Рекомендовать:

Солнечные электростанции для дома

За все время своего существования, человечество изобрело много способов получения электричества. Но если промышленное производство электроэнергии – обычное дело, то солнечная электростанция для дома – это дорогое удовольствие, до сих пор не получившее массового распространения, особенно на территории России. С чем это связано, что мешает людям пользоваться бесплатной энергией и может ли такая технология заменить традиционную?

ОГЛАВЛЕНИЕ

  • Что такое солнечная электростанция
  • Сфера применения
  • Принцип работы системы
  • Плюсы и минусы использования энергии солнца
  • Особенности расчета
  • Цена вопроса
  • Особенности монтажа солнечных систем
  • Использование электростанций в мире

Что такое солнечная электростанция

Солнечная электростанцияПрежде всего – это бесплатное электричество, а по сути – совокупность устройств, преобразующих энергию солнца в переменный ток. Они используются в качестве альтернативного источника питания зданий, сооружений, бытовых приборов и т. п.

При знакомстве с технологией использования солнечного излучения, создается впечатление, что это очень сложная система. Но после наглядного рассмотрения устройства и принципа работы станции, все становится на свои места. Итак, перечислим основные компоненты:

  • солнечные панели;
  • контроллер заряда;
  • накопительные аккумуляторы;
  • инвертор.

Помимо главных составляющих, требуются еще некоторые расходные материалы (разъемы, перемычки, крепления, стеллажи для АКБ и др.). Полный расчет всех составляющих сделает компания, занимающаяся продажей подобного оборудования.

Сфера применения

Если не брать в расчет промышленные установки, то основное применение такие системы находят на личных подсобных хозяйствах:

  1. Первая группа – это солнечные электростанции для дома. Чаще всего они устанавливаются в больших домах и коттеджах. Отличаются большим количеством панелей, увеличенной емкостью аккумуляторов и повышенной пиковой нагрузкой инверторов. Солнечные электростанции для дома
  2. Вторая группа – солнечные электростанции для дачи. Как правило, на садовых участках нет большого количества приборов и техники. В этом случае можно приобрести станции эконом класса, с пониженными характеристиками компонентов.

Принцип работы системы

Солнечные панели поглощают лучи и преобразуют их в постоянный ток, основная часть которого поступает в аккумуляторы. Напрямую от панелей могут быть запитаны лишь небольшие электроприборы (часы, калькуляторы и т. п.).

Контроллер регулирует процесс заряда АКБ, то есть не допускает перезаряда и полного разряда аккумуляторов. Иногда его заменяют на силовой диод, для удешевления конструкции, но тогда будет необходимо постоянно контролировать состояние батарей вручную.

Накопительные аккумуляторы служат основным источником питания всего здания и бытовых приборов. Но напрямую от них могут работать только те устройства, которые имеют блоки питания на 12/24 вольт (компьютерная и радиоэлектронная техника, зарядные устройства и др.).

Следует учитывать, что максимальный срок службы аккумуляторов до 10 лет.

Инверторы преобразуют постоянный ток аккумуляторов в переменный,напряжением 220 вольт. Они необходимы для подключения более мощных устройств (холодильников, стиральных машин, пылесосов).

Плюсы и минусы использования энергии солнца

Принцип работы cолнечных электростанций

Принцип работы cолнечных электростанций для дома

Солнечные электростанции имеют определенные преимущества:

  • применение панелей возможно в любой местности;
  • бесплатный и экологически чистый способ получения электричества;
  • система окупается уже через несколько лет;
  • достаточно большой срок службы электростанции;
  • автономное электроснабжение жилища;
  • отсутствие скачков напряжения.

Ну и несколько слов о недостатках:

  • отсутствие источника энергии ночью и в пасмурную погоду;
  • высокая стоимость станции;
  • необходимость периодической очистки панелей от пыли.

Учитывая постоянное подорожание энергоресурсов, преимущества собственной электростанции очевидны. А если установить дополнительные источники получения энергии, например, ветряк, то можно полностью отказаться от централизованной сети.

Особенности расчета

Чтобы сделать расчет полной стоимости солнечной электростанции, прежде всего нужно узнать:

  • суточную потребность семьи в электричестве;
  • максимальную мощность всех потребителей, включенных одновременно;
  • рассчитать, на какое время нужен запас энергии.

Для примера возьмем семью из трех человек, проживающую в частном доме:

  1. Электростанции солнечные в домеОплачивая счета за электричество, известно среднее количество потребляемой энергии– около 300 кВт в месяц. То есть в сутки уходит по 10кВт.
  2. Ежедневно работают: холодильник 250 Вт, телевизор 80 Вт, чайник 1,3 кВт и 7 энергосберегающих лампочек по 10 Вт, периодически включается насос 1 кВт. В итоге пиковая нагрузка получается около 2800 Вт.
  3. Поскольку вся система зависит от времени суток и погодных условий, то желательно покупать аккумуляторы, емкости которых хватает на 24 часа. Есть модели с запасом на 8 или 12 часов, но стоит ли подвергать себя риску остаться без света, из-за небольшой разницы в цене? Решать вам.

Теперь давайте произведем расчет количества компонентов:

  • Солнечные панели. Необходимо разделить суточное количество потребляемой энергии в ваттах, на среднее время работы всех приборов за день. То есть 10 000 Вт делим на 8 часов, получаем 1250 Вт/час. В зависимости от производительности панелей (от 150 до 300 Вт) рассчитываем их количество. Если покупаете 250 ватные, тогда 1250 Вт/250 Вт = 5 панелей. Если получается не целое число, то округляем результат в большую сторону.

Чем больше площадь панелей, тем выше их производительность.

  • Аккумуляторы. Рассмотрим систему, построенную на 12 вольтовых батареях, емкостью 200Ач. Делим суточное потребление энергии на напряжение, т. е. 10 000 Вт/12В = 833Ач. Теперь для подсчета количества АКБ делим полученный результат на емкость батарей, 833 Ач/200 Ач = 4,1 шт. Как и с панелями округляем значение, получается 5 аккумуляторов.
  • Контроллер. Он должен быть соответствующего вольтажа и выдерживать определенную силу тока. Берем мощность всех панелей и делим ее напряжение наших аккумуляторов. То есть, есливыбрали АКБ на 24 вольта, получаем 1250 Вт/24 В = 52 А – такую минимальную силу тока должен выдерживать наш контроллер. Ну и, конечно, нужно брать с запасом, на 60 А.
  • Инвертор. Ранее мы уже высчитали общую мощность всех потребителей тока – 2800 Вт или 2,8 кВт. Соответственно минимальная пиковая нагрузка будущего инвертора должна быть не менее 3 кВт, можно больше.
  • Если вы же сомневаетесь, что сможете самостоятельно произвести все расчеты, обратитесь за помощью к специалистам.

Цена вопроса

После того как произведен расчет количества составляющих, можно узнать конечную стоимость вашей электростанции. Но в большинстве случаев, компании предлагают покупателям уже готовые комплекты. Стартовая цена солнечных электростанций эконом класса – от 70 т. р., а верхний предел стоимости 300–600 т. р.

Особенности монтажа солнечных систем

С установкой самой простой электростанции может справиться практически любой взрослый человек. Обычно все устройства идут в полном комплекте и снабжаются подробной инструкцией.

Но если речь идет о большом загородном доме, то лучше будет доверить работу опытным мастерам. Чаще всего, для выполнения монтажа на крыше, требуется альпинистское снаряжение. А также помощь электрика, для соединения остальных компонентов.

Как правило, компании, занимающиеся продажей этого оборудования, оказывают услуги по монтажу и дальнейшему обслуживанию систем.

Использование электростанций в мире

В настоящее время самым активным пользователем солнечной энергии является Америка. Например, на территории Канады построен крупнейший промышленный комплекс, мощностью 80 мВт. А 10–15% населения США, уже используют автономные солнечные электростанции в своих частных домах.

В России, солнечная энергетика находится пока в зачаточном состоянии, суммарная мощность всех используемых станций составляет всего 5 мВт. Но постепенно, доля альтернативной энергии в нашей стране все же увеличивается. Начинают развиваться производства солнечных технологий, а население, задумываясь об экономии, приобретает небольшие домашние электростанции. И судя по еще редким отзывам пользователей солнечных решений, альтернативную энергию ждет светлое будущее.

Рекомендовать статью
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (рейтинг: 5,00 из 5)
Loading...
Вопросы? С удовольствием на них ответим!