Как правильно подобрать необходимую емкость аккумулятора для автономной солнечной электростанции

Для автономной системы, использующей автономные источники электроэнергии, собранной на солнечных батареях емкость аккумуляторов будет рассчитываться исходя из следующих правил: чтобы аккумуляторную батарею можно было зарядить за один день при помощи солнечных модулей.

Аккумуляторы типа AGM и GEL (свинцово-кислотные) заряжаются токами силой 0,1 от емкости аккумулятора (10%), но не более 0,2 от емкости аккумулятора (20%). То есть, при полной разрядке  аккумулятора, его зарядка составляет 8-12 часов. Поэтому важно не допускать полной разрядки аккумуляторной батареи, чтобы она успела зарядиться при любой погоде. С другой стороны, берется в расчет суточная потребляемая мощность.

Таким образом, необходимая емкость аккумуляторной батареи рассчитывается с учетом неполной разрядки аккумуляторов и необходимого суточного потребления электроэнергии.

Каталог аккумуляторов для солнечных электростанций находится ЗДЕСЬ

Как посчитать - сколько солнечных батарей мне нужно?

Минимальное количество солнечных панелей должно быть таким, чтобы успеть за светлое время суток полностью зарядить массив гелевых либо иных аккумуляторов.

Важную роль в расчете играет образ жизни пользователя солнечной электростанции. Нужно учесть, что если электрические приборы используются  в светлое время суток, солнечных модулей нужно больше, чем просто для зарядки аккумуляторной батареи за день.

К тому же, нужно учитывать продолжительность светового дня и его облачность. То есть — будет ли эксплуатация солнечной электростанции круглогодичной или сезонной.

Кроме этого, нужно иметь в виду конфигурацию остального оборудования, используемого в составе солнечной системы (инвертора и контроллера заряда).

Солнечные панели в каталоге ЗДЕСЬ

 

В чем отличия сетевого инвертора (on grid invertor) от батарейного инвертора (off grid invertor).

Инвертор — это один из элементов, входящих в состав солнечной системы, генерирующей электрический ток. Фактически — это преобразователь постоянного тока в переменный для питания стандартных электроприборов.

Сетевые инверторы используются в паре с солнечными панелями, без аккумуляторов. Таким образом, сетевой инвертор преобразует постоянный ток в переменный сразу с солнечных батарей, и работа его возможна только в светлое время суток. К тому же, для работы сетевого инвертора необходимо наличие электроэнергии в общественной электросети, иначе у него не будет питания. Оборудование такого типа позволяет экономить потребление электроэнергии из общественной сети днем. А в ночное время потребление электроэнергии происходит только от внешних источников (общественных электросетей).Некоторые марки сетевых инверторов позволяют отдавать излишки электроэнергии в общественную сеть. В нашей стране это пока запрещено законом.

Батарейный инвертор работает с аккумуляторной батареей. Именно с аккумуляторов такой инвертор забирает электроэнергию и отдает ее потребителям. При этом батарейный инвертор преобразует постоянный ток 12в в переменный с напряжением 220в. Именно такие типы инверторов используются в полностью автономных солнечных электростанциях.

В настоящее время существуют инверторы, совмещающие в себе функции сетевого и батарейного. Так называемые «гибридные». В дневное время, при наличии солнечного света, такой инвертор выдает электроэнергию в потребительскую сеть, минуя аккумуляторы, напрямую с солнечных панелей. В ночное время гибридный инвертор преобразует постоянный ток в переменный , используя энергию аккумуляторных батарей.

Инверторы различной мощности и конфигурации в большом ценовом диапазоне можно посмотреть ЗДЕСЬ

 

Мой дом площадью 100 квадратных метров. Посчитайте — сколько будет стоить — установить солнечные батареи .

 

Солнечные батареи — лишь одна из составляющих солнечной электростанции. В состав комплекта входит следующее оборудование:

солнечные модули

аккумуляторы

инвертор

контроллер заряда

комплект проводов и крепежа

коммутационное устройство .

Солнечные модули, состоящие из фотоэлементов,  вырабатывают постоянный электрический ток . Аккумуляторы заряжаются при помощи солнечных панелей. Контроллер заряда контролирует этот процесс. Инвертор преобразует постоянный ток с аккумуляторов 12в в переменный ток 220в и отдает его в сеть. Провода соединяют все эти устройства между собой. Крепеж необходим для крепления солнечных модулей на крышу либо на конструкцию на земле. Коммутационное устройство представляет из себя электрический щиток с набором автоматов, УЗО и пр.

Количество мощности, вырабатываемое солнечной электростанцией, зависит только от характеристик входящего в ее состав оборудования. Для того, чтобы рассчитать характеристики и стоимость солнечной системы, необходимо знать потребляемую мощность.

Потребляемую мощность нужно рассчитывать  двумя способами:

Пиковая мощность рассчитывается путем сложения пиковых значений мощностей используемых потребителем приборов и устройств. Можно снизить ее значение, оговорив график работы некоторых устройств.

Среднесуточная потребляемая мощность. Если есть возможность (если потребитель уже пользуется общими электросетями), можно взять значение потребляемой мощности за месяц (при наличии работающей электросети и счетчика электроэнергии) и вычислить среднесуточное потребление мощности. Если дом не подключен к электросетям общего пользования, то рассчитывается среднесуточное потребление мощности всех приборов и устройств, используемых пользователем.

Потребляемая мощность никак не зависит от площади дома или квартиры. Эта величина зависит только от количества и мощностей используемых потребителем приборов и устройств. Также важно — в какой сезон рассчитывается среднесуточная величина потребляемой мощности — зимой эта величина может быть больше или, наоборот, меньше чем летом.

 

Можно ли использовать солнечные батареи для отопления дома.

Очень часто покупатели спрашивают — можно ли использовать систему с солнечными панелями для отопления дома при помощи электрического котла. Есть два вида котлов — накопительный и проточный.

В случае когда речь идет о накопительных котлах, которые используются обычно только для нагрева воды для кухонных нужд или для купания, использовать солнечные панели можно. Такой котел включается периодически и на короткое время. Если перенести расход воды на дневное время, то установка солнечной электростанции будет вполне оправдана.

В проточных котлах нагревательный элемент практически постоянно работает на полную мощность. И чем холоднее на улице, тем больше мощности используется для его работы. Зимой выработка электроэнергии с солнечных панелей очень маленькая. Световой день короткий, небо зачастую закрыто облаками. Чтобы поддержать работу отопительного котла, нужно очень большое количество панелей и аккумуляторов. Это крайне нецелесообразно и очень дорого. Притом такая солнечная электростанция летом будет вырабатывать слишком много излишней электроэнергии, даже с учетом работающих кондиционеров. Поэтому для отопления мы (фирма «Энергия солнца и ветра) рекомендуем использовать другие устройства альтернативной энергетики. Это могут быть солнечные коллекторы или тепловой насос.

 

Сколько мощности выдает аккумулятор 12в емкостью 100 Ач и сколько часов возможно питание только с аккумулятора.

Аккумулятор 12в емкостью 100 Ач способен отдать 1 кВтч электроэнергии. Расчет простой — 12в х 100 Ач = 1200 Втч. Так как аккумулятор устроен таким образом, что получить с него мы можем на 10%-15% меньше, то и максимальная мощность аккумулятора на 100 Ач 12в будет 1 кВтч. Если потребляемая мощность устройства (например, газового котла) равна 100-150 Вт, то такое устройство может проработать от рассматриваемого аккумулятора 6-7 часов (нужно учесть потребление инвертора и КПД преобразования постоянного тока в переменный). Все производители аккумуляторов настоятельно рекомендуют не разряжать аккумулятор на 100%, так как это уменьшает время жизни аккумуляторных батарей. Также мы (фирма «Энергия солнца и ветра») настоятельно рекомендуем использовать для солнечной электростанции, либо для ИБП (источника бесперебойного питания) аккумуляторы GEL, AGM, LiFePo4.