Электроснабжение дома от солнечных модулей

Вам необходимо электричество в частном доме или на даче, а за его проведение просят много денег? У вас бесконечные перебои в подаче государственной электроэнергии? Вы хотите иметь независимый и не требующий ежемесячной платы источник питания? Отличное решение всех этих вопросов — солнечные батареи!Автономное независимое электроснабжение дома не так сложно организовать и не так дорого, как кажется.

Принцип получения электроэнергии от солнца

Солнечная батарея (правильней говорить солнечный модуль, но привычней — батарея) преобразует энергию света в электричество независимо от того светит солнце или нет, она всегда вырабатывает электричество. Количество электричества зависит от количества света. Естественно, что максимум света мы получаем днем в безоблачную погоду. В пасмурный день — получаем примерно в 3-4 раза меньше, батарея вырабатывает 10-30% от своей мощности. Ночью, когда света минимум, она вырабатывает в 1000 раз меньше энергии, но она работает даже ночью. Энергия идет постоянно, непрерывно.

Но работают наши приборы не напрямую от солнечной батареи. Вся энергия, которую вырабатывают солнечные батареи (СБ) скапливается в аккумуляторе. Целый день копится и когда нам нужно электричество для освещения или для разогрева чайника, то мы его берем не от СБ, а от аккумулятора.

Аккумулятор выдает напряжение 12 Вольт, а приборы работают от 220 Вольт. Чтобы преобразовать 12В в 220 В нужен инвертор.

Когда аккумулятор заряжен полностью и больше не может накапливать энергию, то эта энергия начинает преобразовываться в тепло и аккумулятор начинает греться, кипеть, быстро портится. То есть нужно отключать зарядку вовремя. Бывает другой момент, когда аккумулятор садится ниже допустимого (ниже 30%) — он тоже начинает быстро портится. Но это не удобно следить за зарядом, вовремя отключать инвертор, вовремя отключать СБ, для этого существует специальный приборчик — контроллер заряда. Он — посредник между аккумулятором и СБ, а также посредник между аккумулятором и инвертором. Если заряд аккумулятора максимальный, то он прекратит подачу энергии от СБ. Если заряд приблизился к критическому минимальному, то он «отключит» инвертор. Этот прибор самый дешевый во всей системе, но один из самых важных.

Вот и получаем простую схему.

Как рассчитать свою автономную систему электроснабжения?

Для примера возьмем аккумулятор 100Ач(емкость аккумулятора) — самый дешевый (около 100 долл). Аккумуляторы отличаются емкостью — то есть кол-вом энергии, которую они могут в себя вобрать. Мы не будем углубляться в качество, напряжение, которое они могут выдавать. Берем самый дешевый 12 Вольтовый аккумулятор. Все, что нас интересует — это его емкость. Мощность такого аккумулятора равна 100Ач*70%*12В= 840Вт. Берем 70% от емкости, так как его нельзя разряжать полностью.

И покупаем инвертор на 1000 Вт (мощность, которую выдает) — тоже 100 дол. К примеру, телевизор потребляет 300 Вт, то нам нужен инвертор на 300 Вт. Если для ноутбука, мощность которого 50 Вт — то достаточно инвертора на 50Вт. А если телевизор и ноутбук одновременно, то — 350 Вт.
Давайте смотреть за сколько времени «съест» каждый прибор заряд нашего аккумулятора.

Но на этом рисунке приведен каждый прибор отдельно и время, за которое он съест 70% от заряда аккумулятора.

Но мы не используем к примеру фен 40 минут, а всего минут 10. Мы не стираем каждый день или не пользуемся мясорубкой ежедневно по часу.

Поэтому вам нужно взять среднесуточное потребление электроэнергии. Либо рассчитать точное потребления исходя из своих нужд (фен 5 мин+пылесос 10мин и т.д.) либо грубо взять данные за предыдущий месяц.

В месяц допустим, вы используете 150 кВт, то есть в день в среднем 5 кВт. Переведем в Ач : 5000Вт/12В=417Ач. Так как мы не можем полностью разряжать аккумулятор, нам нужно учесть запас в 30% от емкости. Считаем общую емкость аккумуляторов необходимую для обеспечения наших потребностей в электроэнергии 417Ач/0,7=595 Ач. То есть нам нужно купить 3 аккумулятора по 200Ач (ок.180 дол каждый).

Также нужно определится с инвертором. Если вы хотите включить чайник на 2кВт , то вам нужен инвертор минимум на 3кВт, чтобы не отключились остальные приборы. Проще купить чайник на 1 кВт, и соответственно инвертор на 2 кВт (около 200 дол).

Теперь разберемся сколько СБ нужно для зарядки наших аккумуляторов. День у нас — 10 часов. Мы используем 5000Вт в день, таким образом нам в час нужно чтобы батареи выдавали 500Вт. Если брать СБ на 100 Вт, с учетом того что они выдают около 50% заявленной мощности, то нам необходимо 10 батарей (= 500Вт/(100Вт*50%)). Одна батарея мощностью 100Вт стоит около 130дол.

Таким образом, наша система обойдется нам в 3 аккумулятора*180дол.+инвертор 200 дол.+10СБ*130дол.+контроллер (около 120дол.)=2160 дол.

PS. Почему решила осветить этот вопрос? У нас 2 дачи рядом, на одной свет есть, на другой собираемся проводить. За проведение электричества запросили 2,5 тыс дол., 2 года назад платили 200 дол…. Это при том, что напряжение слабое, вместе включить холодильник, телевизор и кондиционер проблематично, также могут отключать электричество на целый день. Вот мы и стали искать альтернативные источники. Муж купил пока одну батарею на 100 Вт, инвертор, контроллер, аккумулятор. Этого хватает для поддержания работы 2-х ноутбуков и освещения. Освещение сделал все на светодиодных лампах (потребляют мизер, а светят ярко). На второй даче будем организовать полностью автономное снабжение электроэнергией от СБ. Из минусов, которые я вижу — это громкость инвертора, в нем шумит вентилятор, его нужно выносить в подсобное помещение, чтоб не мешал.