Расчет солнечной батареи для электроснабжения. Автономное электроснабжение дома своими руками.

Повсеместная доступность электрических сетей, простота и дешевизна подключения к ним, отсутствие "естественного" монополизма... является нормой в цивилизованных странах, где понимают, что доступная электрическая энергия является залогом поступательного экономического развития страны. В таких странах вопросы автономного электроснабжения дома актуальны, пожалуй, только для горных и лесных домиков для отдыха вдали от электрических сетей. Но есть страны, где недоступность и "неофициальная" дороговизна подключения к централизованному электроснабжению , даже при наличии электрических сетей в непосредственной близости от дома, делает вопрос автономного электроснабжения весьма насущным для более широкого круга людей - владельцев домов и дач, спотыкающихся об всевозможные "суверенные административные барьеры".

Как увеличить стоимость дома? Инвестирование в альтернативную систему теплоснабжения увеличивает стоимость жилья примерно на 20%. При перемещении 80% оборудования можно демонтировать и перемещать в новое место. Какова степень экономического риска нынешней ситуации? Чаще всего все отопительные системы сравниваются с газовым котлом или другой газовой системой отопления. В этом случае теплой водой и теплым размещением будет роскошный предмет.

Каковы исключительные преимущества солнечных систем? Система солнечных коллекторов может быть объединена с различными системами нагрева воды, поэтому их не нужно перерабатывать. Они просто подключаются к существующей системе и полностью выполняют свою функцию с начала весны до конца осени. Система не нуждается в обслуживании - она ​​управляется электронным логическим программируемым контроллером. Параметры этого виджета задаются пользователем.

Как же можно оранизовать автономное энергоснабжение дома? Рассмотрим пример автономного дома для отдыха в горах Норвегии. В качестве источника электроэнергии в норвежском автономном доме используются солнечные батареи. В дополнение к ним можно установить и ветрогенератор. Норвежская компания SunWind продает готовые комплекты солнечных батарей для автономного дома. Полученная с помощью солнечных батарей и ветроэлектрогенератора электроэнергия сохраняется в аккумуляторах. Для резервного питания и подзарядки аккумуляторов в автономном доме установлен бензо- или дизельный электрогенератор. Инвертор 12-230V позволяет подключить к сети маломощные электронные приборы, такие как зарядные устройства, ноутбук и телевизор. Используя для освещения маломощные LED лампы (по 2Вт), с помощью такой автономной системы электроснабжения можно полноценно освещать дом, пользоваться электронными приборами, держать постоянно включенный холодильник и подавать воду в систему водоснабжения. Нагрев воды такого автономного дома целесообразнее осуществлять с помощью газового водонагревателя. Если вы собираетесь использовать только солнечные батареи, то примерную стоимость комплектов оборудования в Норвегии для автономного дома исходя из электрической мощности можно посмотреть в таблице:

Каковы преимущества и недостатки различных солнечных систем. Существует много разных типов коллекционеров, но для домашнего использования только несколько типов - плоские и вакуумные. По существу, принцип действия один и тот же - поглощаемый видимый свет на специальном покрытии преобразуется в тепловую энергию и подается в теплообменник, который транспортирует и рассеивает.

Плоские солнечные коллекторы. У них явно больший экологический ущерб, поэтому они не очень подходят для нашей климатической группы. Они очень широко используются в более теплых климатах, потому что экологический ущерб в этом случае мал из-за низкой разности температур между нагретым теплообменником и окружающей средой. Их использование подходит только в случае сезонного потребления и в сочетании с решениями изоляции. Солнечный коллектор защищен специальным ударопрочным стеклом, что также улучшает изоляционные свойства элемента.

Для сравнения цена на комплект мощностью 1600Вт в США, включающий ветроэлектрогенератор и солнечные батареи составлет 190 000 руб. Вероятно, в американских комплектах энергоснабжения автономного дома используются более дешевые азиатские компоненты. Комплект автономного электроснабжения на солнечных батареях для освещения дома LED лампами 12V (до 100Вт) стоит порядка 30 000 рублей.

Преимуществом такого типа коллектора является низкий объем хладагента и системы давления, поэтому целесообразно заполнить его незамерзающим теплоносителем пропиленгликолем. Основными недостатками являются короткое эффективное время работы, высокие потери тепла в окружающей среде и, следовательно, низкая эффективность. Эффективность можно сравнить с самодельными коллекторами из старых радиаторов и темных зданий. Тепловые потери определяются конструктивным способом, поскольку во избежание конденсации водоотводных отверстий, через которые мы имеем не только утечку конденсата, но и потерю тепла.

Примерная компоновка элементов автономного дома показана на схеме:

Использование системы автономного дома позволяет получить необходимый для проживания комфорт в самых удаленных от цивилизации уголках планеты. Солнечные батареи размещаются на южной стене здания. На солнечные панели не должна падать тень от деревьев, а зимой их не должен скрывать снег. Солнечные батареи не требуют обслуживания, кроме как периодической очистки поверхности и мытья ее со средствами для чистки стекла.

Солнечные панели BP являются одними из лучших в мире. Порог начала выработки электроэнергии у панелей BP на 5% ниже, чем у большинства солнечных панелей на рынке. Поэтому солнечные батареи BP могут использоваться и в северных широтах. В течение первых 10 лет солнечная панель вырабатывает не менее 90% заяленной мощности, и в течение еще 25 лет не менее 80% мощности. Весь срок эксплуатации составляет около 40 лет. Гарантия на солнечные панели - 25 лет. Подулючаются панели кабелем с сечением 2,5 мм 2 . Количество ячеек у всех солнечных панелей объединеных в батарею должно быть одинаковым.

Вакуумные солнечные коллекторы. Двухстенные или односторонние стеклянные трубки, термореактивные, для абсорбирующей теплоизоляции. Преимущества этой системы. Фактическая температура зависит от температуры кипения используемого выше теплообменника, температура которого не увеличивается. Обнаружение, а также количество оборотов насоса в зависимости от заданных условий контролируется контроллером. На рисунке показаны типы трубопроводов коллектора. В самой простой воде можно использовать для прямого всасывания, также известного как тип Сиднея или «вода в колбе», с двойными стеклянными колбами.

Контроллер солнечных батарей SunWind предупреждает обратный ток из аккумуляторов в ночное время, когда солнечные батареи неактивны. Также контроллер солнечных батарей осуществляет постоянный мониторнг напряжения (заряда) аккумуляторных батарей и не допускает их перезаряда. При почти польном заряде контроллер автоматически переходит на импульсный режим зарядки, вместо постоянного. Контроллер также регулирует заряд аккумуляторов в зависимости от комнатной температуры (чем ниже температура, тем выше ток зарядки). Контроллер также выполняет функции защиты сети от перегрузки и позволяет вести заряд батарей при полном оключении нагрузки при отъезде из дома. Слева на снимке контроллер на две солнечных батареи, справа - на три солнечнх батареи (16 000 руб).

Необслуживаемые аккумуляторы Rolls емкостью от 126 до 503 Ач с помощью контроллера никогда не разряжаются ниже 50%. Нельзя использовать аккумуляторы с разрядом боле 15%. Отсутствие глубокого разряда позволяет продлить срок службы аккумуляторов для солнечных батарей: 10 лет гарантийный срок и 15 лет - срок службы таких аккумуляторов.

Они самые эффективные, самые лучшие и самые дешевые. Есть проблемы с перегревом, когда трубки получают пузырьки, их очень трудно удалить из коллектора. Конструкция с использованием «тепловую трубу» соответственно, и промежуточный агент переноса тепла во время фазы преобразования относительно низкие температуры. Фактическая система с тепловыми трубками в температуру эксплуатации указанного некоторыми производителями составляет около 20 ° С Это трудно контролировать с помощью структуры коллектора трубы находит свое отражение в цене.

Для промежуточных процессов - имеют потери теплопередачи между теплопередающей поверхностью потерь из-за медленной реакцию на изменения яркости и, таким образом задержать литовские условий снижают производительность - коллектор не реагирует на изменения освещения. Есть несколько типов коллекторов, которые стоят больше, чем в среднем. В качестве примера, - вакуумная плиты или двойного или тройного остекления. К сожалению, такие решения не решают структурные недостатки плоских панелей.

Стоимость одного такого аккумулятора емкостью 503 Ач составлет 88 000 руб.

Для соединения батарей используется кабель с сечением 6 мм 2 . Контроллер устанавливается в помещении с батареями, чтобы отслеживать температуру воздуха в помещении и регулировать заряд от солнечных батарей.

Victron - силовой блок автономной системы электроснабжения дома: комбинированное зарядное устройство для аккумуляторов, контроллер пуска генератора и инвертор 12V-230V. Прибор осуществляет бесперебойное переключение между источниками питания автоматически. К инвертору Victron можно подключить 3 трехфазных потребителя или 6 однофазных.

В чем разница вакуум и плоский солнечный коллектор, насколько эффективны? В основном два типа плоских коллекторов пластины и вакуум работает на тот же принцип поглощения энергии. Единственное отличие заключается в поглощенной потери тепла к размеру окружающей среды. Она определяет теплообмен между абсорбером и окружающей средой. Вакуумная солнечный коллектор потеря тепла является минимальной, так как вакуум между внутренними и наружными колбами изолированы от теплопроводности и конвекции, когда тепло передается вместе с содержимым.

А при низких температурах - количество тепла, излучаемое очень мало. Пластинчатые коллекторы не запечатан - между абсорбером и внешней оболочкой не аннулируется, так что ущерб окружающей среды гораздо больше. Это, по существу плоское и приводит к снижению теплового коэффициента полезного действия, поскольку чем ниже температура, тем больше потери в окружающей среду. Поэтому выбор должен определяться характером их использования и периода. Если коллекторы используются только в теплое время года вы можете выбрать квартиру на их относительные соображениях стоимости.

Стоимость силового блока Victron составляет 66 000 рублей.

Пусковое реле регулятор Schrack обеспечивает пуск и выключение генератора при заданых параметрах тока.

Для экономии электроэнергии и небольших мощностях солнечных батарей, система водоснабжения автономного дома может использовать маломощные, но эффективные компонеты, работающие от 12V. Такие компоненты обычно используются в мобильных домах и караванах.


Простейшая система автономного горячего водоснабжения на привозной воде из канистр или накопительного бака с водой (можно использовать систему сбора дождевой воды). Питание насоса осуществляется от обычных автомобильных аккумуляторов, подключенных через контроллер, или от системы автномного электроснабжения на солнечных батареях.
В условиях экономии электроэнергии нагрев воды целесообразно доверить проточному газовому водонагревателю.

Газовый баллон с пропаном подключается с помощью редуктора и морозостойкого газового шланга. О том, какие газовые редукторы лучше использовать, можно прочитать

Если вы хотите использовать панели не только летом, но и осенью и весной - желательно выбрать относительно дорогой, но и более эффективный вариант вакуумного коллектора. Оценка ущерба окружающей среде и в результате различий в силе - это очевидно, что вакуумные коллекторы - значительно более эффективное вложение. Хотя, в принципе угол не оказывает существенного влияния на количество тепла, поглощенного. Для получения более зависит от ориентации солнца. У вас также есть несколько аспектов.

Предлагается установить на южной стороне, но в случае вакуумный коллектор мы действительно можем обеспечить освещение с трех сторон, тем самым обеспечивая максимальную эффективность. Наиболее важное применение максимально возможного времени освещения. Лучше всего, когда коллектор на плоской крыше или на земле. Однако, это не всегда возможно и не всегда удобно. Круглые трубы вакуумного коллектора обеспечивают такую ​​же эффективность поглощения тепла со всех сторон. Это известно как система пассивного слежения.

При необходимости можно подключить несколько газовых баллонов через газовую рампу.

Если вы будете держать газовый баллон в доме (что, мягко говоря, не рекомендуется) установите газоанализатор, который известит (разбудит) вас в случае неконтролируемой утечки газа.

На практике, плоский солнечный коллектор работает на максимальной мощности только очень небольшая часть времени. Если вам нужно выбрать - ориентация на юго-восток всегда будет лучше, чем на юго-западе, и хотя точные исследования не опубликованы, но увидели, что от восхода облака, как правило, ниже. Таким образом, эффективность будет выше. Кроме того, в этом случае, они встали утром у вас есть горячая вода. Установка на вертикальных стенах имеет ряд преимуществ. Прежде всего, эффективность в основном зависит от лучей от угла падения, так что наличие вертикального монтажа максимизирует осенне-зимне-весеннего периода времени, тепло в летний период, когда, как правило, избыточное тепло - более высокий угол и отражение - немного меньше тепла поглощается.

В системе водоснабжения автономного дома используется американский водяной насос 12V SHURflo - от ведущего производителя компонентов для мобильных домов и караванов. Этот небольшой насос способен создавать давление 3,1 атомосферы, перекачивая от 5,6 до 11 литров в минуту, потребляя ток от 2,5 до 6,5А. Насос имеет реле давления, встроенный обратный клапан и защиту от сухого хода. Максимальная высота подъема воды насосом 3,5 метра.

Обязательный компонент системы автономного водоснабжения - гидроаккумулятор (мембарнный бак). SHURflo. Он сглаживает броски давления при пуске насоса и поддерживает постоянное давление в системе водоснабжения. Также благодаря использованию гидроаккумулятора снижается шум в водопроводной системе и экономится электроэнергия при более редких пусках насоса.

Это уменьшает тепло, поглощаемое разницы в разные периоды. Достаточно ли солнечная Литва? Что говорит факты о солнечной энергии? Солнечное время освещения короче и самый длинный берег в восточной границе. Литва достижения солнечной энергии достаточно для производства энергии и солнечной архитектуры принципы термические применяются к новым и реконструируемых зданий.

Солнечная интенсивность калькулятор. Что такое солнечная энергия для данного региона. В дополнении к экологическому ущербу окружающей среды может быть использовано до 1, 5 процента. эта сумма. Весь мир теперь извлекается органическое топливо также привели к фотосинтетическим реакциям под действием солнечной энергии.

Гидроаккумулятор системы автономного водоснабжения может подключаться как в линию водоснабжения, так и через тройник.

Питание насоса 12V осуществляется от аккумуляторов через влгозащищенный контроллер (блок питания/контроллер заряда батарей) для мобильных домов CTEK (Швеция). В России зарядное устройство CTEK multi 25000 продается по цене около 14 000 рублей. Цена в Европе - около 10 000 рублей. (есть модели от 4 000 руб)

Можно ли использовать вакуумные панели зимой? Следующая система данных, которая заполнена антифризом 50 процентного раствора. Сколько тепла коллектор поднимает? Как это соотносится с потребностями? Количество энергии, которая принимает коллектор - в год 1 м2 солнечного коллектора будет производить 645 киловатт-часов. Годовое производство энергии будет 347 кВт.

Зная средние потребности вы можете легко рассчитать необходимую площадь коллектора. В соответствии с требованиями для подсчета спроса на горячую воду составляет от 72 до 100 литров в день. Как подключить солнечный коллектор? Солнечные коллекторы могут быть соединены последовательно и параллельно. Это зависит от идеи и лучше обсудить с продажей и установкой солнечных панелей специалисты. Значительно упрощена - соединены последовательно - конечные повышения температуры и потери производства - соединены параллельно - за счет повышения производительности не увеличивается температуры.

Ну и, наконец, о таком элементе автономного дома, как автономный туалет. Основным видом автономного экологичного туалета в Скандинавии является компостирующий туалет. Стоимость компостирующего туалета в Норвегии 22 000 руб.

Компостирующий туалет устанавливается в доме или в отельном строении. Наполняется он торфом или травой, листьями - любым природным субстратом, который вкупе с содержимым туалета создаст ценное удобрение - компост. Этот цикл абсолютно экологичен. Компостирующий туалет вентилируется и практически не имеет запаха при правильном использовании.

Как избежать Солнечной системы, «недостатки»? Тем не менее, число может быть различным, в зависимости от характера использования и количество мощности может быть постепенно увеличено до требуемого размера. Увеличение площади коллектора. Их площадь ограничена только свободного пространства для установки и правильной ориентации на юг. При больших площадях коллекторов может привести к избыточному теплу.

Он может быть использован для сушки или бассейн нагрева воды. Как минимум, вы должны инвестировать в контроллер, бойлер, циркуляционный насос и, по меньшей мере, одного солнечного коллектора. Может тогда, если необходимо подключить несколько панелей, в дополнении подключить подогрев пола, для подключения сушилки полотенца, считает отопление бассейна. Контроллеры обычно содержат по меньшей мере два или три циркуляционных насосов, имеет возможность интеграции существующего котла и производительность его управления, чтобы подключить электрический заряд котловой воды в случае недостаточного количества тепла в зимний период.

Компостирующий туалет с баком большого объема можно установить в отдельном домике.

Емкости бака с компостом хватит на все лето для большой семьи, а к весне будет готово прекрасное удобрение для сада или огорода.

Кроме того, чтобы иметь свободную горячую воду в течение 8 месяцев двенадцать. Солнечные системы многообразны в уменьшенной операции. Как контролируется солнечный коллектор? Панели солнечных батарей, управляемые с помощью специализированного электронного контроллера, который измеряет разницу температур между коллектором и котлом. Набор включен превышает циркуляционный насос, который качает горячую воду или гликоль через катушку котла, где он отдает тепло котловой воды. Это точно такой же принцип, как котлы центрального отопления.

Все падения на поверхности солнечного излучения преобразуется в тепловую энергию. поверхность грубее и темнее, проводятся тем более эффективная процедура. Так как часть блестящей поверхности падающего луча отражаются, с прозрачной площадью поверхности излучения проходит через разрыв и прозрачный материал.

В компост можно класть любые растительные органические отходы и нельзя бросать неразлагающийся мусор.

Схема установки и использования автномного компостирующего туалета.

Вашему вниманию предлагается рассмотреть четыре типовых решения создания солнечной электростанции своими руками для снабжения электричеством вашего загородного дома или дачи.

Ваши конструкторские и дизайнерские основы, использованные при строительстве дома, для эффективной работы собранной электростанции должны удовлетворять только одному объективному требованию - наличие свободной поверхности, на которой возможно расположить солнечные батареи рабочей поверхностью, обращенной на ЮГ. Остальные производственные моменты просты и легки для понимания и сводятся только к сбалансированному приведению ваших электрических потребностей к вашим установленным мощностям.

Солнечная электростанция ЭСЭ-Микро

Используя систему ЭСЭ-Микро , Вы сможете провести свет у Вас на даче, насладиться работой телевизора, использовать погружной насос "Малыш" малой мощности 400 Вт для водоснабжения. Приезжая на дачу, Вы всегда сможете оставаться на связи, так как Вам будет где зарядить ваши мобильные устройства. А находясь в загородном доме с ноутбуком и модемом, Вы сможете не прерывать ваше общение с друзьями в социальных сетях, так как ноутбук тоже будет работать, используя электричество, которое Вы выработали сами, используя Электростанцию Свободная Энергия ЭСЭ - Микро.

Если Вы решите, что в вашем загородном доме будут использоваться ещё электроприборы с большей потребляемой мощностью (холодильник, электрочайник, фен, насосы, микроволновая печь, утюг, стиральная машина, поливочное оборудование и газонокосилки), то системы "ЭСЭ - Микро" Вам может не хватить. Наращивая свои потребительские мощности, мы рекомендуем обратить внимание на другие наши электростанции большей мощности: ЭСЭ-1 , ЭСЭ-2 , ЭСЭ-3 . Эти станции выглядят аналогичным образом, как показано на схеме, только используют большее количество солнечных батарей и имеют большую производительность электроэнергии и оборудования.

Готовые комплекты солнечных электростанций

Автономная солнечная электростанция для небольшого загородного дома
на солнечных батареях Квант КСМ-200 c управляющей электроникой
Модель ЭСЭ-Микро ЭСЭ-1 ЭСЭ-2 ЭСЭ-3
Суммарная мощность потребляющей нагрузки, Вт 1000 2000 3000 5000
Коммутационное напряжение по постоянному току, В 24 24 48 48
Запасенная электроэнергия аккумуляторной станции, кВт*час 1,2 1,8 7,2 9,6
Номинальная мощность генерации электроэнергии, Вт 400 800 2400 3200
Электрические параметры на выходе переменный ток с частотой 50 Гц, напряжением 220 В, форма сигнала - чистый синус
Используемое оборудование
27 000 р. 1 шт. по
32 500 р.
1 шт. по
46 900 р.
1 шт. по
71 900 р.
Стоимость системы, руб. 96 500 154 000 440 800 590 300

Рассматривая для своего загородного дома или дачи решение проблемы электроснабжения в целом или решая частные задачи по улучшению качества и стабильности в электрификации вашего объекта, пожалуйста, имейте ввиду, что, используя солнечные батареи, мы готовы обеспечить самые различные ваши потребности в электричестве. Мы сможем предложить Вам индивидуальный подход к вашему проекту в расчете, сборке и установке солнечных батарей для вашего дома согласно вашим пожеланиям по улучшению быта и пребывания у Вас на участке.