Солнечная электростанция для дома: принцип работы, правила расчета и установки

Гелиотехнологии сейчас уже не вызывают недоверия, их эффективность доказана десятилетиями эксплуатации. В настоящее время приобрести гелиоустановку для дома, дачи не составляет большого труда.

Многих пугает их чрезмерно высокая цена, но и изготовление такой системы своими руками не такой простой процесс, хотя вполне возможный. Достаточно произвести правильный расчет мощности солнечных батарей, приобрести необходимый комплект электростанции и иметь минимальный набор инструментов.

Конечно, здесь не обойтись без определенного навыка работы с электрооборудованием, хотя на этапе коммутации инвертора, аккумуляторов, панелей можно обратиться к «семейному» специалисту, который всегда есть среди родственников.

Компоненты

Пример э/станции
Пример схемы солнечной электростанции. (Для увеличения нажмите)
Схема такой системы состоит из нескольких обязательных частей, которые можно приобрести в специализированном магазине:

  1. Фотоэлементы, их количество и площадь зависит от проектной мощности данной системы и солнечной активности для данного географического района. Такой фотомодуль можно собрать самостоятельно из кремниевых фотоячеек.
  2. Набор аккумуляторов необходим для обеспечения гарантированного электроснабжения при перебоях, авариях или выходе параметров электросети за пределы, необходимые для надежной эксплуатации электрооборудования и электроприборов дома. К тому же данные батареи будут поддерживать электроснабжение дома в пасмурную погоду.
  3. Инвертор, который преобразует постоянное напряжение от солнечного коллектора в переменное напряжение для бытовой электросети.
  4. Контроллер заряда аккумуляторных батарей.

Получая абсолютно бесплатную электроэнергию, не стоит забывать о значительных начальных затратах на приобретение вышеперечисленного оборудования, хотя при правильной его эксплуатации эта система быстро окупается, о чем свидетельствуют положительные отзывы владельцев солнечных электростанций для дома.

Помещение с аккумуляторными батареями
Аккумуляторы хранятся в отдельном помещении
Срок службы панели с фотоэлементами 45-55 лет, инвертора и контроллера 15-20 лет, аккумуляторов 5-10 лет (зависит от типа аккумулятора и характера эксплуатации).

Кроме этого, потребуется небольшое помещение для хранения и эксплуатации инвертора, аккумуляторных батарей и др.

Выбор конфигурациии

Станция с ветряком и СБ
Комбинированная электростанция
Выбор установки зависит от нужд по энергообеспечению дома или дачи.

Сегодня получили распространение три направления домашнего бесперебойного солнечного энергоснабжения:

  1. Самая простая конструкция солнечной электростанции из фотопанелей для электроснабжения насосов скважин, горячего водоснабжения и др. Система очень простая в эксплуатации, компактная и недорогая.
  2. Солнечная электростанция с аккумуляторными батареями для полного и автономного электроснабжения.
  3. Комбинированная система, состоящая из гелиоустановки, ветровой электростанции, бензинового мини-генератора и центральной электросети.

Полезная информация: поскольку уже появился вторичный рынок такого оборудования, перед покупкой такой электростанции надо провести детальный технический анализ специалистом для точного определения ее состояния.

Мощность

Для расчета параметров солнечной электростанции для собственных нужд необходимо:

  1. Рассчитать среднюю норму электропотребления на месяц. Можно просуммировать паспортную мощность всех бытовых электроприборов, умножить на предполагаемое время их работы. Гораздо проще определить максимальное электропотребление по платежным квитанциям.
  2. Определить эффективность электростанции с учетом местного климата, уровня активности Солнца. Традиционно такими данными располагают сами производители солнечных систем.
  3. Определить количество фотомодулей исходя из заданной проектом мощности.
  4. Выбрать дополнительное оборудование, учитывая особенности энергосистемы дома.

Чтобы оценить возможности системы, надо общее поступление солнечной энергии на 1 кв. метр земной поверхности умножить на КПД солнечной панели 0,18.

Усредненные данные гарантируют, что 1 кв. метр панели с апреля по октябрь вырабатывает около 800 Вт ч за сутки.

Особенности монтажа и ухода своими руками

Для получения максимальной производительности фотоэлементов домашней солнечной электростанции надо чтобы на поверхность батареи солнечный поток падал под прямым углом.

Достичь таких условий в домашних условиях практически невозможно, поэтому допустимое отклонение от перпендикуляра с учетом сезонного движения Солнца не может превышать +/-15 градусов.

Для достижения большой производительности, возможно, потребуется обрезать или даже удалить деревья, которые перекрывают световой поток.

Поскольку падающий солнечный свет играет ключевую роль, скат крыши с панелями должен быть направлены на юг, но это не значит, что надо перестраивать дом, вероятно, понадобиться больше панелей для достижения проектной мощности.

Имейте в виду: поскольку солнечные батареи не имеют движущихся частей, не всегда просто поддерживать их в чистоте. Но нет необходимости взбираться на крышу, достаточно полить панели из шланга несколько раз в год. Даже обычная пыль способна уменьшить производительность солнечной системы на 5-7%, не говоря уже о снеге.

Теперь можно сделать вывод: цена стационарного электроснабжения постоянно увеличивается, его качество становиться все ниже, поэтому необходимость применения альтернативных источников автономного электроснабжения с каждым годом многократно возрастает.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь рассказывает об устройстве солнечной электростанции на примере своего дома:

Оценка:
60
Автор статьи - Дмитрий
Автор:
Дмитрий