Бытовые солнечные электростанции

Решая повседневные дела, каждый из нас, хотим мы этого или нет, думает о ближайшей перспективе. Принимая во внимание, что на законодательном уровне есть решение по льготам на производство энергии из альтернативных источников, наиболее дальновидные хозяева своих домов хотят иметь независимый источник энергоснабжения.

Истинный хозяин все чаще приходят к мысли об устройстве бытовой солнечной электростанции. Желание быть независимым от компании поставщика электроэнергии подталкивает к такому решению. И чтобы реализовать такую идею, прежде всего, нужно знать: комплект оборудования солнечной электростанции, где такое оборудование работает и сколько стоит этот «пароход». Постараюсь осветить три главных вопроса по строительству бытовой солнечной электростанции.
Типовая солнечная энергосистема

Рассмотрим пример автономной солнечной системы для небольшого дома, где постоянно проживают два человека. В таком доме могут эксплуатироваться: • Холодильник - 100 Вт, работает круглосуточно, но компрессор только половину времени, итого - 1,2 кВт в сутки • ЖК-телевизор - 100 Вт, 4 часа в сутки - 0,4 кВт в сутки • Ноутбук - 50 Вт, 4 часа в сутки - 0,2 кВт в сутки • Водяной насос - 200 Вт, 3 часа в сутки - 0,6 кВт в сутки • Экономичные электролампы - 4 шт. по 20 Вт, 4 часа в сутки - 0,32 кВт в сутки

Итого среднесуточное потребление - 2,72 кВт, округляем до 3,0 кВт (чтобы был резерв). Расчетная емкость аккумулятора - 3000/12=250 А.ч. Для нормальной работы свинцово-кислотных аккумуляторов (избегать полного разряда) выбираем емкость аккумуляторов 250х2=500 А.ч. Поскольку водяной насос будет эксплуатироваться в светлое время суток, напрямую от солнечных батарей, не разряжая аккумуляторы, да и холодильник больше всего потребляет электроэнергии днем, когда жарко, и тоже в меньшей степени разряжает аккумуляторы, выбираем емкость аккумуляторов 400 А.ч, или две параллельно включенные аккумуляторные батареи по 200 А.ч. Практики советуют.

При такой мощности потребления в сутки лучше, все-таки, строить систему не на 12 В, а на 24 В. То есть, надо соединять последовательно аккумуляторы, чтобы получить требуемые 24 Вольта. Это делается потому, что хорошие инверторы с такой мощностью в нагрузке рассчитаны на входное напряжение 24 В; да и толщина проводов будет меньше. При этом надо использовать солнечные батареи и контроллер на напряжение 24 В. Солнечные батареи, как и аккумуляторы, можно соединять последовательно - то есть, брать две батареи на 12 В, и получать требуемые 24В. 

Нужно учесть, при последовательном соединении аккумуляторов их емкость не увеличивается. Как и не увеличивается ток, выдаваемый солнечными панелями при последовательном их подключении. Эффективный зарядный ток свинцово-кислотных аккумуляторов равен 1/10 тока их емкости. В нашем примере зарядный ток должен быть порядка 40 А. Поэтому выбираем контроллер на 50 Ампер. Такой же ток - не менее 40 А, мы должны получить от фотоэлектрических модулей при выходном напряжении 12 Вольт. В комплект берем 8 солнечных панелей Altek ACS-110D, каждая из которых имеет паспортную мощность 110 Вт и максимальный ток 5,88 А.


Летом количество пикочасов (для зоны Киевской области) в день 3-3,5, то, получаем 3080 Вт (3,5*880) - столько наши батареи будут вырабатывать электроэнергии в день. Для преобразования постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В берем инвертор, не менее 500 Вт (совокупная потребляемая мощность всех устройств в час), который может выдержать кратковременную пиковую перегрузку в 3-4 раза большую, нежели номинальная мощность нагрузки.

 
Ориентировочная стоимость системы: 1. Аккумуляторы 2х200 А*ч - $1200 2. Контроллер заряда аккумуляторов 50 А - $370 3. Фотоэлектрические модули 8х110 Вт - $1240 4. Инвертор 1000 Вт - $500 - самый простой и дешевый вариант... 5. Соединительные провода, крепеж - $90 Итого – $3400. На два вопроса ответили, как же обстоят дела с бытовыми солнечными электростанциями в конкретных примерах? Я не стал далеко ходить за примером и взял свежую информацию у своих коллег в ОАО «Винницаоблэнерго». «К концу 2015 года в Виннице планируется подключение около 60 бытовых солнечных электростанций к общей электросети. 

По мнению руководства компании, сегодня немало бытовых потребителей рассматривают возможность установки солнечных батарей, которые могут обеспечить потребности собственного домохозяйства, но и продавать электроэнергию в сеть, компенсировав таким образом затраты на традиционное электричество. Сейчас в областном центре уже пять бытовых потребителей используют солнечный хозяйство для производства электричества и «делятся» с соседями ее излишками, замечают эксперты, добавляя, что компания открыта к сотрудничеству с теми, кто вышел на использование возобновляемых источников энергии.

 По данным энергопоставщика, для обеспечения одного индивидуального домохозяйства электроэнергией ориентировочно нужно 40-60 кв.м. солнечных панелей, мощностью 10 кВт. Средняя стоимость установки и подключения такого оборудования со всеми сопроводительными материалами, счетчиком, инвертором составляет, по свидетельствам бывалых, $16-20 тысяч. Рационализаторы, которые обустроили собственные крыши солнечными батареями полтора-два года назад, рассчитывают окупить мини-СЭС за 1,5-5 лет, говорят в руководстве компании, однако, в силу климатических особенностей Винница не сможет полностью перейти на альтернативные источники энергии».

 К слову сказать, Винница пользуется хорошей репутацией в плане коммунального обслуживания населения. Не случайно, вопросам энергоснабжения от альтернативных источников городские власти уделяют большое внимание. И подталкивает их к этому, опыт прошлой зимы, когда в областном центре часами отсутствовало электроснабжение. И тут много ума не надо, главное поддержать инициативу снизу, когда есть желающие строить бытовые солнечные электростанции в своем доме. Отрадно отметить, что, несмотря на неудовлетворительное состояние экономики нашего государства, есть конкретные примеры, подтверждающие стремление потребителей к энергонезависимости.