Completa la autonomía energética o cómo sobrevivir con paneles solares en el interior

Todo comenzó con el hecho de que he adquirido una parcela de tierra en el pueblo, más allá de que no pasaban de los cables eléctricos. "No pasa nada — dije. — Ya que por ley me deben conectar a la red eléctrica por 6 meses a partir de la fecha de celebración del contrato". Si yo entonces sabía que tendría que aprender autónoma de suministro de energía y sumergirse en el mundo de la energía solar...



Voy a tratar de iluminar teórica justificación de su selección y cálculos, que facilite la comprensión de los volúmenes de datos adjuntos para la construcción de su sistema.
En la segunda parte, voy a describir la implementación práctica de sus ideas económicas cálculos utilizando el equipo y схемотехникой de trabajo de la red eléctrica. También a describir las ventajas e inconvenientes, y los propios errores de implementado el proyecto.
En la tercera, si hasta ella llegue, voy a hablar de los planes de integración autónoma en el sistema energético de la red, la red en una casa privada.

La conciencia de que la electricidad no existen, y la casa ya recogido, ha llegado la primavera, cuando se inició la construcción y el acabado de la temporada. Y si la casa se recogían mediante тарахтящего de gasolina de un generador, el vivir con el тарахтелкой en el pueblo es imposible, sí, y costoso por el bien de un taladro o un par de bombillas de conducir 2,5 kw бензогенератор. Es muy fácil de liberar la primera regla: en el pueblo de нуженбензогенератор, si hay una necesidad de energía en cualquier momento. La red inestables y reparar no será en los primeros minutos después de un error. Segunda regla: el generador debe funcionar en forma de combustible, y de la máquina. Si el combustible de repente ha acabado, se pueden drenar de la máquina, y si el tanque en el coche tan seca, entonces se puede realizar el procedimiento inverso.



Si se mira en la esquina izquierda, se puede ver como un generador funciona por un taladro y de la radio. Después de esta obra de arte comenzaron a закрадываться la idea de que la electricidad no es mucho, pero a menudo. Por ejemplo, en la noche necesita para iluminar la casa, en la que se requiere del orden de 100 vatios de potencia. Acechaban la idea de comprar el segundo, маломощного бензогенератора, pero fueron son, por varias razones: тарахтение, mantenimiento, mecánica y significa el desgaste y tarde o temprano, la salida fuera de servicio. Se necesitaba algo independiente, simple y seguro.

Habiendo estudiado el foro автономщиков, después de leer cientos de ramas y aprender a distinguir la casa de cristal de поликристалла, se tomó la decisión de aplicar la energía solar en beneficio de hormigón tomado de la casa. Después de todo, habré muchos mensajes acerca de cómo ordinario de nido de una empresa en una región remota gastó un montón de rublos y pudo ahorrar aún más, y todo de un modo evidente, de sus manos, y en su ejemplo.

Pasemos a la teoría. El principal, con lo que tendrá que luchar en la casa con la energía de un sistema (en adelante автономкой), es con el deseo de todas las casas incluir hervidores de agua, hierros, con buena vista y otros electrodomésticos, que consume locos киловатты de energía. Para los secadores y planchas, puede ejecutar el generador eléctrico.



Así, en primer lugar, se debe excluir la mayoría de los aparatos eléctricos que usamos en la vida cotidiana: электрочайники, электроплиты y otros. La sustitución de cualquier estufa de gas y un tanque de gas que se pueden meter en casi cualquier АГЗС. Así, preparamos y gray con la ayuda de gas es la regla de la tercera автономки.

La iluminación led. Se puede tomar el led del montaje, led individuales o cinta de led. En el último caso, puede закупиться al por mayor en el chino de la tienda de internet de inmediato en toda la casa y decentemente сэкномоить. La principal tarea es seleccionar el voltaje de los leds igual a la tensión de unidades de energía en la casa. Ya que cualquier transformación comer en exceso de los Vatios. De aquí la cuarta regla: la iluminación led en todas partes, donde sea posible.

Sensores de movimiento en serio ayudan a ahorrar electricidad es también identificado por la experiencia. De camino al baño, por las escaleras al segundo piso, o en el pasillo de poner lo mejor de todo movimiento del sensor y el led de la cinta. Esto ayudará a evitar caminar en la oscuridad de la habitacion y nos librará de las pérdidas innecesarias de energía, cuando alguien se olvidó de hacer clic en la tecla.



Costar este sensor es del orden de 300-350 rublos, pero se ahorra mucho de los nervios y de la energía. Su consumo de мизерно en comparación con la de encendido y a mitad de camino de la iluminación. Un divertido evento de la práctica: mascotas rápidamente han calculado el radio de acción del sensor y las noches se divirtieron al entrar y salir de la zona de la visibilidad, incluyendo la luz.

Y ahora sobre la técnica, que necesitará para crear автономку energía solar:

1. Paneles solares:



2. Controlador de carga de baterías de los paneles solares:



3. Las baterías. Al examinar el tipo de baterías que se ha roto tantas copias, que incluso recordar no quiero. Una de las tareas más difíciles y más caros parte de su sistema:



4. Inversor de corriente continua, alterna con una tensión de 220V:



Estos son los cuatro elementos básicos de la autónoma de un sistema energético basado en la energía solar. Sobre la ampliación de la funcionalidad de lo contaré en la segunda, de carácter práctico, parte de, y hasta распишу mínima автономку para la casita de campo, donde apetece por la noche, ver la tv, salir con su ordenador portátil en la red y, a la luz de la lámpara de sentarse a la mesa. Todo el mundo considera a partir de la media de la banda de rusia en el período de abril a septiembre. En otra época del año el sol es considerablemente menor, y la temporada veraniega prácticamente cerrado o no está abierto todavía.

Tomamos inicial de consumo:
1. el promedio de un ordenador portátil con el consumo de 80 w*h va a trabajar 5 horas al día
2. el promedio de tv con el consumo de 40 w*h (lcd) va a trabajar 3 horas al día
3. la iluminación de 3 led de cintas (24 w\u.), la cual es más que suficiente para la colocación de aproximadamente 40 metros cuadrados trabajará 4 horas

Total tenemos la necesidad de energía: 808 w*h
Si como энергонакопителя se selecciona normal, la batería del coche con una tensión de 12 v, por la noche se gastaron 67 ah. Para no pasar por la batería y prolongar su vida útil, se recomienda descargar la batería no más de un 30%, y significa la capacidad necesaria es de 200 ah y arriba. Además, con la luz del día, deberá llenar gastado амперчасы, y todavía hay que tomar en cuenta la eficiencia y la inconstancia del sol, para recoger el número necesario de paneles solares. Supongamos que el sol brillará durante 8 horas, de los cuales se nublado 3 horas y la eficiencia de la producción de energía caerá. Por lo tanto, debemos compensar 67 ah por 5 horas. Aparentemente, no hay nada más fácil: 14 Y вливаем de 5 horas y todo, pero el de la energía solar, la masa de los matices. Las baterías no aceptan la carga lineal — a "contenido" de la batería de la energía recibida por la corriente disminuye y las últimas horas de carga va muy lento.

Pasando al recuento de los equipos necesarios que se necesita comprar para la electrificación de la casita de campo, obtenemos:
1. Batería solar de 2 piezas x 100 w — 15000 p
2. El controlador de carga de la forma más fácil — 800r
3. La batería 190 ah — 8500 r
4. 3 tiras de led — 1200 r.
5. El inversor 12V-220V — 2000р.
Total: 27500 rublos

El equipo se consideraba el más barato teniendo en cuenta el mínimo de comodidad, que se describe más arriba. Si el material ha gustado y quieres ver la aplicación más potente y el sistema vigente, pido dar a conocer, que me he puesto a escribir la segunda parte.

La verdadera solar автономка para el usuario final consiste en la devolución del dinero gastado, el muestreo, el montaje de dispositivos y el aprendizaje de los parientes de usar la electricidad con moderación. Y, en el último punto vale la pena prestar atención especial, ya que автономка implica un sentido muy especial enfoque en materia de energía e incluso la reestructuración de acciones habituales.



Así como paneles solares son la parte más visible de una parte de un sistema, y transforman la energía del sol en electricidad, se debe comenzar precisamente con ellos. Hay dos maneras de obtener el solar de la batería: hacer más o comprarlo. Debo decir, que el coste total del producto final en la fabricación de varios paneles y sin experiencia costará aproximadamente la misma cantidad de dinero, que acabada la barra de la misma potencia, pero producida en la fábrica. Pero es interesante hacer más.
Aquí es necesario volver a añadir un poco de teoría. Hay tres disponibles a los compradores, por la sana dinero, la tecnología de células solares formados por diferentes celdas: fosfuro, policristalino y silicio amorfo. Son una estructura y que incluso se ve en los ojos. Voy a tratar de contar lo más sencillo posible, y los que deseen sumergirse en la diferencia de los compuestos químicos pueden mostrar información de sí mismos — no sobrecargue el artículo.
El silicio amorfo es la más prometedora, la tecnología de fabricación. Permite la fabricación de гнущиеся de la barra y de generar electricidad cuando la luz difusa, es decir, en el tiempo nublado, pero muy rápidamente se degradan, lo que se traduce en la reducción de la eficiencia.
Casa de cristal — limpio de la celda principal de silicio. Como regla general, el negro de la placa, sin gotas, casi de forma cuadrada con esquinas redondeadas. A veces распиливаются por la mitad para aumentar el voltaje de línea de los elementos.
Поликристалл — la celda de un secundario de silicio o no muy limpio. Probablemente, se utiliza chatarra de un solo cristal.

Tipos de pilas se encuentran en orden descendente de su valor. Y si la segunda y tercera opciones aún están cerca, el primer notablemente tirado en el costo, y con el tiempo, reduce la producción de energía. Para la fabricación de su propio Panel Solar (en adelante sp o sa — Solar) en china, se encargó el partido solares de clase Grade B número en un par de sábados. Es preciso asegurarse de que el kit se incluyeron распаечные de la caja, en el bus para la conexión de las celdas entre sí y, al menos, un par de metros de cable. Allí se encargarán de conectores MC4 para la conexión de la batería. En rusia se ordenó la fabricación iluminada de cristal templado de 4 mm. Tal espesor basa en la necesidad de protegerse de cualquier сосулек(granizo y otras condiciones meteorológicas (centrado en el golpe de una piedra de apenas sobrevivir), y el iluminador de vidrio necesario para aumentar la eficiencia de los elementos. Para enmarcar el vidrio, la protección contra el astillado y facilitar el montaje fue comprado de aluminio de estar 30h30 y el tornillería a él. Para la conexión de paneles solares al sistema fue seleccionado trenzado cable de cobre con una sección transversal de 6 mm cuadrados Para carga fue ordenado en la misma china, el controlador de PWM, y para la alimentación de los dispositivos de 220V — simple de coche inversor de potencia de 100 chinos Vatios. Más adelante voy a explicar la diferencia entre las chinas y los Vatios.

El sistema de energía nº 1. Fiscal

La producción propia de un panel solar

Así, el montaje. Los módulos de vino en la caja, y algunos de ellos estaban rotos, como en la primera foto. Para ello, en la reserva, como regla general, hay alrededor de 10 piezas. Me he quejado chino en la carta y él gratis me sacó de 10 celdas. Cada celda daba 0,5 y 4 Y de la declaración de china de los vendedores. Es decir, cada módulo a 2 vatios. Para cargar la batería, es necesario tener la tensión por encima de 14,4 Voltios, es decir, es necesario combinar las celdas de forma secuencial. A pesar de fábrica del panel y el aprovechamiento de la práctica de muchos самодельщиков, se decidió combinar en un portaobjetos dos cadenas de 36 elementos, obteniendo de 18 Voltios y 8A en el pico. Es decir, un panel podía traer hasta 144 vatios de energía, lo cual nunca sucedió. Las causas más adelante, pero hasta la fabricación.
El procedimiento es sencillo. Припаиваем шинки:



Preparamos el vidrio con el marco:



Echamos las, спаиваем, llegamos a los neumáticos y припаиваем de alambre, y luego llenar con un compuesto especial para sellar todas las placas. El pueblo existe un sellador de diferentes pastas, me gustó preparado compuesto de producción de la compañía en san petersburgo. Es bueno que la producción de rusia, por lo tanto, de dar dinero no era una pena, y el resultado es agradable a la cama. En las conclusiones de contactos bien podría ajustar sellada la caja con el diodo, lo que impedirá la caída del sistema de potencia al ase, si una de las baterías será oscuro. La caja iba incluido con las celdas.





Al final me dieron dos paneles solares con una potencia estimada de 288 w.



Pero aquí hay un montón de convenciones. Cuando se calienta con un panel solar de su eficiencia cae incluso de facturación de hasta un 20%. Además, afecta непропай de los elementos y la rajadura que inevitablemente surgen durante el proceso de soldadura. Como resultado de mediciones en verano el sol tengo 40 w con cada panel, es decir, el resultado en tres veces menor de lo esperado. El precio de la barra salió alrededor de 6000-6500 de rublos, mientras que la fábrica de la barra con la entrega, se apoyó en 7000-7500 de rublos. Así terminé самодеятельность y que en adelante se compraba sólo de fábrica del panel.

La elección de la base de la tensión
Tal vez esta es una de las primeras decisiones que hay que tomar para el diseño de paneles solares. El hecho de que el sistema solar se crean con la tensión de un múltiplo de 12 — ya que la mayoría de las baterías tienen exactamente la misma tensión. Incluso profundos de la batería, recopilados a partir de celdas de 2V, a menudo recogen en 12, 24, 36 o 48 Voltios. Aquí hay que recordar la física y la fórmula de la potencia eléctrica: P=U*I. que De ella se desprende que a igualdad de potencia, aumentando la tensión, vamos a reducir la corriente. Es natural que la reducción de la corriente, supondrá la reducción de la carga de элементную la base y la reducción de las secciones de cables, e infinitamente aumentar el voltaje no se puede. Aquí existe el siguiente problema: corriente continua, a diferencia de la ca al aumento de la tensión por encima de 36 Voltios es mucho más peligroso para el hombre. Si no profundizaremos en la teoría de la corriente alterna con una tensión de 220 mano de romper más a menudo posible, y eso es de permanente casi nunca. Además, por su baja tensión se puede votar aunque sea porque 12V — esta es la típica tensión de la batería del coche, y entonces hay una masa de diversa tecnología, contado en esta tensión. Además, el fomento de la capacidad es posible por la simple adición en paralelo de las baterías convencionales, mientras que con gran esfuerzo tendría que comprar baterías pares, тройками o de cuatro. Y aún hay un mal momento en la sucesión de la conexión de las baterías: desequilibrio de las celdas, lo que conduce a dañar el primero de una celda, luego de toda una batería y de toda la cadena, si el tiempo no localizar el problema.

Mi elección: 12

Selección del controlador de carga solar.
Existen dos tipos básicos de controladores: PWM o pwm controlador y MPPT o Maximum Power Point Tracking Seguimiento de Punto de Máxima Potencia.
El primer tipo es el más simple y conocido con pwm explicar no es necesario, y para el resto de lo más sencillo posible: para alcanzar el máximo nivel de carga de la batería, el controlador emite impulsos de corriente a la batería, no permitiendo que lo recarga. Además de este esquema: la simplicidad y, por tanto, de bajo costo. Menos: puede conectar la batería, el valor nominal de la tensión que coincide con el valor nominal de la tensión de la batería.
Los controladores MPPT más difícil, más caro, pero tienen una gran ventaja: los paneles solares se pueden conectar de forma secuencial, por lo tanto aumentando la tensión hasta el controlador y reduciendo la corriente, lo que permite utilizar más finos cables y reducir las pérdidas en la transmisión de energía a un controlador. Sí y la eficiencia de los controladores de arriba, ya que con cierta periodicidad analizan las corrientes en diferentes niveles de voltaje, y eligen el punto de máxima potencia. De ahí el nombre.

A sus propios paneles he comprado chino PWM controlador, el dador de la carga de hasta 30º, es decir, 360 w, a un voltaje de 12V o de 720 w y para una tensión de 24V. Pero así como el sistema seleccionado en el de 12V, entonces el límite es el 30 ° o 3 paneles solares conectados en paralelo.



A él añadió reservado y de allí el voltímetro y el amperímetro, para ver en que estado se encuentra la batería y qué carga de la obra en la batería. La batería se ha seleccionado la más barata de plomo-ácido, con una capacidad de 190 ah, pues yo creía que me estaba por conectarn red de electricidad.

Escogemos el inversor
Pasamos a la propia занимательному punto de nuestro sistema. Comencemos con el hecho de que los inversores, además de la potencia, fácilmente se dividen en dos tipos: con limpia синусоидой en la salida y modificada синусоидой ( también se menciona аппроксимированной синусоидой o меандром). Los primeros dan puro señal sinusoidal, los segundos tienen un trampolín en el siguiente gráfico:



Para la mayoría de la tecnología no supone ninguna diferencia, y si se conecta un simple voltímetro, de sus lecturas serán aproximadamente iguales. Pero si comparar los precios de ambos tipos de dispositivos de la misma potencia, resulta que el precio es diferente en el orden. ¿Tengo que pagar por senoidal pura y para qué lo necesito? Como ha demostrado la práctica, la mayoría de los dispositivos de fácil llevarse bien con la modificada синусоидой, aunque algunos motores, por ejemplo, los compresores de refrigeradores, comienzan a calentarse más y aumenta el riesgo de fallo prematuro. Además, si se conecta a una modificación de синусоиде proporcionado equipos de sonido, se oye un notable ruido, que no se alegra, cuando quieres disfrutar de un buen sonido. Por experiencia propia puedo decir que desde modificada sinusoidal se negó a trabajar sólo lavadora — los demás aparatos han trabajado con éxito. Si hay una suma por un buen inversor, vale la pena elegir senoidal pura, si el resto de dispositivos sensibles a la pureza de la señal.

Seleccionamos a la potencia del inversor
En esta materia, y muy gran cantidad de matices que influyen en la elección del inversor. Regla: se acumula toda la duración prevista de la carga de potencia y se multiplica por dos. A los ejemplos: 4 lámpara de 60 Vatios+lavadora de 800 Vatios+ cuaderno de 80 Vatios+Nevera de 100 Vatios+tv de 50 Vatios. Aparentemente, el consumo máximo es de 240+800+80+100+50= 1270 w y es suficiente para tomar un inversor en 1300-1500 w, pero! Variedad de cargas se comportan de manera diferente. Por ejemplo, la corriente de arranque del refrigerador puede llegar a десятикратного valor en el momento de la salida, entonces se requerirá de 1 kw de potencia al instante, y si en este tiempo se incluye la luz y el lavado de la máquina, entonces el inversor simplemente cae en el error, si no se quemará. Además, el chino de los inversores de este tipo de 1500 w, han sido incapaces de iniciar una nevera con una potencia nominal de 100 w de energía. Se realizó la experiencia, cuando la nevera sala del generador, y luego rápidamente se desvían hacia el inversor mediante el selector de fases. Así consigue alimentar una nevera de china inversor en 600 w — barbarie, es difícil, pero funcionó. La desgracia de uno: la segunda vez que ejecute el frigorífico un inversor no en el estado. El engaño consistía en ajustar la configuración de la nevera en un máximo de frío. Y nevera морозит hasta que se desactive. Así se puede наморозить por la luz del día los productos, y en la noche de desactivarlo.
Así, la potencia del inversor debe ser tal, para garantizar que ganó dos veces el stock de consumo de sus habituales instrumentos o diez veces para el arranque de los motores.

Mi elección: dos chinas del inversor de potencia de 1000 y 600 vatios.

La duplicación de
Cuando se selecciona baratas y sencillas de los componentes es mejor situarse en la duplicación de los sistemas. Esto permite no quedarse sin energía eléctrica en caso de fallo de un elemento. Esta tranquilidad no va a costar caro, pero la tranquilidad y estable de energía.

En general, el primer conjunto de автономки se veía así:
1. Dos artefactos solares con una potencia total de 80 vatios
2. PWM controlador de carga de la batería con una corriente máxima de hasta 30 BIS
3. Coche de plomo-ácido de la batería con una capacidad de 190 ah
4. Inversor de 600 w y 100 w modificada синусоидой

El esquema de ejecución presupuestaria автономки se ve así:



Tenga en cuenta que el inversor se conecta directamente a la batería, incluso si se consume toda la potencia solar. Además, es necesario evitar la rotura de la alimentación del controlador cuando conectado con energía solar, porque esto amenaza el fracaso de la controladora.
El primer año de mi solar автономка existió en tal forma que permitía cargar los gadgets, las noches de permanecer con la luz y en días soleados trabajar de herramientas eléctricas como taladros o электролобзика.

El material fue mayor de lo esperado, por lo tanto, la segunda versión de solar автономки, que le costó un poco más, pero permita acceder a una potente herramienta eléctrica, el ciclo de bombeo, y en general dejar en el verano de бензогенератора voy a describir en el siguiente artículo. Lo que distingue a un buen china la china? ¿Vale la pena comprar costosos aparatos a través de Ebay? También incluyo en la respuesta a la principal pregunta: ¿valió la pena merece? Pido hacer concretan las preguntas que respondo en la siguiente parte. publicado

Fuente: habrahabr.ru/post/251449/