488
Досвід роботи системи безперебійного живлення з сонячними панелями в умовах «dacha»
Альтернативна чиста енергія, яка, безумовно, є майбутнім, може бути природним і практичним вибором прямо зараз. По-перше, у випадках, коли необхідно забезпечити електроенергію малопотужним споживачам, розташованим в чистому полі. І приватний будинок, якщо все вибрано і побудовано з вимогами економії енергії на розумі (і ви, наприклад, не плануєте використовувати електрику для обігріву), є прикладом такої «низької потужності» споживача. Так, на відміну від квартири, є також, як правило, добре насоси для автономного водопостачання та різних садових приладів, але маючи на меті, цілком реалістично його живлення від сонячної системи, доповненої вітрогенератором і для страхування - деякі гази або дизельний генератор. І останнє буде входити дуже рідко, якщо все обчислюється правильно.
І можна дешевше, ніж під'єднатися до лінії живлення індивідуально. Таким чином, в російських умовах, можливо, відсутній «колекційний» блок живлення є найбільш поширеною причиною для зацікавленості в альтернативних джерелах енергії. Але на мій погляд, є ще один аргумент на користь «зелених» систем, і це сонячна, навіть при наявності «громадського» 220 вольт.
Справа в тому, що стабільність харчування навіть у передмісті, поза містом може залишити багато бажань. А в разі с. моєї країни, пляшкове вирізняється через сусідні ліси з с. до с. Дерева, алас, пада від вітру, і ця обставина, здається, невідомо тільки тим, хто вважає нормальним укладанням повітряних ліній в проміжках шириною десять метрів. Однак, можливо, укладання кабелю в грунті коштує дорожче, ніж періодично замінюючи стовпи, уражені сусідньою сосною. І все мудро обчислюється.
Я хотів би вірити, але це не виходить, тому що тут ви можете побачити через російську традицію: спочатку це зробити, але дешевше, а потім витрачати час і ресурси на патчування отворів (і, звичайно, дивно, чому не вистачає грошей на нові гроші?). Згідно з тим, що більш дорогий і кращий «перший» для збереження «то» набагато простіше в приватній.
І з тих пір, як один раз, сезон є «добрим» громісторм, після чого він займає тиждень або більше, щоб підняти лінію, не підрахувавши більш короткочасних відходів, я дійсно хотів отримати власний запас автономії. В ідеалі, такі як не помітити всю цю недбалість. Дизель або бензиновий варіант практично відразу зникли, ми навіть придбали один. Але бажання розмахнути це освоєння і промивання дива техніки, збираючись насолоджуватися спілкуванням з природою, виявилося нижче фактичної потреби в електриці. Краще використовувати свічки або піти в місто. Відповідно, ця тема стала актуальною, коли я хотів би поселитися в будинку на більш-менш постійній основі.
Тим часом особливість літнього будинку полягає в тому, що масова активність відбувається влітку, коли сонячна енергія навіть на широті Москви, не менш рясна. По суті, дерева падають переважно влітку. Як звичайно, буря пройшла, сонце блискуче, і немає електрики. І зацікавленість в сонячній енергії вже посилена покупкою сонячного колектора для опалювальної води. Зокрема, досить компактний (12 труби 1,8 м) впевнено справляється з завданням продовження «пожежного сезону» в 12-му кубиковий басейн близько місяця порівняно з природним обігрівом.
Так про рік тому ми зібрали систему, яку я хочу розповісти про. Він приділяв особливу увагу фону, щоб не потрапити в обговорення щодо прибутковості сонячних систем порівняно з традиційними. Іноді, як ми можемо бачити, є аргументи за ціною кВт.
Ми підбираємо компоненти для сонячних систем.
Сонячні панелі
Так давайте старт з сонячними панелями. Для зменшення ефективності та вартості батарей на основі монокристалічного, полікристалічного та аморфного силіконового сліду. Переважна більшість фірмових акумуляторів належить до першого типу, який по собі вважається найбільш міцними, клітини деградують повільніше.
До речі, якщо будинок невеликий, і у вас немає будь-яких зручно розташованих обшивок з великим південним променем, то на практиці може з'явитися, що для акумуляторів все не так багато. І має сенс взяти модель з високою ефективністю на одиницю площі, якщо ви дійсно хочете побудувати систему з високою достатньою кількістю енергії. Так як необхідно розмістити батареї на південному схилі даху, бажано під кутом 45 градусів.
Відповідно до способу монтажу, на даху встановлюються акумулятори, що монтуються в манері горищних вікон (актуально тільки компанія Рото з абсолютною вартістю носова). А решта прості панелі, вбудовані в алюмінієву раму, які кріпляться до накладних рейок. Недолік останнього полягає в тому, що дах повинен бути пробуреним, а не кожне покриття витримує таке грубе втручання без витоків. Однак це єдиний варіант, який був обраний.
Як для самих акумуляторів, однокристалічні акумулятори Zelenograd виявилися хорошим варіантом з точки зору ціни та якості. Тим не менш, вони досить готові купити в Німеччині. Тому, будучи в Росії, це логічно і навіть приємно, щоб мати можливість використовувати принаймні щось, пов'язане з електронними засобами, але локально виробляється.
Три акумулятори (TCM-170B) потужністю 170 Вт та розміром 158×82 см. Розрахунок в цьому випадку було просто: отримати достатній струм зарядки в похмуру погоду, а також вранці і ввечері, щоб енергетичний баланс, мінімум, дозволяє холодильнику працювати невизначено. Так як споживання холодильника становить близько 100-200 Вт, і він працює між собою, таке навантаження описаного варіанту досить хімічно - звичайно, при наявності буферних батарей.
У реальних умовах, коли сонце ще блискуче, і люди живуть в будинку, енергія повинна бути достатньою для використання побутової техніки, насосної води і т.д., навіть при тривалій відсутності зовнішнього джерела живлення. Ні фріроли, але і без спеціального режиму збереження. У будь-якому випадку я чекав, і тепер я можу підтвердити, що розрахунок було виправдано.
Сонячний контролер
Стандартна напруга сонячних панелей і напруги, яка повинна підтримуватися, щоб заряджати акумулятори не однакові. Скоріше, напруга при виході сонячної панелі варіюється від нуля до максимального в залежності від освітлення, а без проміжного перетворення не обійтися.
У найпростішому випадку потрібно контролер, який буде відключати акумулятори, коли їх заряд досягав максимального, і з'єднати назад, коли, по-перше, потрібно перезаряджання, і, по-друге, вихідна напруга сонячного масиву відповідає потрібному для нормального заряду. Але це дуже неефективний метод.
Таким чином, сучасні низькоконструкційні контролери використовують модуляцію PWM, що дозволяє отримати прийнятну напругу і струм для заряду в більшому діапазоні введення. Недоліком є те, що все ще необхідно не менше об'єднати вихідну напругу масиву сонячних панелей з напругою масиву батарей.
Нарешті, найбільш універсальний і ефективний метод пропонує контролери MPPT, які здатні перетворювати напругу в значно більшому діапазоні і під час роботи відстежують точку максимальної потужності, і відповідно, дозволяють видалити максимальну потужність і забезпечити зарядку в ранній ранок і до сутінки. У моєму випадку варіант з таким контролером був єдиним достатнім, так як три сонячні панелі, незалежно від того, як вони підключені, дав нестандартну напругу. Ну і з таким контролером можна підключити в серії, яка більш зручна (без проводів), і менша втрата при передачі, так як однакова потужність передається на максимальну напругу і, отже, менше струму. І це також важливо, якщо будинок високий, а від сонячних панелей до решти електроніки і акумуляторів складе десять метрів кабелю, або ще більше.
Можливо, найвідоміші та популярні контролери MPPT є MorningStar. Вибрана модель TriStar-MPPT-45 призначена для зарядки струмом 45 А, яка, безумовно, є надмірною (але низькопотужні контролери MPPT практично не знайдені, а крім вимог NEC не дозволяють поставляти 25% струм, тобто фактичний допустимий струм не вище 36 А, і, грубо кажучи, ви можете заряджати такий контролер з акумулятором в межах 360 A·h). Напруга акумулятора може бути довільно вибрано з числа: 12, 24, 48 і 36 В. Нарешті, вхідна напруга від сонячних панелей повинна бути в межах 150 В. Звичайно, з такими характеристиками, судочинство не є найменшою проблемою.
Інвертор + зарядний пристрій
Підключаючи акумулятори з батареями, логічно продумати про другу половину ланцюжка, тобто нам потрібна можливість живлення зовнішньої мережі від батарей, а також заряджати їх з цієї мережі.
У найбільш загальному випадку потрібно інвертор, зарядний пристрій і реле, яка буде переключати навантаження при зникненні вхідної напруги. На щастя, є інверторні моделі, де всі ці функції поєднуються, що важливо, якщо ми хочемо, щоб досягти повністю автономної та безперебійної роботи – як індивідуальні інвертори часто вимагають ручних перезаряджень після того, як вони вичерпували термін служби батареї та відключені, тощо.
Власне, необхідно звертати увагу на алгоритм роботи при виборі універсального пристрою. Важливо, що він автоматично починає заряд батареї після напруги в мережі. Важливо також, що напруга навантаження для інвертора виводиться над напругою відключення сонячного контролера. У цьому випадку акумулятори починають заряджати відразу: як «гнильний струм», так і при поході вранці. Навіть якщо батареї вмирають ввечері.
Так як якісні моделі інверторів зазвичай мають 2-3-кратну поставку початкового струму, і це не надзвичайний, але звичайний режим роботи досить правильно вибрати номінальну потужність відповідно до реальної максимальної потреби. Для цього зазвичай достатньо додати живлення добре насоса в встановленому режимі експлуатації і потужності холодильника компресора і додати 20-30% резерву в «світлові лампочки» і інші побутові дрібниці, які ви збираєтеся підключитися до резервної лінії.
Так, звичайно, передбачається, що резервна лінія укладається окремим кабелем, і має сенс позначення розеток, щоб вони не випадково перетворилися на будь-який залізо. В цілому, «робота» для того, щоб якомога простіше одночасного навантаження, має сенс, перш за все, для забезпечення автономного життя. Як відомо, якщо струм розряду перевищує оптимальне для акумулятора, його реальна ємність може бути значно меншою, ніж заявлений. Це не найкращий інтерес.
У моєму випадку виявилося 700 + 200 В·А «напевне». І з урахуванням того, що насос може знадобитися протягом часу і більш потужний, він був оптимальним для резервної лінії, щоб вибрати модель потужністю 1500 B·A.
Після того, як дуже мало думки, я вибрав Outback GFX1424E. Дана модель, безумовно, є дорогою для своєї ємності 1400 V·A. Але, як я вже відмітив, відчайдушна потужність в разі інверторів для домашньої резервної лінії безглуздий. Неймовірно, що будь-яка людина поставить відповідну батарею батарейок, щоб дійсно мати можливість навантажувати їх на 2-3 кВт навантаження. Це набагато цікавіше в цьому випадку для оплати додаткових функцій і, звичайно, якості.
Останнім особливо важливим є те, що пристрій буде працювати цілодобово і в окремому номері без нагляду. Що саме приваблює цей пристрій:
Зроблено в США. Так сталося, що як синонім надійності обладнання найчастіше використовується фраза «Німецька якість». Тим часом американські вироби часто сильніші і служать довше, тому що технологічний рівень країни, принаймні, не поступається, але не існує такої здатності на матеріалах як в Європі.
Ущільнений чохол. Відповідно, пристрій захищений від пилу, вологи і комах. Ні, будинок звичайно чистий, але навряд чи розумно покласти стійки з електричним обладнанням в номерах - гараж або підвал краще для цього. І пристрій звичайного планування з вентиляційними решітками обов'язково засмоктувати пил за допомогою вентилятора - якщо не відразу, але в рік або два обов'язково. Чи можливо, що деякі павутинки влаштовують надзвичайну ситуацію ще раніше :
Низький рівень шуму. Інвертор не повністю безшумний: є високочастотний вичавлення в деяких режимах, а також, незважаючи на герметичний корпус, який грає роль радіатора, є повільний вентилятор всередині, який іноді перетворюється на і дистилює повітря від більш опалюваних компонентів до радіатора. Але навіть при максимальному навантаженні (тобто в режимі резервування), шум не перевищує 40 дБА, і в режимі обов'язкового часу, коли акумулятори заряджаються, а температура навколишнього середовища перевищує 25 градусів - не більше 35 дБА. Це дуже мало, більшість настільних комп'ютерів роблять шум під час роботи, і класичні інвертори з вентиляторами, очевидно, шумер.
Низька споживана потужність (18 Вт в свічці, 6 Вт в режимі очікування). Тут слід мати на увазі, що ви можете використовувати режим сну, якщо не існує енергоспоживання в будинку, які потребують постійної потужності. Найпоширеніший приклад такого споживача – система безпеки (алмалізм).
Чистий синусоїд. Формально навіть пристрої, чутливі до форми напруги живлення, здатні перенести приблизний синусоїд для більшості частин. У будь-якому випадку, коли мова йде про двигуни - з урахуванням того, що в резервній потужності вони будуть працювати тільки невелика частина часу. Але, звичайно, правильною формою синуса є функція, яка варто платити. Скоріше, розгляди приходять з протилежного: інвертори з наближенням займають найнижчий (ініціальний) сегмент на ринку, і вони мають безліч недоліків чисто конструктивного майна, крім фактичної форми напруги. Для того, щоб розраховувати на такі продукти протягом тривалого часу.
Ну, найвибагливіші риси, які, нарешті, припинили вибір на користь цього пристрою, є можливість експорту електроенергії. Іншими словами, коли акумулятори повністю заряджаються, інвертор перетворюється, а надлишок енергії, що надходить від сонячних панелей (або інших альтернативних джерел, підключених до схеми низьковольтного ланцюга паралельно акумуляторам) надходить до зовнішнього контуру. Відповідно, внутрішній рахунок спочатку компенсується, і якщо він залишається для сусідів, то можна спостерігати, як метр перетворюється в зворотному напрямку. Це, звичайно, приємно, тому що не дуже цікаво зібрати таку систему тільки заради надмірності (приблизно, більшість часу, зовнішня мережа хороша). Але чому б не використовувати вашу енергію?
Варто додавати, що навіть інвертори зафіксовані зарядним пристроєм не всі мають функції експорту. І якщо ви побудуєте систему від окремих компонентів, вам доведеться придбати додатковий контролер і, можливо, настоянка з програмуванням і конфігурацією. У зв'язку з тим, що ви збираєте досить серйозні альтернативні електростанції.
У цьому випадку я не дуже впевнений, що все буде працювати автоматично. На жаль, сонячний контролер приймається іншим виробником, і обидва пристрої забезпечують програмування ( окрема панель кріпиться до інвертора, і сонячний контролер підключений через COM порт). І можна вибрати порогові напруги для заряду акумулятора і способу експорту.
37775907
Однак, з моменту затримки всієї системи до середини дня, я віддаю налаштування і програмування до ранку. І вранці було встановлено, що заряд акумулятора вже вийшов, і так як нічого серйозного виявився в будинку в даний момент метр дійсно виявився в зворотному напрямку. Все добре працював.
Про вимірювання, які були зроблені, я розповість в кінці; я додаю тільки те, що можливість експорту випробувано за допомогою електромеханічного лічильника, який легко відрізняється обертаючим диском. Електронний може не працювати цей момент належним чином, тобто те, що ви подаруєте, але виключно для благодійних цілей. У той же час є кілька слів, щоб сказати про вибір батарей.
Баттерії.
Для будівництва побутових систем автономного електропостачання, як правило, використовуються провідні акумулятори закритого типу. Так звана VRLA - клапан Регульований провідний асид, тобто з регулюванням клапанів в'язаних газів. Є два види таких батарей: AGM (Absorbed Glass Mat), в яких електроліт між пластинами знаходиться в скловолокнистих капсулах, і гель. У останньому випадку загусники додають в електроліт, а при виробництві акумулятора цей електроліт поширюється на пластини.
І якщо в компактних незворотних джерелах живлення найчастіше використовуються гелієві батареї, то для систем високої ємності в даний час найбільш популярні моделі AGM, які були обрані.
Оскільки бюджет був далекий від гуми, два акумулятори бюджетного виробника Leoch DJM12-200 потужністю 200 Ач.
Такий великий запас необхідний для того, щоб короткочасне навантаження високої потужності (пам'яті) створює, однак, струм в межах вигідного режиму для батарей. Як ми бачимо на схемі, для того, щоб час резервування дійсно було годин, а не хвилин, бажано, щоб струм в низьковольтному контурі не перевищує 0,2C (тобто п'ятий з ємності). Акумулятори були підключені в серії, оскільки інвертор був обраний з підтримкою 24-вольтового контуру, і це також вигідно для зменшення втрат з'єднання.
Підключення до системи.
Ось все досить тривіально: загальне правило полягає в тому, щоб мінімізувати довжину низьковольтних ланцюгів. Таким чином, інвертор, сонячний контролер і акумулятори краще розмістити на одній стійці або просто поруч один одному.
У моїй справі це виявилося. Дріт з сонячних панелей, підключених в серії, підключені до сонячного контролера (повіді має сенс взяти більш товсту - від 6 мм2, і бажано 10, якщо будинок високий, і ви збираєтеся поставити електроніка в підвал). Вихід сонячного контролера, а також виведення інвертора, підключених до акумуляторів, в свою чергу, в серії. У ланцюжку акумулятора також необхідно покласти спеціальну машину постійного струму для захисту інвертора і для зручності відключення системи, при необхідності.
Як шини для позитивного і негативного стовпа, зручніше використовувати інверторні виходи. Тут можна підібрати вітрову турбіну і всі інші джерела енергії, якщо пристрасть до альтернативної енергії переходить в хронічний етап захворювання. Як вже зауважив, баласт не буде потрібно, і акумулятори не будуть перезаряджуватися - інвертор просто дасть зайву електрику в зовнішню мережу.
Кілька тестів.
Перш за все, слід зазначити, що поставлена мета - не помітити короткочасні чорносливи (за кілька годин) і не особливо змінити ваші плани на день через зазначену нічний відбій - повністю досягнуто. Також було відключено відключення (в тиждень), коли ми віддали, і раніше, безперечно, при поверненні, ми знайдемо нефроценовий холодильник, в морозильній камері якого кожен саморевізор зберігає частину врожаю. І якщо не було сонячних панелей в контурі, то, звичайно, це результат не вдалося досягнути.
Цікаво, скільки енергії насправді виробляється в різних погодних умовах. Якщо виміряти миттєву потужність, коли метр стоїть, то в умовах близько 25 градусів, хмарно, нуон), можна годувати навантаження близько 300 В·А. Так, це значно менше теоретичного зазначеного максимуму, але працює холодильник акумулятора, а метр продовжує перекручуватися, навіть в похмуру погоду, що вже добре. І нижче спостерігаються спостереження за один тиждень і метровими показниками.
Робота, Вт
18 травня (сплод)
730 км
19 травня
7500 р.
20 травня (нижня хмара)
900 р.
21 травня (смішний)
1 час
22 травня (клоуд)
600 р.
23 травня (завантажити)
1 200 р.
Всього 4.5 кВт. Так як будинок в цей час працював тільки холодильником, ноутбуком і освітленням (енергозберігаючі лампи, ввечері), а протягом 30-40 хвилин на добу працював добре насосом, загальна витрата була 7.2 кВт. Це, дійсно, майже половина вартості, навіть з урахуванням не найбільш вигідних погодних умов, сонячні панелі компенсують.
Незважаючи на те, що я підкреслю, це «стороння дія», мета економії на електриці в цьому випадку не була встановлена. Що стосується питань економії, якщо ви дивитеся на альтернативну енергію з цієї точки зору, то в першу чергу, це має сенс перенести найдорожчий предмет - опалювальну воду - від електрики до прямого джерела тепла. Це, якщо ми говоримо про економії і зв'язуємо його до використання сонячної енергії, краще почати з простого сонячного колектора. А якщо вам подобається досвід, ви, ймовірно, хочете спробувати інші альтернативні джерела енергії. Тому що діяльність є переконливою і захоплюючою.
Доповнення
По-перше, слід додавати, що не існує небезпеки «за електриками» пристрій в режимі експорту не представляє. Як можна вгадати, що вихід живлення до мережі припиняється при відсутності зовнішньої напруги (або навіть після її зменшення відносно запрограмованого мінімального порогу користувача). У цьому випадку інвертор переходить в автономну роботу і тільки резервна лінія залишається під напругою, і відповідно, тільки обладнання, яке ви з'єднуєте з ним. Протягом року роботи було досить багато вихідних, і не існує претензій до правильності роботи цієї держави, до інвертора.
Самі акумулятори не потребують технічного обслуговування, ніж звичайні піддони. Іншими словами, якщо у вас є мансардні вікна чітко вказують на необхідність миття, не забудьте протерти панелі. У разі екологічно чистого розташування від трас, згідно з досвідом, прибирання не потрібно більше одного року. Наприкінці весни після цвітіння дерев. Але цього року, наприклад, через великий дощ, навіть вікна не змивалися. Однак на відміну від вертикальних окулярів, нахилених добре очищаються від дощу. Зимові акумулятори для більшості користувачів, які вдалося інтерв'ю через одну з компаній, установивши такі системи, під снігом, також не проблем. Хоча, звичайно, якщо ви плануєте зняти напругу взимку, то краще розмістити акумулятори під великим кутом або на деякий поворотний кронштейн, щоб сніг не linger.
При виборі інвертора я дуже рекомендую шукати характеристики для початкових струмів, вони мають хороші моделі кілька разів вище стандартної потужності. Відповідно, ви не повинні довірити «Огодження» або поради тих, хто хоче продати Вам обладнання «з запасом». Заказник необхідний, але необхідно його розрахувати не за допомогою «пожарювання», але замірами.
До речі, лише другий день, сильну громіздку знову «підроблені» безглузді інженери біля Москви з падінням штифтів. І не було електрики на добу. Як завжди, сонце блискуче, що робить свою корисну роботу.
І можна дешевше, ніж під'єднатися до лінії живлення індивідуально. Таким чином, в російських умовах, можливо, відсутній «колекційний» блок живлення є найбільш поширеною причиною для зацікавленості в альтернативних джерелах енергії. Але на мій погляд, є ще один аргумент на користь «зелених» систем, і це сонячна, навіть при наявності «громадського» 220 вольт.
Справа в тому, що стабільність харчування навіть у передмісті, поза містом може залишити багато бажань. А в разі с. моєї країни, пляшкове вирізняється через сусідні ліси з с. до с. Дерева, алас, пада від вітру, і ця обставина, здається, невідомо тільки тим, хто вважає нормальним укладанням повітряних ліній в проміжках шириною десять метрів. Однак, можливо, укладання кабелю в грунті коштує дорожче, ніж періодично замінюючи стовпи, уражені сусідньою сосною. І все мудро обчислюється.
Я хотів би вірити, але це не виходить, тому що тут ви можете побачити через російську традицію: спочатку це зробити, але дешевше, а потім витрачати час і ресурси на патчування отворів (і, звичайно, дивно, чому не вистачає грошей на нові гроші?). Згідно з тим, що більш дорогий і кращий «перший» для збереження «то» набагато простіше в приватній.
І з тих пір, як один раз, сезон є «добрим» громісторм, після чого він займає тиждень або більше, щоб підняти лінію, не підрахувавши більш короткочасних відходів, я дійсно хотів отримати власний запас автономії. В ідеалі, такі як не помітити всю цю недбалість. Дизель або бензиновий варіант практично відразу зникли, ми навіть придбали один. Але бажання розмахнути це освоєння і промивання дива техніки, збираючись насолоджуватися спілкуванням з природою, виявилося нижче фактичної потреби в електриці. Краще використовувати свічки або піти в місто. Відповідно, ця тема стала актуальною, коли я хотів би поселитися в будинку на більш-менш постійній основі.
Тим часом особливість літнього будинку полягає в тому, що масова активність відбувається влітку, коли сонячна енергія навіть на широті Москви, не менш рясна. По суті, дерева падають переважно влітку. Як звичайно, буря пройшла, сонце блискуче, і немає електрики. І зацікавленість в сонячній енергії вже посилена покупкою сонячного колектора для опалювальної води. Зокрема, досить компактний (12 труби 1,8 м) впевнено справляється з завданням продовження «пожежного сезону» в 12-му кубиковий басейн близько місяця порівняно з природним обігрівом.
Так про рік тому ми зібрали систему, яку я хочу розповісти про. Він приділяв особливу увагу фону, щоб не потрапити в обговорення щодо прибутковості сонячних систем порівняно з традиційними. Іноді, як ми можемо бачити, є аргументи за ціною кВт.
Ми підбираємо компоненти для сонячних систем.
Сонячні панелі
Так давайте старт з сонячними панелями. Для зменшення ефективності та вартості батарей на основі монокристалічного, полікристалічного та аморфного силіконового сліду. Переважна більшість фірмових акумуляторів належить до першого типу, який по собі вважається найбільш міцними, клітини деградують повільніше.
До речі, якщо будинок невеликий, і у вас немає будь-яких зручно розташованих обшивок з великим південним променем, то на практиці може з'явитися, що для акумуляторів все не так багато. І має сенс взяти модель з високою ефективністю на одиницю площі, якщо ви дійсно хочете побудувати систему з високою достатньою кількістю енергії. Так як необхідно розмістити батареї на південному схилі даху, бажано під кутом 45 градусів.
Відповідно до способу монтажу, на даху встановлюються акумулятори, що монтуються в манері горищних вікон (актуально тільки компанія Рото з абсолютною вартістю носова). А решта прості панелі, вбудовані в алюмінієву раму, які кріпляться до накладних рейок. Недолік останнього полягає в тому, що дах повинен бути пробуреним, а не кожне покриття витримує таке грубе втручання без витоків. Однак це єдиний варіант, який був обраний.
Як для самих акумуляторів, однокристалічні акумулятори Zelenograd виявилися хорошим варіантом з точки зору ціни та якості. Тим не менш, вони досить готові купити в Німеччині. Тому, будучи в Росії, це логічно і навіть приємно, щоб мати можливість використовувати принаймні щось, пов'язане з електронними засобами, але локально виробляється.
Три акумулятори (TCM-170B) потужністю 170 Вт та розміром 158×82 см. Розрахунок в цьому випадку було просто: отримати достатній струм зарядки в похмуру погоду, а також вранці і ввечері, щоб енергетичний баланс, мінімум, дозволяє холодильнику працювати невизначено. Так як споживання холодильника становить близько 100-200 Вт, і він працює між собою, таке навантаження описаного варіанту досить хімічно - звичайно, при наявності буферних батарей.
У реальних умовах, коли сонце ще блискуче, і люди живуть в будинку, енергія повинна бути достатньою для використання побутової техніки, насосної води і т.д., навіть при тривалій відсутності зовнішнього джерела живлення. Ні фріроли, але і без спеціального режиму збереження. У будь-якому випадку я чекав, і тепер я можу підтвердити, що розрахунок було виправдано.
Сонячний контролер
Стандартна напруга сонячних панелей і напруги, яка повинна підтримуватися, щоб заряджати акумулятори не однакові. Скоріше, напруга при виході сонячної панелі варіюється від нуля до максимального в залежності від освітлення, а без проміжного перетворення не обійтися.
У найпростішому випадку потрібно контролер, який буде відключати акумулятори, коли їх заряд досягав максимального, і з'єднати назад, коли, по-перше, потрібно перезаряджання, і, по-друге, вихідна напруга сонячного масиву відповідає потрібному для нормального заряду. Але це дуже неефективний метод.
Таким чином, сучасні низькоконструкційні контролери використовують модуляцію PWM, що дозволяє отримати прийнятну напругу і струм для заряду в більшому діапазоні введення. Недоліком є те, що все ще необхідно не менше об'єднати вихідну напругу масиву сонячних панелей з напругою масиву батарей.
Нарешті, найбільш універсальний і ефективний метод пропонує контролери MPPT, які здатні перетворювати напругу в значно більшому діапазоні і під час роботи відстежують точку максимальної потужності, і відповідно, дозволяють видалити максимальну потужність і забезпечити зарядку в ранній ранок і до сутінки. У моєму випадку варіант з таким контролером був єдиним достатнім, так як три сонячні панелі, незалежно від того, як вони підключені, дав нестандартну напругу. Ну і з таким контролером можна підключити в серії, яка більш зручна (без проводів), і менша втрата при передачі, так як однакова потужність передається на максимальну напругу і, отже, менше струму. І це також важливо, якщо будинок високий, а від сонячних панелей до решти електроніки і акумуляторів складе десять метрів кабелю, або ще більше.
Можливо, найвідоміші та популярні контролери MPPT є MorningStar. Вибрана модель TriStar-MPPT-45 призначена для зарядки струмом 45 А, яка, безумовно, є надмірною (але низькопотужні контролери MPPT практично не знайдені, а крім вимог NEC не дозволяють поставляти 25% струм, тобто фактичний допустимий струм не вище 36 А, і, грубо кажучи, ви можете заряджати такий контролер з акумулятором в межах 360 A·h). Напруга акумулятора може бути довільно вибрано з числа: 12, 24, 48 і 36 В. Нарешті, вхідна напруга від сонячних панелей повинна бути в межах 150 В. Звичайно, з такими характеристиками, судочинство не є найменшою проблемою.
Інвертор + зарядний пристрій
Підключаючи акумулятори з батареями, логічно продумати про другу половину ланцюжка, тобто нам потрібна можливість живлення зовнішньої мережі від батарей, а також заряджати їх з цієї мережі.
У найбільш загальному випадку потрібно інвертор, зарядний пристрій і реле, яка буде переключати навантаження при зникненні вхідної напруги. На щастя, є інверторні моделі, де всі ці функції поєднуються, що важливо, якщо ми хочемо, щоб досягти повністю автономної та безперебійної роботи – як індивідуальні інвертори часто вимагають ручних перезаряджень після того, як вони вичерпували термін служби батареї та відключені, тощо.
Власне, необхідно звертати увагу на алгоритм роботи при виборі універсального пристрою. Важливо, що він автоматично починає заряд батареї після напруги в мережі. Важливо також, що напруга навантаження для інвертора виводиться над напругою відключення сонячного контролера. У цьому випадку акумулятори починають заряджати відразу: як «гнильний струм», так і при поході вранці. Навіть якщо батареї вмирають ввечері.
Так як якісні моделі інверторів зазвичай мають 2-3-кратну поставку початкового струму, і це не надзвичайний, але звичайний режим роботи досить правильно вибрати номінальну потужність відповідно до реальної максимальної потреби. Для цього зазвичай достатньо додати живлення добре насоса в встановленому режимі експлуатації і потужності холодильника компресора і додати 20-30% резерву в «світлові лампочки» і інші побутові дрібниці, які ви збираєтеся підключитися до резервної лінії.
Так, звичайно, передбачається, що резервна лінія укладається окремим кабелем, і має сенс позначення розеток, щоб вони не випадково перетворилися на будь-який залізо. В цілому, «робота» для того, щоб якомога простіше одночасного навантаження, має сенс, перш за все, для забезпечення автономного життя. Як відомо, якщо струм розряду перевищує оптимальне для акумулятора, його реальна ємність може бути значно меншою, ніж заявлений. Це не найкращий інтерес.
У моєму випадку виявилося 700 + 200 В·А «напевне». І з урахуванням того, що насос може знадобитися протягом часу і більш потужний, він був оптимальним для резервної лінії, щоб вибрати модель потужністю 1500 B·A.
Після того, як дуже мало думки, я вибрав Outback GFX1424E. Дана модель, безумовно, є дорогою для своєї ємності 1400 V·A. Але, як я вже відмітив, відчайдушна потужність в разі інверторів для домашньої резервної лінії безглуздий. Неймовірно, що будь-яка людина поставить відповідну батарею батарейок, щоб дійсно мати можливість навантажувати їх на 2-3 кВт навантаження. Це набагато цікавіше в цьому випадку для оплати додаткових функцій і, звичайно, якості.
Останнім особливо важливим є те, що пристрій буде працювати цілодобово і в окремому номері без нагляду. Що саме приваблює цей пристрій:
Зроблено в США. Так сталося, що як синонім надійності обладнання найчастіше використовується фраза «Німецька якість». Тим часом американські вироби часто сильніші і служать довше, тому що технологічний рівень країни, принаймні, не поступається, але не існує такої здатності на матеріалах як в Європі.
Ущільнений чохол. Відповідно, пристрій захищений від пилу, вологи і комах. Ні, будинок звичайно чистий, але навряд чи розумно покласти стійки з електричним обладнанням в номерах - гараж або підвал краще для цього. І пристрій звичайного планування з вентиляційними решітками обов'язково засмоктувати пил за допомогою вентилятора - якщо не відразу, але в рік або два обов'язково. Чи можливо, що деякі павутинки влаштовують надзвичайну ситуацію ще раніше :
Низький рівень шуму. Інвертор не повністю безшумний: є високочастотний вичавлення в деяких режимах, а також, незважаючи на герметичний корпус, який грає роль радіатора, є повільний вентилятор всередині, який іноді перетворюється на і дистилює повітря від більш опалюваних компонентів до радіатора. Але навіть при максимальному навантаженні (тобто в режимі резервування), шум не перевищує 40 дБА, і в режимі обов'язкового часу, коли акумулятори заряджаються, а температура навколишнього середовища перевищує 25 градусів - не більше 35 дБА. Це дуже мало, більшість настільних комп'ютерів роблять шум під час роботи, і класичні інвертори з вентиляторами, очевидно, шумер.
Низька споживана потужність (18 Вт в свічці, 6 Вт в режимі очікування). Тут слід мати на увазі, що ви можете використовувати режим сну, якщо не існує енергоспоживання в будинку, які потребують постійної потужності. Найпоширеніший приклад такого споживача – система безпеки (алмалізм).
Чистий синусоїд. Формально навіть пристрої, чутливі до форми напруги живлення, здатні перенести приблизний синусоїд для більшості частин. У будь-якому випадку, коли мова йде про двигуни - з урахуванням того, що в резервній потужності вони будуть працювати тільки невелика частина часу. Але, звичайно, правильною формою синуса є функція, яка варто платити. Скоріше, розгляди приходять з протилежного: інвертори з наближенням займають найнижчий (ініціальний) сегмент на ринку, і вони мають безліч недоліків чисто конструктивного майна, крім фактичної форми напруги. Для того, щоб розраховувати на такі продукти протягом тривалого часу.
Ну, найвибагливіші риси, які, нарешті, припинили вибір на користь цього пристрою, є можливість експорту електроенергії. Іншими словами, коли акумулятори повністю заряджаються, інвертор перетворюється, а надлишок енергії, що надходить від сонячних панелей (або інших альтернативних джерел, підключених до схеми низьковольтного ланцюга паралельно акумуляторам) надходить до зовнішнього контуру. Відповідно, внутрішній рахунок спочатку компенсується, і якщо він залишається для сусідів, то можна спостерігати, як метр перетворюється в зворотному напрямку. Це, звичайно, приємно, тому що не дуже цікаво зібрати таку систему тільки заради надмірності (приблизно, більшість часу, зовнішня мережа хороша). Але чому б не використовувати вашу енергію?
Варто додавати, що навіть інвертори зафіксовані зарядним пристроєм не всі мають функції експорту. І якщо ви побудуєте систему від окремих компонентів, вам доведеться придбати додатковий контролер і, можливо, настоянка з програмуванням і конфігурацією. У зв'язку з тим, що ви збираєте досить серйозні альтернативні електростанції.
У цьому випадку я не дуже впевнений, що все буде працювати автоматично. На жаль, сонячний контролер приймається іншим виробником, і обидва пристрої забезпечують програмування ( окрема панель кріпиться до інвертора, і сонячний контролер підключений через COM порт). І можна вибрати порогові напруги для заряду акумулятора і способу експорту.
37775907
Однак, з моменту затримки всієї системи до середини дня, я віддаю налаштування і програмування до ранку. І вранці було встановлено, що заряд акумулятора вже вийшов, і так як нічого серйозного виявився в будинку в даний момент метр дійсно виявився в зворотному напрямку. Все добре працював.
Про вимірювання, які були зроблені, я розповість в кінці; я додаю тільки те, що можливість експорту випробувано за допомогою електромеханічного лічильника, який легко відрізняється обертаючим диском. Електронний може не працювати цей момент належним чином, тобто те, що ви подаруєте, але виключно для благодійних цілей. У той же час є кілька слів, щоб сказати про вибір батарей.
Баттерії.
Для будівництва побутових систем автономного електропостачання, як правило, використовуються провідні акумулятори закритого типу. Так звана VRLA - клапан Регульований провідний асид, тобто з регулюванням клапанів в'язаних газів. Є два види таких батарей: AGM (Absorbed Glass Mat), в яких електроліт між пластинами знаходиться в скловолокнистих капсулах, і гель. У останньому випадку загусники додають в електроліт, а при виробництві акумулятора цей електроліт поширюється на пластини.
І якщо в компактних незворотних джерелах живлення найчастіше використовуються гелієві батареї, то для систем високої ємності в даний час найбільш популярні моделі AGM, які були обрані.
Оскільки бюджет був далекий від гуми, два акумулятори бюджетного виробника Leoch DJM12-200 потужністю 200 Ач.
Такий великий запас необхідний для того, щоб короткочасне навантаження високої потужності (пам'яті) створює, однак, струм в межах вигідного режиму для батарей. Як ми бачимо на схемі, для того, щоб час резервування дійсно було годин, а не хвилин, бажано, щоб струм в низьковольтному контурі не перевищує 0,2C (тобто п'ятий з ємності). Акумулятори були підключені в серії, оскільки інвертор був обраний з підтримкою 24-вольтового контуру, і це також вигідно для зменшення втрат з'єднання.
Підключення до системи.
Ось все досить тривіально: загальне правило полягає в тому, щоб мінімізувати довжину низьковольтних ланцюгів. Таким чином, інвертор, сонячний контролер і акумулятори краще розмістити на одній стійці або просто поруч один одному.
У моїй справі це виявилося. Дріт з сонячних панелей, підключених в серії, підключені до сонячного контролера (повіді має сенс взяти більш товсту - від 6 мм2, і бажано 10, якщо будинок високий, і ви збираєтеся поставити електроніка в підвал). Вихід сонячного контролера, а також виведення інвертора, підключених до акумуляторів, в свою чергу, в серії. У ланцюжку акумулятора також необхідно покласти спеціальну машину постійного струму для захисту інвертора і для зручності відключення системи, при необхідності.
Як шини для позитивного і негативного стовпа, зручніше використовувати інверторні виходи. Тут можна підібрати вітрову турбіну і всі інші джерела енергії, якщо пристрасть до альтернативної енергії переходить в хронічний етап захворювання. Як вже зауважив, баласт не буде потрібно, і акумулятори не будуть перезаряджуватися - інвертор просто дасть зайву електрику в зовнішню мережу.
Кілька тестів.
Перш за все, слід зазначити, що поставлена мета - не помітити короткочасні чорносливи (за кілька годин) і не особливо змінити ваші плани на день через зазначену нічний відбій - повністю досягнуто. Також було відключено відключення (в тиждень), коли ми віддали, і раніше, безперечно, при поверненні, ми знайдемо нефроценовий холодильник, в морозильній камері якого кожен саморевізор зберігає частину врожаю. І якщо не було сонячних панелей в контурі, то, звичайно, це результат не вдалося досягнути.
Цікаво, скільки енергії насправді виробляється в різних погодних умовах. Якщо виміряти миттєву потужність, коли метр стоїть, то в умовах близько 25 градусів, хмарно, нуон), можна годувати навантаження близько 300 В·А. Так, це значно менше теоретичного зазначеного максимуму, але працює холодильник акумулятора, а метр продовжує перекручуватися, навіть в похмуру погоду, що вже добре. І нижче спостерігаються спостереження за один тиждень і метровими показниками.
Робота, Вт
18 травня (сплод)
730 км
19 травня
7500 р.
20 травня (нижня хмара)
900 р.
21 травня (смішний)
1 час
22 травня (клоуд)
600 р.
23 травня (завантажити)
1 200 р.
Всього 4.5 кВт. Так як будинок в цей час працював тільки холодильником, ноутбуком і освітленням (енергозберігаючі лампи, ввечері), а протягом 30-40 хвилин на добу працював добре насосом, загальна витрата була 7.2 кВт. Це, дійсно, майже половина вартості, навіть з урахуванням не найбільш вигідних погодних умов, сонячні панелі компенсують.
Незважаючи на те, що я підкреслю, це «стороння дія», мета економії на електриці в цьому випадку не була встановлена. Що стосується питань економії, якщо ви дивитеся на альтернативну енергію з цієї точки зору, то в першу чергу, це має сенс перенести найдорожчий предмет - опалювальну воду - від електрики до прямого джерела тепла. Це, якщо ми говоримо про економії і зв'язуємо його до використання сонячної енергії, краще почати з простого сонячного колектора. А якщо вам подобається досвід, ви, ймовірно, хочете спробувати інші альтернативні джерела енергії. Тому що діяльність є переконливою і захоплюючою.
Доповнення
По-перше, слід додавати, що не існує небезпеки «за електриками» пристрій в режимі експорту не представляє. Як можна вгадати, що вихід живлення до мережі припиняється при відсутності зовнішньої напруги (або навіть після її зменшення відносно запрограмованого мінімального порогу користувача). У цьому випадку інвертор переходить в автономну роботу і тільки резервна лінія залишається під напругою, і відповідно, тільки обладнання, яке ви з'єднуєте з ним. Протягом року роботи було досить багато вихідних, і не існує претензій до правильності роботи цієї держави, до інвертора.
Самі акумулятори не потребують технічного обслуговування, ніж звичайні піддони. Іншими словами, якщо у вас є мансардні вікна чітко вказують на необхідність миття, не забудьте протерти панелі. У разі екологічно чистого розташування від трас, згідно з досвідом, прибирання не потрібно більше одного року. Наприкінці весни після цвітіння дерев. Але цього року, наприклад, через великий дощ, навіть вікна не змивалися. Однак на відміну від вертикальних окулярів, нахилених добре очищаються від дощу. Зимові акумулятори для більшості користувачів, які вдалося інтерв'ю через одну з компаній, установивши такі системи, під снігом, також не проблем. Хоча, звичайно, якщо ви плануєте зняти напругу взимку, то краще розмістити акумулятори під великим кутом або на деякий поворотний кронштейн, щоб сніг не linger.
При виборі інвертора я дуже рекомендую шукати характеристики для початкових струмів, вони мають хороші моделі кілька разів вище стандартної потужності. Відповідно, ви не повинні довірити «Огодження» або поради тих, хто хоче продати Вам обладнання «з запасом». Заказник необхідний, але необхідно його розрахувати не за допомогою «пожарювання», але замірами.
До речі, лише другий день, сильну громіздку знову «підроблені» безглузді інженери біля Москви з падінням штифтів. І не було електрики на добу. Як завжди, сонце блискуче, що робить свою корисну роботу.