Для дома или дачи с постоянным проживанием суммарная мощность панелей, емкость аккумуляторов и дополнительное оборудование (контроллер заряда, инвертор) подбираются с учетом потребностей.
А потребности у всех разные
У кого-то главное, чтобы работали электронасос, холодильник (подробности холодильник на даче), освещение и телевизор.
У кого-то запросы гораздо больше, и кроме выше перечисленного нужны горячая вода, микроволновка, электроинструмент. И желательно все одновременно.
В первом случае стоимость оборудования солнечной электростанции составит около 20 тысяч грн., во втором случае 35 тысяч и выше, в зависимости от потребностей, фантазии и финансовых возможностей.
Эффективность солнечной электростанции зависит не только от суммы вложенных денег, но и от правильно подобранных компонентов.
Мнение о том, что главное в солнечной электростанции – собственно солнечные панели, ошибочно. Главная характеристика солнечных панелей – выдаваемая мощность в ватах. Для всех панелей, изготовленных в заводских условиях на линиях для этого предназначенных, эта характеристика неизменна. Какую бы панель от компании “Sun Beam” http://sunbeam.dp.ua/ вы не приобрели, – монокристаллическую, поликристаллическую, одного производителя, или другого, если в паспорте написано 100 ватт, столько она и выдаст.
Начнем с главного
Аккумуляторы: не только самая главная, но и самая затратная часть любой автономной электростанции. В солнечных электростанциях применяются самые различные их виды, в основном кислотные, – от автомобильных стартерных, (самый дешевый вариант), до гелиевых. Срок службы стартерных – 1-2 года. Несколько дольше служат гелиевые. Гораздо реже используются щелочные. Срок их службы определяется производителями в среднем 10 лет.
На практике возможна их работа в течении десятилетий. Недостаток – очень высокая цена по сравнению с кислотными. Как альтернатива – использование щелочных аккумуляторов бывших в употреблении и списанных по сроку службы определенному производителем. В автономной электростанции они прослужат дольше, чем любой новый кислотный.
Контроллер заряда: несмотря на огромный выбор моделей. контроллеры заряда от солнечных панелей делятся на два типа – PWM и MPPT.
PWM или ШИМ (широтно-импульсная модуляция) – недорогие контроллеры, использующиеся в основном в электростанциях с одной панелью. Их задача передать энергию от солнечной панели на аккумулятор, не допуская при этом превышения максимально допустимого напряжения (около 14 вольт). В своем классе (PWM) различаются по максимальной мощности подключаемых солнечных панелей. Из недостатков – работа только с кислотными аккумуляторами и низкая эффективность в пасмурную погоду и в утренние/вечерние часы.
MPPT – более продвинутые контроллеры, позволяющие по максимуму использовать энергию панелей. Различаются не только по мощности, но и по функциональности и возможностям. Основной алгоритм – определение заряженности аккумуляторов и других параметров, и в соответствии с этим устанавливать режим зарядки. Некоторые модели MPPT допускают подключать солнечные панели не только параллельно, но и последовательно, что позволяет заряжать аккумуляторы при самой минимальной освещенности.
Правильно подобранный контроллер заряда позволяет не только повысить эффективность заряда, тем самым, позволяя уменьшить количество солнечных панелей, но и существенно продлить работоспособность аккумуляторов.
Инвертор: (преобразователь постоянного напряжения 12/24 вольт, а переменное 220 вольт) – отбросим из обозрения инверторы с модифицированным синусом, для серьезной автономной электростанции – это не серьезно. Электрооборудование на таком напряжении работает некорректно, перегревается, возможен летальный исход. Кроме того, очень большие потери энергии.
Рассматриваем инверторы с чистым синусом. Основная характеристика инверторов – мощность, выдаваемая на нагрузку. Например, инвертор мощностью 1 Квт (1000 ватт) обеспечивает работу холодильника, но не может обеспечить работу микроволновки мощностью 800 ватт. Рекомендуется приобретать инвертор с запасом по мощности. Если вы не планируете подключение деревообрабатывающего станка, оптимальный вариант 1, 5-3 Квт. Далее идет такой параметр, как КПД, или эффективность инвертора.
При работе инвертора неизбежны потери энергии собственно на работу самого инвертора, даже на холостом режиме, то есть состояние, когда ни один подключенный прибор не работает. Для примера: инвертор, подключенный для обеспечения работы холодильника, на холостом ходу потребляет за сутки электроэнергии больше чем холодильник за это же время (компрессор холодильника работает не постоянно, включается автоматически по мере необходимости). Поэтому для автономной электростанции подходят инверторы со спящим режимом (функция бойпас). Этот режим при отсутствии нагрузки отключает инвертор и с периодичностью раз в 30 секунд посылает сигнал для проверки подключения нагрузки, предотвращая лишний расход электроэнергии. При появлении нагрузки включается рабочий режим.
Как итог: При одной и той же мощности установленных солнечных панелей, эффективность электростанции может варьироваться в самых широких пределах, в зависимости от установленных компонентов.
