отсутствует.

Из графика видно, что выработка непостоянна и присутствуют резкие спады – это пасмурные дни, когда световой день короче, а солнечная активность очень слабая. Худшая производительность была зафиксирована 17.06 — около 0.4кВт, а максимальная 25.06 — около 1.4кВт.

А вот так выглядит выработка солнечной батареи по часам в течение дня:

Выработка начинается ближе к 9 утра, достигает пика к 13:00, затем постепенно снижается и прекращается около 19:00. В течение дня есть небольшие провалы — когда солнце было закрыто облаками.
Примерно с 13:00 до 15:00 выработка электроэнергии была нестабильна из-за облачности. Но и это не сильно сказалось на итоговой производительности станции — 1.32кВт.
В течение дня было множество провалов, что и отразилось на итоговой выработке станции — 0.98кВт.    
А это пасмурный дождливый день, когда солнечная активность очень слабая и выработка в течение дня составила 0.45кВт.

Из этого можно сделать вывод, что целиком полагаться на солнечную электроэнергию сложно. Производительность станции сильно зависит от интенсивности солнца и даже летом она может быть непостоянна из-за пасмурной погоды.

Угол наклона солнечной батареи

Панель вырабатывает максимум электроэнергии тогда, когда солнечные лучи падают на неё под прямым углом. В этом случае лучи практически не отражаются и потери энергии минимальны. Но так как солнце в течения дня постоянно движется и меняет высоту, то поддерживать постоянным угол падения в 90° сложно.

Для этого существуют специальные механизмы, которые поворачивают панель вслед за солнцем в течение дня и изменяют угол её наклона, что дает максимально возможную выработку электроэнергии. Однако для домашней станции они нецелесообразным: при малой мощности станции дополнительные 5-15% электричества не покроют затраты на их установку.

Поэтому рекомендуется универсальное положение солнечной панели: для северного полушария направление на юг (которое охватывает максимальную траекторию движения солнца) и угол наклона в 30 ° на лето и 60 ° на зиму. Либо же средний вариант в 45 °, если панель работает круглый год.

Как рассчитать мощность электростанции на солнечных батареях

Оттолкнуться нужно от того, сколько электроэнергии вам нужно для нормального функционирования здания. Самый простой способ — выписать все эл. приборы, которые вы планируете использовать, время их работы и потребляемую мощность.

Пример:

• Холодильник: 100Вт – 24ч – 2400Вт
• Освещение: 100Вт – 5ч – 500Вт
• Чайник: 15мин – 1,5кВт – 0,03кВт
• Стиральная машина:
• Ноутбук:
• …
• Итого: 3кВт

3кВт — это мощность, которую должна производить солнечная электростанция для нормальной жизнедеятельности здания. Т.е. понадобится 12 панелей мощностью по 260Вт. На практике их производительность будет выше (при коэффициенте солнечной активности 4.5 суточная выработка станции составит 14кВт), однако мы отталкиваемся от самого пессимистичного сценария, при котором каждый день — пасмурный. Также учитывайте: если вы не подключены к зеленому тарифу или не запасаете энергию на аккумулятор, то избыток будет сгорать.

Если вы устанавливаете солнечную электростанцию для заработка на зеленом тарифе,  то начать можно с любой мощности и постепенно её наращивать.

Заключение

Солнечные электростанции для дома решают две основные задачи:

• могут обеспечивать электроэнергией участок, который не подключен к сети. В самом простом варианте вам понадобится только панель, аккумулятор и контролер заряда, которые уже способны генерировать электроэнергию. Также возможна более сложная реализация, когда станция генерирует электричество и через инвертор передает его в розетки. В этой схеме дополнительно необходим преобразователь из 12В в 220В.
• служить инвестицией и источником дохода. В Украине существует  закон о зеленом тарифе, согласно которому государство готово покупать у населения электроэнергию, выработанную на альтернативных источников энергии, по более высокому тарифу. Другими словами: каждый может установить в доме солнечную электростанцию и продавать электроэнергию государству.

Производительность станции зависит от мощности панели и коэффициента интенсивности солнца. Для южных регионов, где солнце светит долго и интенсивно, выработка панелей может быть в 4.5 — 5 раз больше номинала. Зимой коэффициент практически отсутствует.

При пасмурных днях даже летом выработка сильно падает. Поэтому целиком полагаться на солнечную энергию не стоит (особенно если у вас автономное энергообеспечение объекта) и не лишним будет иметь резервный источник, например — дизельный генератор.

Солнечная электростанция на дом 200 м2 своими руками / Хабр

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не 2-3 часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно. Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своем примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома. Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв могут посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я все это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м2 подключен к электросетям. Трехфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее. Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение 6 дней подряд на период от 2 до 8 часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: Максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус, после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть, начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать?

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку. Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги. Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительство солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены ЗА деревом – таким образом, свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности. То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моем доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счету, их всего три, но бывают вариации. Расположу, по росту стоимости каждой системы.

Сетевая Солнечная Электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220В/380В в доме и потребляется домашними энергосистемами. Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети, солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества. Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети, работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счетчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счетчик посчитает, как потребленную, и за нее еще придется заплатить. Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанции. Состоит из 4 элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор. Основа всего – это гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергии подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритезации потребляемой энергии. В идеале, дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при ее недостатке, добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасенной в аккумуляторах. Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше 4 стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена ГидроЭлектроСтанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен – в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ. Такая электростанция легко трансформируется в гибридную, при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного – это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети. При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер?

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту. Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечной электростанции, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут запросы в комментариях.

Солнечный контроллер – это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12В. И АКБ изготавливаются кратно 12В, так уж повелось. Простые системы на 1-2 кВт мощности работают от 12В. Производительные системы на 2-3 кВт уже функционируют от 24В, а мощные системы на 4-5 кВт и более работают на 48В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим у нас есть система на 48В и солнечные панели на 36В (панель собрана кратно 3х12В). Как получить искомые 48В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой. Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передает в АКБ. Это упрощенно. Есть контроллеры, которые могут со 150-200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ – Широтно-Импульсная Модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking – отслеживание точки максимальной мощности). Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT – контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно бОльшим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели?

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус. Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели. Но и это не всё. Каждая солнечная батарея – это четырехслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-пленка, солнечный элемент, герметизирующая пленка. И вот тут каждый этап крайне важен. Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии. От прозрачности EVA-пленки зависит, сколько энергии попадет на элемент и сколько энергии выработает панель. Если пленка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадет.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам, в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте, элемент будет греться и быстрее выйдет из строя. Ну и финишная пленка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей, очень быстро на элементы попадет влага, начнется коррозия и панель также выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны – это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику. А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний. Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория – это Калифорнийская Энергетическая Комиссия, а вторая лаборатория Европейская – TUV. Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае, присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам. Для начала, цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до 8 часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети. При этом, основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник. Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей также продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск отталкиваясь от солнечных батарей. Один из солидных брендов – TopRay Solar. О них есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует и далеко не на последних местах, то есть можно брать. Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay, также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство – вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчет резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности. Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300-350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт*ч в месяц. Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнешь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.
Не буду томить, остановился я на более дешевой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

1. Солнечная батарея TopRay Solar 280 Вт Моно – 9 шт
2. Однофазный Гибридный инвертор на 5 кВт InfiniSolar V-5K-48 – 1 шт
3. Аккумулятор AGM Парус HML-12-100 – 4 шт

Дополнительно, мне было предложено приобрести профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить. Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция?

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме – именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5кВт+5кВт=10 кВт на фазу. Или можно сделать трехфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим. Инвертор высокочастотный, а потому достаточно легкий (порядка 15 кг) и занимает немного места – легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить еще столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше – максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол – это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100А*ч 48В, то есть запасено 4,8 кВт*ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более, чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM лучше не насиловать. Итак, у меня есть половина емкости, а это 2,4 кВт*ч, то есть порядка 8 часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем и еще останется половина емкости АКБ на аварийный режим. Утром уже встанет солнце и начнет заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить еще аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня порядка 25-30 метров и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 кв.мм, так как по ним будет передаваться напряжение до 100В и ток 25-30А. Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями. Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30мм болтов, и они являются своеобразным «крючком» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по 3 панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115В без нагрузки и снизить ток, а значит можно выбрать провода меньшего сечения. Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения – называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надежный контакт и быстрое замыкание\размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее, они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм кв. Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально – в инверторе установлены довольно емкие конденсаторы и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам. Максимальная мощность инвертора – 5000 Вт, а значит ток, который может проходить по проводу от АКБ будет составлять 100-110А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ, можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам. Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении, солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности, от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора. Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм… После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции, я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500-2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400-2100 Вт. Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днем: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга. На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии – эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power). То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счет солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живем как прежде, пока соседи ходят за водой с ведрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов, все следы просто смывались бы дождями. Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.
2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более, инвертор включает вентиляторы активнее и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе, ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.
3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение/отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищенному 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы, вроде gmail.com или mail.ru работают по защищенному порту 465. То есть сейчас, фактически, оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый Год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило. Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие цифры выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать – это приятно. Ну а когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги. В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция – это игрушка.

советов своими руками о том, как создать солнечную батарею

Возобновляемые источники энергии становятся все более доступными для потребителей, но для большинства людей солнечные панели все еще могут оказаться довольно дорогими. Проблема здесь в том, что коммерческие панели действительно дороги в производстве и обслуживании, но если вы любите приключения или достаточно опытны, вы можете попробовать построить солнечную панель самостоятельно. Хотя это может показаться невозможным, это захватывающий и сложный проект, и позвольте мне сказать вам, что построить свою собственную солнечную панель дома более чем возможно.

На самом деле, самодельные солнечные панели становятся все популярнее прямо сейчас, и есть много людей, которые делают это, чтобы экспериментировать и развлекаться, или сэкономить деньги, используя дешевую солнечную энергию. Студенты делают солнечные батареи в рамках своих проектов, взрослые делают это, чтобы сэкономить деньги, некоторые делают это просто для удовольствия. Итак, если вы читаете это эссе, то, вероятно, подумываете о создании собственной солнечной панели, что действительно смело. Итак, если вы хотите узнать, как построить свою собственную солнечную панель, вперед, вот пошаговая инструкция, как это сделать.

Шаг 1. Создание шаблона и построение рамы

Во-первых, вам нужно решить, какого размера и формы будет ваша панель. Это может зависеть от того, где вы планируете разместить свою панель, но в целом вы ограничены только своими амбициями. Каркас вашего панно может быть изготовлен из фанеры или другого прочного и легкого материала по вашему выбору. Это самая легкая часть проекта, и на этом этапе вам нужно работать только с частью планирования. Запишите пропорции вашей панели и определите, сколько материалов вам понадобится для изготовления панели.Нанесите краску для настила и сайдинга на фанерную панель, чтобы сделать ее менее уязвимой для ультрафиолетовых лучей.

Шаг 2: солнечные элементы

Следующее, что вам нужно сделать, это собрать солнечные батареи. Вам придется использовать солнечные элементы, и это похоже на самую дорогостоящую часть проекта, но это все равно будет намного дешевле, чем покупка всей солнечной панели у продавца и оплата услуг по установке. Итак, поищите солнечные панели в местных магазинах и интернет-магазинах, выберите те, которые подходят вам лучше всего, и выполните следующие инструкции.Вы также можете найти услуги по написанию эссе, поскольку их шаблоны часто фокусируются на этой теме, которая сейчас довольно популярна среди студентов. Составление плана создания солнечной панели также важно, так что следите за своим планом. Как видно из статей, написанных сервисом StudyMoose, создать солнечные элементы в домашних условиях практически невозможно, так что это одна из вещей, которые вам нужно будет купить. В этом эссе все упомянутые нами вещи доступны для покупки в большинстве интернет-магазинов, поэтому не беспокойтесь, вы сможете заполучить все необходимое оборудование.

Шаг 3: Просверливание отверстий в раме для соединения

Итак, вам нужно просверлить отверстия в фанере для подключения солнечных батарей. Это самый простой шаг, но вам нужно быть точным при сверлении этих отверстий, потому что вы хотите, чтобы все подходило идеально. Вы не хотите, чтобы ваши солнечные элементы располагались там хаотично, поэтому просверлите все отверстия ровной линией.

Шаг 4: приклеивание ячеек к каркасу

Следующим шагом будет приклеивание солнечных элементов к раме.Используйте силиконовый клей; он лучше всего подходит для этой цели, поскольку хорошо выдерживает высокую температуру. Проверяйте напряжение каждый раз, когда кладете цепочку ячеек на раму, чтобы убедиться, что все работает идеально, прежде чем приклеивать их. После того, как вы склеите ячейки, внести исправления, мягко говоря, будет сложно.

Шаг 5: Припаиваем провод

Итак, после того, как вы закончите размещать гирлянды солнечных элементов на раме, пора припаять провода. Писать об этом легче, чем делать это на самом деле, но нужно набраться терпения.В идеале у вас должно получиться равное количество проводов для положительной и отрицательной сторон каждой ячейки. Вставьте провода в отверстия, которые вы предварительно просверлили в раме, и подключите их к отрицательному и положительному контактам соответственно. Проверяйте ток после каждого подключения. Это сложный процесс, поэтому вам может понадобиться помощь друга.

Шаг 6. Электроэнергия

Вот где начинается самое интересное. Написав несколько эссе и построив солнечную батарею на основе этих знаний, вы начинаете понимать, что электричество — самая захватывающая часть процесса.На этом этапе проекта вам нужно будет купить или найти где-то следующие три предмета: инвертор, аккумулятор глубокого разряда и контроллер заряда. Эти три очень важны здесь, так что ничего не пропускайте. Подсоедините панель к контроллеру заряда, затем подсоедините аккумулятор к другой стороне контроллера. Подключите аккумулятор к инвертору, и вы готовы к включению вашей системы.

Шаг 7. Надавите на оргстекло

Итак, нужно закрепить все ячейки так, чтобы они плотно прилегали к панели.Это важно для правильного соединения и общей долговечности построенной панели. Вам нужно надавить на все четыре угла каждой ячейки, чтобы они были в полной безопасности. Давление должно быть равномерным, чтобы вам приходилось прилагать одинаковое усилие к каждому углу. Помните, что не следует слишком сильно нажимать, чтобы не сломать оргстекло.

Шаг 8: Установка распределительной коробки

После того, как вы закончите сборку, самое время установить распределительную коробку. Рекомендуется использовать распределительную коробку, которая блокирует обратный ток.Если вы знаете, как делать солнечные панели, то наверняка знаете, что обратный поток энергии в случае с солнечной панелью нежелателен. Если вы используете современный контроллер заряда, как мы, то вам не понадобится дополнительный блокиратор обратного потока, потому что он уже есть в контроллере заряда. Если в вашем контроллере заряда нет блокиратора обратного тока, тогда сделайте себе услугу и купите его — это необходимо. Установите его снаружи распределительной коробки, потому что они время от времени ломаются, и вам нужно будет легко получить к нему доступ.

Следующее, что вы знаете, проверьте ток снова, как вы делаете это после каждого шага сборки, чтобы вы знали, что все идет хорошо. Как только распределительная коробка включена и блокиратор обратного потока включен, вы готовы к установке панели на крыше или в любом другом месте.

Последние мысли

После завершения проекта лучше всего написать о своих впечатлениях, и я решил этим заняться. Я видел, как другие люди в Интернете делали то же самое, и их опыт оказался очень полезным, хотя мне пришлось изменить некоторые из их шагов для достижения моих собственных целей.Вы, конечно, можете сделать то же самое и изменить свой проект именно так, как вы этого хотите.

Это общие советы о том, как собрать собственную солнечную панель, и после того, как я закончил свою панель, я понял, что потратил где-то около 500 долларов, что намного дешевле, чем будет стоить коммерческая панель. Помимо того, что эта панель гораздо более экологична, она также производит бесплатную энергию для дома, что является самым прекрасным в солнечной энергии. Если вы хоть немного знакомы с тем, как работать с описываемым оборудованием — можете попробовать сделать это самостоятельно.

Задача, конечно, непростая, но результат более чем достойный. Собрать полностью работоспособную солнечную панель дома можно, и не только возможно, но и настоятельно рекомендуется сделать это. Попробуйте, следуйте инструкциям, импровизируйте, и результат вас ошеломит. Солнечная энергия — это будущее, так почему бы вам не взять ее?

DIY OFF GRID СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА: 12 шагов (с изображениями)

Первым компонентом, который мы собираемся подключить, является контроллер заряда.Внизу контроллера заряда в моем контроллере заряда есть 3 знака. Первый слева предназначен для подключения солнечной панели, имеющей положительный (+) и отрицательный (-) знак. Второй со знаком плюса (+) и минус (-) предназначен для подключения батареи, а последний — для прямого подключения нагрузки постоянного тока, например, ламп постоянного тока.

В соответствии с руководством по контроллеру заряда всегда сначала подключайте контроллер заряда к аккумулятору, потому что это позволяет ему откалибровать систему на 12 В или 24 В.Подключите красный (+) и черный (-) провода от аккумуляторной батареи к контроллеру заряда.

Примечание: Сначала подключите черный / отрицательный провод от аккумулятора к отрицательной клемме контроллера заряда, затем подключите положительный провод.

После подключения аккумулятора к контроллеру заряда вы можете увидеть, что светодиодный индикатор контроллера заряда загорается, показывая уровень заряда аккумулятора.

После подключения этого инвертора клемма для зарядки аккумулятора подключается к соответствующим положительным и отрицательным клеммам аккумулятора.

Теперь вам нужно подключить солнечную панель к контроллеру заряда. На задней стороне солнечной панели есть небольшая распределительная коробка с 2 подключенными проводами с положительным (+) и отрицательным (-) знаком. Клеммные провода обычно меньше по длине. Для подключения провода к контроллеру заряда вам понадобится специальный разъем, известный как разъем MC4. Смотрите картинку. После подключения солнечной панели к контроллеру заряда при наличии солнечного света загорится зеленый светодиодный индикатор.

Примечание: Всегда подключайте солнечную панель к контроллеру заряда, повернув панель в сторону от солнца, или вы можете накрыть панель темным материалом, чтобы избежать внезапного высокого напряжения, идущего от солнечной панели к контроллеру заряда, которое может повредить его.

БЕЗОПАСНОСТЬ:

Важно отметить, что мы имеем дело с постоянным током. Таким образом, положительный (+) должен быть подключен к положительному (+), а отрицательный (-) с отрицательным (-) от солнечной панели к контроллеру заряда.Если он перепутается, оборудование может взорваться и загореться. Так что при подключении этих проводов нужно быть предельно осторожным. Рекомендуется использовать 2 цветных провода, т.е. красный и черный цвета для положительного (+) и отрицательного (-). Если у вас нет красно-черного провода, вы можете намотать красный и черный отводы на клеммы.

Наконец подключите нагрузку постоянного тока или светильник постоянного тока.

Дополнительная защита:

Хотя контроллер заряда и инвертор имеют встроенные предохранители для защиты, вы можете разместить переключатели и предохранители в следующих местах для дополнительной защиты и изоляции.

1. Между солнечной панелью и контроллером заряда

2. Между контроллером заряда и батареей

3. Между батареей и инвертором

Измерение и регистрация данных:

Если вам интересно узнать, как много энергии вырабатывается вашей солнечной панелью или сколько энергии потребляется приборами, которые вы должны использовать для счетчиков энергии.

Кроме того, вы можете контролировать различные параметры в автономной солнечной системе с помощью удаленной регистрации данных.

Для счетчика электроэнергии на базе DIY вы можете увидеть мои инструкции на СЧЕТЧИКЕ ЭНЕРГИИ, который имеет возможность как измерения, так и регистрации данных.

После того, как все подключено, автономная солнечная система готова к использованию.

Комплекты солнечных панелей — DIY — Grid-Tie — Off-Grid

Повальное увлечение своими руками (DIY) вряд ли можно считать сумасшедшим, если учесть ошеломляющую экономию средств в результате этой общенациональной тенденции. Фактически, многие люди вообще не назовут это тенденцией, а просто возвращением к практическим ноу-хау прошлых лет, когда людям просто приходилось делать это самим и они очень гордились своей работой! Тем не менее, немногие проекты DIY столь же экономичны и богаты инвестициями, как установка солнечной системы.

Эра солнечной энергии, как многие сказали бы, наступила. От поразительных новых солнечных продуктов, таких как резервные системы переменного тока и высокоэффективные микроинверторы, до банков солнечных панелей, которые обеспечивают электричеством наши дома и, в конечном итоге, даже наши города, солнечная революция вполне может начаться всерьез. Однако для большинства людей вопрос о том, как на самом деле работает солнечная энергия, остается загадкой. Как эти панели преобразуют солнечный свет в энергию, которую домовладельцы могут использовать для питания своих приборов и своих домов — практика, которая в конечном итоге защищает окружающую среду и приводит к более дешевым счетам за коммунальные услуги и экономической свободе?

Фотон в электрон

Так как же, казалось бы, простая на вид панель, использует солнечный свет и превращает его в электричество? Солнечные панели содержат фотоэлектрические элементы.В этих ячейках происходит преобразование света в электричество. Ячейки должны быть изготовлены из такого материала, как кремний или аналогичный полупроводниковый материал с одиночными ячейками. Когда свет проникает в клетки, полупроводник забирает у них энергию в виде электронов и позволяет им проникать в клетки. течь через материал. По сути, этот поток и есть ток. Хотя поглощения света клеткой достаточно для освобождения электронов, клетки также содержат электрическое поле, которое может направлять электроны туда, куда им нужно.Затем ток направляется к нижней части панели, где его можно собирать и отводить для использования извне.

Атомно говорящий

Большинство людей не думают о частицах, но на самом деле свет попадает на фотоэлектрические элементы в виде фотонов. Когда каждый фотон попадает в фотоэлектрическую ячейку, он отдает электрон. Хотя это несколько упрощенно, это действительно момент обращения. Освободившийся электрон поглощается кремнием, где он течет вместе с другими электронами в ток; отсюда рождается электричество.Некоторые ученые сказали бы, что самая сложная часть — усилить ячейку электрическим полем, чтобы заставить все эти электроны течь в виде тока в нужном направлении: войти в кремний.

Роль полупроводников

Кремний широко используется в качестве полупроводника солнечных элементов. Однако он должен делать больше, чем просто поглощать фотоны; он должен использовать электрическое поле и заставлять их ток двигаться. Более того, он должен содержать примеси, потому что чистый кремний не справится с этой задачей сам по себе.Фосфор и бор добавляются в процессе, называемом «легирование», и вместе эти элементы в их атомном взаимодействии создают электрическое поле, необходимое для перемещать электроны в предписанном токе, который им необходимо течь.

От панели до холодильника

После того, как фотоны преобразуются в электричество, панели направляют эту энергию для питания дома. Некоторые дома, не зависящие от электросети, должны полагаться на аккумуляторы для хранения энергии, но они могут также приходится полагаться на резервные генераторы, когда требования к размеру системы слишком велики.Многие люди используют солнечную энергию в тандеме с коммунальными предприятиями, чтобы у них была удобная поддержка в периоды колебаний энергии. Это партнерство по сетевым счетчикам требует определенных усилий, но оно также развивается, чтобы стать более эффективным, поскольку все больше и больше людей выбирают солнечную энергию для обеспечения большей части электроэнергии для своих домов.

Панели солнечных батарей

Само собой разумеется, что солнечные панели необходимы для системы солнечной энергии. На самом деле, то, что вам может понадобиться, называется солнечной батареей.Это потому, что каждая панель вырабатывает небольшое количество электроэнергии. Количество панелей, включенных в вашу солнечную батарею, зависит от того, сколько энергии вам нужно генерировать. Фотоэлектрические фотоэлектрические модули, часто называемые солнечными панелями, преобразуют световую энергию в постоянный электрический ток (DC). Как твердотельные устройства, солнечные панели не имеют движущихся частей и чрезвычайно надежны и долговечны по сравнению с любыми другими электронными генераторами. В то время как солнечные панели в последние годы стали в некоторой степени коммерческими, существуют важные различия в форме, качестве и производительности, которые могут повлиять как на время установки, так и на долгосрочную производительность системы.На наших веб-страницах представлен выбор высококачественных поликристаллических и монокристаллических солнечных панелей с различными функциями и низкими ценами, которые подойдут практически для любого проекта домовладельца.

Солнечные панели бывают двух типов; монокристаллический и поликристаллический. Если владелец дома или коттеджа хочет, чтобы его солнечная установка была привязана к сети, отключена от сети или резервной солнечной энергии, каждая из этих систем начинается с выбора солнечной панели. Монокристаллические солнечные панели, как правило, имеют более высокий КПД, но в более жарких условиях они имеют тенденцию быстрее снижаться.Поликристаллы иногда считаются лучшим выбором для более теплого климата, но правда в том, что оба типа панелей настолько похожи, что сравнивать различия не стоит.

Какую солнечную панель выбрать лучше всего? Выходная мощность, напряжение и ток солнечных панелей будут определять количество необходимых панелей и то, какие инверторы или контроллеры заряда можно использовать. Для небольших автономных домашних или кабинных комплектов часто требуются выходные панели 12 В постоянного тока для непосредственной зарядки батарей и / или работы с нагрузками постоянного тока.Большие солнечные панели с выходным напряжением от 24 до 50 В постоянного тока чаще используются в домашних системах, связанных с сетью, где для работы инвертора требуется высокое постоянное напряжение. Если у вас есть крыша или наземное пространство с ограниченными проблемами затенения на вашей собственности, более крупные солнечные панели могут стать более выгодным вложением, поскольку стоимость ватта ниже, чем у меньших фотоэлектрических панелей.

Подключаться к сети или нет, или и то, и другое; Это вопрос

Системы

PV (фотоэлектрические) можно разделить на две категории: автономные и связанные с сетью.В автономных системах энергия, вырабатываемая солнечными панелями, должна соответствовать ежедневным потребностям дома или кабины, а энергия хранится в наборе батарей. При использовании солнечных систем, связанных с сетью, местная коммунальная компания в ночное время функционирует, по сути, как аккумуляторный блок. В Америке большинство солнечных систем подключено к электросети, и вся избыточная выработка электроэнергии направляется обратно в коммунальную сеть, отсюда и термин «чистое измерение».

Автономный

Когда вы слышите термин off-grid, который является синонимом автономных систем, вы можете создать в своем уме картину деревенского первопроходца, живущего в хижине с небольшими современными удобствами.На самом деле это не всегда так. Хотя это правда, что автономной солнечной энергии обычно недостаточно для питания системы электрического отопления и охлаждения, если вы только что не выиграли в лотерею или не работаете на Уолл-стрит, почти все другие устройства могут получать адекватное питание с правильно настроенной автономной системой. . Вы просто начинаете с ежедневного бюджета энергии и подбираете компоненты, соответствующие вашим требованиям к мощности. Посетите нашу автономную живую страницу для получения полезной информации, которая поможет вам спланировать правильную систему для вас.

Механические характеристики панели солнечных батарей, такие как размеры, профиль рамы и номинальная статическая нагрузка, а также места заземления и установки, необходимо учитывать при проектировании вашей домашней солнечной сети с привязкой к сети или автономной системы. Цвет рамы и заднего листа также может иметь значение для домашних покупателей. Солнечные панели с черным каркасом очень популярны, потому что эстетика панели очень хорошо сочетается со многими крышами.

Монтажные конструкции, стойки и трекеры для солнечных батарей

Солнечные крепления и солнечные трекеры почти так же важны, как и сами панели.Солнечные опоры обеспечивают стабильность, которая требуется вашим панелям, чтобы оставаться на месте. Солнечные трекеры позволяют автоматически ориентировать панели, чтобы максимально использовать солнечные лучи. Стеллажи IronRidge, SnapNrack и UniRack для установки на крышу и грунт, которые мы продаем, были разработаны командами инженеров, работающих с установщиками на местах, чтобы обеспечить быструю и эффективную установку.

Outback, Magnum Energy, Enphase и SMA; Преобразователи мощности переменного тока с чистой синусоидой

Электрический ток, генерируемый вашей солнечной батареей, будет постоянным или электричеством постоянного тока.Большинство электроприборов работают на переменном токе или электричестве переменного тока. Инвертор мощности преобразует мощность постоянного тока вашей солнечной батареи в мощность переменного тока, которую действительно могут использовать ваши устройства. Электричество постоянного тока движется только в одном направлении, а электричество переменного тока чередуется взад и вперед. Без инвертора мощности вы будете вынуждены перестраивать свой дом и покупать дорогие приборы с питанием от постоянного тока вместо более дешевых приборов массового производства, предназначенных для обычного домашнего источника питания. В некоторых случаях приборы с питанием от постоянного тока будут недоступны, и вам придется обойтись без определенных приборов.Если вы собираетесь отключиться от сети, вам следует подумать о пропане для питания таких вещей, как плиты и холодильники. Нагрейте печь на пеллетах или дровах, но убедитесь, что это высокоэффективные модули, которые потребляют меньше топлива.

Аккумуляторы глубокого цикла, мониторы аккумуляторов и контроллеры заряда от солнечных батарей

Без аккумуляторной системы глубокого цикла вы не сможете накапливать электричество, вырабатываемое вашим солнечным энергоблоком. По сути, это означает, что у вас будет сила только тогда, когда светит солнце.Аккумуляторы глубокого разряда специально сконфигурированы для частой зарядки и разрядки в системе с высокими требованиями, такой как солнечная энергетическая система. Монитор батареи обеспечивает визуальный контроль электроэнергии, генерируемой и хранящейся в вашей солнечной энергетической системе, в то время как контроллер солнечного заряда управляет процессом зарядки ваших батарей глубокого цикла, гарантируя, что они получают необходимое количество энергии, но контролируются и регулируются в течение дня. .

Аккумуляторные кабели, соединители PV AWG Wire / MC4, объединительные коробки, разъединители переменного тока; Электрораспределительные аксессуары для балансировки системы.

Эти мелкие предметы незначительны, но необходимы для работы вашего комплекта солнечных батарей. Вам понадобятся, среди прочего, блок объединения солнечных батарей, панель выключателя переменного тока, блок выключателя постоянного тока, выключатели постоянного тока, кабели батареи, удаленный датчик температуры, провода переменного и постоянного тока и кабели солнечной энергии. Кабели и соединители на солнечных панелях мощностью более 80 Вт, как правило, производятся с фотоэлектрическим проводом в распределительную коробку панели, которые внесены в список UL 1703. Это позволяет сэкономить время во время установки. Модули с кабельными разъемами MC4 полностью водонепроницаемы при подключении, защищены от прикосновения и рассчитаны на напряжение до 600 вольт постоянного тока и 30 ампер.Важно помнить, что фотоэлектрические кабели нельзя безопасно отключать под нагрузкой. Все наши сетевые и автономные выходные кабели изготовлены из стойкого к ультрафиолету провода, который внесен в список UL 854. Вы также можете добавить другие солнечные аксессуары. Blue Pacific Solar® также имеет различные кабельные адаптеры, которые позволяют использовать оптимизаторы или микроинверторы, которые могут быть недоступны с тем же типом разъема, что и модуль, выбранный для работы.

Домашний аварийный резервный генератор

Если вас беспокоят отключения электроэнергии, обратите внимание на автономные генераторы энергии Blue Pacific Solar® и предварительно смонтированное оборудование энергоцентра.Резервный солнечный генератор может обеспечить вам душевное спокойствие во время перебоев в подаче электроэнергии, отключения электроэнергии или других чрезвычайных ситуаций, связанных с погодой. С системой привязки к сети, когда электроэнергия отключена, ваша солнечная энергетическая система не работает, вы будете буквально в темноте без резервного генератора или аккумуляторной батареи для питания основных нагрузок. Ваш резервный солнечный генератор автоматически переключится на аккумуляторную батарею и сразу же возьмет на себя его работу. событие отключения электроэнергии при выходе из строя сети.Наши солнечные генераторы разработаны в виде компактных комплектов, которые работают от резервных батарей, подключенных к инвертору переменного тока.

Системы резервного питания от аккумуляторов переменного тока

До недавнего времени у домовладельцев было мало возможностей использовать сетевые системы для использования энергии своих солнечных панелей в случае отключения электроэнергии. На нашей странице резервного копирования солнечной энергии мы предлагаем ряд автономных комплектов аварийного резервного копирования с подключением по переменному току, которые используют вашу существующую солнечную систему с нашей системой с подключением по переменному току, чтобы обеспечить питание вашего дома в случае отключения энергоснабжения.Система, связанная с переменным током, будет получать энергию от ваших солнечных панелей и использовать ее для зарядки аккумуляторной батареи, которая, в свою очередь, питает ваши основные нагрузки. Кроме того, SMA Sunny Boy 3000TL-US / 4000TL-US / 5000TL-US — это новый инновационный дизайн и следующий шаг в производительности для инверторов, сертифицированных UL. Уникальная функция обеспечивает дневное питание от ваших солнечных панелей даже в случае отключения электросети без необходимости использования батарей.

Комплекты солнечных панелей для самостоятельной сборки / подключения к сети и предварительно смонтированные домашние блоки резервного питания.Солнечная энергия может подзарядить вашу жизнь, создавая рабочие места в новой экономике. Технические консультанты по продажам Everyday Blue Pacific Solar® усердно трудятся, разрабатывая новые способы помощи домовладельцам во всем мире; посмотреть, что свободная энергия солнца может сделать для их жизни.

Комплекты солнечных панелей

— Сделай сам — Сетевые

Советы по проектированию и установке

Конструкция комплекта для стяжки вспомогательной решетки; Все начинается с ваших счетов за коммунальные услуги

Чтобы начать процесс определения размеров вашего солнечного Сначала вам нужно получить счета за коммунальные услуги за последние 12 месяцев и записать количество кВтч за каждый месяц.Затем возьмите сумму 12 месяцев кВтч, затем ÷ 365, чтобы получить среднесуточное потребление. Это число имеет решающее значение для начала процесса создания системы с привязкой к сетке. Нет истории за 12 месяцев? Тогда средний что у вас есть, или если вы переезжаете в другой дом, используйте счета из вашего текущего дома, чтобы получить представление о вашей энергии Применение.

Обычно вы можете найти киловатт-час в верхней части первой страницы ваших счетов за коммунальные услуги. Альтернатива Метод заключался бы в том, чтобы зайти в сеть и загрузить информацию или позвонить в местную коммунальную компанию, чтобы узнать вашу сумму за последние 12 месяцев.

Следует отметить, что на в некоторых местах по всей стране с вас взимается дополнительная плата за использование электроэнергии в определенное время дня, обычно в летние часы после обеда. Это может важно понимать этот пиковый период более высоких затрат, потому что эта информация может помочь вам в будущем, когда вы решите свой бюджет для своего проекта и как лучше всего чтобы максимизировать рентабельность инвестиций. Возможно, вам стоит начать с меньшего по размеру солнечного комплекта, предназначенного для сбора и выработки наибольшего количества энергии в периоды пиковой нагрузки.

Солнечная инсоляция / Среднее доступное количество солнечных часов в день

Мы общаемся с сотнями людей в день по всей стране, и часто первое, что мы слышим, когда говорим, что нам нужно увидеть, сколько солнца доступно в их районе, это «у нас много солнца, поэтому это не должно быть проблемой «. Дело в том, что при выборе размера комплекта важно не то, сколько солнца у вас есть, а то, сколько солнца падает на землю в вашем почтовом индексе, что иногда может удивить клиентов. Немногочисленные факторы, такие как высокая влажность и высота над уровнем моря, могут сыграть ключевую роль.Пример; большая часть Техаса и Флориды имеет широты южнее, чем Аризона, но имеют меньше «солнечных часов в день», потому что в Техасе и Флориде более высокий уровень влажности и большая облачность.

Второй шаг в процессе проектирования — посмотреть, какое среднее количество солнечного излучения доступно в вашем районе на нашей карте ресурсов. Найдите ближайший к дому город и запишите среднее количество солнечных часов в день.

Беритесь за это; Базовая формула крепления сетки ≈ необходимое количество панелей

Вы хотите увеличить потребление кВтч за последние 12 месяцев? Коммунальные компании занимаются продажей энергии, а не покупкой энергии.Большинство местных коммунальных компаний позволят вам поднять на 10% больше, чем ваш средний показатель за последние 12 месяцев, но не позволяйте никому уговаривать вас покупать больше солнечной энергии, чем вам нужно. Даже если вам позволят это сделать, вы не получите максимальной отдачи от инвестиций. Гавайи — один из штатов, который в некоторых районах является исключением из этого правила.

Лучшее место для размещения вашего массива; Ключевые соображения

Установка вашей системы на крыше, земле или верхней части опоры; Бюджет, размеры крыши, площадь земли или отступы, затенение и другие специфические для участка факторы требуют тщательного рассмотрения при проектировании.Сравните определение размеров результатов ваших расчетов на этапах 1, 2 и 3 с указанием местоположения и количества места, доступного для установки солнечной батареи, чтобы получить приблизительное представление о максимуме панели. Если вы планируете установить массив на крыше, решите, какой модуль лучше всего вписывается в доступное пространство на крыше, принимая во внимание препятствия, такие как дымоходы, вентиляционные отверстия и световые люки. Многие местные строительные нормы и правила не позволяют солнечной системе выходить за пределы внешнего периметра дома.(Возможно, вы не сможете Чтобы использовать свес или карниз крыши.) Хорошее место для начала — это проконсультироваться с вашим местным строительным отделом, чтобы узнать, каковы их правила отката для крыши или массива наземного крепления.

• Сколько панелей поместится? Практическое правило; ≈ 100 квадратных футов площади на 1 кВт солнечной энергии.
• Проверьте области, доступные для установки вашего фотоэлектрического комплекта. Несколько вещей, которые следует учитывать; размеры массива, ориентация, наклон и препятствия. В идеале панели следует устанавливать строго на юг, но это бывает редко.Не имеет значения, направите ли вы свои панели на восток, юг или запад, если у вас есть по крайней мере 6 часов солнечного света в центре где-то около полудня. (IE: с 9:00 до 15:00, с 10:00 до 16:00)
• Затенение расположения массива. Ни одна хорошо спланированная установка не должна иметь проблем с затемнением около полудня. Сильно или регулярно затененные панели (даже при работе с микроинвертором) НЕ стоят вложенных средств! Избегайте затенения как насколько это возможно. Вам нужно учитывать возможное затенение от деревьев, зданий, линий электропередач, телефонных столбов и препятствий, таких как дымоходы и вентиляционные трубы.
• КОНЧИК; Избегайте затенения вентиляционной трубы. Держите солнечные панели подальше от предметов, выступающих из вашей крыши в 3 раза выше их высоты.
• Максимальная эффективность против максимальной энергии. Фиксированные массивы с наклоном к вашему местоположению широта будет обеспечивать наивысшую круглогодичную эффективность. Однако, в основном из-за эстетики, большинство людей выберет для большинства домашних установок массивы для скрытого монтажа, слегка приподнятые над скатной крышей. Подъем панелей с крыши около 4-6 дюймов обеспечит вентиляцию за панелями.Солнечные элементы производят меньше электроэнергии по мере нагрева.
Комплекты для монтажа на опоре
• иногда являются отличным вариантом, когда у вас есть место на земле и дополнительный бюджет, потому что вы обычно можете ориентировать панели строго на юг и регулировать наклон несколько раз в год для достижения максимального сбора солнечной энергии.
• Тип и возраст кровли. Если вы планируете заменить крышу в течение 5 лет, но еще не готовы, некоторые домовладельцы заменят только черепицу, расположенную под солнечной батареей, при установке панелей, а остальное оставят на потом.
• Расположение инвертора. Солнечные элементы активируются видимым светом, а не ультрафиолетовым или инфракрасным. Солнечные панели производят электричество под воздействием солнечного света, но инвертор следует держать в тени. Инверторы работают лучше при размещении в затененных, хорошо проветриваемых помещениях. Предлагаемые нами сетевые инверторы могут быть установлены на открытом воздухе или в помещении. Но любое место по вашему выбору, лучше всего подходят затененные, хорошо проветриваемые помещения.

TIP; Установите солнечные панели с наклоном не менее 7 градусов, чтобы избежать «затенения грязи».Это когда грязная вода, смытая с солнечных панелей, скапливается в нижних ячейках панели, перекрытых рамой панели. Когда вода высыхает, на дне накапливается грязь или грязь, которая может затенять весь ряд нижних солнечных элементов на каждой солнечной панели.

В большинстве районов страны вам потребуется заключить «соглашение о межсетевом соединении» с ваша местная коммунальная компания. Это простая форма, которая позволяет им знать, что вы будете производить часть своей электроэнергии в вашем регионе, а предлагаемое вами оборудование внесено в список UL и одобрено.Просто перейдите на местный веб-сайт утилиты, чтобы загрузить документ или позвоните в местную службу обслуживания клиентов коммунального предприятия и попросите их отправить вам документ.

Электрораспределение; Подключение к сети

Как течет электроэнергия

Провод передает электричество так же, как садовый шланг переносит воду. Когда вы включаете прерыватель, электрон течет в одном направлении и сбивает в другом. электрон, который сбивает другой, пока в конце концов электрон не выйдет из другого конца.Напряжение — это электрическое давление за потоком тока или электронов. Ток, который измеряется в амперах, это мера количества электронов, протекающих по проводу. Чем выше напряжение, тем больший ток может производить источник. Ватты — это мера мощности. Вольт X Ампер = Ватт.

Ток можно увеличить, увеличив напряжение или уменьшив сопротивление (IE: размер провода или проводника).

Сопротивление — это внутренняя физическая противоположность протеканию тока.Хорошей аналогией было бы думать об этом как о плотине, сдерживающей воду. Сопротивление создается из-за того, что электроны отказываются сниматься. их атомов и ударились или отправили по проводам. Чем выше сопротивление в проводе, тем меньше будет протекать ток. Единственный способ преодолеть это сопротивление — увеличить давление (вольт). или уменьшите сопротивление (провод большего размера).

Разъединитель переменного тока лезвия

Национальный электротехнический кодекс

(NEC) 690.64 конкретно не требует отключения переменного тока, однако многие, если не большинство коммунальных компаний, предпочитают использовать блокируемый ножевой разъединитель. для защиты линейных рабочих и сотрудников пожарной охраны.Скорее всего, потребуется отключение переменного тока, если инвертор не находится рядом с главной сервисной панелью. Если Требуется разъединитель переменного тока, в нем не должно быть предохранителей, если только он не является основным разъединителем для соединения со стороны линии.

Главная сервисная панель

Arrh … мощность, детка, заставь этот счетчик повернуться вспять! Здесь все сходится. Главная панель обслуживания вашего дома — это сердце вашего электрическая система и то, как мы подключаем солнечную систему к этой панели, используя какой вариант, является ключом ко всему, что мы сделали до сих пор при проектировании.

Типы подключения к солнечной батарее

Подключение со стороны нагрузки происходит на стороне нагрузки главных рабочих выключателей через прерыватель на сборной шине главной сервисной панели. Подключение на стороне линии происходит между коммунальным счетчиком и главным служебным размыкателем.

Вот почему важно понимать разницу. Прежде чем мы сможем перейти к окончательному подключению или точно, где мы собираемся подключиться, нам нужно знать одно правило, которое мы называем важным в солнечной отрасли.В разделе 690.64 Национального электротехнического кодекса (NEC) говорится, что сумма номинального тока солнечного выключателя и номинального тока главного выключателя не может превышать 120% номинала шины от номинала шины

главной сервисной панели.

Пример: Коробка выключателя главного служебного входа (MSE) указана как автоматический выключатель шины 200A / главный выключатель 200A. Это означает, что если у вас есть основная сервисная панель на 200 А, которая рассчитана на шину 200 А, NEC разрешит только 20% выключатель обратной связи, который должен быть добавлен к панели на 200 А или солнечному выключателю на 40 А.Если размер вашей системы требует OCPD 60A, это превышает максимально допустимый обратный ток для подключения на стороне нагрузки для данного MSE. технические характеристики (макс. допустимый для данного служебного входа = 40А). Чтобы выйти за пределы этого солнечного выключателя с обратной связью на 40 А, есть несколько альтернативных

Одна альтернатива, которую следует рассмотреть без необходимости замены панели главного выключателя, — это уменьшить размер главной шины. Понижение главного выключателя на 200 А до 150 А может привести вас в соответствие, если вам нужно перейдите к выключателю обратного питания на 60 ампер для вашей солнечной системы.Однако, прежде чем вы это сделаете, лицензированный электрик должен провести тщательное исследование, чтобы убедиться, что вы не подвергнете прерыватель нагрузке имеющейся нагрузкой.

В солнечной системе, связанной с сеткой, когда электроэнергия отключается, солнечная система также будет опускаться. Многие домовладельцы не понимают, когда они покупают стандартную систему, привязанную к сети, — это когда сеть выходит из строя, то же самое происходит и с мощностью, вырабатываемой солнечными панелями. Почему? Стандарт IEEE-1547 требует, чтобы сетевые инверторы перестали экспорт электроэнергии (означает, что ваш счетчик вращается в обратном направлении), если напряжение, измеренное в точке общего соединения (PCC) (что означает, что счетчик электроэнергии в вашем доме) превышает + 10% или -12% от номинального.Если бы это было не так, мог бы быть работник коммунального хозяйства. перед вашим домом, который думает, что электричество отключено, и получает травму.

Подключение со стороны линии

Другой альтернативой является подключение к линии. Соединение со стороны линии или со стороны питания означает соединение между счетчиком коммунального предприятия и вашей главной коробкой выключателя. Если у вас нет места в вашем существующую сервисную панель, чтобы добавить вашу солнечную систему, посмотрите, можно ли уменьшить количество прерывателей в вашем главном распределительном щите, или подумайте о модернизации сервисной панели.Для подключения на стороне линии требуется выключатель переменного тока с плавкими ножками. Если это необходимо и в выбранном вами солнечном комплекте указано, что мы поставим разъединитель переменного тока, мы предоставим обновление до разъединителя переменного тока 60 ампер с предохранителем. без дополнительных затрат для вас.

Персональный консультант по солнечной энергии и рисование линий; У нас есть твоя спина

Вы не должны слишком беспокоиться о том, как и какой тип конечного соединения, размер провода и выключателя, потому что мы делаем тяжелую работу за вас. Когда вы покупаете комплект на сумму более 1000 долларов, ваш заказ передается вашему личному консультанту по солнечной энергии.Наши системные интеграторы предоставляют исчерпывающие технические консультации по проектированию. и выполнение всех видов инсталляций. Эта единственная точка контакта, которая уже знакома с вашим проектом, является вашей свободной линией жизни, чтобы ответить на ваши вопросы и помочь вам преодолеть любые препятствия, которые могут возникнуть в процессе.

Линейный чертеж

В комплект поставки вашей сетевой стяжки входит полная «Инструктивная трехлинейная схема всей цепи постоянного тока, а также линий переменного тока на входе в сервисный центр с измерением».Когда вы покупаете комплект для крепления к сетке у Blue Pacific Solar, мы предоставляем индивидуальный чертеж электрической линии, который показывает вам, как именно все соединить. Мы укажем на нашем чертеже, какой размер и тип провода и прерывателя вам потребуется, чтобы соответствовать нормам NEC. Рисование линии может использоваться для подачи заявки на соглашение о межсетевом соединении с местной коммунальной компанией и для получения разрешения в местных органах власти, юрисдикция которых обычно называется AHJ (Строительный департамент). Если вам нужна помощь с вашими полными разрешительными документами для вашего местного AHJ в любой точке страны, наша служба разрешительных документов доступна, чтобы помочь вам хлопот из вашей солнечной покупки.

Провод постоянного тока на чердаке

Нас часто спрашивают о проводке на чердаках и если он должен быть в канале. С NEC 2011 (Национальный электротехнический кодекс) это стало еще проще. В то время как отрасль справедливо сосредоточилась на 690.11 Arc Fault Circuit Protection, было менее известное изменение. относительно прокладки проводки постоянного тока внутри здания. Раздел 690.31 (E) изменил требования для подачи постоянного тока внутри здания, чтобы можно было использовать кабель с металлической оболочкой для солнечных источников постоянного тока или выходных цепей.Кабель с металлической оболочкой должен соответствовать требованиям 250.118 (10), но он позволит клиентам устанавливать проводку — более простую альтернативу изгибу кабелепровода в ограниченном пространстве.

* STC — Чтобы узнать больше о солнечных панелях и способах их измерения, вам необходимо знать, что означает STC. STC в аббревиатуре «Стандартные условия испытаний». Все солнечные панели указаны в ваттах. Номинальная мощность в ваттах — это мощность, которую панель будет производить при ярком солнечном свете при температуре 25 ° C (77F). Это отраслевой стандарт (STC) для всех рейтингов фотоэлектрических панелей (PV означает фотоэлектрические, что в переводе с английского означает солнечная энергия).Производители солнечных панелей уже давно используют этот стандарт испытаний, который составляет 1000 Вт на квадратный метр солнечного излучения, 1,5 воздушной массы и температуру элемента 25 градусов Цельсия.

PTC — это аббревиатура от PV-USA. Условия испытаний PV-USA были разработаны на испытательном полигоне PV USA в Университете Дэвиса, Калифорния, для стандартов, установленных Комиссией по энергетике Калифорнии, которые считаются более близкими к условиям реального мира (реальный мир против заводских условий испытаний STC). Рейтинговый тест PTC составляет 1000 Вт на квадратный метр солнечного излучения, 1.5 воздушных масс, температура окружающей среды 20 градусов Цельсия на высоте 10 метров над уровнем земли и скорость ветра 1 метр в секунду. В Калифорнии производители солнечных панелей должны быть протестированы и оценены независимо на испытательном стенде PV USA в Университете Дэвиса (Калифорния), чтобы рассмотреть возможность получения скидок.

ПРИМЕЧАНИЕ. Ни PTC, ни STC не учитывают «реальные» потери. Фактические солнечные системы будут производить более низкую мощность из-за загрязнения, затенения, несоответствия модулей, потерь в проводе, потерь инвертора и трансформатора, несоблюдения фактических номинальных характеристик на паспортной табличке, износа панели со временем и высокотемпературных потерь.С другой стороны, солнечные панели могут превосходить свою номинальную мощность в холодных высокогорных местах.

2021 Лучшие солнечные панели для продажи Превосходное качество работы

Панели солнечных батарей

Использование силы солнца кажется древним и невероятно футуристическим. В любой день Земля получает в 6000 раз больше солнечной энергии, чем необходимо для удовлетворения текущих потребностей. Поддерживающая жизнь сила солнца, которому поклонялись в древности, стала сегодня энергичной силой, питающей дома и, в конечном итоге, даже города завтрашнего дня.В то время как люди извлекали выгоду из солнечной энергии и изучали ее в течение бесчисленных столетий, настоящая солнечная революция, которую мы переживаем сегодня, началась в двадцатом веке с производства первого практического фотоэлектрического (PV) элемента в 1954 году. солнечная панель и ее возможная коммерциализация — одна из движущих сил будущего альтернативной энергетики, к которому мир стремится сегодня.

История солнечной техники

Солнечная или фотоэлектрическая (PV) ячейка, по сути, является строительным блоком солнечной панели.В 1839 году в возрасте девятнадцати лет А.Е. Беккерель создал во Франции первый солнечный элемент. Считающийся чудом, этот ранний солнечный элемент не был усовершенствован до 1883 года, когда селен был использован в качестве полупроводника элемента. Однако только в 1905 году фотоэлектрический эффект был полностью объяснен такими людьми, как Альберт Эйнштейн, получивший Нобелевскую премию в результате своих объяснений в 1921 году. Конечно, практического солнечного элемента не произошло. до 1954 года, когда Bell Laboratories создала элемент на основе кремния, который продемонстрировал коэффициент полезного действия 6% (более ранний элемент только продемонстрировал.КПД 5%). К 1960 году КПД солнечной батареи достиг 14%. В 1960-х и 1970-х годах наблюдался очевидный рост числа ученых, работающих над тем, чтобы сделать солнечную энергию коммерчески жизнеспособной с точки зрения цены за ватт. Однако только после американского энергетического кризиса 1970-х годов солнечная энергия действительно достигла своего предела, и в результате усовершенствования технологии, наконец, в 1980-х годах солнечная энергия стала жизнеспособным коммерческим вариантом для производства электроэнергии.

Солнечная энергия в последние десятилетия

Начиная с 1980-х годов, использование солнечной энергии и ее развитие неуклонно росли, хотя и с периодическими спадами, как в Северной Америке, так и в других частях мира.Сегодня Германия возглавляет инициативу в области солнечной энергетики с большим объемом производства и проникновения солнечной энергии, чем где-либо в мире. Достижения в области солнечных элементов и солнечных панелей в настоящее время начинают бросать вызов традиционным ископаемым видам топлива с точки зрения как эффективности, так и стоимости. Тем не менее, солнечная энергия — это чистая энергия, и благодаря ее устойчивому обновлению все больше и больше людей во всем мире заряжают свои дома энергией солнца. В отдаленных деревнях многих развивающихся стран, где никогда не использовалось электричество, люди вообще отказываются от ископаемого топлива и сразу переходят на альтернативные и экологически чистые источники энергии, такие как солнечная энергия.

Некоторые интересные забавные факты о солнечной энергии

• Хотя Китай и не является крупнейшим потребителем солнечной энергии, он является ведущим производителем солнечных элементов в мире.
• В настоящее время Германия производит столько избыточной альтернативной зеленой энергии с использованием солнечной энергии, что теперь продает эту энергию соседним странам.
• Тонна песка, используемая для изготовления фотоэлементов, производит столько же энергии, сколько 500 000 тонн угля, сжигаемого на электростанции.
• Самолет, работающий на солнечной энергии, пересек Соединенные Штаты в 1990 году, поразив мир реальной возможностью выйти за рамки зависимости от нефти и других ископаемых видов топлива.
• В то время как всего несколько десятилетий назад большинство жителей США не могли позволить себе устанавливать солнечные энергосистемы в своих домах, сегодня, при оптовых ценах на лучшие солнечные панели, затраты на них снизились на 400% по сравнению с ценами три десятилетия назад.

Чтобы лучше понять стоимость различных типов солнечных панелей и то, что делает одну дешевле, а другую дороже, нам нужно рассмотреть два наиболее распространенных материала модулей.Солнечные панели из монокристаллического кремния производятся из слитка высокочистого поликремния, расплавленного и смешанного с бором. Затравку монокристаллического кремния погружают в ванну расплава на много часов, пока она не превратится в большой цилиндрический кристалл. Монокристаллические солнечные батареи используются чаще всего обычно в домах и на предприятиях КПД составляет от 14% до 17%.

Модули поликристаллического кремния

Canadian Solar, Mission и Panasonic изготавливаются из литого множества кристаллов кремния, поскольку они предназначены для модулей, характеристики которых отличаются от характеристик монокристаллических солнечных панелей.Обычно вы можете отличить самые эффективные солнечные панели, которые являются монокристаллическими, от стоимости поликристаллических солнечных панелей не только из-за стоимости, но и поликристаллические солнечные панели обычно имеют синий оттенок Vs. монокристаллическая солнечная панель черного цвета.

В Blue Pacific Solar® нашим консультантам часто задают вопрос: какие солнечные панели самые эффективные? Эффективные солнечные панели рассчитываются на основе отношения выходной мощности к потребляемой мощности. С точки зрения непрофессионала это означает, что солнечное излучение (энергия солнца) умножается на площадь солнечного устройства, чтобы определить ватт солнечной энергии.(Электроэнергия) Чем больше солнечной энергии (солнечной энергии на квадратный метр) преобразуется в электричество в зависимости от размера солнечного модуля, следовательно, тем выше эффективность солнечной панели. Настоящий ответ на вопрос зависит от использования. Например, тонкопленочные солнечные панели не так эффективны, как монокристаллические или поликристаллические солнечные панели, но лучше работают в чрезвычайно жарких условиях.

Солнечные панели состоят из множества солнечных элементов, соединенных вместе и образующих солнечную панель или модуль.Солнечные панели состоят из солнечных элементов, которые зажаты между несколькими слоями защитных материалов, поддерживаемых алюминиевая рама со стеклянной крышкой. Когда вы действительно начинаете видеть разницу между дешевыми и качественными солнечными панелями, они заключаются в сборке, материалах, используемых в деталях панели, и количестве блокирующих диодов в панели. Солнечные панели более высокого качества имеют больше блокирующих диодов (которые улучшают производительность, поскольку существуют небольшие проблемы с затенением) и используют более качественное стекло с низким содержанием железа и прочные материалы каркаса.

Обходные или блокирующие диоды используются для пропускания тока вокруг, а не через группу солнечных элементов. Электрический ток может проходить по ячейке или группе ячеек, которые были затемнены или в которых возникла разомкнутая цепь. Этот процесс во много раз отличает разницу между дешевыми фотоэлектрическими модулями и лучшими солнечными панелями, в которых соблюдаются более высокие стандарты качества. Производители солнечных панелей Trina Solar, Solarworld и Suniva устанавливают высокую планку для всех других компаний, производящих солнечные панели для жилых домов.Вы можете купить дешевые солнечные панели, но будьте осторожны, вы получаете качественный продукт, а не дефектную или бракованную панель, которая иногда продается как панели типа A без изъянов.

Разрешение на использование солнечной энергии Служба консультирования по вопросам проектирования и разрешения

Вот как это работает

● Blue Pacific Solar® НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТ ПРОЧИТАТЬ ЭТУ СТРАНИЦУ ВНИЗ

После покупки услуги по проектированию солнечных батарей вместе с комплектом солнечных батарей, команда дизайнеров Blue Pacific Solar® возьмется за дело.Сначала капитан группы, назначенный для координации вашего заказа, заполнит часть, касающуюся оборудования, в простой анкете для обследования объекта. Он или она выделит вопросы, на которые вам нужно будет ответить, особенно для вашего дома или бизнеса, такие как расстояние до массива и размер главной панели выключателя. Вы отвечаете на эти вопросы по сайту, делаете около 6 снимков и отправляете информацию по электронной почте капитану вашей команды.

Не волнуйтесь, если у вас возникнут проблемы с некоторыми вопросами, наши сотрудники готовы помочь.

Наша опытная команда системных проектировщиков затем применит исчерпывающую базу данных местных требований к разрешениям, включая любые измененные конструкции, которые могут потребоваться AHJ (уполномоченный орган (обычно местный строительный департамент)). Мы согласовываем заявку с вашей местной юрисдикцией строительного департамента, составляя индивидуальные проекты планов, которые потребуются вместе со спецификациями и другими документами, которые необходимо подать для получения разрешения на установку.

Вот что вы получите

Требуются три (3) полных комплекта планов и необходимых сопроводительных документов, лист данных и руководства по установке.Размер листа чертежа составляет 24 x 18 дюймов (если не указано иное в местном AHJ), который включает следующее:

Обложка

● Указатель листов

● Раздел регулирующих кодексов

● Карта окрестностей, карта участков, вид с воздуха

● Общее описание проекта

Схема расположения солнечных панелей; Детали багажника или крыши

● Включает расположение всех основных аппаратных и электрических компонентов в отношении линий собственности и существующих конструкций

● Детали точки крепления или пирса

● Кабельные каналы

● Расположение и размеры солнечной фотоэлектрической батареи

Способ монтажа

● (AKA one (1) «высота»): метод крепления по высоте (до крыши или уклона, в зависимости от применения)

● Атмосферостойкие детали (гидроизоляция, герметик, тип крыши и т. Д.))

● Оборудование для монтажа в стойку

● Сведения о фонде (если применимо)

Схема подключения

● Полная инструктивная трехлинейная схема всей цепи постоянного тока, а также линий переменного тока, ведущих к входу в сервисный центр с измерением.

● Расчет размеров проводов и кабелепровода

● Расчет параметров цепей / ответвлений для систем постоянного и переменного тока

● Сведения о заземлении

● Метод соединения (прерыватель, соединитель на стороне линии, субпанели и т. Д.)

● Все расчеты согласно NEC показаны явно (заполнение кабелепровода, температурные коэффициенты и т. Д.) Включая расчет падения напряжения

● Технические характеристики системы: максимальное напряжение системы, рабочее напряжение, максимальный ток системы, рабочий ток, для стороны постоянного и переменного тока инвертора

Все спецификации оборудования и руководства по установке.

● Дополнительные последующие действия, информация о планах или исправления по требованию AHJ (уполномоченный орган (обычно местный строительный департамент) включены в услугу базовых разрешительных документов. Базовые разрешительные документы НЕ включают дополнительные инженерные или структурные мокрые штампы, если это необходимо.(См. Ниже)

Затем мы отправим вам ваши чертежи и документы. Все, что вам нужно сделать после этого, — это передать пакет разрешительных документов вместе с нашими инструкциями в местный AHJ (орган, имеющий юрисдикцию (обычно местный строительный департамент)), подписать приложение как владелец / подрядчик (самостоятельная установка), и они уведомят вам, когда разрешение будет одобрено.

Персональный технический советник

Вопросы по рисованию линий или просто застряли? Не беспокойтесь, мы вас поддержим и будем здесь, чтобы помочь, когда у вас возникнут вопросы о приобретенном комплекте или планах.Для заказов на сумму, превышающую 2 000,00 долларов США, ваша учетная запись будет назначена капитану группы технических продаж. Работа ваших технических консультантов — координировать все части и части вашего заказа и работать с вами на протяжении всего процесса. Эта поддержка помогает, потому что мы предоставим вам единое контактное лицо, по которому можно позвонить и задать вопросы. Обращение в службу технической поддержки не заменяет гарантийную техническую поддержку от производителя. «Сделай сам» означает, что вы берете на себя ответственность за чтение и выполнение планов и других документов по установке перед тем, как приступить к установке.

Каковы лучшие солнечные панели 2021 года?

Какие солнечные панели будут лучшими на рынке в 2021 году?

Без лишних слов, вот лучшие солнечные панели, которые вы можете купить в 2021 году для различных целей.

Солнечные панели с лучшим соотношением цены и качества: Astronergy 365 Вт

• Стоимость: 257 долларов (70 центов за ватт)
• Гарантия качества: 10 лет
• Гарантия производительности: 25 лет
• Эффективность: 18,9%
• Ухудшение: -0,7% / год
• Температурный коэффициент: -0.376% Wp
• Количество ячеек: 72
• Тип элемента: Моно PERC

Ищете лучшие доступные солнечные панели, которые не обойдутся вам дорого? Astronergy производит лучшие солнечные панели, которые вы можете получить с точки зрения чистой стоимости.

Из всех основных производителей модулей Astronergy предлагает панели с самой низкой из обнаруженных нами цен на ватт. Их панель 365 Вт продается по цене 257 долларов (на момент публикации), что составляет 70 центов за ватт.

Некоторые из наших сотрудников запускают свои домашние системы на солнечных панелях Astronergy, и мы также выбрали их для системы, которая питает флагманский офис Unbound Solar.

Их КПД 17,7% весьма приличный для этой ценовой категории, а гарантия соответствует отраслевым стандартам.

Astronergy также отличает свою гарантийную программу от других компаний, предлагая страховку перед третьими лицами. Если они когда-либо выйдут из бизнеса, гарантия от стороннего поставщика останется действительной.

Это больше для душевного спокойствия, чем что-либо еще. Astronergy — часть одного из крупнейших производителей электроники в Китае. Мы ожидаем, что они будут существовать еще долго.

Но дополнительная страховка по гарантии в сочетании с низкой ценой делает эти солнечные панели лучшими по цене.

Лучшие солнечные панели американского производства: Heliene 320W

• Стоимость: 256 долларов (80 центов за ватт)
• Гарантия качества: 10 лет
• Гарантия производительности: 25 лет
• Эффективность: 19,26%
• Деградация: -0,7% / год
• Температурный коэффициент: -0,38% Wp
• Количество ячеек: 60
• Тип элемента: Моно

Среди американских производителей солнечных панелей Heliene — наш лучший выбор.На основе Sault Ste. Мари, Онтарио, они собирают высокоэффективные панели на заводах в США и Канаде.

Поскольку солнечные панели постоянно дешевеют, разница в цене между импортными панелями и панелями американского производства значительно сократилась. Импортные панели Astronergy мощностью 365 Вт теперь продаются по цене 70 центов за ватт , в то время как американский производитель Heliene продает панели на 320 Вт по 80 центов за ватт .

Сравните это с панелями LG премиум-класса, представленными в следующем разделе, которые стоят доллара США.34 на ватт.

Если посмотреть на распределение цен, место Heliene на рынке очевидно. Их цены конкурентоспособны по сравнению с импортными панелями, и они также дают возможность высокоэффективным моделям потратить свои деньги на выпуск (при этом они просто выбиты из воды по цене).

Если вы хотите приобрести лучшие высокоэффективные солнечные панели по конкурентоспособной цене (и при этом поддерживать товары американского производства), Heliene — лучший выбор. Мы рекомендуем их панели мощностью 320 Вт (60 ячеек) и 365 Вт (72 ячейки).

Лучшие солнечные панели премиум-класса: LG 375W

• Стоимость: 513 долларов (1,36 доллара за ватт)
• Гарантия качества: 25 лет
• Гарантия производительности: эффективность 90,8% через 25 лет
• Эффективность: 21,7%
• Деградация: -0,4 % / год
• Температурный коэффициент: -0,3% Wp
• Количество ячеек: 60
• Тип элемента: Моно

LG не просто производит солнечное оборудование; они один из ведущих производителей электроники в мире.

Мы используем панель LG 375 Вт в наших пакетных системах премиум-класса. Они очень компактны, и в 60-ячеечной панели умещается больше продукции, чем может дать большинство 72-ячеечных панелей, представленных на рынке.

Каждый солнечный проект индивидуален, и у некоторых людей есть задача построить систему в компактном пространстве. Например, на вашей крыше может быть место только для 10 панелей. Эти панели LG помогут вам выжать максимум результатов из ограниченного пространства, доступного вам.

Они также имеют долгий срок службы. При -0,4% / год скорость деградации этих панелей на 0,3% выше, чем у представленных нами панелей Astronergy 365W.

Может показаться, что это не много, но если посчитать, это означает, что панели LG сохранят на 7,5% большую эффективность, чем панели Astronergy, через 25 лет.

Гарантия LG на солнечные панели просто прекрасна.

Если большинство компаний стремятся к 10-летней гарантии качества, LG покрывает все 25 лет.

Что касается гарантии производительности, LG гарантирует, что их панели будут по-прежнему работать на 90% эффективнее через 25 лет.Это более сильное обещание, чем стандартные 80% через 25 лет.

Какие солнечные панели лучше всего подходят для автономных систем?

Нам часто задают этот вопрос: есть ли разница между лучшими солнечными панелями для автономных и сетевых?

В ответе есть небольшой нюанс.

Сами панели всегда могут работать независимо от типа системы. В частности, не существует таких понятий, как «панели вне сети» или «панели с привязкой к сетке».

Однако панели должны быть спарены с другими компонентами и иметь точный размер, особенно в автономных системах.

Исторически сложилось так, что автономные системы использовали контроллеры заряда с ШИМ, что требовало согласования 12-вольтовых солнечных панелей с 12-вольтным аккумуляторным блоком.

Теперь в большинстве современных автономных домов будет использоваться контроллер заряда MPPT, который может регулировать входящее фотоэлектрическое напряжение для работы практически с любой солнечной панелью.

Тем не менее, все еще существуют соображения относительно размера строки, основанные на спецификациях панели и контроллера заряда. Все компоненты должны иметь соответствующее напряжение и ток.Батареи добавляют еще один уровень сложности для автономных систем, поскольку размер массива должен быть таким, чтобы в достаточной степени заряжать батареи, не перезаряжая их.

Есть также несколько лучших солнечных панелей, которые разработаны специально для автономных приложений:

Лучшие солнечные панели для жилых автофургонов / мобильных приложений

Солнечные батареи также являются отличным решением для мобильных приложений, таких как дома на колесах и лодки. Но вам понадобятся панели меньшего размера, чтобы обойти любые ограничения по месту.

Лучшая солнечная панель для этой ситуации — гибкие панели Sol-Go мощностью 115 Вт.

Их нижний профиль помогает найти правильную конфигурацию с ограниченным доступным пространством. А поскольку эти панели могут изгибаться до 30 градусов, они могут изгибаться вокруг изогнутых поверхностей, чтобы максимально использовать имеющееся у вас пространство.

Эти панели легкие, легко устанавливаются и хорошо работают при слабом освещении. Они созданы, чтобы адаптироваться к суровым и меняющимся условиям жизни в дороге.

Последняя категория, которую мы рассмотрим, — это лучшие солнечные панели для небольших удаленных приложений.