 |
Зачем нужны разные соединения
|
|
|
|
Разные способы коммутации необходимы для получения нужных выходных параметров. К примеру, если требуется обеспечить мощность в 160 Вт и напряжение 12 В, а мощность одной солнечной батареи только 80 Вт при требуемых 12 В, то это означает, что нужно параллельно соединить 2 батареи. В итоге напряжение системы не изменится (12 В), а суммарная выходная мощность станет 160 Вт. Если же необходимо получить выходное напряжение не 12 В, а, скажем, 24 В, то в этом случае применяется последовательное соединение двух модулей. Смешанная схема позволяет регулировать оба параметра одновременно. Таким образом, используя разные типы коммутации можно собрать солнечную электростанцию с оптимально подходящими для работы характеристиками.
Подключение к энергосистеме дома
Что же касается интеграции собранного гелибатареи в энергосистему частного дома, то здесь есть несколько вариантов. Так, самой востребованной является схема с использованием контроллера заряда, батарейного инвертора и аккумуляторных батарей. Напряжение от гелиополя сначала направляется на заряд АКБ и лишь после этого передается на нагрузку.
Нагрузку, как правило, подразделяют на 2 категории: резервируемую (холодильники, газовые котлы, аварийное освещение и т.д.) и не резервируемую (обычное освещение, компьютер и пр.). Потребляемая мощность резервируемых приборов может быть любой, но длительность их автономной работы определяется емкостью АКБ.
Благодаря наличию особого батарейного инвертора становится возможной передача электричества на нагрузки в том случае, если напряжение на АКБ превышает заданное значение. При этом потребители могут запитываться от гелиоэнергии даже при наличии напряжения в центральной электросети. Таким образом, существенно уменьшается внешнее энергопотребление дома.
|
|
|
При отключении центральной сети инвертор запитает резервируемую нагрузку от АКБ. Если гелиополе в это время производит энергию, то инвертор использует и ее. Излишки солнечной энергии, не расходуемые на нагрузку, пойдут на зарядку АКБ. Данная схема отлично подходит для обеспечения автономного энергоснабжения, она работает и при отсутствии центрального напряжения питания. Но при этом не резервируемая нагрузка будет запитываться только от солнца (по остаточной технологии), приоритетными являются резервируемые потребители.
Если же планируется использовать гелиополе лишь для снижения энергопотребления из внешней сети, то можно воспользоваться более простой и дешевой схемой. Она гораздо выгоднее при редких и кратковременных отключениях электричества. Днем гелиополе снабжает энергией потребителей, если этого недостаточно, то электричество забирается из внешней сети. Но при отключении централизованного питания инвертор выключится и солнечная энергия не будет использоваться. Резервируемая нагрузка будет питаться от АКБ.
Источник: http://solarb.ru/kak-podklyuchit-solnechnye-batarei-skhemy-i-poyasneniya
Как рассчитать мощность и стоимость солнечных батарей для дома?
Перед покупкой комплекта солнечных батарей всегда возникает множество вопросов. Какие панели выбрать, какого производителя предпочесть, сколько нужно таких модулей и какую мощность они будут выдавать? Но главное – сколько все это будет стоить? Поэтому перед покупкой необходимо сделать несколько расчетов, в первую очередь – расчет мощности, поскольку именно этот параметр во многом определит и итоговую стоимость комплекта.
Как определить мощность
Основополагающий критерий при подсчетах мощности – это энергонагрузка. Ведь именно от того, сколько электроэнергии требуется для обеспечения дома, зависят число и производительность модулей солнечных батарей. К примеру, для полноценных домашних станций применяют панели мощностью 150-250Вт, а если требуется всего лишь поддерживать работоспособность дачного освещения, то можно обойтись и панелями в 50Вт.
|
|
|
Базовое энергопотребление
Итак, на первом этапе нужно рассчитать, какова будет общая мощность всех потребителей, которые будут питаться от фотобатарей. Для этого надо энергопотребление каждого прибора (лампочки, бытовой техники) умножить на примерное время работы в течение суток. Причем лучше всего запитывать от солнечных панелей энергосберегающую нагрузку, это будет гораздо эффективнее с практической точки зрения. Энергопотребление бытовой техники можно посмотреть в инструкции.
Второй этап – суммирование полученных данных. Итог – норма энергопотребления за сутки в киловатт-часах. Иными словами, именно столько должны вырабатывать солнечные батареи (причем минимум!), чтобы обеспечить снабжение нужных потребителей. От этой цифры и будут отталкиваться все дальнейшие подсчеты (количество, цена и т.д.).
Но поскольку в систему солнечной станции входят не только батареи, но и вспомогательное оборудование (инверторы, аккумуляторы, зарядные контроллеры), это нужно учитывать. Дело в том, что, например, в аккумуляторах происходит определенное падение энергии (порядка 20%). Дальнейший расчет должен это учесть, поэтому полученное базовое значение надо увеличить на данную величину.
Рациональность
Для частного дома лучшим решением будет подключение к гелиостанции энергосберегающих лампочек и части бытовой техники, рассчитанной на 12В (именно столько выдают фотопанели). Дело в том, что полный перевод дома на альтернативное энергоснабжение потребует установки очень большого числа батарей и разного дополнительного оборудования (аккумуляторов, инверторов, контроллеров заряда). Причем это оборудование обязательно (за исключением инверторов, если к солнечным батареям подключают 12-вольтовую нагрузку постоянного тока, их можно исключить).
Учет инсоляции
Инсоляция (грубо говоря, количество солнечной энергии, попадающее на единицу площади) – очень важный параметр. Расчет солнечных батарей для дома должен обязательно его учитывать. Ведь если в ходе эксплуатации гелиосистемы солнца постоянно будет недостаточно, то даже самая производительная фотопанель не сможет выдавать заданную мощность, а значит, не обеспечит требуемого энергоснабжения. Значения инсоляции различны для разных широт и указываются в справочниках или на сайтах метеорологов. Максимум их приходится на лето – минимум же – на зиму.
|
|
|
Итоговые значения
Зная базовое энергопотребление и солнечную активность региона, рассчитать количество солнечных батарей очень просто. Сначала надо базовую энергонорму за сутки поделить на соответствующую инсоляцию для нужного месяца. Очень важно вести расчет именно по месяцам, поскольку из-за изменений инсоляции итоговые значения будут сильно варьироваться (в несколько раз). Полученное в результате число нужно разделить на мощность выбранной панели (по паспорту). Итог округляется в сторону большей величины и показывает, сколько потребуется солнечных батарей. Разумеется, чем больше заявленная производительность одной панели, тем меньше их нужно будет установить.
Очень важно заранее определить, в какие именно месяцы будет работать вся система. Связано это с падением инсоляции, из-за чего для обеспечения одной и той же нормы потребления потребуется в несколько раз больше солнечных батарей.
К примеру, базовая норма за сутки для дома, согласно расчетам, 10 кВтч, а солнечная активность – 2кВтч/м2 (берем ориентировочно). Тогда при мощности фотопанели в 200Вт (0,2 кВт) надо смонтировать 10/2/0,2 = 25 штук. Зимой же инсоляция упадет несколько раз, средние значения обычно варьируются от 0,5 до 1,6. Соответственно возрастает и число фотобатарей. Так, при инсоляции 0,7 получим 10/0,7/0,2 = 72 штук (округленно). Разница весьма ощутима.
Окончательная стоимость
Расчет стоимости солнечных батарей основывается на требуемой мощности. Но существуют и другие параметры, которые ощутимо влияют на итоговую цену. Это фирма-производитель, тип ячеек и, как следствие, габариты. Так, панели на монокристаллах стоят несколько дороже, поскольку обладают большей эффективностью. Кроме того, они имеют меньшие размеры. Панель поликристаллическая с аналогичной мощностью будет несколько габаритнее. Этот фактор может иметь решающее значение, ведь пространство для установки фотобатарей может быть ограниченным.
|
|
|
Имеет значение и фирма-изготовитель. Немецкие или американские панели, естественно, будут дороже китайских или российских аналогов. Однако качество последних зачастую ничуть не хуже. Дело в том, что подавляющее большинство российских компаний собирает свои изделия из европейских комплектующих, по сути, являясь не производителем, а сборщиком солнечных батарей. Примерно такая же картина складывается и в Китае. Поэтому смысла переплачивать за европейский бренд нет никакого.
Источник: http://solarb.ru/kak-rasschitat-moshchnost-i-stoimost-solnechnykh-batarei-dlya-doma
|
|
|
