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.

В этой статье мы подробно рассмотрим вопрос автономного электроснабжения дома, дачи или даже офиса. Вся проблема такого электроснабжения жилища или другого любого здания, заключается в наличии источника альтернативного типа, он очевиден- это Солнце. Поскольку солнце является неиссякаемым источником энергии, солнечное электроснабжение строится именно на использовании его излучения.

Для того чтоб ваш частный дом стал автономным, нужна солнечная электростанция. Солнечный комплект для дома, можно приобрести различной мощности, все зависит от ваших потребностей - кстати от этого, будет зависеть и цена комплекта.

В принципе, если подойти к вопросу, как сделать автономное электроснабжение у себя дома в короткие сроки, то при наличии свободных средств, можно обратится в любую компанию которая занимается продажей и установкой солнечных батарей. Вам все рассчитают, сделают в кратчайшие сроки- буквально за день-два.

С помощью солнечных батарей, можно обеспечить электроэнергией весь дом со всеми коммуникациями, и отказаться от централизованого электроснабжения полностью, если применять солнечную автономную электростанцию мощностью 5 Квт.

Система солнечного электроснабжения

Автономное солнечное электроснабжение для дома, должно состоять из необходимых для этого блоков:

Системы солнечных панелей
Системы контроля энергии
Блока аккумуляторных батарей
Инвертора подходящей мощности

Теперь более подробно обо всем этом:

Электроснабжение на солнечных батареях - это автономные устройства, которые служат на протяжении многих лет, имеют отличный потенциал, и являются экономически более эффективными.

Система солнечных панелей - энергия, создаваемая солнечными батареями размещенными на крыше дома, является постоянным током, который не подходит для питания бытовых приборов, а потому она должна быть преобразована в переменный ток, такой как в обычной розетке.

Система контроля энергии - позволяет узнавать количество вырабатываемой энергии солнечными панелями, контролировать полноценный заряд аккумуляторного блока. Основными критериями покупки того или иного контроллера, является его мощность: величина входного напряжения, и сила тока которую он способен выдержать.

Система аккумуляторов - дает возможность запастись, сохранить, определенное количество постоянного тока в зависимости от совокупной емкости.

Если вы желаете подключать прожорливые бытовые приборы к альтернативным источникам электроснабжения, тогда нужно позаботится о большом количестве .

На фото выше, представлен очень мощный для дома аккумуляторный блок из гелевых батарей- 12 шт. по 200 Амп*Ч. Грубо говоря запас энергии составит 24 Квт.

Инвертор - по сути является преобразователем постоянного тока (12-24 В) в переменный (220 В). Номинальная (рабочая) мощность инвертора, позволяет одновременно включать несколько приборов с большой потребляемостью, что создает дополнительный комфорт.

Для автономности дома, отлично подойдет инвертор с номиналом 5 Квт. (такой как на фото) при выборе инвертора важно чтоб на выходе была (чистая синусоида)это позволит расширить спектр подключаемой чувствительной электроники.

Как вы уже поняли, автономная система электроснабжения должна проэктироваться на тщательном расчете, поскольку каждая из выше описанных систем, зависима друг от друга. Вы должны учитывать много мелочей, к примеру: соотношение солнечных панелей на крыше с аккумуляторным блоком.

Солнечные панели должны выдавать достаточно эенергии, чтоб успевать зарядить аккумуляторы на протяжении дня. В тоже время накопленной энергии для автономии, должно хватать чтоб дотянуть до утра. В прочем рассчет системы электроснабжения лучше доверить специалистам, ведь потребность у каждого дома существенно различается.

Автономные электростанции для дома очень выгодное вложение, учитывая постоянный рост цен на энергоносители, окупаемость систем примерно колеблется от 5 до 10 лет- в зависимости от мощности и поставленной цели.

Система автономного электроснабжения квартиры

Для решения задачи автономного электроснабжения квартиры, можно использовать небольшие солнечные электростанции, которые можно разместить даже на балконе, или большие, как показано на фото.

В качестве резервного энергоснабжения, достаточно минимального комплекта оборудования, куда будет входить инвертор и несколько аккумуляторов.

Автономное электроснабжение от энергии Ветра и Солнца одновременно- называются гибридные! Такая система призвана макимально использовать альтернативную энергию на обьекте который должен стать полностью автономным.

В состав системы входят набор солнечных панелей и ветрогенератор, это дает возможность получать энергию даже в совсем плохую ветренную погоду, когда эффективность солнечных батарей минимальна.

Автономные источники энергии призваны не только экономить на счетах, но обеспечить независимость от форсмажорных обстоятельств. Кроме того они дают большую универсальность подключения разной техники в доме. Эксплуатация энергосистем не требует особых профессиональных навыков.

Здесь можно посмотреть видео автономных систем.

Если у Вас возникли вопросы по полному или частичному электроснабжению своего частного дома, частного дама, пишите в форме коментариев ниже- с радостью отвечу как пользователь с 5 летним стажем.

О дним из самых интересных способов выработки электроэнергии являются солнечные батареи. На сегодняшний день стало актуально использование систем солнечных батарей для электроснабжения небольших объектов, таких например как частный дом.

П ростейшая система состоит из следующих элементов: солнечных батарей, контроллера заряда, аккумуляторов и инвертора.

Солнечные батареи

С олнечная батарея состоит из фотоэлементов, соединенных последовательно и параллельно. Все фотоэлементы располагаются на каркасе из непроводящих материалов.

Ф отоэлемент состоит из двух слоев полупроводников с «n» и «p» проводимостью. К слоям с разных сторон припаяны контакты. При попадании света на «n» слой за счет фотоэффекта образуются свободные электроны, которые пересекают p-n переход и образуется разность потенциалов ЭДС, величина которой зависит от многих факторов, таких как интенсивность солнечного излучения, площади фотоэлемента, конструкции, температуры поверхности. Основной материал для изготовления фотоэлементов - кремний.

Р азность потенциалов одного фотоэлемента составляет порядка 0,45-0,47В, что слишком мало, чтобы получить достаточную мощность, поэтому фотоэлементы соединяют последовательно, повышая тем самым разность потенциалов, и параллельно, увеличивая ток.

С олнечные батареи состоят из солнечных модулей, которые в свою очередь складываются из фотоэлементов.

Д ля примера рассмотрим характеристики солнечного модуля на 12Вт:

Количество элементов - 36шт;

Номинальная мощность - 12Вт;

Номинальное напряжение - 12В;

Напряжение максимальной мощности - 17В;

Напряжение холостого хода - 21,8В;

Ток короткого замыкания - 0,88А;

Ток максимальной мощности - 0,71А;

Габаритные размеры - 285х425х27;

Площадь - 0,12м2;

Масса - 1,8кг;

Рабочая температура - от -50 до +75С.

С олнечные батареи с номинальным напряжением 12В выпускаются с диапазоном мощностей 12-140Вт, панели на более высокое напряжение соответственно будут иметь более высокие показатели мощности.

Д ля чего же нужно повышенное напряжение 17В, если номинальное напряжение аккумулятора составляет 12В?

С огласно данным руководства по эксплуатации широко применяемых свинцово-кислотных аккумуляторных батарей(АБ) технологии AGM, напряжение подзаряда АБ составляет 2,27В/эл.

Б атарея 12В содержит 6 элементов с номинальным напряжением 2В, следовательно в режиме эксплуатации необходимо поддерживать на батарее напряжение не ниже 6х2,27=13,62В.

В режиме ускоренного заряда напряжение на элементе может достигать 2,4В/эл, следовательно на батарее 6х2,4=14,4В.

Т аким образом напряжение на АБ для обеспечения режимов ее работы может находится в диапазоне 13,62-14,4 В/эл.

Н ебольшой запас по напряжению 17-14,4=2,6В необходим для компенсации падения напряжения при нагреве поверхности фотоэлементов и падения напряжения, обусловленном сопротивлением проводников и контактных соединений.

В случае затенения модулей в солнечной батарее в цепочке из последовательно соединенных элементов они перестают генерировать электрическую энергию, становяться потребителями, т.е рассеивают электрическую энергию, нагреваются и выходят со строя.

Д ля предотвращения данной проблемы параллельно с каждым модулем или его частью устанавливают шунтирующие диоды. Таким образом если хотя бы одна ячейка затенена, то весь ряд выходит из цепи электропитания.

Аккумуляторные батареи

А ккумуляторные батареи(АБ) служат для накопления электроэнергии, производимой фотоэлементами, и отдачи ее в темное время суток или при недостаче солнечной энергии.
Н аиболее распространенными типами АБ для применения в фотоэлектрических системах являются герметичные свинцово-кислотные АБ, выполненные по технологии Absorptive Glass Mat(AGM), а также гелевые АБ Gelled Electrolite(GEL).
A GM - используются сепараторы из стекловолокна, которые служат резервуаром для электролита и разделяют пластины противоположного знака. Жидкий электролит в пористом сепараторе удерживается за счет капиллярного эффекта. Весь находящийся а аккумуляторе электролит впитан в сепаратор и отсутствует в свободном пространстве внутри бака.
G EL - электролит имеет гелеобразное состояние благодаря добавлению соединений кремния. Гель обеспечивает герметичность АБ, удерживая в порах неизбежно выделяющиеся при эксплуатации газы и надежно фиксируя материал пластин.
Т еперь остановимся на основных преимуществах и недостатках батарей вышеуказанных типов.

П реимущества GEL батарей - циклический ресурс(количество циклов заряд-разряд) в 2-3 раза выше чем у AGM батарей, несколько ниже ток саморазряда.
Н едостатки GEL батарей - ограничение зарядного тока до 0,2С10, меньшая эффективность рекомбинации газов, чем у AGM батарей, требовательны к качеству зарядных устройств, более высокая стоимость, боле низкий уровень токов короткого замыкания.
П реимущества свинцово-кислотных AGM батарей - более высокий уровень(порядка 30%), толчковых токов, менее требовательны к качеству зарядного напряжения, более высокий уровень токов короткого замыкания.
Н едостатки AGM батарей - более низкий циклический ресурс, несколько выше ток саморазряда, чувствительны к перезаряду и глубоким разрядам.
В системах автономного электроснабжения очень важным показателем является цикличность, которая у гелиевых батарей несколько выше, хотя на сегодняшний день выпускаются некоторые типы AGM батарей, циклический ресурс которых сопоставим с гелиевыми АБ.
У станавливаются аккумуляторные батареи на специальных стеллажах либо в шкафах.

Контроллеры заряда-разряда

К онтроллер заряда-разряда предназначен для управления режимами работы аккумуляторной батареи и имеет следующие основные функции:
-автоматическое подключение АКБ к солнечной батарее;
-автоматическое отключение АКБ при полном заряде;
-автоматическое отключение нагрузки при установленном уровне разряда АКБ;
-различные режимы заряда АКБ.
Д анные функции необходимы для обеспечения стабильной работы аккумуляторной батареи на протяжении всего срока службы.
Наиболее распространенными типами для работы в системах небольшой мощности являются ШИМ-контроллеры, алгоритм заряда в которых запрограммирован в четыре стадии:
1. О сновной заряд - при постоянном уровне напряжения без ограничения по току;
2. Н акопительный заряд - поддерживание постоянного напряжения при уменьшении тока по мере заряда;
3. П оддерживающий заряд - при полностью заряженной АКБ для компенсации саморазряда.
4. У равнивающий заряд - применяется для некоторых типов АБ(не герметизированных с жидким электролитом), для выравнивания напряжения на отстающих элементах.

П ри выборе контроллера необходимо отдавать предпочтение типам с настраиваемыми параметрами, позволяющими настроить емкость и тип подключаемой АБ, напряжений заряда и др. параметров.

Д ля примера рассмотрим характеристики ШИМ контроллера типа EPHC-10-EC на 12В:

Рабочее напряжение - 12В;

Максимальный входной ток от солнечной батареи - 10А;

Максимальный ток нагрузки - 10А;

Напряжение поддерживающего заряда - 13,7В;

Напряжение ускоренного заряда - 14,4В;

Напряжение отключения нагрузки - 11,1В;

Напряжение включения нагрузки после отключения(автоматически) - 13,1В;

Напряжение включения нагрузки после отключения(вручную) - 12,5В;

Напряжение предупредительной сигнализации о низком заряде - 12В;

Степень защиты - IP22;

Ф ункции: регулирование напряжения заряда, четыре режима заряда, температурная компенсация

Э лектронная защита: отключение СБ после достижения конечного напряжения заряда АБ(2,4В), отключении нагрузки при недопустимо низком напряжении на АБ(11,1В), защита от неправильной полярности подключения СБ, АБ и нагрузки, защита от короткого замыкания на входе и выходе устройства, защита от перегрева, защита от перенапряжения на входе, защита от молнии(варистор), защита от обрыва цепи АБ, защита от разряда АБ через СБ.

Напряжение поддерживающего заряда

Н апряжение постоянного подзаряда прикладывается к выводам батареи и при температуре 25°С должно поддерживаться на уровне (2,275 Вольт х количество последовательно соединенных элементов) с точностью ±1%, то есть в диапазоне 2,25-2,30 В/эл.

Е сли напряжение больше верхнего допустимого значения, имеет место перезаряд, при котором уменьшается количество электролита и ускоряется коррозия решеток положительных пластин, что в результате уменьшает срок службы аккумуляторов.
В случае, если напряжение меньше указанного нижнего предела, имеет место недозаряд. Это приводит к ускоренной коррозии решеток положительных пластин и деградации активного материала отрицательных пластин. Срок службы также сокращается.

Напряжение ускоренного заряда

Н апряжение ускоренного заряда прикладывается к выводам батареи и при температуре 25°С и должно поддерживаться на уровне 2,4 В/эл. Данный метод используется для сокращения времени заряда с ограничением по току 0,25С10 для AGM и 0,2C10 для GEL и не рекомендуется для частого применения,чтобы не сократить время службы АБ. Метод может быть использован для выравнивания напряжения на отстающих элементах по напряжению.

Напряжение отключения и включения нагрузки

А ккумуляторная батарея должна быть защищена от переразряда, иначе она выйдет из строя. Поэтому контроллер защищает АБ от переразряда путем отключения нагрузки при падении напряжения на АБ ниже определенного уровня. После того как АБ зарядится от СБ до напряжения повторного включения, нагрузка снова подключается.

Инверторы

И нвертор предназначен для преобразования постоянного напряжения 12,24,48В в переменное 220В, поскольку вся нагрузка в нашем доме рассчитана на переменное напряжения 220В.

Д ля примера рассмотрим характеристики инвертора PS200-12:

Номинальная выходная мощность, Вт : 175;

Максимальная выходная мощность (10 минут), Вт : 210;

Пиковая выходная мощность, Вт : 400;

Выходное напряжение переменного тока (50 Гц), В : 230;

Форма выходного напряжения : чистая синусоида;

Искажения формы выходного напряжения <5% при номинальной мощности;

Допустимый cos (phi) нагрузки : 0.2 — 1.0;

Номинальное входное напряжение, В : 12;

Рабочий диапазон входных напряжений, В : 10.5 — 16.0;

Максимальная эффективность : 90%;

Собственное потребление без нагрузки, Вт : 2.8;

Потребление без нагрузки в режиме ожидания, Вт : 0.6;

Порог включения из режима ожидания, Вт : 10;

Вентилятор охлаждения : с регулируемой скоростью в зависимости от температуры и нагрузки (не работает при нагрузке до 50 Вт);

Защита от короткого замыкания по выходу : есть, электронная;

Защита от перегрузки по выходу : есть, электронная;

Защита от перегрева : есть, электронная;

Защита от низкого напряжения на входе : есть, электронная.

Номинальная и пиковая мощности

В ыбор инвертора осуществляется с учетом пиковой мощности.

Э то значит, что некоторые нагрузки электрической энергии имеют пусковой ток, который в несколько раз может превышать номинальный ток.

У множив пусковой ток на напряжение сети 220В получим пиковую мощность.

М ощность инвертора должна быть не меньше суммы номинальных мощностей нагрузок электроприемников с учетом одновременности их работы плюс мощность электроприемника с самым большим пусковым током.

Форма выходного напряжения

П ри создании объектов на базе солнечных систем необходимо также учитывать форму выходного напряжения.

И нверторы могут иметь чистую синусоидальную, квазисинусоидальную и прямоугольную форму напряжения.
Е сли форма напряжения синусоидальная, то от таких инверторов можно питать любую нагрузку переменного тока.
И нверторы с прямоугольной и квазисинусоидальной формой напряжения могут не подходить для некоторых видов нагрузки, например асинхронных двигателей, кроме того могут вызывать потери в мощности, перегрев оборудования и помехи.

С олнечные системы электроснабжения с каждым днем набирают все большую популярность и по мере совершенствования технологий и техники их привлекательность увеличиваеться, возможно скоро и вы захотите приобрести себе для дома подобную систему.

P.S. Копирование материалов статьи возможно только при наличии активной ссылки на источник!!!

Автономная система электроснабжения на солнечных батареях

Использование cолнечных автономных электростанций для дома или дачи:

в случаях отсутствия внешнего электричества для питания бытовой техники и прочего оборудования;
при длительных отключениях электросети;
при сильных скачках и просадках напряжения.

Достоинства домашних солнечных электростанций:

солнечные системы электроснабжения не издают шума и грохота (в отличие от бензогенератора);
экологичны;
придают дому современный высокотехнологичный вид;
экономят бюджет на электроэнрегию.

Состав автономных систем электроснабжения:

набор солнечных батарей для дома;
"солнечный" контроллер заряда;
инвертор напряжения;
зарядное устройство;
накопители энергии - аккумуляторы.

Гибридная система электроснабжения (солнечная энергия + 220В)

Сфера применения:

Для решения проблем с частыми отключениями электричества на подстанциях;
Для частичной компенсации затрат на электроэнергию в дневное время суток;
Область применения – дома и коттеджи с большим дневным потреблением, офисы, малые сельские хозяйства.

Достоинства:

Доступно напряжение 220 Вольт на протяжении всего периода времени;
Мгновенное срабатывание при пропадании внешнего электроснабжения;
Экономия электроэнергии получаемой от городской электросети за счет энергии Солнца.

Состав:

Солнечные модули (батареи),
Контроллер заряда;
Гибридный инвертор напряжения,
Гелевые батареи или литиевые аккумуляторные батареи.

Сетевые солнечные электростанции

Сфера применения и назначение:

Экономия электроэнергии получаемой из внешних электросетей за счет замещения её энергией полученной от солнечных батарей;
Сетевые солнечные электростанции применяются на объектах с повышенным расходом электроэнергии в дневное время суток.

Достоинства:

Экологичный источник электроэнергии;
Экономия средств на электричество получаемое от городских электросетей;
Система не требует обслуживания, за исключением чистки поверхности солнечных модулей.

Состав:

солнечные батареи
сетевой инвертор.

Гарантия 2 года с момента инсталляции.

Консультация, выезд на объект к заказчику и доставка оборудования бесплатно! Демонстрацию работы оборудования вы увидите на стенде в офисе компании.

Статья рассматривает практическое применение солнечных батарей, подробно описывает необходимые для бесперебойного электроснабжения узлы, самостоятельное подключение и настройку солнечных батарей.

Оборудование системы электроснабжения: ассортимент, характеристики

В предыдущей статье мы рассмотрели виды солнечных батарей. Но в системах генерации солнечной энергии эти элементы являются лишь первичными преобразователями. Для создания полноценной домашней электростанции нам понадобится такой комплект оборудования:

контроллер заряда аккумуляторной батареи
аккумуляторная батарея (АКБ)
инвертор напряжения

Контроллеры заряда АКБ бывают двух типов: ШИМ-контроллеры (PWM-контроллеры) и ОТММ-контроллеры (MPPT-контроллеры).

ШИМ-контроллер более простое и более дешевое устройство, управляющее зарядом АКБ. КПД ШИМ-контроллера обычно выше, чем у ОТММ-контроллера в силу того, что на начальном этапе зарядки он подключает аккумулятор практически напрямую к солнечной батарее без преобразования генерируемого напряжения. ОТММ-контроллеры рекомендуют использовать с модулями с нестандартным выходным напряжением от 28 В и выше.

Экономически оправданным использование ОТММ-контроллеров будет в системах генерации номинальной мощностью более 400 Вт. Еще одно основание для использования такого контроллера — проектирование солнечной станции для круглогодичной выработки электроэнергии. В пасмурные зимние дни при зарядке аккумуляторов ОТММ-контроллер проявит себя с лучшей стороны.

Аккумулятор в системе солнечного электроснабжения играет роль буфера, накапливающего электрическую энергию.

В отличие от всего остального оборудования гелиостанции аккумулятор является расходным элементом. Поэтому чем дольше он проработает без замены, тем меньше будет срок окупаемости приобретенных вами компонентов. Чтобы АКБ прослужила долго, нужно ответственно подойти к его выбору. Основные параметры АКБ, интересующие потенциального владельца, — это:

напряжение (Вольт, В) — в продаже есть аккумуляторы для солнечных батарей на напряжение 12, 24 и 48 В. Для небольших домашних станций мощностью 200-300 Вт вполне подходят АКБ на 12 В;
электрическая емкость (Ампер⋅час, А⋅ч) — характеризует количество электроэнергии, которую можно аккумулировать. Соответственно, чем больше этот параметр, тем больше электросистема может проработать в автономном режиме (в пасмурную погоду или в темное время суток);
уровень саморазряда (% от номинальной емкости) — чем ниже этот параметр, тем лучше АКБ.

Инвертор напряжения предназначен для преобразования постоянного напряжения аккумулятора в переменное напряжение сети 220 В, питающей бытовую нагрузку.

На рынке есть большой ассортимент инверторов, обладающих разнообразными функциями. Среди самых важных параметров следует отметить следующие:

мощность инвертора;
напряжение первичной цепи (напряжение подключаемого аккумулятора);
наличие встроенных защит (от перегрузки, от переполюсовки аккумулятора, от короткого замыкания в нагрузке, от чрезмерного разряда аккумулятора);
синусоидальность выходного напряжения (принципиально, если в подключаемой нагрузке есть двигатели, например, стиральные машины, холодильники, циркуляционные насосы, вентиляторы и т. п.).

Следует также отметить, что избыточное количество функций приводит лишь к удорожанию прибора и усложнению его настройки и эксплуатации.

Схема подключения оборудования гелиостанции

Сборка схемы солнечной электростанции достаточно проста. Ниже будет приведена последовательность подключений, проиллюстрированная фотографиями. Для сборки простой системы используется солнечная панель с поликристаллическими элементами, контроллер заряда и аккумулятор. Сборку начинаем с подключения кабеля к солнечной батарее.

Для батарей, которые идут в комплекте с кабелем, этот шаг не требуется. К выходным клеммам контроллера подключаем АКБ. Далее провода, идущие от панели, необходимо присоединить к входным клеммам контроллера заряда.

Все присоединения производятся по принципу «+» к «+», а «-» к «-». На входные клеммы инвертора подаем питание от аккумулятора. После включения контроллера заряда и инвертора мы видим, что генерируемое солнечной панелью электричество начинает зарядку аккумулятора.

Для того чтобы определить полярность выводов солнечной батареи, достаточно замерить напряжение на клеммах с помощью мультиметра. Если возле показаний величины напряжения стоит знак «минус», то положение черного щупа соответствует плюсовой клемме (проверьте правильность подключения щупов перед измерением). Если знак «минус» отсутствует, то положение черного щупа соответствует отрицательной клемме батареи.

Монтаж солнечных панелей и вспомогательного электрооборудования

Монтаж электрооборудования гелиостанции производится медным проводом. Сечение медного провода для одной панели стоит выбирать не менее 2,5 мм 2 . Это обусловлено тем, что нормальная плотность тока в медном проводнике 5 ампер на 1 мм 2 . То есть при сечении 2,5 мм 2 допустимый ток будет составлять 12,5 А.

При этом ток короткого замыкания панели RZMP-130-T мощностью 145 Вт составляет всего 8,5 А. При объединении нескольких панелей с параллельным подключением сечение общего выходного кабеля должно подбираться исходя из максимального суммарного тока всех панелей по вышеописанной концепции (5 А на 1 мм 2).

В продаже есть разнообразные кабели для подключения солнечных батарей. Их отличительная особенность в том, что внешняя изоляция кабеля подверглась специальной обработке и имеет повышенную стойкость к ультрафиолетовому излучению. Покупать такие кабели необязательно. Солнечные батареи можно подключить кабелем с обычной ПВХ-изоляцией, но проложить его в гофрированном рукаве, который предназначен для прокладки внешней проводки. Такой вариант обойдется на 30-40% дешевле.

Контроллер заряда АКБ и инвертор необходимо разместить в сухом помещении с комнатной температурой, например, в кладовке или прихожей. Размещать это оборудование вне помещения нецелесообразно, так как электронные узлы аппаратуры не должны подвергаться значительным колебаниям температуры и влажности. Саму аккумуляторную батарею можно разместить вместе с электроникой.

Если вы решили использовать кислотные или щелочные аккумуляторы, то следует их разместить в хорошо проветриваемом нежилом помещении, так как при их эксплуатации выделяются вредные для здоровья испарения электролита. Кроме того, в помещении с аккумуляторами не должно быть источников искровой и огневой опасности, так как выделяющиеся кислород и водород в плохо проветриваемых помещениях могут образовать взрывоопасную смесь.

Солнечная панель может устанавливаться двумя способами:

неподвижная установка предполагает стационарное размещение панелей на крыше дома или на кронштейне, закрепленном на стене или фундаменте. При этом панели должны быть направлены на юг, горизонтальный наклон панелей должен составлять угол, равный широте местности плюс 15°. Широту вашего местоположения можно определить, например, по показаниям GPS-навигатора или в сервисе Google Maps;
подвижная установка панелей производится на траверсу, которая способна поворачиваться азимутально (в направлении движения солнца вдоль горизонта) и зенитально, наклоняя панели для того, чтобы солнечные лучи падали на них перпендикулярно. Такая система установки позволяет увеличить КПД используемых солнечных батарей, но требует дополнительных ощутимых финансовых затрат на конструкцию траверсы, приводные двигатели и систему для их управления.

Пути повышения эффективности автономного электроснабжения

Для повышения эффективности солнечной электростанции можно идти двумя путями: увеличивать количество генерируемой электроэнергии с одной стороны и уменьшать её потребление с другой. Пути для увеличения генерируемой электроэнергии могут быть следующие:

установка солнечных батарей на подвижную траверсу или на механизм управления зенитальным наклоном (полумера, но тоже достаточно эффективная, в основном для монокристаллических панелей);
использование качественных аккумуляторов с малым процентом саморазряда и долгим сроком службы без значительного снижения емкости;
регулярное техническое обслуживание системы: чистка панелей от пыли и снега, обслуживание разъемных и клеммных соединений с целью уменьшения контактных сопротивлений и, как следствие, потерь мощности.

Со стороны нагрузки энергоэффективность может быть увеличена следующим образом:

выделение цепи низковольтного питания напрямую от аккумулятора, например, для подключения светодиодного освещения. Это позволит избежать двойного преобразования энергии в инверторе;
отключение инвертора при отключении нагрузки на его выходе, так как инвертор, работающий вхолостую, все равно потребляет небольшое количество энергии;
установка совместно с освещением датчиков движения с таймером, чтобы исключить досадное расходование электроэнергии из-за того, что просто забыли выключить лампу в прихожей.

Влад Тараненко,рмнт.ру