С этой целью выпускаются и продаются готовые компактные панели, выполненные в виде быстро сворачиваемых сборок на основе из синтетической ткани. В средней полосе России такая панель размером около 30х40 см сможет обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Более крупная батарея сможет обеспечить до 100 Вт электрической мощности. Казалось бы, это не так много, но стоит вспомнить принцип работы небольших : в них вся нагрузка запитывается через импульсный преобразователь от батареи аккумуляторов, которые заряжаются от маломощного ветряка. Таким образом становится возможным использование более мощных потребителей.

Использование аналогичного принципа при постройке домашней солнечной электростанции делает ее более выгодной по сравнению с ветряком: летом солнце светит большую часть дня, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра. По этой причине аккумуляторы смогут набирать заряд днем гораздо быстрее, а сама солнечная панель гораздо проще в установке, чем требующий высокой мачты .

Есть свой смысл и в использовании солнечной батареи исключительно как источника аварийного питания. Например, если в частном доме установлен газовый котел отопления с циркуляционными насосами, при отключении электропитания можно через импульсный преобразователь (инвертор) запитать их от аккумуляторов, которые поддерживаются заряженными от солнечной батареи, сохраняя систему отопления работоспособной.

Телевизионный сюжет на эту тему

НАЗНАЧЕНИЕ:

«AGM» - это генератор электрической энергии постоянного тока напряжением 12В/24В и переменного тока напряжением 220 В с возможностью зарядки от сети 220 вольт, от бортовой сети автомобиля и от солнечных панелей.
Для работы «AGM» не требуются двигатели. Он не требует заправки топливом. Имеет встроенное зарядное устройство от сети переменного тока 220В. «AGM» предназначен для обеспечения электричеством осветительных приборов, бытовых электроприборов и техники, электроинструмента, а также для постоянного и аварийного энергообеспечения жилых и офисных помещений, открытых площадок и выездных мероприятий. Является бесшумной и экологичной заменой бензиновых и дизельных электрогенераторов.

ВОЗМОЖНОСТИ:

К « AGM» можно подключить любой электроприбор напряжением 12В постоянного и 220В переменного тока. Компактные размеры, небольшой вес солнечного генератора» AGM», а также отсутствие запаха и паров топлива позволяет с легкостью разместить в багажнике автомобиля. «AGM» предназначен для применения в качестве основного и резервного источника электроэнергии жилых домов, коттеджей и дач, небольшого офисов, торговых точек, выездных мероприятий, выставочных площадок, палаточных лагерей, туристических походов и т.д. В качестве резервного и аварийного источника питания солнечный генератор может снабжать электроэнергией холодильник, телевизор, компьютер, оргтехнику, зарядные устройства, систему освещения, дренажные и циркулирующие насосы, отопительные котлы и прочие электроприборы в течении 10-24 часов.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

• Не потребляет топливо и не требует периодической заправки топливом.
• Работает без выхлопных газов, без шума и вибрации.
• Возможность использования в закрытых помещениях.
• Зарядка от солнечных батарей, от сети переменного тока и от автомобиля.
• Эстетичный дизайн, компактность, удобство использования.
• Три различных выхода на 12В.
• Светодиодный индикатор состояния зарядки батареи.
• Регулируемый кронштейн для крепления солнечной панели.
• Универсальная опора-кронштейн для установки солнечной панели на стену и на землю.
• Возможность установки инверторов на 220В мощностью до 1500 Вт.

ПРИМЕНЕНИЕ:

• Аварийный источник питания для дома и офиса;
• Альтернативный источник питания (с целью экономии затрат на подключение, получение разрешений, оплату электроэнергии);
• Переносной источник питания для полевых работ, выездов;
• Организация освещения выездных работ;
• Электрообеспечение передвижных и полевых лагерей;
• Освещение передвижных вагончиков, палаток, охотничьих заимок, стоянок чабанов, пчеловодов, старателей;

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО:

AGM во включенном состоянии непрерывно формирует выходное напряжение постоянного тока 12В. Для потребителей постоянного тока 12В выходные параметры 12В/20А формируется контроллером. Контроллер не допускает полного разряда аккумуляторной батареи и отключает ее при уменьшении напряжения на клеммах аккумулятора до 11,8В. Переменный ток 220В формируется инвентором переменного тока, закрепленным на боковой панели генератора.(Конкретное значение силы тока и вида синусоиды зависит от применяемой модели инвентора). Для подключения инвертора предусмотрены силовые клеммы 12В/100А. В светлое время суток аккумуляторная батарея заряжается от солнечной батареи через контроллер. Зарядка АКБ начинается при снижении напряжения при клеммах ниже 12,5В. В случае, когда есть возможность подключения к сети 220В, аккумуляторная батарея заряжается через зарядное устройство. Зарядка от бортовой сети автомобиля производится через разъем подсоединения солнечной панели. Подробная информация по монтажу: "Паспорт и руководство по эксплуатации солнечной “АGM”.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ:

• Диапазон температур окружающей среды от -40°до +40°
• Диапазон атмосферного давления от 450 до 900 мм рт. ст.
• Относительная влажность окружающей среды 87%
• По устойчивости к воздействию климатических факторов соответствует группе исполнения 0 категории 5 по ГОСТ 15150-69
• Корпус AGM обеспечивает степень защиты от доступа к опасным частям, от попадания внешних твердых предметов и от проникновения воды по ГОСТ 14254-96 1Р21.

Автономный источник энергии «AGM»		AGM-75 с инвертором 400 Вт и солнечной батареей на 95 Вт
Зарядка электроприборов 12 В или 220 В		Габаритные размеры
Солнечная панель 95 Вт на стене дома
Универсальный кронштейн солнечной панели. Установка на земле
Способы зарядки и применения автономного источника энергии «AGM»

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

ПОДКЛЮЧЕНИЕ К СЕТИ:

Еще пару десятков лет назад солнечные электростанции для дома рассматривались как нечто из области фантастики. Сейчас же это направление активно развивается и никого не удивляет. Несмотря на приличную стоимость, такие энергоносители пользуются спросом, поскольку позволяют сэкономить и создать собственный автономный источник энергии. Рассмотрим особенности этих установок, их изготовление и монтаж своими руками.

Особенности

Солнечные электростанции для дома в комплекте выгодны тем, что не требуют дополнительных расчетов. Конструкция предоставляется в готовом виде с определенной выходной мощностью, которую нужно правильно подобрать при монтаже. Подобные системы стоят на порядок дороже, чем аналогичные компоненты по отдельности, однако не требуют особых усилий при установке. В любом случае придется выбирать между несколькими модификациями.

Лучше это сделать со знанием дела, не доверяясь вслепую продавцу. При выборе солнечной электростанции для дома, необходимо учитывать не так уж много факторов. В общем, получится четыре основных аспекта. Ниже рассмотрим эти показатели подробнее.

Мощность и тип панелей

Определиться с показателем мощности довольно просто. Она рассчитывается с учетом самого мощного потребителя в жилище (редко бытовые приборы потребляют более 3 кВт). К выбранному значению добавляется небольшой запас, требуемый показатель готов. Если взять наглядный пример, то в солнечный день можно будет включить стиральную машину и холодильник. В итоге для небольшого дома хватит электростанции с выходной мощностью порядка 3 кВт.

Вторым критерием выбора солнечной электростанции для частного дома является тип панелей. Известно три вида современных конструкций: пленочные, монокристаллические и поликристаллические модели. Самым слабым по качеству считается пленочный вариант, он постепенно уходит с рынка. Выбор между моно и поликристаллическими панелями зависит от средней облачности региона. Вторая модификация в условиях слабого солнечного света работает эффективнее.

Инвертор и контроллер

Следующим элементом, на который стоит обратить внимание при выборе солнечных электростанций для дома, является инвертор. Приспособление предназначено для повышения напряжения 6, 12 или 24 вольта, которое выдают стандартные панели. На выходе получается привычный показатель в 220 вольт. На выбор этого устройства влияет два основных фактора:

1. Мощность. Она должна позволять выдерживать требуемую нагрузку с запасом.
2. Тип выходного сигнала.

Чтобы избежать поломок бытовой техники, необходимо выбирать панели с чистой, а не модифицированной синусоидой на выходе.

Еще один рабочий элемент конструкции - контроллер. Приспособление распределяет электричество и следит за зарядкой аккумуляторов. Если непосредственной раздачи электричества с панелей нет или вся энергия задействована, контроллер дает заряд на аккумуляторы. В случае нехватки солнечной энергии, прибор забирает энергию из емкостей. По факту, устройство делает монотонную, но важную работу, без которой вся система работать не сможет.

Как сделать дома солнечную электростанцию своими руками?

Для самостоятельного изготовления конструкции потребуются указанные выше материалы и некоторые дополнительные приспособления (специальная проводка с коннекторами и разъемами, гелиевые аккумуляторные батареи, установочные детали).

Сборка самодельной солнечной станции начинается с монтажа установочных элементов. Они представляют собой жесткую раму из профильной трубы. Конструкция этой детали зависит от места установки, но общая конфигурация имеет стандартную компоновку. Представляет элемент собой прямоугольник, с прикрепленными к нему специальными прижимными приспособлениями с резиновой подушкой. Конструкцию можно собрать непосредственно на крыше или на земле.

Основной этап

На следующей стадии возведения автономной солнечной электростанции для дома потребуется выполнить крепление панелей. Сложного в этом ничего нет. Каждый элемент фиксируется винтами. Главное, не проявить чрезмерное усердие, чтобы не деформировать панель.

Затем выполняется коммутация закрепленных деталей в единую цепь. Для этого панельные элементы последовательно соединяются между собой. В точках фиксации устанавливаются тройники с коннекторами. Необходимо помнить, что после попадания солнечного света, конструкция начинает вырабатывать энергию. Во избежание травмирования токовым разрядом, следует строго соблюдать последовательность сборки. Подключение начинают от контроллера, а перед ним монтируют выключатель-автомат. Первым делом прокладывается основная магистраль с установкой тройников в необходимых местах. Только после завершения этих работ, монтируются короткие кабели с коннекторами, через которые панели подключаются к тройникам.

Завершающие работы

На финишном этапе монтажа солнечной электростанции для дома к контроллеру подсоединяется блок аккумуляторных батарей. Чем их больше в связке, тем лучше (это позволит сделать значительный запас энергии). Аккумуляторы следует приобретать специальные (автомобильные низкоемкостные аналоги не подходят). Они представляют собой электрические резервуары объемом не менее 150 А/часов. Оптимальным вариантом станут гелиевые модели, которые соединяются между собой параллельно. Подсоединяя между собой плюс с плюсом и минус с минусом, вы сможете сохранить вольтаж, при этом увеличится суммарная емкость.

Далее непосредственно к аккумуляторам подключается инвертор по такому же принципу. В противном случае элемент не будет функционировать. Инверторный выход с напряжением 220 вольт подсоединяют через выключатель-автомат к домашней сети. В этом и заключается весь процесс создания солнечной электростанции для дома (6 кВт). Главное, правильно спланировать процесс и вникнуть в принцип работы конструкции.

Стоит отметить, что пока еще на отечественном пространстве расчеты рентабельности рассматриваемых источников энергии не очень радужные. Если излишки энергии не продавать соседям по адекватной цене, система полностью не окупается. Классическая форма поставки неиспользованной энергии в городскую сеть за копейки никаких положительных результатов не приносит.

Использовать готовые солнечные электростанции для дома государство не запрещает, хотя и никак не поощряет. По этой причине монтаж таких конструкций оптимален там, где сетевое электричество отсутствует совсем.

Описанных действий по установке и сборке солнечной электростанции вполне достаточно для того, чтобы правильно выбрать подходящую модификацию. Дополнительно сэкономить можно, если выполнить сборку своими руками из отдельных частей. Расчеты мощности также не составляют проблем. В крайнем случае можно нанять специалиста, который за умеренную плату составит все чертежи и схемы.

Солнечные электростанции для дома: отзывы

Как свидетельствуют отклики владельцев, солнечные электростанции просты в монтаже. Их можно устанавливать не только на крышу, но и на стены с солнечной стороны. За пару дней всю конструкцию может собрать и смонтировать один человек. В комплекте идет крепежная фурнитура, позволяющая крепить панели в различных позициях.

Если система поступления энергии смешанная (сетевой плюс солнечный вариант), отметьте те розетки и приборы, которые работают от панелей, и через месяц подсчитайте экономию. Как отмечают владельцы, несмотря на то, что сначала придется прилично вложиться в проект финансово, результат не заставит себя долго ждать с учетом того, что автономную энергию не надо оплачивать. Наоборот, ее можно продавать.

Потребители отмечают, что если аккумуляторов для запаса энергии недостаточно, не спешите полностью отказываться от центрального подключения. Поскольку ресурс солнечных станций составляет не менее 20 лет, окупаемость будет существенной, хотя и долгосрочной.

Статья дополняет другую нашу статью Выгодны ли инвестиции в солнечные батареи? , в которой также затронуты вопросы стоимости и окупаемости и электростанций на их основе.

Нас часто спрашивают, сколько будет стоить система автономного или резервного электроснабжения с солнечными батареями. Конечно, мы можем бесплатно рассчитать вам систему, если вы заполните форму заявки «Подберите мне оборудование «. Но сначала желательно понимать в принципе, нужны ли вам и хватит ли вам вашего бюджета на организацию электроснабжения.

В этой статье мы расскажем, как предварительно оценить стоимость автономной или соединенной с сетью системы электроснабжения. Вы навскидку сможете сравнить ее стоимость с альтернативными вариантами электроснабжения — например, от дизель-генератора (у нас есть в ассортименте дизель-генераторы высокой степени надежности с водяным охлаждением, которые могут работать круглосуточно), или оплатить местным электросетям стоимость прокладки ЛЭП и технологического подключения к сетям централизованного электроснабжения.

Для расчетов будем принимать, что 1 кВт солнечных батарей генерирует 5 кВт*ч/сутки энергии летом (май-август), 3-4 кВт*ч/сутки весной и осенью (март-апрель и сентябрь-октябрь) и 1 кВт*ч/сутки зимой. Эти цифры учитывают снижение мощности солнечных панелей при нагреве в реальных условиях работы, для средней полосы России. Также, будем считать, что в эту стоимость включена стоимость недорогого солнечного контроллера .

Стоимость автономной системы электроснабжения с солнечными батареями

1. Стоимость автономной солнечной электростанции, вырабатывающей 1 кВт*ч/сутки — примерно 100-120 тысяч рублей
2. Стоимость автономной солнечной электростанции типичной мощностью 3 кВт (1 кВт солнечная батарея, 800А*ч АБ, батарейный инвертор), вырабатывающей 5 кВт*ч/сутки — примерно 200-250 тысяч рублей
3. Стоимость сетевой солнечной электростанции, вырабатывающей 1 кВт*ч/сутки — примерно 25 тысяч рублей
4. Стоимость сетевой солнечной электростанции типичной мощностью 1 кВт, вырабатывающей 5 кВт*ч/сутки — примерно 75 тысяч рублей

Эти цифры можно применять для того, чтобы узнать порядок цен на более мощные электростанции. Зависимость не прямо пропорциональная (чем мощнее станция, тем дешевле будет и кВт*ч, и установленный кВт), и точную стоимость вы можете узнать, если сделаете запрос на расчет системы электроснабжения нашим инженерам.

Состав типичной системы автономного электроснабжения с солнечными батареями:

• Солнечная батарея – преобразует солнечную энергию в электричество
• Контроллер заряда – защищает батарею от перезаряда. Маломощные контроллеры также часто имеют выход для подключения потребителей постоянного тока, что позволяет защищать аккумулятор и от переразряда.
• Аккумуляторы – накапливают энергию для использования в пасмурную погоду и в ночное время
• Инвертор – преобразует энергию, сохраненную в аккумуляторах в 220В переменного тока, которые требуются для бытовых электропотребителей. Обычно подключается напрямую к аккумуляторной батарее и имеет свою встроенную защиту аккумулятора от глубокого разряда.

Стоимость соединенной с сетью фотоэлектрической системы

Соединенная с сетью солнечная энергосистема намного дешевле автономной. В ее составе:

• солнечная батарея и

Соединённая с сетью безаккумуляторная солнечная энергосистема для генерации 1 кВт*ч в сутки будет стоить около 26 тысяч рублей . Это существенно ниже, чем для автономной системы электроснабжения. Более того, в системе нет требующих регулярной замены аккумуляторных батарей, поэтому такая система не потребует дополнительных вложений практически в течение всего срока службы солнечных батарей.

Срок окупаемости солнечной электростанции

Часто нас спрашивают, каков «срок окупаемости солнечных батарей». Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать, с каким базовым вариантом сравнивать систему. Если это электроэнергия от электросетей, то, учитывая динамику роста тарифов на электроэнергию (c 2001 по 2013 год в 7 раз!), можно принять на следующие 10 лет среднюю цену 1 кВт*ч на уровне 10 рублей.

Соединенная с сетью система солнечного электроснабжения мощностью 1 кВт, вырабатывающая до 6 кВт*ч/сутки, стоит около 80 тысяч рублей. За год такая система выработает в средней полосе России более 1000 кВт*ч электроэнергии, или в год позволит сэкономить примерно 10 тысяч рублей. Таким образом, окупаемость такой системы составит 8 лет, при сроке службы 30-40 лет. За последующие 25 лет вы сэкономите как минимум 250000 рублей!

Если даже принять стоимость электроэнергии на текущем уровне в 5 рублей за кВт*ч, то срок окупаемости будет около 15 лет, и даже этом случае еще 15 лет вы будете получать от вашей солнечной электростанции бесплатную электроэнергию. А кто знает, может через именно 10 лет вам будет особенно необходимо экономить на счетах за электроэнергию?

Окупаемость автономной солнечной энергосистемы нужно считать по сравнению с базовым вариантом автономной системы, а это, как правило, дизельный или бензогенератор. Стоимость 1 кВт*ч в такой системе при типичном расходе топлива в 0,6 л/кВт*ч, составляет примерно 25 рублей. Это без учета стоимости замены генератора каждые 2-3 года.

Стоимость автономной системы с СБ мощностью 1 кВт, будет около 150 тысяч рублей. Выработает она максимум то же количество электроэнергии, что и сетевая, но по факту, из-за несогласованности генерации и нагрузки, количество электроэнергии от СБ будет меньше. Но мы, для простоты вычислений, не будем уменьшать эту цифру, так как несогласованность мощностей генератора и нагрузки также приводит к увеличению удельного расхода топлива, при частичной загруженности генератора она может быть раза в полтора-два выше паспортной.

Таким образом, солнечная автономная электростанция стоимостью 150 тысяч рублей за год выработает электроэнергии стоимостью 25000 рублей. Срок окупаемости составит не более 6 лет, а, с учетом замены каждые 2 года генератора стоимостью минимум 30-50 тысяч рублей, то реальный срок окупаемости будет 2-3 года.

Срок службы и необходимость замены элементов солнечной энергосистемы

Как и любая другая техническая система, солнечная система электроснабжения требует технического обслуживания и периодической замены некоторых ее составляющих. Типичный срок службы элементов системы составляет:

1. Солнечная батарея — более 40 лет
2. Система крепления солнечной батареи — на весь срок службы (если не будет стихийных бедствий — ураганов, землетрясений и т.п.)
3. Аккумуляторный инвертор — от 3 до 20 лет. Дешевые китайские или российские инверторы работают максимум несколько лет. Можно принять, что хороший инвертор прослужит около 15 лет, т.е. потребуется 1-2 замены в течение срока службы солнечных батарей.
4. Контроллер заряда — от 3 до 15 лет, в зависимости от качества и производителя. В среднем, можно принять срок его службы 8-10 лет. Потребуется замена 3 раза в течение срока службы солнечных батарей.
5. Сетевой фотоэлектрический инвертор — 10-15 лет для инверторов из нашего ассортимента. Дешевые китайские поделки в расчет не берем — их срок службы может быть менее года. Потребуется 1 замена в течение срока службы солнечных батарей.
6. Аккумуляторы — от 3 до 10 лет. Автомобильные аккумуляторы прослужат в солнечной энергосистеме максимум 2 года. Средний срок службы гелевых свинцово-кислотных аккумуляторов в циклическом режиме — 4-7 лет, в зависимости от их качества (вторая цифра относится к OPzV аккумуляторам, первая — к AGM глубокого циклирования). Таким образом, в течение срока службы СБ нужно будет поменять комплект аккумуляторов 6-8 раз.
7. Срок службы литий-железо-фосфатных LiFePo 4 аккумуляторов может составлять до 10 и более лет. Поэтому в течение срока службы СБ может потребоваться 1-2 замены комплекта таких аккумуляторов. В последние годы появился новый тип литиевых аккумуляторов — титанатные. У них в 2-3 раза больший срок службы, чем у LiFePo 4 аккумуляторов. Срок службы таких аккумуляторов сопоставим со сроком службы солнечных батарей.

Хорошей новостью является тот факт, что стоимость солнечных панелей постоянно снижается. Снижение стоимости составляет примерно 8-10% в год (к сожалению, это цифры для расчетов в долларовом эквиваленте, т.к. в России солнечные панели для внутреннего розничного рынка производятся в мизерных количествах, и в основном продаются китайские солнечные панели).

Другой хорошей новостью является то, что электроника с каждым годом становится надежнее и эффективнее. Поэтому, количество замен контроллеров и инверторов может быть и 1 раз — через 10 лет вы поставите оборудование, которое будет работать весь срок службы солнечных батарей.

Ну и с аккумуляторами может быть так же — через 5-10 лет на рынке появится технология, которая позволит дешево и надежно аккумулировать электроэнергию.

Явление фотоэффекта было открыто очень давно. Однако, технические сложности и высокая стоимость фотопанелей долго не позволяли использовать в быту солнечную энергию. Однако, с развитием научно-технического прогресса, солнечный генератор в современных условиях становится в один ряд с традиционными источниками энергии. Таким образом, в ближайшей перспективе, это устройство станет одним из наиболее вероятных альтернативных источников электрической энергии.

Возможности солнечных генераторов

Конструкция солнечного генератора позволяет легко и просто осуществлять его установку и подключение. Именно эти факторы позволяют широко применять это устройство. Мощность такого генератора может регулироваться до необходимого значения. Параллельное подключение батарей позволяет увеличить мощность, а последовательное подключение повышает напряжение.

Современные генераторы могут производить напряжение от 220 вольт и выше. Однако, получаемый ток, является постоянным и не подходит для многих потребителей. Поэтому, приходится использовать специальные устройства, преобразующие постоянный ток в переменный. Электрический ток с высоким напряжением достаточно сложно преобразовывать, поэтому, диапазон работы солнечных генераторов составляет 12-48 вольт.

На продуктивную работу генератора влияют многие факторы. Прежде всего, это время года и суток, климат в той или иной местности, а также место установки оборудования. Панели должны вращаться относительно движения солнца, чтобы собрать максимальное количество солнечных лучей.

Простейшее устройство солнечного генератора

Простейшая схема солнечного генератора на 12 вольт включает в себя цепочку из 36 фотоэлектрических элементов, последовательно соединенных между собой. Параметры каждого из них могут существенно различаться из-за физических особенностей, связанных с чистотой кристаллов, толщиной элементов и другими технологическими процессами. Поэтому, величина вырабатываемого тока определяется по наименьшему значению какого-либо фотоэлемента. В связи с этим, перед началом сборки фотоэлементов в общую батарею, они тщательно проверяются и подбираются по всем параметрам.

Таким образом, солнечный генератор можно собрать на любое значение тока и напряжения с помощью последовательно-параллельных комбинаций. Особенности конструкции, делают эти устройства более эффективными в , на больших открытых участках. Во многих случаях, они вполне успешно заменяют традиционные источники энергии.

Солнечные электростанции