Izgradite solarnu elektranu. Sve o solarnoj elektrani za dom: priključak, stvarna snaga, priključak, karakteristike. DIY solarna elektrana: fotografija montaže

Postavljanje solarnih fotoćelija na krov, koje će puniti baterije u danu, a navečer koristiti besplatnu energiju - to je put do potpune neovisnosti o državnoj opskrbi električnom energijom, cijenama plina i tako dalje.

Prednosti kućne solarne elektrane su brojne:

1. Jednostavan za instalaciju i spajanje. Nema potrebe graditi visoki toranj, kao za vjetroelektranu, betonirati temelj.
2. Za izgradnju nisu potrebne velike površine. Mnogi postavljaju svjetlosno aktivne listove na krovu privatne kuće.
3. Jednostavna i ekonomična montaža uvelike smanjuje troškove.
4. Moguće je, kako se akumuliraju sredstva, na postojeće panele dodati nove, čime se povećava kapacitet postrojenja u cjelini, što se ne može učiniti za vjetroelektranu.
5. Nema rotirajućih dijelova koje je potrebno podmazati, zategnuti. Stručnjaci preporučuju preventivni pregled solarnih ćelija svake 1-2 godine.
6. Može raditi bez većih popravaka do 25 godina.
7. Sve komponente elektroinstalacije transportiraju se do mjesta postavljanja montirane.
8. Solarne stanice su tihe, sigurne za ljude, ne smetaju pticama. One su ekološki najprihvatljivije među zelenim tehnologijama.

Prijeđimo na nedostatke:

1. Ograničena upotreba u nekim regijama zbog broja sunčanih dana.
2. Imaju nisku učinkovitost i slabu snagu, posebno u tmurnim zimskim danima, u usporedbi s drugim izvorima energije.

Izbor PV elemenata

Crne fotonaponske ploče, fotonaponske fotonaponske ćelije, koje se rijetko mogu vidjeti na krovovima ruskih kuća, potpuno pokrivaju sve zgrade u Japanu. A Japanci su vrlo praktični i neće ograditi ono što je od male koristi. Glavni zadatak je odabrati pravu vrstu solarne ćelije.

U prodaji su četiri vrste fotonaponskih ćelija:

1. monokristalni;
2. polikristalni;
3. amorfan;
4. tankoslojni.

• Monokristalni izrađen od poliranog silikonskog lima. Otprilike 1 kW energije iz takvih proizvoda može se dobiti s površine od 7 četvornih metara.
• Polikristalni silicijske su manje produktivne od prvih. Da biste dobili 1 kW, već ćete morati zauzeti površinu veću od 8 četvornih metara. metara.
• amorfan su najekonomičniji u proizvodnji: amorfni silicij se taloži u tankom sloju na podlogu i troši se znatno manje. Ove baterije imaju najnižu snagu i relativno su jeftine.
• Tanak film imaju najveću učinkovitost od 25 posto, u usporedbi s 12-17 za prva tri tipa. Oni mogu generirati energiju pri slabom osvjetljenju, čak i po oblačnom vremenu zimi. Takve se folije proizvode u nekoliko američkih tvornica za industrijsku upotrebu. Jako su skupe.

Najbolja opcija za južnu traku: Odessa - Rostov-na-Donu - Astrakhan - sjeverna obala Kaspijskog jezera su monokristalni elementi. Možete sastaviti učinkovitu solarnu instalaciju kapaciteta do 500 kW/h mjesečno.

Ostale komponente solarne elektrane

1. pretvarač, koji pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu. Fotonaponske ćelije generiraju istosmjernu struju niskog napona, dok većina kućanskih uređaja radi na izmjeničnom naponu visokog napona.
2. Bateriječuvanje energije za noć.
3. Kontrolor– punjač koji ne dopušta ponovno punjenje baterija i štiti od curenja reverzne struje u PV ćelije noću.
4. Automatski relej, koji, kada su baterije potpuno ispražnjene, prebacuje napajanje kućanskih aparata na zajedničku mrežu.
5. mjerač električne energije, ostaje kontrolirati utrošenu energiju.

Cijena solarne instalacije

Prikladno je kupiti solarnu elektranu "ključ u ruke", na primjer, SES-5, jer će stručnjaci proizvodne tvrtke sami sve donijeti, sastaviti, spojiti, provjeriti i dati jamstvo.

Trošak SES-5, zajedno s instalacijom, iznosi 8250, 9100 dolara. Takav sustav je izvanredan po tome što se višak proizvedene energije može prodati općoj mreži po fid-in tarifi. Postrojenje se sastoji od 25 fotonaponskih ćelija, prosječne mjesečne snage 521 kWh. Postoje instalacije jednakog kapaciteta po cijeni od 15.000 USD. Ako u vašoj kući svi kućanski aparati troše oko 10 kW/h dnevno, onda je ova elektrana sasvim dovoljna da sve svijetli i vrti se. Osim grijanja, naravno.

Grijanje kuće zimi, takva elektrana neće povući. Potrebno je barem dvaput povećati broj solarnih ćelija, odnosno baterija i cijena će se udvostručiti.

Ako sami dovršite kućnu elektranu, tada će montirana instalacija koštati 8.032 dolara. Izračunavanje hoće li svaka komponenta koštati:

• PV ćelije Yabang Solar YBP 250-60 (250 W, 24 V), 20 komada - 4250$;
• kontroler (punjač) - 25 dolara;
• akumulatori SIAP PzS 4 APH 420 (2 V, 420 A), 24 kom. - 3624 dolara;
• pretvarač - 69 USD;
• automatski relej - 33 dolara;
• mjerač električne energije - 31 dolar.

Ukupno: ako uspije nabaviti elektranu za kuću, tada možete uštedjeti samo 218 dolara.

DIY solarna baterija Korak 14: Web aplikacija i sučelje telefona - samonavođeni solarni paneli kojima upravlja mobilni telefon Samonavođeni mobilni solarni paneli - Korak 13: Konfigurirajte Electric Imp modul za HTTP vezu

U članku se razmatra praktična primjena solarnih panela, detaljno se opisuju čvorovi potrebni za neprekinuto napajanje, neovisno povezivanje i konfiguracija solarnih panela.

Oprema sustava napajanja: opseg, karakteristike

U prethodnom smo članku pogledali vrste solarnih panela. Ali u sustavima za proizvodnju solarne energije ti su elementi samo primarni pretvarači. Za stvaranje punopravne kućne elektrane potreban nam je sljedeći set opreme:

• regulator punjenja baterije
• punjiva baterija (baterija)
• pretvarač napona

Kontroleri punjenja baterije Postoje dvije vrste: PWM kontroleri (PWM kontroleri) i OTMM kontroleri (MPPT kontroleri).

PWM kontroler je jednostavniji i jeftiniji uređaj koji kontrolira punjenje baterije. Učinkovitost PWM kontrolera obično je veća od one OTMM kontrolera zbog činjenice da u početnoj fazi punjenja povezuje bateriju gotovo izravno na solarnu ploču bez pretvaranja generiranog napona. OTMM kontroleri se preporučuju za korištenje s modulima s nestandardnim izlaznim naponima od 28 V i višim.

Primjena OTMM regulatora bit će ekonomski opravdana u proizvodnim sustavima nazivne snage veće od 400 W. Drugi razlog za korištenje takvog regulatora je dizajn solarne stanice za cjelogodišnju proizvodnju električne energije. U oblačnim zimskim danima, prilikom punjenja baterija, OTMM kontroler će se pokazati sa svoje najbolje strane.

Baterija u solarnom sustavu napajanja ima ulogu međuspremnika koji akumulira električnu energiju.

Za razliku od ostale opreme za solarne stanice, baterija je potrošni materijal. Stoga, što duže radi bez zamjene, to će manje biti razdoblje povrata komponenti koje ste kupili. Kako bi baterija dugo služila, morate odgovorno pristupiti njezinom izboru. Glavni parametri baterije koji su od interesa za potencijalnog vlasnika su:

• napon (Volt, V) - u prodaji su baterije za solarne ploče za napone od 12, 24 i 48 V. Za male kućne stanice snage 200-300 W, baterije od 12 V su sasvim prikladne;
• električni kapacitet (ampere⋅h, A⋅h) karakterizira količinu električne energije koja se može akumulirati. Prema tome, što je veći ovaj parametar, to više električni sustav može raditi izvan mreže (u oblačnom vremenu ili noću);
• razina samopražnjenja (% nominalnog kapaciteta) - što je niži ovaj parametar, to je baterija bolja.

pretvarač napona je dizajniran za pretvaranje istosmjernog napona baterije u izmjenični napon 220 V, koji opskrbljuje kućno opterećenje.

Na tržištu postoji širok izbor pretvarača s različitim funkcijama. Među najvažnijim parametrima su sljedeći:

• snaga pretvarača;
• napon primarnog kruga (napon priključene baterije);
• prisutnost ugrađenih zaštita (od preopterećenja, od preokreta polariteta baterije, od kratkog spoja u opterećenju, od prekomjernog pražnjenja baterije);
• sinusoidni izlazni napon (uglavnom, ako u priključenom opterećenju postoje motori, na primjer, perilice rublja, hladnjaci, cirkulacijske pumpe, ventilatori itd.).

Također treba napomenuti da prekomjeran broj funkcija samo dovodi do povećanja troškova uređaja i komplicira njegovo postavljanje i rad.

Shema spajanja opreme solarne stanice

Sastavljanje kruga solarne elektrane prilično je jednostavno. Ispod je redoslijed povezivanja, ilustriran fotografijama. Za sastavljanje jednostavnog sustava koristi se solarna ploča s polikristalnim ćelijama, regulator punjenja i baterija. Montažu započinjemo spajanjem kabela na solarnu bateriju.

Za baterije koje dolaze s kabelom, ovaj korak nije potreban. Spojimo bateriju na izlazne priključke regulatora. Zatim, žice koje dolaze s ploče moraju biti spojene na ulazne priključke regulatora punjenja.

Sve veze se izvode prema principu "+" na "+" i "-" na "-". Napajamo iz baterije na ulazne stezaljke pretvarača. Nakon uključivanja regulatora punjenja i pretvarača, vidimo da električna energija koju stvara solarna ploča počinje puniti bateriju.

Da bi se odredio polaritet izlaza solarne baterije, dovoljno je multimetrom izmjeriti napon na stezaljkama. Ako pored očitanja napona postoji znak minus, tada položaj crne sonde odgovara pozitivnom priključku (prije mjerenja provjerite jesu li sonde ispravno spojene). Ako nema znaka minus, tada položaj crne sonde odgovara negativnom terminalu baterije.

Montaža solarnih panela i pomoćne elektro opreme

Montaža električne opreme solarne stanice izvodi se bakrenom žicom. Presjek bakrene žice za jednu ploču treba odabrati najmanje 2,5 mm 2. To je zbog činjenice da je normalna gustoća struje u bakrenom vodiču 5 ampera po 1 mm 2. Odnosno, s presjekom od 2,5 mm 2, dopuštena struja bit će 12,5 A.

Istodobno, struja kratkog spoja ploče RZMP-130-T sa snagom od 145 W iznosi samo 8,5 A. Pri kombiniranju nekoliko ploča s paralelnim spojem, presjek zajedničkog izlaznog kabela treba odabrati na temelju maksimalna ukupna struja svih ploča prema gornjem konceptu (5 A po 1 mm 2).

Na tržištu postoje različiti kabeli za spajanje solarnih panela. Njihova posebnost je da je vanjska izolacija kabela podvrgnuta posebnoj obradi i povećana otpornost na ultraljubičasto zračenje. Nije potrebno kupovati takve kabele. Solarni paneli se mogu spojiti kabelom s običnom PVC izolacijom, ali se može položiti u valovitu čahuru, koja je namijenjena za polaganje vanjskog ožičenja. Ova će opcija koštati 30-40% jeftinije.

Regulator punjenja baterije i pretvarač moraju se staviti u suhu prostoriju na sobnoj temperaturi, kao što je ormar ili hodnik. Nije preporučljivo postavljati ovu opremu na otvorenom, budući da elektroničke komponente opreme ne bi trebale biti izložene značajnim fluktuacijama temperature i vlažnosti. Sama baterija se može postaviti zajedno s elektronikom.

Ako se odlučite koristiti kiselinske ili alkalne baterije, trebali biste ih smjestiti u dobro prozračenom nestambenom prostoru, jer se tijekom njihovog rada oslobađaju štetne pare elektrolita. Osim toga, u prostoriji s baterijama ne smije biti izvora iskrenja i opasnosti od požara, budući da oslobođeni kisik i vodik u slabo prozračenim prostorijama mogu stvoriti eksplozivnu smjesu.

Solarni panel se može postaviti na dva načina:

• fiksna instalacija uključuje stacionarno postavljanje ploča na krovu kuće ili na nosaču pričvršćenom na zid ili temelj. U tom slučaju, ploče trebaju biti usmjerene prema jugu, vodoravni nagib ploča treba biti kut jednak geografskoj širini područja plus 15 °. Zemljopisna širina vaše lokacije može se odrediti, na primjer, prema pokazateljima GPS navigatora ili u usluzi Google Maps;
• mobilna montaža panela vrši se na traverzi, koja se može okretati azimutalno (u smjeru sunca duž horizonta) i zenitalno, naginjući panele tako da sunčeve zrake padaju na njih okomito. Takav instalacijski sustav omogućuje povećanje učinkovitosti korištenih solarnih baterija, ali zahtijeva dodatne opipljive financijske troškove za dizajn traverze, pogonskih motora i sustava za njihovo upravljanje.

Načini poboljšanja učinkovitosti autonomnog napajanja

Dva su načina povećanja učinkovitosti solarne elektrane: povećanje količine proizvedene električne energije s jedne strane i smanjenje njezine potrošnje s druge strane. Načini povećanja proizvedene električne energije mogu biti sljedeći:

• ugradnja solarnih panela na pokretnu traverzu ili na mehanizam za kontrolu zenitalnog nagiba (polovična mjera, ali također prilično učinkovita, uglavnom za monokristalne panele);
• korištenje visokokvalitetnih baterija s niskim postotkom samopražnjenja i dugim vijekom trajanja bez značajnog smanjenja kapaciteta;
• redovito održavanje sustava: čišćenje panela od prašine i snijega, održavanje rastavljivih i terminalnih spojeva kako bi se smanjio kontaktni otpor i, kao posljedica toga, gubici snage.

Na strani opterećenja, energetska učinkovitost može se povećati na sljedeći način:

• dodjela niskonaponskog strujnog kruga izravno iz baterije, na primjer, za spajanje LED rasvjete. Time će se izbjeći dvostruka pretvorba energije u pretvaraču;
• isključivanje pretvarača kada je opterećenje isključeno na njegovom izlazu, budući da pretvarač, radeći u praznom hodu, još uvijek troši malu količinu energije;
• instalacija u kombinaciji s osvjetljenjem senzora pokreta s timerom kako bi se uklonilo dosadno trošenje električne energije zbog činjenice da su jednostavno zaboravili ugasiti svjetiljku u hodniku.

Vlad Taranenko, rmnt.ru

Odlučio sam vam skrenuti pozornost na članak o kako to učiniti solarna elektrana Uradi sam.

Dizajn se razlikuje od sličnih elektrana poboljšano elektroničko punjenje:

• baterije imaju veliki kapacitet;
• učinkovit regulator punjenja;
• poboljšana električna sigurnost;
• više izlaza;
• digitalni displeji prikazuju količinu utrošene i proizvedene električne energije.

Ako želite napraviti elektranu ili vas samo zanima struktura ovog uređaja, onda će vam ovaj članak biti od interesa.

Korak 1: Što je potrebno za izgradnju takvog sustava

Prvo što treba učiniti pri planiranju projekta je odlučiti, koji vlastželite primiti od sustava. Opskrba cijele kuće električnom energijom bila bi odlična, ali tada će ovaj sustav biti skup i izgubiti mobilnost. Moja elektrana može napajati samo mali LCD TV, par štednih žarulja od 12W, digitalni prijemnik, CD player i radio. Također je moguće puniti mobitele i druge uređaje male snage.

Vrlo je važno odrediti cijene komponenti koje će se koristiti u projektu. Htio sam sve napraviti najbolje, pa sam odabrao PS-30M 30 Amp Morningstar Charge kontroler.

Ovaj regulator punjenja koristi modulator širine pulsa za glatko ponovno punjenje baterije kada je sustav potpuno napunjen.

Jer baterija je kupljena dva trojana T-105, u jednom 6 V, i ukupni napon 12 V I 225 Ah. Kapacitet baterije je ogroman i dovoljan za napajanje više električnih uređaja.

Važnost odabira glavnih elemenata sustava leži u činjenici da su njihovi parametri neophodni za izračun količine proizvedene energije. LCD TV i prijamnik troše 2,2 A DC na 12 V, energetski učinkovita rasvjeta troši samo 1 A za žarulju od 12 W. Dok telefon/GPS tijekom punjenja troši nekoliko puta manje energije.

Koristeći TV 3 sata dnevno, potrošit će 6,6 Ah. Rasvjeta za 4-5 sati troši do 4 Ah, dok će punjenje prijenosnih uređaja potrošiti 2 Ah. Ukupna vrijednost će biti 12,6 Ah. Napunjenost baterije dubokog ciklusa ne smije pasti ispod 50% od punog kapaciteta. Kako bi se produžio životni vijek baterija u radu, potrebno je koristiti kraći ciklus pražnjenja. Stoga će baterija od 30Ah biti dovoljna.

U mojoj regiji sunčeva svjetlost pada na zemlju tijekom 6 sati. Stoga će za ponovno punjenje baterija biti potrebno 50 vata iz solarnih panela i otprilike 5 sati solarne aktivnosti.

Korištenje formule snage W \u003d V * A, izračunajte prosječnu struju iz solarne ploče pri maksimalnoj snazi ​​od 50 W / 17 V = 2,94 A

Za punjenje baterija pri korištenju solarnih panela potrebno je potrošiti 13 Ah / 2,94 A = 4,76 sati izravne sunčeve svjetlosti.

U stvarnom svijetu stvari će biti drugačije:

• Ploče su prekrivene zaštitnim premazima;
• Oblačno vrijeme;
• Temperatura baterije;
• Presjek žica;
• Duljina ožičenja;
• Ostali gubici.

Stoga je učinkovitije koristiti bateriju s velikim kapacitivnim punjenjem. U tom slučaju moguće je koristiti takav sustav više puta, bez posljedica za njegove elemente, ako vremenski uvjeti sljedeći dan nisu pogodni za učinkovito punjenje pomoću solarnih panela. 225 Ah je više nego dovoljno, ali bolje je imati više nego što vam treba.

Korak 2: Planiranje projekta

Sljedeći korak je planiranje kako će projekt izgledati. Eksperimentirajući s opcijama za dizajn instalacije, razrađeni su različiti dizajni. Za dizajn je korišten Microsoft Word. To će vam pomoći razumjeti raspored komponenti i otkriti aspekte dizajna koji neće biti funkcionalni.

Kupljene su dvije Turnigy vatmetar, koji se najčešće koristi u simulacijama zrakoplova. Ovi inteligentni indikatori pokazuju napon, struju, vat-sate, amper-sate, minimalni napon i maksimalnu potrošnju struje, idealni za korištenje u sustavu solarnih ploča. Koristeći jedan uređaj, moći će se kontrolirati koliko vata energije i koliko amper-sati dnevno proizvode solarni paneli, a drugi - koliko se vata troši i koliko kapacitivnog naboja ostaje u baterijama.

Nakon različitih rasporeda ćelija koje se postavljaju u odvojene odjeljke, vanjskih i unutarnjih baterija, širokih i uskih instalacija, usvojena je varijanta s nagnutom instrument pločom, okomito postavljenim regulatorom punjenja i zasebnim paketom baterija za lakši transport.

Korak 3: Izrada kućišta baterije

Prvi korak je izrada vanjske baterije. Koristi se za gradnju 12 mm iveral, ukupna masa strukture zajedno s baterijama bila je 56 kg. Za pomicanje jedinice ugrađeni su valjci i ručke.

Imajući dimenzije instalacije, nacrtat ćemo veliki list iverice. Zatim izrezujemo elemente ormara i sastavljamo ih, kao što je prikazano na slikama.

Korak 4: Glavni blok

Nakon što je baterija sastavljena, došlo je vrijeme za izradu glavnog dijela. Ponavljamo postupak: označavamo veliki list iverice u veličini. Izrežite sve sa pila za drvo.

Ovo je najlakši način za rezanje dugih ravnih linija. Tako se veliki komad iverice razlomi na manje komade kojima se lako upravlja. Nakon korištenja pile za drvo, morate koristiti šmirgl papir za uklanjanje neravnina.

Umjesto pile, možete koristiti ubodna pila, s njim će rad ići brže i lakše, ali linije s ubodne pile možda neće biti tako glatke.

Nakon što su svi elementi ploča izrezani, potrebno je provjeriti usklađenost veličina i oblika s razvijenim planom modela. Za okvir uređaja koristimo šipke 20*20 mm, za njihovo povezivanje koristimo se 30 mm vijci.

Nakon dovršetka glavne strukture, nastavljamo s instalacijom elektroničkih komponenti. Najprije ugradite priključke na prednju ploču jer ih je lakše montirati. Spajanjem dvije utičnice za utikače i tri za auto punjenje, koje su najpogodnije za napajanje uređaja izravno iz 12V.

Sljedeće što treba spojiti:

• Prekidači;
• Radio;
• Kontroleri punjenja;
• Brojači.

Mjerila koja isporučuje Turnigy nalaze se u plastičnom kućištu koje se lako može ukloniti uklanjanjem četiri mala vijka. LCD zasloni mjerača zalemljeni su izravno na ploču, što znači da se ne morate petljati s lemljenjem kabela od zaslona do kontaktnih ploča na čipu.

Za zaštitne prikaze brojača koristimo 3mm pleksiglas. Da biste ga izrezali, možete koristiti nož ili pila Po metal. Zaštitni stakleni okviri montirani su na prednju ploču i fiksirani vrućim vruće ljepilo.

Projekt koristi kromirane metalne prekidače s dva položaja rada. Šareni LED prstenovi osvjetljavaju utičnice za punjenje od 12 V.

Regulator punjenja se jednostavno pričvrsti vijcima na stražnju ploču. Baterije su najskuplji element projekta, stoga im je potrebna posebna njega.

Stražnja strana jedinice sadrži mnoštvo priključaka, osam radio ulaza/izlaza, uključujući četiri izlaza za zvučnike, dva izlaza za pretpojačalo, 1 ulaz za mikrofon i 1 izlaz za subwoofer.

Znanstveni i tehnološki napredak ne miruje. Ljudi su naučili koristiti snagu prirode i njezine resurse koji su potpuno besplatni i ne osiromašuju prirodu. Korištenje energije vjetra, vode i sunca apsolutno je neškodljivo za prirodu, što ovu činjenicu čini posebno vrijednom. Solarni paneli izvrsna su opcija za uštedu na računima za režije. Solarni paneli rade na energiju sunca, apsorbiraju sunčevu svjetlost, proizvode energiju.

Sastavljanje solarne elektrane vlastitim rukama

Nije teško kupiti solarnu elektranu za proizvodnju električne energije za vaš dom, na tržištu možete pronaći mnogo različitih ponuda, ali cijena takve opreme je prilično visoka. Kupnja sustava nije dostupna svima. Postoji alternativa - izrada solarne elektrane vlastitim rukama.

Jačina struje koju fotoćelija može stvoriti ovisit će o broju solarnih ćelija koje udare o površinu. Broj ovih elemenata izravno ovisi o nizu čimbenika:

• veličina baterije;
• jačina i intenzitet sunčeve svjetlosti;
• trajanje uporabe;
• učinkovitost zgrade;
• indikatori temperature.

Količina proizvedene energije ovisi o veličini baterije. Što je veće građevinsko područje, to se više energije proizvodi i veća je cijena opreme.

Ovisno o cijeni i snazi ​​opreme, solarni paneli za pretvaranje sunčeve energije u električnu dijele se na:

• Dizajn male snage - snaga ove opreme moći će napuniti tablet i druge elektroničke uređaje. Ali uz visoku cijenu i tako malu snagu, ova oprema nije baš popularna.
• Univerzalni dizajni - najčešće se kupuju za korištenje u planinarenju i kampiranju. Ovo je snažniji dizajn koji može napajati nekoliko električnih uređaja u isto vrijeme.
• Solarni paneli su ravne fotografske ploče postavljene na posebnu podlogu. Instaliraju se na krovovima kuća i, zahvaljujući složenom uređaju, omogućuju vam da u potpunosti pokrijete sve potrebe za električnom energijom.

DIY solarna elektrana

Sunčane elektrane već prestaju biti rijetkost i zanimljivost u svakodnevnom životu. Ovaj dizajn povećava udobnost stanovanja, osigurava neovisnost od rada komunalija. Uz osnovno znanje o elektrotehnici, možete napraviti solarnu elektranu vlastitim rukama i pritom uštedjeti opipljiv novac. Postoje tri vrste solarnih elektrana:

• autonoman;
• mreža;
• kombinirani.

Za opskrbu kuće električnom energijom, autonomna solarna elektrana smatra se najboljom opcijom.

Svaka solarna elektrana koja proizvodi izmjeničnu struju sastoji se od četiri glavne komponente:

• Fotomoduli - broj i površina fotoćelija određuje se ovisno o potrebama kuće i sunčevoj aktivnosti na određenom geografskom području. Module možete montirati sami, samo ćete morati kupiti silikonske fotoćelije ili kupiti solarne blokove, pod uvjetom da dimenzije blokova odgovaraju svim zahtjevima.
• Baterije - potrebne za sprječavanje nestanka struje. U lošem vremenu i oblačnim danima, baterije mogu podržati opskrbu električnom energijom u danima bez sunca.
• Kontroleri su svojevrsni "stražari" koji kontroliraju baterije od prekomjernog punjenja. Kada je baterija potpuno napunjena, oni će smanjiti struju koju generira solarni panel na količinu potrebnu za održavanje samopražnjenja. U kućnoj instalaciji ova oprema je neophodna za produljenje vijeka trajanja.
• Inverteri su posebni uređaji koji pretvaraju istosmjernu struju u izmjeničnu struju koja napaja sve kućanske aparate. U privatnoj solarnoj elektrani riječ je o sinusoidnim baterijama. Ova opcija je jeftinija i prikladna za kućnu upotrebu. U slučaju viška električne energije, inverteri djeluju kao poveznica između kućnog i komunalnog energetskog sustava. Preusmjeravaju višak električne energije u javnu mrežu.
• Kabeli - igraju važnu ulogu. Svi vanjski kabeli moraju biti visoke kvalitete i otporni na loše vremenske uvjete i ekstremne temperature. Kako bi se smanjili gubici energije, preporučuje se kratka staza i poseban dio, ne manji od četiri milimetra.

Dijagram montaže solarne elektrane

Solarne module treba postaviti na krov kuće. Struktura se nalazi u skladu s uputama: mjesto je pod pravim kutom u odnosu na upadnu svjetlost, kut odstupanja ne smije biti veći od petnaest stupnjeva. Pod uvjetom da se solarna instalacija planira koristiti tijekom cijele godine, baterije su smještene pod kutom od +15 stupnjeva u odnosu na geografsku širinu. Ako se baterija koristi samo ljeti, potrebno je pridržavati se kuta nagiba - minus petnaest stupnjeva do geografske širine. Možete zamoliti nekoga tko je kompetentan u ovom pitanju da vam pomogne pravilno postaviti solarne panele. Baterije se postavljaju jedna iznad druge, uzimajući u obzir kako će sjena pasti, kako ne bi blokirala pristup suncu.

Kada su ploče raspoređene u nekoliko redova, potrebno je poštivati ​​određenu udaljenost između uređaja. U ovom slučaju neće biti sjenčanja. Pričvrstite ploče na četiri, a po mogućnosti na šest mjesta. Baterije se pričvršćuju samo "nativnim" stezaljkama, inače neće biti jamstva pouzdanog pričvršćivanja.

Sastavite solarnu elektranu svojim rukama

Da biste uštedjeli na instalaciji opreme koju će tim stručnjaka proizvesti za određenu cijenu, morate slijediti pravila i slušati preporuke iskusnih ljudi. Inače, fotopaneli neće moći raditi s maksimalnom mogućom snagom, a materijalni troškovi za proizvodnju ili kupnju bit će uzaludni.

Samostalna solarna elektrana sastavlja se uzimajući u obzir sljedeća pravila:

• Osvjetljenje - paneli moraju biti postavljeni na najosvijetljenijem mjestu bez ikakvog zasjenjenja. U pravilu, ovo je krov sobe ili fasada.
• Smjer - ugradnja fotonaponskih ćelija provodi se s južne strane krova, vodeći računa o pravilnom kutu nagiba. Južna strana dobiva maksimum sunčeve energije.
• Kut nagiba - za učinkovitost i maksimalnu učinkovitost panela potrebno je voditi računa o pravilnom kutu nagiba u odnosu na horizont. Pravilo za odabir kuta je gore opisano, ali ako ova opcija nije dostupna za korištenje, odabire se konstantan kut jednak geografskoj širini.
• Servisiranje - Ako se dopusti da se površine solarnih panela kontaminiraju, dolazi do primjetnog gubitka u radu površine panela. Potrebno je redovito čistiti površinu: ljeti od prašine i lišća, zimi od snijega i prljavštine.
• Ako su baterije postavljene na površinu tla, tada je potrebno podići strukturu iznad tla za oko pola metra.

No, pored ovih nijansi, vrsta krova igra važnu ulogu tijekom postavljanja baterije.

Domaća solarna elektrana s rukama, značajka krovne instalacije

Način na koji se baterija nalazi ovisi o krovnoj opciji. Čak i boja krova igra značajnu ulogu. Na primjer, tamni krov se više zagrijava na suncu i uzrokuje pregrijavanje solarne ploče. Ako krovni pokrov ima tamnu boju, na mjestu baterije mora se osigurati lagani umetak. Ako se fotopanel postavlja samostalno na ravni krov, ovaj proces ne bi trebao uzrokovati poteškoće. Ravni krov se smatra najboljom opcijom za solarne ploče. Za ugradnju se kupuju potporni okviri za praktično postavljanje ploče pod pravim kutom. Mnogo je prikladnije brinuti se za ploče i čistiti njihovu površinu na ravnim krovovima.

Kosi krovovi zahtijevaju nešto drugačiju opciju montaže. Baterije se postavljaju na posebne pričvrsne elemente, uzimajući u obzir materijal od kojeg je izrađen krov. Svaka opcija koristi vlastiti materijal za montažu. Također, tehnologije ugradnje razlikuju se u svakom slučaju. Za prirodno hlađenje solarne baterije preporuča se napraviti razmak između krova i opreme, što osigurava cirkulaciju zračnih masa.

Domaća solarna elektrana

Prije početka samostalne izrade solarne elektrane potrebno je odlučiti o materijalu. Najčešće se fotopanel temelji na polikristalnom siliciju ili monokristalnom materijalu. Polikristalni materijal ima nisku učinkovitost, ali ploča izrađena od takvog materijala je učinkovita u bilo kojoj sunčevoj snazi. Što se tiče monokristalnih tvari, oni imaju veće performanse, ali značajno smanjuju učinkovitost u odsutnosti sunca u oblačnom vremenu. Zbog toga domaći majstori preferiraju polikristale.

Treba uzeti u obzir sljedeću činjenicu: sve fotoćelije se kupuju od istog proizvođača kako bi se isključile situacije u kojima je teško odrediti ukupnu snagu ili će elementi imati različit rok trajanja. Neki poduzetni obrtnici kupuju komplete na internetskim aukcijama, što znači jeftino. Osim navedenog, potrebno je kupiti vodiče koji služe kao spojni elementi solarnih ćelija, uređaja za lemljenje.

Za tijelo panela koriste se lagani materijali, poput aluminijskih uglova. Drvo također može biti osnova za baterije, ali s obzirom na to da će biti izloženo beskrajnim negativnim utjecajima, ovaj materijal se ne preporučuje. Treba imati na umu da se mnogi elementi instalacije prodaju na aukcijama, uključujući gotovu kutiju. Za vanjski prozirni premaz koristi se polikarbonat ili pleksiglas. U idealnom slučaju, poslužit će bilo koji prozirni materijal koji ne propušta infracrvene zrake, koje smanjuju performanse sustava.

Kako izgraditi solarnu elektranu za svoj dom

Nakon pripreme svih materijala, možete nastaviti izravno na montažu solarne elektrane. Najprije se zaleme vodiči sa solarnim ćelijama. Budući da je ovaj postupak prilično naporan i popraćen je oštećenjem elemenata zbog njihove krhkosti, preporučuje se kupnja ćelija s lemljenim vodičima. Ali ako se proizvod kupuje zasebno i treba ga povezati, postoji takav algoritam djelovanja:

• pripremiti vodiče potrebne duljine;
• vrlo pažljivo pomaknite vodiče u ćeliju;
• nanesite posebno sredstvo na spoj - kiselinu za lemljenje i lem;
• bez pritiskanja kristala potrebno je zalemiti vodič.

Proces lemljenja je mukotrpan i dugotrajan.

Elemente možete spojiti prema različitim shemama: u nizu, paralelno, u nizu, sa središnjom točkom. Ovo nije važno, glavna stvar je da postoje shunt diode, zahvaljujući kojima se pražnjenje neće dogoditi noću. Prije ugradnje provode se ispitivanja struje, napona, pričvršćivanja elemenata i brtvljenja. Svaku ćeliju možete zatvoriti posebnim alatom i zatvoriti plastikom.

Da biste se nosili s takvim zadatkom kao što je instaliranje solarne elektrane vlastitim rukama, pomoći će vam upute korak po korak u videu. Solarne baterije su isplative, pristupačne i jeftine. Kao rezultat instaliranja inovativnog sustava, ne možete ovisiti o vremenskim uvjetima kada se električna energija gubi zbog jakog vjetra ili kiše kao rezultat kratkog spoja ili kvara opreme. Solarne elektrane su zgodne.

U ovom članku želim vam reći kako možete samostalno sastaviti malu autonomnu elektranu na solarnim pločama, što vam je potrebno za to i zašto je izbor pao na određene komponente elektrane. Recimo da trebamo napraviti struju u (seoskoj kući, sigurnosnoj prikolici, u garaži itd.), Ali proračun je ograničen, a želimo dobiti barem nešto za minimalni novac. A minimalno trebamo svjetlo, snagu i punjenje male elektronike, a ponekad želimo koristiti i električni alat, na primjer.

solarna elektrana

Fotografija solarnih panela na krovu kuće, dva panela od 100 vata

Da bismo to učinili, minimalno su nam potrebni solarni paneli od 200-300 vata, naravno, možete koristiti 100 vata ukupno, a čak i manje ako vam treba vrlo malo energije. Ali bolje je uzeti ga s rezervom i odmah će se odrediti na kojem naponu izgraditi sustav. Recimo, ako želite sve napajati iz napona od 12 volti, onda je bolje kupiti panele za 12 volti, a ako se sve napaja preko invertera, onda sustav može biti cjenovno na 24/48 volti. Na primjer, dvije ploče od po 100 vata, koje mogu dati 700-800 vata energije po dnevnom svjetlu. Kada je ovdje sunce i ima puno energije iz jedne ploče, ali bolje je uzeti 2-3 komada odjednom tako da po oblačnom vremenu i zimi ima i energije, jer po oblačnom vremenu izlaz pada za 5- 20 puta i što više panela će biti to bolje.

Ima puno elektronike i raznih punjača za 12 volti, većina naših auta ima 12v onboard mrežu i ima skoro sve za ovaj napon, a ima ga. Na primjer, LED trake rade od 12v, koje su dobro prilagođene za rasvjetu, u svakoj trgovini postoje LED žarulje od 12v. Tu su i auto adapteri za punjenje telefona i tableta koji od 12/24v prave 5v. Takvi adapteri imaju jedan ili dva ili više USB izlaza ili s žicom za određeni model telefona ili tableta; općenito nema problema s punjenjem elektronike od 12 volti.

Ako trebate napajati prijenosno računalo od 12 volti, onda za to postoje i adapteri za punjenje automobila, koji čine 19 v od 12 v. Općenito, gotovo sve je tu za napajanje od dvanaest volti, čak i bojleri, hladnjaci i kuhala za vodu. Postoje i 12-voltni televizori dijagonale 15-19 inča koji se obično postavljaju u kuhinju. Ali naravno, ako je snaga solarnih panela mala i kapacitet baterije je također mali, onda se ne možete oslanjati na jake potrošače cijelo vrijeme, osim možda ljeti. foto potrošači za 12v

Uređaji i adapteri za 12v

Na primjer, neke vrste pretvarača rade na 12 volti, a neki uređaji rade na 12 volti, kao što su kuhalo za vodu, bojler, hladnjak. Rasvjeta od 12 volti

Ako se sve radi na 12v onda je prednost u uštedi električne energije jer i inverter 12/220 volti ima svoju učinkovitost od cca 85-90%, a jeftini inverteri troše 0,2-0,5 A u mirovanju što je 3 -6 vati/sat, odnosno 70-150 vati dnevno. Složite se da ne želite samo tako trošiti 70-150 W energije dnevno, na primjer, ovo je dovoljno da LED svjetlo svijetli još nekoliko sati, TV je radio 5-7 sati, možete napunite svoj telefon dvadeset puta ovom energijom. Plus, čak i kada se radi na inverteru, gubi se 10-15% energije, a kao rezultat toga, ukupna količina izgubljene energije na inverteru je značajna. A to pogotovo nije racionalno kada od 12 volti napravimo 220 volti, a zatim u utičnicu uključimo napajanje od 12 ili 5 volti. U ovom slučaju, učinkovitost cijelog sustava je vrlo niska, jer se puno energije troši na pretvarače.

Jedina neugodnost je što ima malo električnih alata na 12 volti, a to nije uobičajeno, također je teško naći u prodaji hladnjake, pumpe itd. Stoga, ako trebate napajati nešto drugo iz svoje autonomije osim bilo kojeg mala elektronika, onda je bez invertera 12/220 volti neizostavan. I ovdje je potrebno uzeti u obzir da sam pretvarač ima faktor učinkovitosti, a neki uređaji nisu osobito ekonomični. Sve to povlači za sobom potrebu povećanja kapaciteta baterija proporcionalno potrošnji, te snazi ​​solarnih panela.

Postoje, takoreći, dvije mogućnosti, ili optimizirati sve za niski napon od 12 volti, ili odmah prebaciti sve na 220 volti. Pa možeš i samo ugraditi inverter i koristiti ga kad ti zatreba, a sve što stalno radi (svjetlo, TV, punjače) napajati sa 12 volti. U ovom slučaju, čak i jeftini pretvarač s modificiranim sinusnim valom može biti prikladan.

Pumpe i hladnjaci često odbijaju raditi preko modificiranih sinusnih pretvarača, budući da frekvencija i oblik napona nisu prikladni za zahtjevnu opremu. Ali kroz takve pretvarače sve žarulje od 220 volti, električni alati (bušilice, brusilice itd.) I elektronika s prekidačkim napajanjem (moderni televizori i druga elektronika) rade normalno. Općenito, kako definitivno ne biste imali problema, bolje je odmah uzeti pretvarač s čistim sinusnim valom na izlazu, inače ako nešto ne uspije zbog pretvarača, tada će biti više gubitaka nego ušteda.

Regulator punjenja baterije, pretvarači

Unatoč činjenici da, na primjer, imamo mali kapacitet solarnih panela, bolje je uzeti regulator s dvostrukom rezervom snage, pogotovo ako kupite jeftini regulator. Kvar kontrolera može dovesti do puno više problema, može uništiti baterije, ili ih neispravno puniti, zbog čega će brzo izgubiti kapacitet. Također, ako regulator isporučuje sav napon iz zajedničkog pothvata u mrežu, tada se elektronika koju napaja 12v može pokvariti, budući da zajedničko ulaganje daje do 20 volti u praznom hodu. Više o regulatorima - Regulatori za solarne panele

Usput, ako sve napajate preko pretvarača, tada se sustav može graditi ne samo na 12 volti, već i, na primjer, na 24 ili 48 volti. Glavna razlika u ovom slučaju je da je debljina žica potrebna mnogo manja, jer će struja kroz žice biti manja. Na primjer, ako imamo 12-voltni sustav, tada će struja punjenja kroz žice doseći do 12 ampera, a ako preko MPPT kontrolera, onda do 18A. A kako se žice ne bi zagrijavale i nema gubitaka, presjek žice mora biti debeo, a što su solarni paneli dalje od baterija, žica mora biti deblja.

Tako, na primjer, za struju od 6 ampera, presjek žice bi trebao biti 4-6kv. a ako imamo struju od 12A, onda nam već treba žica od 10-12kv. A ako imamo 50 ampera, onda žice trebaju biti deblje od zavarivanja (50 sq.) Da se ne zagrijavaju i da nema gubitaka. Ovdje, kako bi se uštedjelo na debljini i ne gubila energija, sustav je izgrađen na 24v 48v. U slučaju 48 volti, debljina žice može se smanjiti za faktor četiri i time uštedjeti mnogo novca. Postoje pretvarači i za 24v i za 48v. Tu su i kontroleri, mislim da razumijete, glavna poanta je ušteda u žicama i manji gubitak u prijenosu struje od solarnih panela do baterija.

Postoje dvije vrste kontrolera, to su MPPT i PWM kontroleri. Prvi tip može iscijediti do 98% energije iz solarnih panela, ali košta više. A PWM kontroleri su jednostavni i pune strujom koja je, odnosno kod njih je snaga iz solarnih panela samo 60-70%. MPPT kontroler radi bolje na jakom suncu i od visokog napona joint venture stvara niži 14v i više struje. I obični PWM ne može pretvoriti, ali u oblačnom vremenu, kada je struja iz panela vrlo mala, takvi kontroleri daju malo više energije baterijama.

Mislim da se ovdje ne može jasno definirati koji kontroler kupiti, netko treba uzeti svu energiju sunca, dok netko na suncu već ima energiju s rezervom, ali po oblačnom vremenu želim barem malo, ali više. U principu, ako kupite drugu solarnu ploču umjesto skupog MPPT-a, tada će se prednost MPPT-a nadoknaditi i bit će više smisla u oblačnom vremenu. Ja osobno više naginjem klasičnim regulatorima, jer kada ima sunca nema se gdje trošiti energija, a kada ga nema onda će dodatni solarni panel puno pomoći. Na primjer, tri ploče od po 100 W daju 18 A s konvencionalnim kontrolerom i 27 A s MPPT. Ali kada je vrijeme oblačno, tada će tri ploče kroz MPPT dati, na primjer, 3A, a s konvencionalnim kontrolerom to je već oko 3,6 A, a ako kupite četvrtu ploču umjesto MPPT-a, onda 4,8 A.

Sve ovo dajem kao primjer, naravno, razlika za sunčan dan od 18 i 27 A je velika, ali ako se i na 18 A baterije pune preko dana, čemu onda veća snaga, uostalom, kad je regulator napunjene, ploče će se isključiti i samo će biti obasjane suncem. Ali kad nema sunca, onda se veseliš dodatnom amperu, pa je bolje više panela nego skupi kontroler.

O baterijama za autonomne sustave

Baterije su vjerojatno najskuplji i najvažniji dio sustava, vrlo su hirovite i brzo se kvare, ima ih mnogo vrsta i s njima treba postupati nježno, inače brzo gube kapacitet i kvare se. Stoga morate kupiti pametni kontroler tako da se može konfigurirati za različite vrste ili bi već trebale biti unaprijed instalirane postavke za rad s različitim vrstama baterija.

Na primjer, starter baterije automobila gube kapacitet vrlo brzo u autonomnim sustavima, samo 1-2 godine i već gube 90% svog kapaciteta. To je zbog dubokih pražnjenja, jer jeftini regulatori isključuju potrošače na 10 volti, a automobilske baterije nisu dizajnirane za to, pa ako ih koristite, nemojte ih prazniti više od 110,8-12,0 volti.

Alkalne baterije su vrlo izdržljive, ali i vrlo skupe. A ako olovne baterije imaju učinkovitost od 85-90%, tada alkalne baterije ovdje gube malo, a ako rade punjenjem i pražnjenjem s visokim strujama, tada se njihova učinkovitost znatno pogoršava. Takve baterije nisu isplative, pogotovo zimi, tu i tako ima malo energije, a i baterije daju 30% manje energije nego što je dobiju od solarnih panela. Iako se čini da su se sada pojavile alkalne baterije s poboljšanom učinkovitošću, opća slika je ovakva.

Litij-željezo-fosfatne baterije najviše obećavaju za autonomne sustave, imaju visoku učinkovitost od 95-98%, a istovremeno se uopće ne boje podpunjenja, dubokih pražnjenja i visokih struja pražnjenja. Ali oni su također skupi i zahtijevaju dodatni sustav za praćenje stanja BMS ćelija. Ako se takva baterija napuni ili isprazni ispod propisane razine, tada nepovratno gubi kapacitet ili ćelija potpuno prestaje raditi. Ali BMS prati stanje baterije i također balansira napunjenost baterije, pa ako nešto pođe po zlu, zaštitit će bateriju i isključiti sve, a neće se pokvariti.

Ne možete sve opisati u jednom članku, ali pokušao sam spomenuti i opisati ono glavno kako bi bilo jasno onima kojima je ovo potpuno nepoznato. Više detalja možete pronaći u drugim člancima iz rubrike. Ali općenito, u ovom trenutku, sudeći po mom iskustvu, isplativije je izgraditi malu elektranu bez pretvarača i napajati svu elektroniku od 12 volti, a ako se sve prebaci na 220 volti, onda izgradite sustav od 48v. Posebno zimi, čak i malo dodatne energije je vrlo potrebno. Također, moje baterije ove zime su litij-željezo-fosfatne (lifepo4) i očito je primjetno više energije općenito nego kod korištenja auto baterija, plus lifepo4 se uopće nije pokvario i nije bilo gubitka kapaciteta, iako nisu punio se cijeli mjesec prije kraja i stalno se praznio do gašenja.