Фотоэлектрические системы

(Архангельская область). И 2 вопрос — сколько будет стоить система резервного электроснабжения частного дома с потреблением 12 кВт в сутки.

По поводу целесообразности и стоимости солнечных батарей на нашем сайте есть несколько статей. Например, 

По стоимости системы резервного электроснабжения — вы, наверное, имели ввиду 12 кВт*ч/сутки? Примерную стоимость вы можете оценить по прочтению статей, перечисленных выше. Для того, чтобы точно посчитать стоимость системы электроснабжения для вас, нужно заполнить Форму заявки на расчет «Подберите мне оборудование!«. Расчет бесплатный!

 

и какие последствия могут быть при использовании в сетях постоянного тока выключателей для переменного?

Ответ: Автоматы для постоянного тока имеют конструктивные отличия для предотвращения возникновения электродугового разряда между контактами автомата при их размыкании. Это и бОльшее расстояние между контактами, и более оптимизированные дугогасительные камеры и, даже магнитики, которые оттягивают дугу на себя.

Устройство автоматического выключателя
Устройство автоматического выключателя

Главное отличие переменного тока от постоянного — переход напряжения через 0 дважды за период, позволяющее гасить дугу гораздо проще и эффективнее.

Автоматы для переменного тока можно использовать в цепях постоянного, как выключатели, но не как автоматические выключатели для защиты цепей от перегрузки по току. Производители выключателей переменного тока обычно указывают, что они могут работать в цепях постоянного тока до 80 вольт, но этот параметр нужно уточнять в спецификациях автомата. Если использовать предназначенный для переменного тока выключатель/автомат для коммутации цепи постоянного тока, нужно брать номинал выключателя по току с запасом в 1,5-2 раза. Ну и стараться не коммутировать цепь, когда в ней течет ток.

При защите цепей постоянного тока рекомендуется использовать автоматические выключатели постоянного тока, особенно в цепях с индуктивными нагрузками (трансформаторы, электромоторы и т.д.).

Автомат постоянного тока без полярности
Автомат постоянного тока CBI без полярности

Также, следует различать автоматические выключатели постоянного тока по допустимой полярности. Есть «автоматы» с полярностью, ее нельзя нарушать, иначе автомат выходит из строя и это не является гарантийным случаем. Например, такие автоматы ETIMAT  или CBI серии Q. Такие автоматы можно применять для коммутации цепей  с солнечными батареями, в которых ток течет только в одном направлении — от СБ к контроллеру или инвертору.

Также, такой автомат можно устанавливать между аккумулятором и инвертором (без зарядного устройства), т.к. в такой цепи ток течет тоже только в одну сторону — от аккумулятора к инвертору.

Есть автоматы постоянного тока без полярности, они обычно дороже «полярных» автоматов. Эти выключатели можно устанавливать между аккумуляторной батареей и ББПББП может работать и как зарядное устройство, и как инвертор. Поэтому ток между ББП и АБ течет в разных направлениях. В нашем ассортименте двунаправленные (неполярные) автоматы — это CBI серии D, Outback Power и Schneider Electriс (Xantrex). 

Нагрузка: имеется газовый энергозависимый котел 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия — скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи, либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100 Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно, сеть — это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

  1. Установкой стабилизатора
  2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться с питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
  3. Комбинацией п.1 и п.2
  4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Стабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Сколько примерно это будет стоить? И какую энергию ориентировочно он вырабатывает в сутки?

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований, выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Стоимость фотоэлектрической солнечной станции равна примерно 8-10 долларов за 1 Вт пиковой мощности. Эта стоимость обычно включает стоимость самой солнечной батареи, аккумуляторной батареи и инвертора. Таким образом, солнечная станция мощностью 2 кВт будет стоить около 20000 долларов США.

Стоимость монтажа составляет около 20% от стоимости оборудования.

Для примерной оценки размеров и выработки энергии фотоэлектрической электростанцией, можно ориентироваться на следующие цифры.

  1. 1 кВт солнечных батарей занимает около 10 м2 и вырабатывает летом около 5 кВт*ч электроэнергии. В другие сезоны года выработка будет снижаться пропорционально приходу солнечной радиации. Зимой это значение для умеренной полосы будет в среднем в 5-6 раз меньше, чем летом.
  2. Для увеличения выработки зимой нужно изменять угол наклона солнечных батарей, тогда разница между летней и зимней выработкой может уменьшится до 3-4 кратной.
  3. Стоимость 1 кВт солнечных батарей составляет около 100-140 тысяч рублей (в ценах на начало 2012 года)
  4. Стоимость аккумуляторов и инвертора составляют в общей стоимости системы около 30-40%.

Для надежного электроснабжения необходимо резервирование другим источником энергии (ветроустановка и/или жидкотопливный генератор). В противном случае, вам нужно увеличивать мощность солнечных батарей и емкость аккумуляторов кратно требуемому количеству пасмурных дней подряд. В большинстве случаев гораздо дешевле купить и содержать дополнительный резервный генератор, чем увеличивать мощность солнечной системы.

Площадь кровли (выполнено из оцинкованного профлиста) примерно 2 200кв.м (36х63) если да, то его приблизительная стоимость?

Технически все возможно. Вот только решение ваше будет неизвестно какое.

1 м2 дает 100 Вт и примерно 0,5 кВт*ч в сутки.Стоит 1 м2 солнечных батарей примерно 14-18 тысяч рублей. Нагрузка на крышу — около 15 кг/м2.
Стоимость соединенных с сетью (grid-tie) инверторов 0,7-1 Евро за ватт установленной мощности.

СБ выбирается по требуемому количеству электроэнергии, или по доступной площади крыши. Соединенные с сетью инверторы — по максимальной мощности солнечных батарей.

Этих данных достаточно, чтобы сделать приблизительные расчеты.

Вопрос: в периоды больших значений плотности солнечного излучения (в районе полудня) напряжение холостого хода принимает значение около 18В. Правильно ли я понимаю, что модуль в это время отключен контроллером и работает в холостом режиме, т.е. потребители (приборы) не получают вырабатываемую электроэнергию???

Если вы внимательно читали инструкцию к контроллеру, то должны были заметить что без аккумулятора система не работает.

Холостой ход СБ может быть и 21 В (см. данные на модуле).

Однако, подключенная параллельно АБ играет роль буфера. При этом рабочая точка модуля сдвигается в область напряжений АБ.

Только когда напряжение на АККУМУЛЯТОРЕ достигнет 14.5В, модуль начинает постепенно отключаться (в вашем контроллере заложена широтно-импульсная модуляция тока заряда на завершающей стадии заряда), и зеленый светодиод начинает сначала медленно, а потом быстро мигать.

Если одновременно идет отбор мощности потребителями, напряжение на АБ не может быть таким высоким, поэтому нагрузка питается как от СБ, так и от АБ.

При высокой частоте отключения СБ при работе ШИМ контроллера, среднее напряжение на входе контроллера действительно может быть выше, чем на аккумуляторе. Это нормально. Главное, чтобы контроллер обеспечивал максимальное напряжение на аккумуляторе не более 14.5-15В (в зависимости от температуры аккумулятора и его типа).

Если у вас контроллер с ЖК-экраном, и вы смотрите через него напряжение на солнечном модуле (не вольтметром), то он может показывать или напряжение холостого хода модуля, или среднее напряжение на модуле в режиме ШИМ регулирования. Попробуйте померить вольтметром напряжение на входе контроллера и сравнить его с показанием контроллера.

В видеокамерах обычно применяются никель-кадмиевые или никель-металгидридные аккумуляторы с напряжением 7,2 В и емкостью до 2,6 А/ч.
Для заряда таких АБ необходима фотоэлектрическая батарея мощностью 5-13 Вт (зависит от емкости АБ и времени заряда). Также, нужен контроллер заряда, отключающий солнечную батарею от аккумулятора при достижении 8,5 В.
Номинальное напряжение СБ может быть 12 В, но лучше 9 В. Обычно, фотоэлектрические батареи имеют рабочее напряжение 12 В, что при заряде АБ при напряжении около 8 В немного снижает КПД солнечной батареи.
Для заряда таких аккумуляторов требуется специальное зарядное устройство, которые будет преобразовывать 12-20 В от солнечного модуля в требуемое напряжение на аккумуляторе. Мы такие зарядные устройства не продаем, но вы можете использовать автомобильные адаптеры для ваших аккумуляторов — наверняка они есть как аксессуары для вашей камеры.

В нашем ассортименте есть модули с двусторонней чувствительностью. Такие модули могут вырабатывать энергию при освещении как с передней, так и с тыльной стороны. Мощность, вырабатываемая с тыльной стороны, бывает ниже в 2 раза, но реально бывают разбросы. Обычно, мощность такого модуля в паспорте обозначают через двойную цифру — например, 180/90, 90/50, 180/150 и т.п. При этом первая цифра означает пиковую мощность фронтальной стороны, вторая — задней стороны. Эти цифры получены при стандартных условиях измерения (освещении модулей светом интенсивностью 1000 Вт/м2, при температуре модуля 25С).

Естественно, в реальных условиях невозможно осветить модуль с обеих сторон одинаково. Поэтому, невозможно получить от модуля мощность, равную сумме мощностей фронтальной и тыльной сторон. И, конечно, мощность тыльной стороны никогда не считается в стоимости модуля и не увеличивает его цену, эта особенность идет бесплатным бонусом.

Реально добавку к выработке модуля от тыльной стороны можно получить за счет использования отраженного света. Если сзади модуля есть светлые поверхности, на которые падает свет (например, снег, светлый песок, светлая крыша и т.п.), то отраженный свет будет попадать на заднюю поверхности и увеличивать выработку энергии таким модулем. В реальных условиях добавка к выработке может достигать 15% (эта цифра получена на фотоэлектрической станции при отражении от светлого песка). Конечно, добавка энергии будет меньше, если отраженного света немного.

Часто задают вопрос, будет ли добавка, если положить такие модули на светлую наклонную крышу. Ответ — практически нет, т.к. на крышу за модулем свет может попасть только через щели между солнечными элементами. Другое дело, если модули стоят на плоской светлой крыше на специальных монтажных конструкциях и от крыши свет может попадать на заднюю поверхность — тогда прибавка может быть 10-15%.

От воды отражение тоже может быть, но оценить его величину и, соответственно, добавку к выработке модуля, очень сложно.

Планирую его заряжать 1 фотоэлектрическим модулем 120 ватт (в перспективе поставлю еще один ФЭМ) и приобрести ветрогенератор на 500 ватт. Достаточно ли мне будет 1-го аккумулятора на 200 А*ч?

Все зависит от вашего потребления энергии, а не от аккумулятора. В типичном случае 120 Вт достаточно летом в солнечную погоду для питания освещения, радио и небольшого телевизора на даче или другом удаленном от централизованных электросетей объекте. Если добавите то, что собираетесь — то будет достаточно и для питания небольшого дачного дома, — хотя, конечно, все зависит от ресурса ветра в вашем месте установки ветрогенератора.

Но повторяю, в вашем «уравнении» не хватает еще одного неизвестного (потребления энергии), поэтому дать точный ответ на ваш вопрос невозможно.
Если у вас выработка энергии модулем будет всегда больше потребления, то вы сможете заряжать ваш аккумулятор полностью практически всегда.

При подборе солнечной батареи для аккумулятора можно руководствоваться простым правилом — на каждый ампер-час емкости 12В аккумулятора должно приходиться 0,7-1,5 ватт мощности солнечного модуля. Если у вас будет еще другой источник энергии — ветрогенератор, например,- то необходимую мощность солнечных модулей можно уменьшить.

В любом случае, рекомендую обратиться к нам за правильным расчетом и подбором оптимального состава оборудования для вашей автономной или резервной энергосистемы.

К сожалению, погружные насосы на постоянный ток в России не продаются. (если кто знает, дайте ссылку)

Вашего модуля 30 Вт, скорее всего, не хватит на полноценную работу глубинного насоса. Хотя, это конечно зависит от напора и расхода.

Система будет состоять из солнечной батареи, аккумулятора, контроллера заряда, инвертора и собственно погружного насоса. В последнее время появились специальные солнечные инверторы для насосов, которые могут работать без аккумуляторов (в этом случае и контроллер заряда не нужен).

Не рекомендуется использовать мембранные насосы типа Малыш или Ручеек. У них КПД в режиме работы от инвертора очень низкий. Например, у насоса «Малыш» паспортная мощность 250-280 Вт, а потребляет он от инвертора почти 800 Вт. Разница — это реактивная мощность, которая при работе от сети возвращается в сеть. А при работе от аккумуляторов через инвертор — не может возвратиться обратно в аккумуляторы.

Поэтому мы рекомендуем более дорогие импортные погружные насосы с электродвигателями в качестве привода насосов. Затраты на насос с лихвой окупятся уменьшением необходимой мощности СБ, инвертора и емкости АБ.

Под заказ мы привозим солнечные насосные системы, содержащие солнечные батареи, специальные погружные насосы и блок управления. Делайте запросы по электронной почте (см. адрес внизу каждой страницы нашего сайта).

От модуля 30Вт будет работать только небольшой насос с напором до 3-7м и небольшим расходом. Мы такие обычно используем в качестве циркуляционных в солнечных системах горячего водоснабжения.

И возможно ли это?

Вопрос поставлен некорректно.

Для расчета системы электроснабжения необходимо знать суточные и месячные графики энергопотребления. Также нужно знать максимальную мощность нагрузки (не путать с суммой установленных мощностей всех потребителей!).

На основе этих данных определяется состав и примерно рассчитываются параметры системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии.

Для такой мощности, как вы указали, система скорее всего будет гибридная.

Для справки — с одного м2 фотоэлектрических модулей в полдень солнечного ясного дня можно получить около 120-150 Вт. Стоимость одного пикового ватта фотоэлектрических модулей — от 1 у.е. По этим данным вы можете посчитать площадь и стоимость солнечной батареи.

Также система обязательно должна включать в себя аккумуляторные батареи и силовую электронику. В среднем это еще плюс 2-5 у.е. за ватт установленной мощности.

Стоимость монтажа может составлять от 10 до 25% от стоимости оборудования.

Сколько будет стоить покупка, установка и обслуживание оборудования солнечных батарей для следующей нагрузки: имеется газовый энергозависимый котел, 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия- скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи; либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно — сеть это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

1. Установкой стабилизатора
2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться от питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
3. Комбинацией п.1 и п.2
4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Cтабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Хочу экономить деньги и иметь собственную электростанцию

Ваше желание иметь собственную экологически чистую электростанцию похвально. Технически то, чего вы хотите, вполне реализуемо.

Для этого вам понадобятся солнечные батареи, аккумуляторы, контроллер заряда для СБ, блок бесперебойного питания (инвертор с зарядным устройством) и резервный генератор на бензине или дизельном топливе.

Однако, с экономической точки зрения отключаться от сети нецелесообразно. Даже несмотря на отсутствие у вас симпатии к местным энергосетям, вы вряд ли решитесь отказаться от их услуг, когда посчитаете стоимость автономной системы и стоимость получаемой электроэнергии. Только кажется на первый взгляд, что солнечные батареи будут вырабатывать в ближайшие 30 лет бесплатную энергию. В автономной системе нужно будет регулярно, раз в 5-8 лет, менять аккумуляторы — что делает их дорогостоящей частью системы.

С учетом капитальных вложений и эксплуатационных затрат, в настоящее время стоимость электроэнергии от солнечной электростанции будет превышать стоимость кВт*ч от централизованных электросетей в 2-5 раз. Согласны ли вы платить дороже для получения независимости?

Мы бы рекомендовали вам не отключаться от сетей, а уменьшить потребление от сети за счет солнечных батарей. Для этого вам понадобятся солнечные батареи и сетевые фотоэлектрические инверторы. Стоимость электроэнергии от такой системы почти равна стоимости электроэнергии от сетей. А в будущем, с учетом повышения цен на электроэнергию, вы однозначно будете экономить деньги, ведь срок службы вашей системы — не менее 30 лет.

Есть некоторые нюансы при установке такой системы. Без оформления разрешения в местных сетях нужно следить за тем, чтобы генерация от солнечных батарей не превышала ваше потребление. Иначе вы будете снабжать электроэнергией ваших соседей, а деньги за это будут получать электросети.

Прошу вас дать примерный расчет по оборудованию пятиэтажного офисного здания солнечными батареями объемом потребления в дневное время суток 10-15 кВт, а в ночное время 1-3 кВт.Стоимость самого оборудования и работы по установке?

В вашем случае нужно ставить соединенную с сетью фотоэлектрическую систему мощностью 10-15 кВт. 1 кВт занимает площадь около 8 м2. У вас есть такая площадь крыши, ориентированная на юг?

Стоимость оборудования по текущим ценам (2017 г.) составляет около 2.5 долларов за пиковый ватт системы. Стоимость установки и пусконаладки — около 20% от стоимости оборудования, зависит от сложности монтажа.

Для любой сетевой системы нужно получать разрешение от местных энергосетей, или гарантировать, что ваше потребление в любой момент времени будет более или равно выработке солнечных батарей.

В ночное время солнечные батареи энергию не вырабатывают, поэтому ночью рекомендуем питаться от сети. Тем более, что обычно ночью тариф в несколько раз меньше, чем днем.

мощностью 5 или 9 квт, если можно, пожалуйста обьясните как это сделать, и сколько будет стоить вся система?

Теоретически можно. Практически нет.

Во-первых, электричество от фотоэлектрических батарей стоит дорого. Для того, чтобы питать котел мощностью 5 кВт круглые сутки, Вам нужно 120 кВтч в сутки электроэнергии. Учитывая, что в среднем летом на 1 кв. м поверхности приходит 4-5 кВтч солнечной энергии, а также принимая КПД системы около 8% (с учетом всех потерь), получим, что Вам нужно будет около 300 м2 солнечных батарей. Учитывая, что 1 кв.м СБ дает около 100 Вт пиковой мощности при цене 3,5-4 у.е. за пиковый Ватт, такая батарея будет стоить более 100000 у.е. Добавьте еще сюда стоимость АБ и других элементов системы.

Во-вторых, приведенные расчеты верны для лета. А зимой приход солнечной радиации в 3-5 раз меньше. Да и солнечных дней в нашей полосе не так уж и много. Так что считайте сами, какое поле фотоэлектрических модулей Вам нужно будет для электродного котла мощностью 5 кВт.

Поэтому фотоэлектрические модули используются ТОЛЬКО для получения электричества в труднодоступных местах с приходом солнечной радиации в среднем от 3,5 кВтч в сутки.

Для получения тепла используются солнечные коллекторы, в которых солнце нагревает теплоноситель (воду или антифриз), а затем это тепло используется для предварительного нагрева теплоносителя в системе отопления. В этом случае Вы можете использовать как электродные котлы, так и котлы на газе или жидком топливе. При этом, чем больше солнечных дней зимой, тем больше экономия электроэнергии или топлива. Такие системы окупаются за сравнительно короткий срок (от одного года).

Очень часто недобросовестные или неквалифицированные продавцы предлагают купить 1 модуль RZMP-220 (или другой подобный с 60 солнечными элементами в модуле) и простой ШИМ контроллер для заряда 24В аккумулятора. При этом, они ссылаются на то, что напряжение в рабочей точке, указанное в характеристиках модуля, равно 28-29В, а максимальное — 37В, что якобы достаточно для заряда 24В аккумуляторов.

Однако, на самом деле этого напряжения недостаточно. Модули RZMP-220 предназначены для работы в высоковольтных системах. В них применено 60 солнечных элементов вместо необходимых для 24В модуля 72 элементов. Снижение количества элементов до 60 позволило улучшить технологичность изготовления модуля и его цену. Заниженное напряжение модуля не имеет особого значения при работе с сетевыми фотоэлектрическими инверторами или MPPT контроллерами, но при использовании для заряда аккумуляторов есть определенные особенности.

Как известно, стандартное напряжение фотоэлектрических модулей учитывает потери напряжения при нагреве модуля, при снижении уровня солнечной освещенности, а также потери в проводах. Поэтому, напряжение рабочей точки для стандартного 24В модуля равно 34В. Это позволяет гарантированно обеспечить необходимые для АБ 29-29,5В при работе в реальных условиях эксплуатации, когда падение напряжения может составлять 3-5В.

На выходе же модуля RZMP-220 в тех же условиях будет около 24-25В, что явно недостаточно для полного заряда 24В аккумулятора.

Таким образом, получается, что экономия на модуле и контроллере приводит к скорой потере аккумулятора, который обычно стоит гораздо больше, чем вы сэкономили на дешевом модуле и ШИМ контроллере.

Один модуль RZMP-220 можно применять только для заряда 12В аккумуляторных батарей, при этом необходим MPPT контроллер на ток не менее 20А. Если же у вас система 24В, то для заряда АБ вам необходим модуль со стандартным напряжением 24В с 72 солнечными элементами. Контроллер может быть как ШИМ, так и MPPT.

Примерный расчет таков — на 1 м2 в полдень приходит максимум 1000 Вт солнечной энергии. КПД станции равен около 10% (15% СБ, 85% инвертор, 10-20% на все остальные потери).

Поэтому необходимая площадь модулей для 50 кВт будет около 500 м2. Стомость ФЭС (включая все составляющие) — около 10 USD за ватт пиковый (т.е. около 0,5 млн. долларов США).

Стоимость солнечной электростанции можно снизить и за счет введения в систему жидкотопливного генератора. В этом случае можно уменьшить до минимума мощность солнечной батареи, а недостающую энергию получать от генератора. Часть энергии будет обеспечиваться солнечной станцией, а покрытие пиковой нагрузки и резервное электроснабжения — за счет дизельной электростанции.

Если есть ветер, то можно также предусмотреть ветроустановку.

Оптимальный выбор оборудования для мощной фотоэлектрической станции могут сделать только специалисты. Обращайтесь к нам по емайл или через специальную форму Заявки на расчет системы электроснабжения

На даче будут работать одновременно 25 ламп, 2 холодильника, 1 утюг, телевизор, 3 кондиционера, магнитофон и музыкальный центр. На даче сети нет и ее подведение невозможно.

Создание такой системы возможно, но она будет мощностью далеко не 0,5 кВт. По грубому подсчету, перечисленная Вами нагрузка тянет примерно на

  • лампы 25*15Вт ( люминесцентная лампа) = 375 Вт
  • 2 холодильника — потребление около 2,5 кВтч/сутки, максимальная мощность двигателя — около 900 Вт * 2 = 1800 Вт
  • 3 кондиционера — принимаем кондиционер мощностью 3 кВт для охлаждения помещения площадью до 30 м2. в зависимости от типа, пусковая мощность кондиционеров доходит до 3-4 кВт, постоянно потребляется около 800 Вт.
  • магнитофон и муз центр — тоже зависит от мощности, в среднем — 500 Вт.
  • утюг — 1-2 кВт

Получается, что Вам нужен будет инвертор мощностью не менее 7 кВт, возможны перегрузки до 3 раз.

Для проектирования системы нужно знать, сколько по времени будут работать эти потребители энергии.

Вы можете примерно рассчитать фотоэлектрическую систему на нашем сайте, используя форму расчета на http://www.solarhome.ru/photovoltaic/pv_calc.htm

Описание порядка расчетов — на http://www.solarhome.ru/pv/pvsizing.htm

То есть при потреблении сетью дома, но при нехватке, подключение к общей сети, или надо разделять по группам? И насколько надежное оборудование, ведь переключения могут происходить довольно часто?

Если вы хотите питать от солнечных батарей ВСЮ нагрузку в доме, то для того, чтобы исключить передачу в общую сеть (до счетчика), нужно ставить ББП сразу после счетчика. Контроллеры СБ или сетевые инверторы подключаются после этого ББП. ББП будет запрещать (или разрешать) передачу излишков энергии в сеть, а также снижать потребление от сети, если СБ могут полностью или частично питать нагрузку. Наше оборудование не отключается полностью от сети при наличии солнечной энергии (хотя такой режим тоже возможен при использовании оборудования Xtender), а уменьшает потребление от сети. Поэтому переключений как таковых нет, все регулируется электроникой.

При такой схеме вам нужно иметь ББП мощностью, обеспечивающей весь дом.

Если вы можете разделить нагрузку на важную и не важную (которая может не работать при перебоях в сети), то можно уменьшить требования к ББП и прочему оборудованию. Но в этом случае, если вы запрещаете передачу излишков энергии в сеть, ваши излишки энергии, не потребленные «важной» нагрузкой, будут сначала направляться на заряд АБ, а потом теряться.

Дополнительная информация здесь
Солнечная поддержка сети
Соединенные с сетью сиcтемы
Методы построения систем

Краткий ответ: нет.

Подробный ответ.
Для точного ответа на ваш вопрос нужно знать не количество этажей, а потребление энергии в вашем доме.
Самый главный вопрос — для чего вы хотите использовать солнечные батареи? Если хотите сэкономить на расходах на электроэнергию — это у вас не получится. Экономить можно только на горячем водоснабжении от солнечных коллекторов (но и в этом случае нужно знать что является альтернативным источником энергии).

1. Электроснабжение. Теоретически возможно, практически очень дорого. В лучшем случае можно использовать солнечные батареи, работающие параллельно с сетью — тогда, учитывая рост цен на электроэнергию, вы сможете окупить стоимость солнечных батарей и оборудования в обозримом будущем (лет за 10 при существующих ценах на электроэнергию)

2. Горячая вода — вполне возможно и экономически выгодно. Следует учитывать, что солнечные коллекторы будут основным источником летом и дополнительным зимой.

3. Отопление. Эффективность зависит от региона использования. Если это Восточная Сибирь и Дальний Восток России, где зимой приход солнечной радиации больше, чем летом — то вполне возможно обеспечить заметную часть тепловой энергии от вакуумных солнечных коллекторов. Если это европейская часть России — эффективность будет гораздо ниже. В любом случае, обязательно нужно иметь основной источник тепла. который будет обеспечивать отопление ночью и в периоды не солнечной погоды. Только солнечными коллекторами обеспечить даже поддержание температуры на уровне 0С невозможно.

Солнечная фотоэлектрическая система для автономного дома состоит из:

  1. солнечной батареи (фотоэлектрических модулей) необходимой мощности, смонтированных на крыше или специальной конструкции
  2. аккумуляторной батареи необходимой емкости (зависит от потребляемой энергии и требуемого времени автономной работы без подзарядки)
  3. контроллера заряда-разряда АБ (может быть совмещен с инвертором или ББП)
  4. блока бесперебойного питания (ББП) или инвертора
  5. резервного источника электропитания (бензо- или дизельэлектрического генератора)
  6. зарядного устройства для подзаряда АБ от жидкотопливного генератора (может быть встроено в ББП)
  7. необходимого коммутационного, индикаторного оборудования и соединительных кабелей и системы заземления

Стоимость монтажа зависит от расположения объекта и сложности работ. Стоимость монтажа оборудования, кроме солнечных батарей, обычно составляет около 15-20% от стоимости оборудования. Стоимость монтажа и коммутации солнечных батарей зависит от сложности монтажа и обычно составляет 20-30% от стоимости солнечных батарей.

Как видите, стоимость системы «под ключ» зависит от многих параметров, поэтому такую информацию мы рассчитываем конкретно для каждого объекта.

Для справки — примерные стоимости на некоторые комплектующие:

  1. фотоэлектрические модули — от 0.5 до 1 USD за пиковый Вт
  2. АБ — около 2 USD за 1 А*ч емкости батареи 12 В
  3. инвертор — в зависимости от производителя, качества и функций цена колеблется от 0,15 до 1,5 USD за ватт номинальной мощности
  4. контроллер заряда — от 10 USD

Новым типом солнечной электростанции является соединенная с сетью безаккумуляторная система. Такие системы — самые распространенные в развитых странах. Стоимость системы, работающей параллельно с сетью состоит из стоимости солнечных модулей (см. выше) и специального сетевого фотоэлектрического инвертора (стоимость за ватт — около 0,1-0,5 USD).

Если Вы рассчитали солнечную электростанцию с пиковой мощностью фотоэлектрических модулей, например, 1 кВт, и Вы ожидаете, что то Вы на выходе солнечной батареи получите энергию в 1 кВт в течение светового дня, то Вы ошибаетесь.

На самом деле энергии (и мощности) будет меньше.

Номинальная мощность фотоэлектрических модулей, указанная на модуле, соответствует интенсивности солнечного излучения 1000 Вт на квадратный метр и температуре окружающего воздуха 25С. Это стандартные условия измерения параметров фотоэлектрических элементов и модулей, принятые во всем мире.

Реально же в яркий солнечный день в умеренных широтах интенсивность будет в пределах 600-850 Вт/м2. Соответственно, прямо пропорционально уменьшается вырабатываемый солнечной батареей ток. Напряжение также снижается, но незначительно.

Второй, не менее важный момент — при повышении температуры, эффективность фотоэлектрических элементов снижается. Типовые характеристики зависимости параметров фотоэлектрические элементов от их температуры Вы можете посмотреть в разделе нашего сайте по солнечным батареям.

Еще один момент — пиковая мощность фотоэлектрического модуля указывается для точки максимальной мощности. Для 12-ти вольтового модули при 1000 Вт/м2 точка максимальной мощности соответствует 17 В. При реальных условиях (яркое солнце) эта точка смещается примерно до 15 В. Напряжение же в Вашей системе может быть от 12 до 14,5 В, в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи.

Добавьте сюда потери при заряде-разряде АБ и потери в инверторе и соединительных проводах постоянного тока (на стороне переменного тока при напряжении 220 В потерями можно пренебречь).

Таким образом, реальная мощность солнечной станции будет примерно на 20-30% меньше ее пиковой мощности. Это нужно учитывать при расчете солнечной электрической системы.

Предположим, у вас есть фотоэлектрический модуль на 12В, контроллер заряда и аккумулятор, который вы хотите разряжать максимум на 50%, даже если будут 3 пасмурных дня подряд.

Мы рекомендуем рассчитывать солнечную батарею так, чтобы она производила около 130% от требуемого суточного потребления. При расчетах нужно брать данные производителя при стандартных тестовых условиях (1000 Вт/м2 и 25°С). Большую часть времени СБ будет работать при температуре 40 и более градусов, и это приведет к снижению выработки на 15-25% в период с весны по осень.

В реальных условиях обычно хозяева системы стараются снижать потребление во время длительной облачной и пасмурной погоды и после нескольких пасмурных дней подряд, для того чтобы дать зарядиться разряженным аккумуляторам.

Если ваша система не позволяет снижать потребление в эти периоды, необходимо увеличить мощность солнечных модулей и емкость аккумуляторов из расчета на 150% от суточного потребления. Более того, на практике почти все автономные системы имеют в своем составе резервный жидкотопливный генератор, который изредка может включаться для заряда АБ зимой и в периоды продолжительной пасмурной погоды.

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Наши специалисты помогут вам правильно рассчитать систему и оптимально выбрать оборудования в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии и режимов потребления.

Солнечная энергетика

Фотоэлектричество

Фотоэлектрические системы

(Архангельская область). И 2 вопрос — сколько будет стоить система резервного электроснабжения частного дома с потреблением 12 кВт в сутки.

По поводу целесообразности и стоимости солнечных батарей на нашем сайте есть несколько статей. Например, 

По стоимости системы резервного электроснабжения — вы, наверное, имели ввиду 12 кВт*ч/сутки? Примерную стоимость вы можете оценить по прочтению статей, перечисленных выше. Для того, чтобы точно посчитать стоимость системы электроснабжения для вас, нужно заполнить Форму заявки на расчет «Подберите мне оборудование!«. Расчет бесплатный!

 

и какие последствия могут быть при использовании в сетях постоянного тока выключателей для переменного?

Ответ: Автоматы для постоянного тока имеют конструктивные отличия для предотвращения возникновения электродугового разряда между контактами автомата при их размыкании. Это и бОльшее расстояние между контактами, и более оптимизированные дугогасительные камеры и, даже магнитики, которые оттягивают дугу на себя.

Устройство автоматического выключателя
Устройство автоматического выключателя

Главное отличие переменного тока от постоянного — переход напряжения через 0 дважды за период, позволяющее гасить дугу гораздо проще и эффективнее.

Автоматы для переменного тока можно использовать в цепях постоянного, как выключатели, но не как автоматические выключатели для защиты цепей от перегрузки по току. Производители выключателей переменного тока обычно указывают, что они могут работать в цепях постоянного тока до 80 вольт, но этот параметр нужно уточнять в спецификациях автомата. Если использовать предназначенный для переменного тока выключатель/автомат для коммутации цепи постоянного тока, нужно брать номинал выключателя по току с запасом в 1,5-2 раза. Ну и стараться не коммутировать цепь, когда в ней течет ток.

При защите цепей постоянного тока рекомендуется использовать автоматические выключатели постоянного тока, особенно в цепях с индуктивными нагрузками (трансформаторы, электромоторы и т.д.).

Автомат постоянного тока без полярности
Автомат постоянного тока CBI без полярности

Также, следует различать автоматические выключатели постоянного тока по допустимой полярности. Есть «автоматы» с полярностью, ее нельзя нарушать, иначе автомат выходит из строя и это не является гарантийным случаем. Например, такие автоматы ETIMAT  или CBI серии Q. Такие автоматы можно применять для коммутации цепей  с солнечными батареями, в которых ток течет только в одном направлении — от СБ к контроллеру или инвертору.

Также, такой автомат можно устанавливать между аккумулятором и инвертором (без зарядного устройства), т.к. в такой цепи ток течет тоже только в одну сторону — от аккумулятора к инвертору.

Есть автоматы постоянного тока без полярности, они обычно дороже «полярных» автоматов. Эти выключатели можно устанавливать между аккумуляторной батареей и ББПББП может работать и как зарядное устройство, и как инвертор. Поэтому ток между ББП и АБ течет в разных направлениях. В нашем ассортименте двунаправленные (неполярные) автоматы — это CBI серии D, Outback Power и Schneider Electriс (Xantrex). 

Нагрузка: имеется газовый энергозависимый котел 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия — скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи, либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100 Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно, сеть — это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

  1. Установкой стабилизатора
  2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться с питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
  3. Комбинацией п.1 и п.2
  4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Стабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Сколько примерно это будет стоить? И какую энергию ориентировочно он вырабатывает в сутки?

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований, выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Стоимость фотоэлектрической солнечной станции равна примерно 8-10 долларов за 1 Вт пиковой мощности. Эта стоимость обычно включает стоимость самой солнечной батареи, аккумуляторной батареи и инвертора. Таким образом, солнечная станция мощностью 2 кВт будет стоить около 20000 долларов США.

Стоимость монтажа составляет около 20% от стоимости оборудования.

Для примерной оценки размеров и выработки энергии фотоэлектрической электростанцией, можно ориентироваться на следующие цифры.

  1. 1 кВт солнечных батарей занимает около 10 м2 и вырабатывает летом около 5 кВт*ч электроэнергии. В другие сезоны года выработка будет снижаться пропорционально приходу солнечной радиации. Зимой это значение для умеренной полосы будет в среднем в 5-6 раз меньше, чем летом.
  2. Для увеличения выработки зимой нужно изменять угол наклона солнечных батарей, тогда разница между летней и зимней выработкой может уменьшится до 3-4 кратной.
  3. Стоимость 1 кВт солнечных батарей составляет около 100-140 тысяч рублей (в ценах на начало 2012 года)
  4. Стоимость аккумуляторов и инвертора составляют в общей стоимости системы около 30-40%.

Для надежного электроснабжения необходимо резервирование другим источником энергии (ветроустановка и/или жидкотопливный генератор). В противном случае, вам нужно увеличивать мощность солнечных батарей и емкость аккумуляторов кратно требуемому количеству пасмурных дней подряд. В большинстве случаев гораздо дешевле купить и содержать дополнительный резервный генератор, чем увеличивать мощность солнечной системы.

Площадь кровли (выполнено из оцинкованного профлиста) примерно 2 200кв.м (36х63) если да, то его приблизительная стоимость?

Технически все возможно. Вот только решение ваше будет неизвестно какое.

1 м2 дает 100 Вт и примерно 0,5 кВт*ч в сутки.Стоит 1 м2 солнечных батарей примерно 14-18 тысяч рублей. Нагрузка на крышу — около 15 кг/м2.
Стоимость соединенных с сетью (grid-tie) инверторов 0,7-1 Евро за ватт установленной мощности.

СБ выбирается по требуемому количеству электроэнергии, или по доступной площади крыши. Соединенные с сетью инверторы — по максимальной мощности солнечных батарей.

Этих данных достаточно, чтобы сделать приблизительные расчеты.

Вопрос: в периоды больших значений плотности солнечного излучения (в районе полудня) напряжение холостого хода принимает значение около 18В. Правильно ли я понимаю, что модуль в это время отключен контроллером и работает в холостом режиме, т.е. потребители (приборы) не получают вырабатываемую электроэнергию???

Если вы внимательно читали инструкцию к контроллеру, то должны были заметить что без аккумулятора система не работает.

Холостой ход СБ может быть и 21 В (см. данные на модуле).

Однако, подключенная параллельно АБ играет роль буфера. При этом рабочая точка модуля сдвигается в область напряжений АБ.

Только когда напряжение на АККУМУЛЯТОРЕ достигнет 14.5В, модуль начинает постепенно отключаться (в вашем контроллере заложена широтно-импульсная модуляция тока заряда на завершающей стадии заряда), и зеленый светодиод начинает сначала медленно, а потом быстро мигать.

Если одновременно идет отбор мощности потребителями, напряжение на АБ не может быть таким высоким, поэтому нагрузка питается как от СБ, так и от АБ.

При высокой частоте отключения СБ при работе ШИМ контроллера, среднее напряжение на входе контроллера действительно может быть выше, чем на аккумуляторе. Это нормально. Главное, чтобы контроллер обеспечивал максимальное напряжение на аккумуляторе не более 14.5-15В (в зависимости от температуры аккумулятора и его типа).

Если у вас контроллер с ЖК-экраном, и вы смотрите через него напряжение на солнечном модуле (не вольтметром), то он может показывать или напряжение холостого хода модуля, или среднее напряжение на модуле в режиме ШИМ регулирования. Попробуйте померить вольтметром напряжение на входе контроллера и сравнить его с показанием контроллера.

В видеокамерах обычно применяются никель-кадмиевые или никель-металгидридные аккумуляторы с напряжением 7,2 В и емкостью до 2,6 А/ч.
Для заряда таких АБ необходима фотоэлектрическая батарея мощностью 5-13 Вт (зависит от емкости АБ и времени заряда). Также, нужен контроллер заряда, отключающий солнечную батарею от аккумулятора при достижении 8,5 В.
Номинальное напряжение СБ может быть 12 В, но лучше 9 В. Обычно, фотоэлектрические батареи имеют рабочее напряжение 12 В, что при заряде АБ при напряжении около 8 В немного снижает КПД солнечной батареи.
Для заряда таких аккумуляторов требуется специальное зарядное устройство, которые будет преобразовывать 12-20 В от солнечного модуля в требуемое напряжение на аккумуляторе. Мы такие зарядные устройства не продаем, но вы можете использовать автомобильные адаптеры для ваших аккумуляторов — наверняка они есть как аксессуары для вашей камеры.

В нашем ассортименте есть модули с двусторонней чувствительностью. Такие модули могут вырабатывать энергию при освещении как с передней, так и с тыльной стороны. Мощность, вырабатываемая с тыльной стороны, бывает ниже в 2 раза, но реально бывают разбросы. Обычно, мощность такого модуля в паспорте обозначают через двойную цифру — например, 180/90, 90/50, 180/150 и т.п. При этом первая цифра означает пиковую мощность фронтальной стороны, вторая — задней стороны. Эти цифры получены при стандартных условиях измерения (освещении модулей светом интенсивностью 1000 Вт/м2, при температуре модуля 25С).

Естественно, в реальных условиях невозможно осветить модуль с обеих сторон одинаково. Поэтому, невозможно получить от модуля мощность, равную сумме мощностей фронтальной и тыльной сторон. И, конечно, мощность тыльной стороны никогда не считается в стоимости модуля и не увеличивает его цену, эта особенность идет бесплатным бонусом.

Реально добавку к выработке модуля от тыльной стороны можно получить за счет использования отраженного света. Если сзади модуля есть светлые поверхности, на которые падает свет (например, снег, светлый песок, светлая крыша и т.п.), то отраженный свет будет попадать на заднюю поверхности и увеличивать выработку энергии таким модулем. В реальных условиях добавка к выработке может достигать 15% (эта цифра получена на фотоэлектрической станции при отражении от светлого песка). Конечно, добавка энергии будет меньше, если отраженного света немного.

Часто задают вопрос, будет ли добавка, если положить такие модули на светлую наклонную крышу. Ответ — практически нет, т.к. на крышу за модулем свет может попасть только через щели между солнечными элементами. Другое дело, если модули стоят на плоской светлой крыше на специальных монтажных конструкциях и от крыши свет может попадать на заднюю поверхность — тогда прибавка может быть 10-15%.

От воды отражение тоже может быть, но оценить его величину и, соответственно, добавку к выработке модуля, очень сложно.

Планирую его заряжать 1 фотоэлектрическим модулем 120 ватт (в перспективе поставлю еще один ФЭМ) и приобрести ветрогенератор на 500 ватт. Достаточно ли мне будет 1-го аккумулятора на 200 А*ч?

Все зависит от вашего потребления энергии, а не от аккумулятора. В типичном случае 120 Вт достаточно летом в солнечную погоду для питания освещения, радио и небольшого телевизора на даче или другом удаленном от централизованных электросетей объекте. Если добавите то, что собираетесь — то будет достаточно и для питания небольшого дачного дома, — хотя, конечно, все зависит от ресурса ветра в вашем месте установки ветрогенератора.

Но повторяю, в вашем «уравнении» не хватает еще одного неизвестного (потребления энергии), поэтому дать точный ответ на ваш вопрос невозможно.
Если у вас выработка энергии модулем будет всегда больше потребления, то вы сможете заряжать ваш аккумулятор полностью практически всегда.

При подборе солнечной батареи для аккумулятора можно руководствоваться простым правилом — на каждый ампер-час емкости 12В аккумулятора должно приходиться 0,7-1,5 ватт мощности солнечного модуля. Если у вас будет еще другой источник энергии — ветрогенератор, например,- то необходимую мощность солнечных модулей можно уменьшить.

В любом случае, рекомендую обратиться к нам за правильным расчетом и подбором оптимального состава оборудования для вашей автономной или резервной энергосистемы.

К сожалению, погружные насосы на постоянный ток в России не продаются. (если кто знает, дайте ссылку)

Вашего модуля 30 Вт, скорее всего, не хватит на полноценную работу глубинного насоса. Хотя, это конечно зависит от напора и расхода.

Система будет состоять из солнечной батареи, аккумулятора, контроллера заряда, инвертора и собственно погружного насоса. В последнее время появились специальные солнечные инверторы для насосов, которые могут работать без аккумуляторов (в этом случае и контроллер заряда не нужен).

Не рекомендуется использовать мембранные насосы типа Малыш или Ручеек. У них КПД в режиме работы от инвертора очень низкий. Например, у насоса «Малыш» паспортная мощность 250-280 Вт, а потребляет он от инвертора почти 800 Вт. Разница — это реактивная мощность, которая при работе от сети возвращается в сеть. А при работе от аккумуляторов через инвертор — не может возвратиться обратно в аккумуляторы.

Поэтому мы рекомендуем более дорогие импортные погружные насосы с электродвигателями в качестве привода насосов. Затраты на насос с лихвой окупятся уменьшением необходимой мощности СБ, инвертора и емкости АБ.

Под заказ мы привозим солнечные насосные системы, содержащие солнечные батареи, специальные погружные насосы и блок управления. Делайте запросы по электронной почте (см. адрес внизу каждой страницы нашего сайта).

От модуля 30Вт будет работать только небольшой насос с напором до 3-7м и небольшим расходом. Мы такие обычно используем в качестве циркуляционных в солнечных системах горячего водоснабжения.

И возможно ли это?

Вопрос поставлен некорректно.

Для расчета системы электроснабжения необходимо знать суточные и месячные графики энергопотребления. Также нужно знать максимальную мощность нагрузки (не путать с суммой установленных мощностей всех потребителей!).

На основе этих данных определяется состав и примерно рассчитываются параметры системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии.

Для такой мощности, как вы указали, система скорее всего будет гибридная.

Для справки — с одного м2 фотоэлектрических модулей в полдень солнечного ясного дня можно получить около 120-150 Вт. Стоимость одного пикового ватта фотоэлектрических модулей — от 1 у.е. По этим данным вы можете посчитать площадь и стоимость солнечной батареи.

Также система обязательно должна включать в себя аккумуляторные батареи и силовую электронику. В среднем это еще плюс 2-5 у.е. за ватт установленной мощности.

Стоимость монтажа может составлять от 10 до 25% от стоимости оборудования.

Сколько будет стоить покупка, установка и обслуживание оборудования солнечных батарей для следующей нагрузки: имеется газовый энергозависимый котел, 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия- скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи; либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно — сеть это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

1. Установкой стабилизатора
2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться от питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
3. Комбинацией п.1 и п.2
4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Cтабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Хочу экономить деньги и иметь собственную электростанцию

Ваше желание иметь собственную экологически чистую электростанцию похвально. Технически то, чего вы хотите, вполне реализуемо.

Для этого вам понадобятся солнечные батареи, аккумуляторы, контроллер заряда для СБ, блок бесперебойного питания (инвертор с зарядным устройством) и резервный генератор на бензине или дизельном топливе.

Однако, с экономической точки зрения отключаться от сети нецелесообразно. Даже несмотря на отсутствие у вас симпатии к местным энергосетям, вы вряд ли решитесь отказаться от их услуг, когда посчитаете стоимость автономной системы и стоимость получаемой электроэнергии. Только кажется на первый взгляд, что солнечные батареи будут вырабатывать в ближайшие 30 лет бесплатную энергию. В автономной системе нужно будет регулярно, раз в 5-8 лет, менять аккумуляторы — что делает их дорогостоящей частью системы.

С учетом капитальных вложений и эксплуатационных затрат, в настоящее время стоимость электроэнергии от солнечной электростанции будет превышать стоимость кВт*ч от централизованных электросетей в 2-5 раз. Согласны ли вы платить дороже для получения независимости?

Мы бы рекомендовали вам не отключаться от сетей, а уменьшить потребление от сети за счет солнечных батарей. Для этого вам понадобятся солнечные батареи и сетевые фотоэлектрические инверторы. Стоимость электроэнергии от такой системы почти равна стоимости электроэнергии от сетей. А в будущем, с учетом повышения цен на электроэнергию, вы однозначно будете экономить деньги, ведь срок службы вашей системы — не менее 30 лет.

Есть некоторые нюансы при установке такой системы. Без оформления разрешения в местных сетях нужно следить за тем, чтобы генерация от солнечных батарей не превышала ваше потребление. Иначе вы будете снабжать электроэнергией ваших соседей, а деньги за это будут получать электросети.

Прошу вас дать примерный расчет по оборудованию пятиэтажного офисного здания солнечными батареями объемом потребления в дневное время суток 10-15 кВт, а в ночное время 1-3 кВт.Стоимость самого оборудования и работы по установке?

В вашем случае нужно ставить соединенную с сетью фотоэлектрическую систему мощностью 10-15 кВт. 1 кВт занимает площадь около 8 м2. У вас есть такая площадь крыши, ориентированная на юг?

Стоимость оборудования по текущим ценам (2017 г.) составляет около 2.5 долларов за пиковый ватт системы. Стоимость установки и пусконаладки — около 20% от стоимости оборудования, зависит от сложности монтажа.

Для любой сетевой системы нужно получать разрешение от местных энергосетей, или гарантировать, что ваше потребление в любой момент времени будет более или равно выработке солнечных батарей.

В ночное время солнечные батареи энергию не вырабатывают, поэтому ночью рекомендуем питаться от сети. Тем более, что обычно ночью тариф в несколько раз меньше, чем днем.

мощностью 5 или 9 квт, если можно, пожалуйста обьясните как это сделать, и сколько будет стоить вся система?

Теоретически можно. Практически нет.

Во-первых, электричество от фотоэлектрических батарей стоит дорого. Для того, чтобы питать котел мощностью 5 кВт круглые сутки, Вам нужно 120 кВтч в сутки электроэнергии. Учитывая, что в среднем летом на 1 кв. м поверхности приходит 4-5 кВтч солнечной энергии, а также принимая КПД системы около 8% (с учетом всех потерь), получим, что Вам нужно будет около 300 м2 солнечных батарей. Учитывая, что 1 кв.м СБ дает около 100 Вт пиковой мощности при цене 3,5-4 у.е. за пиковый Ватт, такая батарея будет стоить более 100000 у.е. Добавьте еще сюда стоимость АБ и других элементов системы.

Во-вторых, приведенные расчеты верны для лета. А зимой приход солнечной радиации в 3-5 раз меньше. Да и солнечных дней в нашей полосе не так уж и много. Так что считайте сами, какое поле фотоэлектрических модулей Вам нужно будет для электродного котла мощностью 5 кВт.

Поэтому фотоэлектрические модули используются ТОЛЬКО для получения электричества в труднодоступных местах с приходом солнечной радиации в среднем от 3,5 кВтч в сутки.

Для получения тепла используются солнечные коллекторы, в которых солнце нагревает теплоноситель (воду или антифриз), а затем это тепло используется для предварительного нагрева теплоносителя в системе отопления. В этом случае Вы можете использовать как электродные котлы, так и котлы на газе или жидком топливе. При этом, чем больше солнечных дней зимой, тем больше экономия электроэнергии или топлива. Такие системы окупаются за сравнительно короткий срок (от одного года).

Очень часто недобросовестные или неквалифицированные продавцы предлагают купить 1 модуль RZMP-220 (или другой подобный с 60 солнечными элементами в модуле) и простой ШИМ контроллер для заряда 24В аккумулятора. При этом, они ссылаются на то, что напряжение в рабочей точке, указанное в характеристиках модуля, равно 28-29В, а максимальное — 37В, что якобы достаточно для заряда 24В аккумуляторов.

Однако, на самом деле этого напряжения недостаточно. Модули RZMP-220 предназначены для работы в высоковольтных системах. В них применено 60 солнечных элементов вместо необходимых для 24В модуля 72 элементов. Снижение количества элементов до 60 позволило улучшить технологичность изготовления модуля и его цену. Заниженное напряжение модуля не имеет особого значения при работе с сетевыми фотоэлектрическими инверторами или MPPT контроллерами, но при использовании для заряда аккумуляторов есть определенные особенности.

Как известно, стандартное напряжение фотоэлектрических модулей учитывает потери напряжения при нагреве модуля, при снижении уровня солнечной освещенности, а также потери в проводах. Поэтому, напряжение рабочей точки для стандартного 24В модуля равно 34В. Это позволяет гарантированно обеспечить необходимые для АБ 29-29,5В при работе в реальных условиях эксплуатации, когда падение напряжения может составлять 3-5В.

На выходе же модуля RZMP-220 в тех же условиях будет около 24-25В, что явно недостаточно для полного заряда 24В аккумулятора.

Таким образом, получается, что экономия на модуле и контроллере приводит к скорой потере аккумулятора, который обычно стоит гораздо больше, чем вы сэкономили на дешевом модуле и ШИМ контроллере.

Один модуль RZMP-220 можно применять только для заряда 12В аккумуляторных батарей, при этом необходим MPPT контроллер на ток не менее 20А. Если же у вас система 24В, то для заряда АБ вам необходим модуль со стандартным напряжением 24В с 72 солнечными элементами. Контроллер может быть как ШИМ, так и MPPT.

Примерный расчет таков — на 1 м2 в полдень приходит максимум 1000 Вт солнечной энергии. КПД станции равен около 10% (15% СБ, 85% инвертор, 10-20% на все остальные потери).

Поэтому необходимая площадь модулей для 50 кВт будет около 500 м2. Стомость ФЭС (включая все составляющие) — около 10 USD за ватт пиковый (т.е. около 0,5 млн. долларов США).

Стоимость солнечной электростанции можно снизить и за счет введения в систему жидкотопливного генератора. В этом случае можно уменьшить до минимума мощность солнечной батареи, а недостающую энергию получать от генератора. Часть энергии будет обеспечиваться солнечной станцией, а покрытие пиковой нагрузки и резервное электроснабжения — за счет дизельной электростанции.

Если есть ветер, то можно также предусмотреть ветроустановку.

Оптимальный выбор оборудования для мощной фотоэлектрической станции могут сделать только специалисты. Обращайтесь к нам по емайл или через специальную форму Заявки на расчет системы электроснабжения

На даче будут работать одновременно 25 ламп, 2 холодильника, 1 утюг, телевизор, 3 кондиционера, магнитофон и музыкальный центр. На даче сети нет и ее подведение невозможно.

Создание такой системы возможно, но она будет мощностью далеко не 0,5 кВт. По грубому подсчету, перечисленная Вами нагрузка тянет примерно на

  • лампы 25*15Вт ( люминесцентная лампа) = 375 Вт
  • 2 холодильника — потребление около 2,5 кВтч/сутки, максимальная мощность двигателя — около 900 Вт * 2 = 1800 Вт
  • 3 кондиционера — принимаем кондиционер мощностью 3 кВт для охлаждения помещения площадью до 30 м2. в зависимости от типа, пусковая мощность кондиционеров доходит до 3-4 кВт, постоянно потребляется около 800 Вт.
  • магнитофон и муз центр — тоже зависит от мощности, в среднем — 500 Вт.
  • утюг — 1-2 кВт

Получается, что Вам нужен будет инвертор мощностью не менее 7 кВт, возможны перегрузки до 3 раз.

Для проектирования системы нужно знать, сколько по времени будут работать эти потребители энергии.

Вы можете примерно рассчитать фотоэлектрическую систему на нашем сайте, используя форму расчета на http://www.solarhome.ru/photovoltaic/pv_calc.htm

Описание порядка расчетов — на http://www.solarhome.ru/pv/pvsizing.htm

То есть при потреблении сетью дома, но при нехватке, подключение к общей сети, или надо разделять по группам? И насколько надежное оборудование, ведь переключения могут происходить довольно часто?

Если вы хотите питать от солнечных батарей ВСЮ нагрузку в доме, то для того, чтобы исключить передачу в общую сеть (до счетчика), нужно ставить ББП сразу после счетчика. Контроллеры СБ или сетевые инверторы подключаются после этого ББП. ББП будет запрещать (или разрешать) передачу излишков энергии в сеть, а также снижать потребление от сети, если СБ могут полностью или частично питать нагрузку. Наше оборудование не отключается полностью от сети при наличии солнечной энергии (хотя такой режим тоже возможен при использовании оборудования Xtender), а уменьшает потребление от сети. Поэтому переключений как таковых нет, все регулируется электроникой.

При такой схеме вам нужно иметь ББП мощностью, обеспечивающей весь дом.

Если вы можете разделить нагрузку на важную и не важную (которая может не работать при перебоях в сети), то можно уменьшить требования к ББП и прочему оборудованию. Но в этом случае, если вы запрещаете передачу излишков энергии в сеть, ваши излишки энергии, не потребленные «важной» нагрузкой, будут сначала направляться на заряд АБ, а потом теряться.

Дополнительная информация здесь
Солнечная поддержка сети
Соединенные с сетью сиcтемы
Методы построения систем

Краткий ответ: нет.

Подробный ответ.
Для точного ответа на ваш вопрос нужно знать не количество этажей, а потребление энергии в вашем доме.
Самый главный вопрос — для чего вы хотите использовать солнечные батареи? Если хотите сэкономить на расходах на электроэнергию — это у вас не получится. Экономить можно только на горячем водоснабжении от солнечных коллекторов (но и в этом случае нужно знать что является альтернативным источником энергии).

1. Электроснабжение. Теоретически возможно, практически очень дорого. В лучшем случае можно использовать солнечные батареи, работающие параллельно с сетью — тогда, учитывая рост цен на электроэнергию, вы сможете окупить стоимость солнечных батарей и оборудования в обозримом будущем (лет за 10 при существующих ценах на электроэнергию)

2. Горячая вода — вполне возможно и экономически выгодно. Следует учитывать, что солнечные коллекторы будут основным источником летом и дополнительным зимой.

3. Отопление. Эффективность зависит от региона использования. Если это Восточная Сибирь и Дальний Восток России, где зимой приход солнечной радиации больше, чем летом — то вполне возможно обеспечить заметную часть тепловой энергии от вакуумных солнечных коллекторов. Если это европейская часть России — эффективность будет гораздо ниже. В любом случае, обязательно нужно иметь основной источник тепла. который будет обеспечивать отопление ночью и в периоды не солнечной погоды. Только солнечными коллекторами обеспечить даже поддержание температуры на уровне 0С невозможно.

Солнечная фотоэлектрическая система для автономного дома состоит из:

  1. солнечной батареи (фотоэлектрических модулей) необходимой мощности, смонтированных на крыше или специальной конструкции
  2. аккумуляторной батареи необходимой емкости (зависит от потребляемой энергии и требуемого времени автономной работы без подзарядки)
  3. контроллера заряда-разряда АБ (может быть совмещен с инвертором или ББП)
  4. блока бесперебойного питания (ББП) или инвертора
  5. резервного источника электропитания (бензо- или дизельэлектрического генератора)
  6. зарядного устройства для подзаряда АБ от жидкотопливного генератора (может быть встроено в ББП)
  7. необходимого коммутационного, индикаторного оборудования и соединительных кабелей и системы заземления

Стоимость монтажа зависит от расположения объекта и сложности работ. Стоимость монтажа оборудования, кроме солнечных батарей, обычно составляет около 15-20% от стоимости оборудования. Стоимость монтажа и коммутации солнечных батарей зависит от сложности монтажа и обычно составляет 20-30% от стоимости солнечных батарей.

Как видите, стоимость системы «под ключ» зависит от многих параметров, поэтому такую информацию мы рассчитываем конкретно для каждого объекта.

Для справки — примерные стоимости на некоторые комплектующие:

  1. фотоэлектрические модули — от 0.5 до 1 USD за пиковый Вт
  2. АБ — около 2 USD за 1 А*ч емкости батареи 12 В
  3. инвертор — в зависимости от производителя, качества и функций цена колеблется от 0,15 до 1,5 USD за ватт номинальной мощности
  4. контроллер заряда — от 10 USD

Новым типом солнечной электростанции является соединенная с сетью безаккумуляторная система. Такие системы — самые распространенные в развитых странах. Стоимость системы, работающей параллельно с сетью состоит из стоимости солнечных модулей (см. выше) и специального сетевого фотоэлектрического инвертора (стоимость за ватт — около 0,1-0,5 USD).

Если Вы рассчитали солнечную электростанцию с пиковой мощностью фотоэлектрических модулей, например, 1 кВт, и Вы ожидаете, что то Вы на выходе солнечной батареи получите энергию в 1 кВт в течение светового дня, то Вы ошибаетесь.

На самом деле энергии (и мощности) будет меньше.

Номинальная мощность фотоэлектрических модулей, указанная на модуле, соответствует интенсивности солнечного излучения 1000 Вт на квадратный метр и температуре окружающего воздуха 25С. Это стандартные условия измерения параметров фотоэлектрических элементов и модулей, принятые во всем мире.

Реально же в яркий солнечный день в умеренных широтах интенсивность будет в пределах 600-850 Вт/м2. Соответственно, прямо пропорционально уменьшается вырабатываемый солнечной батареей ток. Напряжение также снижается, но незначительно.

Второй, не менее важный момент — при повышении температуры, эффективность фотоэлектрических элементов снижается. Типовые характеристики зависимости параметров фотоэлектрические элементов от их температуры Вы можете посмотреть в разделе нашего сайте по солнечным батареям.

Еще один момент — пиковая мощность фотоэлектрического модуля указывается для точки максимальной мощности. Для 12-ти вольтового модули при 1000 Вт/м2 точка максимальной мощности соответствует 17 В. При реальных условиях (яркое солнце) эта точка смещается примерно до 15 В. Напряжение же в Вашей системе может быть от 12 до 14,5 В, в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи.

Добавьте сюда потери при заряде-разряде АБ и потери в инверторе и соединительных проводах постоянного тока (на стороне переменного тока при напряжении 220 В потерями можно пренебречь).

Таким образом, реальная мощность солнечной станции будет примерно на 20-30% меньше ее пиковой мощности. Это нужно учитывать при расчете солнечной электрической системы.

Предположим, у вас есть фотоэлектрический модуль на 12В, контроллер заряда и аккумулятор, который вы хотите разряжать максимум на 50%, даже если будут 3 пасмурных дня подряд.

Мы рекомендуем рассчитывать солнечную батарею так, чтобы она производила около 130% от требуемого суточного потребления. При расчетах нужно брать данные производителя при стандартных тестовых условиях (1000 Вт/м2 и 25°С). Большую часть времени СБ будет работать при температуре 40 и более градусов, и это приведет к снижению выработки на 15-25% в период с весны по осень.

В реальных условиях обычно хозяева системы стараются снижать потребление во время длительной облачной и пасмурной погоды и после нескольких пасмурных дней подряд, для того чтобы дать зарядиться разряженным аккумуляторам.

Если ваша система не позволяет снижать потребление в эти периоды, необходимо увеличить мощность солнечных модулей и емкость аккумуляторов из расчета на 150% от суточного потребления. Более того, на практике почти все автономные системы имеют в своем составе резервный жидкотопливный генератор, который изредка может включаться для заряда АБ зимой и в периоды продолжительной пасмурной погоды.

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Наши специалисты помогут вам правильно рассчитать систему и оптимально выбрать оборудования в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии и режимов потребления.

Автономное и резервное электроснабжение

Фотоэлектрические системы

(Архангельская область). И 2 вопрос — сколько будет стоить система резервного электроснабжения частного дома с потреблением 12 кВт в сутки.

По поводу целесообразности и стоимости солнечных батарей на нашем сайте есть несколько статей. Например, 

По стоимости системы резервного электроснабжения — вы, наверное, имели ввиду 12 кВт*ч/сутки? Примерную стоимость вы можете оценить по прочтению статей, перечисленных выше. Для того, чтобы точно посчитать стоимость системы электроснабжения для вас, нужно заполнить Форму заявки на расчет «Подберите мне оборудование!«. Расчет бесплатный!

 

и какие последствия могут быть при использовании в сетях постоянного тока выключателей для переменного?

Ответ: Автоматы для постоянного тока имеют конструктивные отличия для предотвращения возникновения электродугового разряда между контактами автомата при их размыкании. Это и бОльшее расстояние между контактами, и более оптимизированные дугогасительные камеры и, даже магнитики, которые оттягивают дугу на себя.

Устройство автоматического выключателя
Устройство автоматического выключателя

Главное отличие переменного тока от постоянного — переход напряжения через 0 дважды за период, позволяющее гасить дугу гораздо проще и эффективнее.

Автоматы для переменного тока можно использовать в цепях постоянного, как выключатели, но не как автоматические выключатели для защиты цепей от перегрузки по току. Производители выключателей переменного тока обычно указывают, что они могут работать в цепях постоянного тока до 80 вольт, но этот параметр нужно уточнять в спецификациях автомата. Если использовать предназначенный для переменного тока выключатель/автомат для коммутации цепи постоянного тока, нужно брать номинал выключателя по току с запасом в 1,5-2 раза. Ну и стараться не коммутировать цепь, когда в ней течет ток.

При защите цепей постоянного тока рекомендуется использовать автоматические выключатели постоянного тока, особенно в цепях с индуктивными нагрузками (трансформаторы, электромоторы и т.д.).

Автомат постоянного тока без полярности
Автомат постоянного тока CBI без полярности

Также, следует различать автоматические выключатели постоянного тока по допустимой полярности. Есть «автоматы» с полярностью, ее нельзя нарушать, иначе автомат выходит из строя и это не является гарантийным случаем. Например, такие автоматы ETIMAT  или CBI серии Q. Такие автоматы можно применять для коммутации цепей  с солнечными батареями, в которых ток течет только в одном направлении — от СБ к контроллеру или инвертору.

Также, такой автомат можно устанавливать между аккумулятором и инвертором (без зарядного устройства), т.к. в такой цепи ток течет тоже только в одну сторону — от аккумулятора к инвертору.

Есть автоматы постоянного тока без полярности, они обычно дороже «полярных» автоматов. Эти выключатели можно устанавливать между аккумуляторной батареей и ББПББП может работать и как зарядное устройство, и как инвертор. Поэтому ток между ББП и АБ течет в разных направлениях. В нашем ассортименте двунаправленные (неполярные) автоматы — это CBI серии D, Outback Power и Schneider Electriс (Xantrex). 

Нагрузка: имеется газовый энергозависимый котел 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия — скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи, либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100 Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно, сеть — это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

  1. Установкой стабилизатора
  2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться с питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
  3. Комбинацией п.1 и п.2
  4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Стабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Сколько примерно это будет стоить? И какую энергию ориентировочно он вырабатывает в сутки?

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований, выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Стоимость фотоэлектрической солнечной станции равна примерно 8-10 долларов за 1 Вт пиковой мощности. Эта стоимость обычно включает стоимость самой солнечной батареи, аккумуляторной батареи и инвертора. Таким образом, солнечная станция мощностью 2 кВт будет стоить около 20000 долларов США.

Стоимость монтажа составляет около 20% от стоимости оборудования.

Для примерной оценки размеров и выработки энергии фотоэлектрической электростанцией, можно ориентироваться на следующие цифры.

  1. 1 кВт солнечных батарей занимает около 10 м2 и вырабатывает летом около 5 кВт*ч электроэнергии. В другие сезоны года выработка будет снижаться пропорционально приходу солнечной радиации. Зимой это значение для умеренной полосы будет в среднем в 5-6 раз меньше, чем летом.
  2. Для увеличения выработки зимой нужно изменять угол наклона солнечных батарей, тогда разница между летней и зимней выработкой может уменьшится до 3-4 кратной.
  3. Стоимость 1 кВт солнечных батарей составляет около 100-140 тысяч рублей (в ценах на начало 2012 года)
  4. Стоимость аккумуляторов и инвертора составляют в общей стоимости системы около 30-40%.

Для надежного электроснабжения необходимо резервирование другим источником энергии (ветроустановка и/или жидкотопливный генератор). В противном случае, вам нужно увеличивать мощность солнечных батарей и емкость аккумуляторов кратно требуемому количеству пасмурных дней подряд. В большинстве случаев гораздо дешевле купить и содержать дополнительный резервный генератор, чем увеличивать мощность солнечной системы.

Площадь кровли (выполнено из оцинкованного профлиста) примерно 2 200кв.м (36х63) если да, то его приблизительная стоимость?

Технически все возможно. Вот только решение ваше будет неизвестно какое.

1 м2 дает 100 Вт и примерно 0,5 кВт*ч в сутки.Стоит 1 м2 солнечных батарей примерно 14-18 тысяч рублей. Нагрузка на крышу — около 15 кг/м2.
Стоимость соединенных с сетью (grid-tie) инверторов 0,7-1 Евро за ватт установленной мощности.

СБ выбирается по требуемому количеству электроэнергии, или по доступной площади крыши. Соединенные с сетью инверторы — по максимальной мощности солнечных батарей.

Этих данных достаточно, чтобы сделать приблизительные расчеты.

Вопрос: в периоды больших значений плотности солнечного излучения (в районе полудня) напряжение холостого хода принимает значение около 18В. Правильно ли я понимаю, что модуль в это время отключен контроллером и работает в холостом режиме, т.е. потребители (приборы) не получают вырабатываемую электроэнергию???

Если вы внимательно читали инструкцию к контроллеру, то должны были заметить что без аккумулятора система не работает.

Холостой ход СБ может быть и 21 В (см. данные на модуле).

Однако, подключенная параллельно АБ играет роль буфера. При этом рабочая точка модуля сдвигается в область напряжений АБ.

Только когда напряжение на АККУМУЛЯТОРЕ достигнет 14.5В, модуль начинает постепенно отключаться (в вашем контроллере заложена широтно-импульсная модуляция тока заряда на завершающей стадии заряда), и зеленый светодиод начинает сначала медленно, а потом быстро мигать.

Если одновременно идет отбор мощности потребителями, напряжение на АБ не может быть таким высоким, поэтому нагрузка питается как от СБ, так и от АБ.

При высокой частоте отключения СБ при работе ШИМ контроллера, среднее напряжение на входе контроллера действительно может быть выше, чем на аккумуляторе. Это нормально. Главное, чтобы контроллер обеспечивал максимальное напряжение на аккумуляторе не более 14.5-15В (в зависимости от температуры аккумулятора и его типа).

Если у вас контроллер с ЖК-экраном, и вы смотрите через него напряжение на солнечном модуле (не вольтметром), то он может показывать или напряжение холостого хода модуля, или среднее напряжение на модуле в режиме ШИМ регулирования. Попробуйте померить вольтметром напряжение на входе контроллера и сравнить его с показанием контроллера.

В видеокамерах обычно применяются никель-кадмиевые или никель-металгидридные аккумуляторы с напряжением 7,2 В и емкостью до 2,6 А/ч.
Для заряда таких АБ необходима фотоэлектрическая батарея мощностью 5-13 Вт (зависит от емкости АБ и времени заряда). Также, нужен контроллер заряда, отключающий солнечную батарею от аккумулятора при достижении 8,5 В.
Номинальное напряжение СБ может быть 12 В, но лучше 9 В. Обычно, фотоэлектрические батареи имеют рабочее напряжение 12 В, что при заряде АБ при напряжении около 8 В немного снижает КПД солнечной батареи.
Для заряда таких аккумуляторов требуется специальное зарядное устройство, которые будет преобразовывать 12-20 В от солнечного модуля в требуемое напряжение на аккумуляторе. Мы такие зарядные устройства не продаем, но вы можете использовать автомобильные адаптеры для ваших аккумуляторов — наверняка они есть как аксессуары для вашей камеры.

В нашем ассортименте есть модули с двусторонней чувствительностью. Такие модули могут вырабатывать энергию при освещении как с передней, так и с тыльной стороны. Мощность, вырабатываемая с тыльной стороны, бывает ниже в 2 раза, но реально бывают разбросы. Обычно, мощность такого модуля в паспорте обозначают через двойную цифру — например, 180/90, 90/50, 180/150 и т.п. При этом первая цифра означает пиковую мощность фронтальной стороны, вторая — задней стороны. Эти цифры получены при стандартных условиях измерения (освещении модулей светом интенсивностью 1000 Вт/м2, при температуре модуля 25С).

Естественно, в реальных условиях невозможно осветить модуль с обеих сторон одинаково. Поэтому, невозможно получить от модуля мощность, равную сумме мощностей фронтальной и тыльной сторон. И, конечно, мощность тыльной стороны никогда не считается в стоимости модуля и не увеличивает его цену, эта особенность идет бесплатным бонусом.

Реально добавку к выработке модуля от тыльной стороны можно получить за счет использования отраженного света. Если сзади модуля есть светлые поверхности, на которые падает свет (например, снег, светлый песок, светлая крыша и т.п.), то отраженный свет будет попадать на заднюю поверхности и увеличивать выработку энергии таким модулем. В реальных условиях добавка к выработке может достигать 15% (эта цифра получена на фотоэлектрической станции при отражении от светлого песка). Конечно, добавка энергии будет меньше, если отраженного света немного.

Часто задают вопрос, будет ли добавка, если положить такие модули на светлую наклонную крышу. Ответ — практически нет, т.к. на крышу за модулем свет может попасть только через щели между солнечными элементами. Другое дело, если модули стоят на плоской светлой крыше на специальных монтажных конструкциях и от крыши свет может попадать на заднюю поверхность — тогда прибавка может быть 10-15%.

От воды отражение тоже может быть, но оценить его величину и, соответственно, добавку к выработке модуля, очень сложно.

Планирую его заряжать 1 фотоэлектрическим модулем 120 ватт (в перспективе поставлю еще один ФЭМ) и приобрести ветрогенератор на 500 ватт. Достаточно ли мне будет 1-го аккумулятора на 200 А*ч?

Все зависит от вашего потребления энергии, а не от аккумулятора. В типичном случае 120 Вт достаточно летом в солнечную погоду для питания освещения, радио и небольшого телевизора на даче или другом удаленном от централизованных электросетей объекте. Если добавите то, что собираетесь — то будет достаточно и для питания небольшого дачного дома, — хотя, конечно, все зависит от ресурса ветра в вашем месте установки ветрогенератора.

Но повторяю, в вашем «уравнении» не хватает еще одного неизвестного (потребления энергии), поэтому дать точный ответ на ваш вопрос невозможно.
Если у вас выработка энергии модулем будет всегда больше потребления, то вы сможете заряжать ваш аккумулятор полностью практически всегда.

При подборе солнечной батареи для аккумулятора можно руководствоваться простым правилом — на каждый ампер-час емкости 12В аккумулятора должно приходиться 0,7-1,5 ватт мощности солнечного модуля. Если у вас будет еще другой источник энергии — ветрогенератор, например,- то необходимую мощность солнечных модулей можно уменьшить.

В любом случае, рекомендую обратиться к нам за правильным расчетом и подбором оптимального состава оборудования для вашей автономной или резервной энергосистемы.

К сожалению, погружные насосы на постоянный ток в России не продаются. (если кто знает, дайте ссылку)

Вашего модуля 30 Вт, скорее всего, не хватит на полноценную работу глубинного насоса. Хотя, это конечно зависит от напора и расхода.

Система будет состоять из солнечной батареи, аккумулятора, контроллера заряда, инвертора и собственно погружного насоса. В последнее время появились специальные солнечные инверторы для насосов, которые могут работать без аккумуляторов (в этом случае и контроллер заряда не нужен).

Не рекомендуется использовать мембранные насосы типа Малыш или Ручеек. У них КПД в режиме работы от инвертора очень низкий. Например, у насоса «Малыш» паспортная мощность 250-280 Вт, а потребляет он от инвертора почти 800 Вт. Разница — это реактивная мощность, которая при работе от сети возвращается в сеть. А при работе от аккумуляторов через инвертор — не может возвратиться обратно в аккумуляторы.

Поэтому мы рекомендуем более дорогие импортные погружные насосы с электродвигателями в качестве привода насосов. Затраты на насос с лихвой окупятся уменьшением необходимой мощности СБ, инвертора и емкости АБ.

Под заказ мы привозим солнечные насосные системы, содержащие солнечные батареи, специальные погружные насосы и блок управления. Делайте запросы по электронной почте (см. адрес внизу каждой страницы нашего сайта).

От модуля 30Вт будет работать только небольшой насос с напором до 3-7м и небольшим расходом. Мы такие обычно используем в качестве циркуляционных в солнечных системах горячего водоснабжения.

И возможно ли это?

Вопрос поставлен некорректно.

Для расчета системы электроснабжения необходимо знать суточные и месячные графики энергопотребления. Также нужно знать максимальную мощность нагрузки (не путать с суммой установленных мощностей всех потребителей!).

На основе этих данных определяется состав и примерно рассчитываются параметры системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии.

Для такой мощности, как вы указали, система скорее всего будет гибридная.

Для справки — с одного м2 фотоэлектрических модулей в полдень солнечного ясного дня можно получить около 120-150 Вт. Стоимость одного пикового ватта фотоэлектрических модулей — от 1 у.е. По этим данным вы можете посчитать площадь и стоимость солнечной батареи.

Также система обязательно должна включать в себя аккумуляторные батареи и силовую электронику. В среднем это еще плюс 2-5 у.е. за ватт установленной мощности.

Стоимость монтажа может составлять от 10 до 25% от стоимости оборудования.

Сколько будет стоить покупка, установка и обслуживание оборудования солнечных батарей для следующей нагрузки: имеется газовый энергозависимый котел, 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия- скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи; либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно — сеть это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

1. Установкой стабилизатора
2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться от питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
3. Комбинацией п.1 и п.2
4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Cтабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Хочу экономить деньги и иметь собственную электростанцию

Ваше желание иметь собственную экологически чистую электростанцию похвально. Технически то, чего вы хотите, вполне реализуемо.

Для этого вам понадобятся солнечные батареи, аккумуляторы, контроллер заряда для СБ, блок бесперебойного питания (инвертор с зарядным устройством) и резервный генератор на бензине или дизельном топливе.

Однако, с экономической точки зрения отключаться от сети нецелесообразно. Даже несмотря на отсутствие у вас симпатии к местным энергосетям, вы вряд ли решитесь отказаться от их услуг, когда посчитаете стоимость автономной системы и стоимость получаемой электроэнергии. Только кажется на первый взгляд, что солнечные батареи будут вырабатывать в ближайшие 30 лет бесплатную энергию. В автономной системе нужно будет регулярно, раз в 5-8 лет, менять аккумуляторы — что делает их дорогостоящей частью системы.

С учетом капитальных вложений и эксплуатационных затрат, в настоящее время стоимость электроэнергии от солнечной электростанции будет превышать стоимость кВт*ч от централизованных электросетей в 2-5 раз. Согласны ли вы платить дороже для получения независимости?

Мы бы рекомендовали вам не отключаться от сетей, а уменьшить потребление от сети за счет солнечных батарей. Для этого вам понадобятся солнечные батареи и сетевые фотоэлектрические инверторы. Стоимость электроэнергии от такой системы почти равна стоимости электроэнергии от сетей. А в будущем, с учетом повышения цен на электроэнергию, вы однозначно будете экономить деньги, ведь срок службы вашей системы — не менее 30 лет.

Есть некоторые нюансы при установке такой системы. Без оформления разрешения в местных сетях нужно следить за тем, чтобы генерация от солнечных батарей не превышала ваше потребление. Иначе вы будете снабжать электроэнергией ваших соседей, а деньги за это будут получать электросети.

Прошу вас дать примерный расчет по оборудованию пятиэтажного офисного здания солнечными батареями объемом потребления в дневное время суток 10-15 кВт, а в ночное время 1-3 кВт.Стоимость самого оборудования и работы по установке?

В вашем случае нужно ставить соединенную с сетью фотоэлектрическую систему мощностью 10-15 кВт. 1 кВт занимает площадь около 8 м2. У вас есть такая площадь крыши, ориентированная на юг?

Стоимость оборудования по текущим ценам (2017 г.) составляет около 2.5 долларов за пиковый ватт системы. Стоимость установки и пусконаладки — около 20% от стоимости оборудования, зависит от сложности монтажа.

Для любой сетевой системы нужно получать разрешение от местных энергосетей, или гарантировать, что ваше потребление в любой момент времени будет более или равно выработке солнечных батарей.

В ночное время солнечные батареи энергию не вырабатывают, поэтому ночью рекомендуем питаться от сети. Тем более, что обычно ночью тариф в несколько раз меньше, чем днем.

мощностью 5 или 9 квт, если можно, пожалуйста обьясните как это сделать, и сколько будет стоить вся система?

Теоретически можно. Практически нет.

Во-первых, электричество от фотоэлектрических батарей стоит дорого. Для того, чтобы питать котел мощностью 5 кВт круглые сутки, Вам нужно 120 кВтч в сутки электроэнергии. Учитывая, что в среднем летом на 1 кв. м поверхности приходит 4-5 кВтч солнечной энергии, а также принимая КПД системы около 8% (с учетом всех потерь), получим, что Вам нужно будет около 300 м2 солнечных батарей. Учитывая, что 1 кв.м СБ дает около 100 Вт пиковой мощности при цене 3,5-4 у.е. за пиковый Ватт, такая батарея будет стоить более 100000 у.е. Добавьте еще сюда стоимость АБ и других элементов системы.

Во-вторых, приведенные расчеты верны для лета. А зимой приход солнечной радиации в 3-5 раз меньше. Да и солнечных дней в нашей полосе не так уж и много. Так что считайте сами, какое поле фотоэлектрических модулей Вам нужно будет для электродного котла мощностью 5 кВт.

Поэтому фотоэлектрические модули используются ТОЛЬКО для получения электричества в труднодоступных местах с приходом солнечной радиации в среднем от 3,5 кВтч в сутки.

Для получения тепла используются солнечные коллекторы, в которых солнце нагревает теплоноситель (воду или антифриз), а затем это тепло используется для предварительного нагрева теплоносителя в системе отопления. В этом случае Вы можете использовать как электродные котлы, так и котлы на газе или жидком топливе. При этом, чем больше солнечных дней зимой, тем больше экономия электроэнергии или топлива. Такие системы окупаются за сравнительно короткий срок (от одного года).

Очень часто недобросовестные или неквалифицированные продавцы предлагают купить 1 модуль RZMP-220 (или другой подобный с 60 солнечными элементами в модуле) и простой ШИМ контроллер для заряда 24В аккумулятора. При этом, они ссылаются на то, что напряжение в рабочей точке, указанное в характеристиках модуля, равно 28-29В, а максимальное — 37В, что якобы достаточно для заряда 24В аккумуляторов.

Однако, на самом деле этого напряжения недостаточно. Модули RZMP-220 предназначены для работы в высоковольтных системах. В них применено 60 солнечных элементов вместо необходимых для 24В модуля 72 элементов. Снижение количества элементов до 60 позволило улучшить технологичность изготовления модуля и его цену. Заниженное напряжение модуля не имеет особого значения при работе с сетевыми фотоэлектрическими инверторами или MPPT контроллерами, но при использовании для заряда аккумуляторов есть определенные особенности.

Как известно, стандартное напряжение фотоэлектрических модулей учитывает потери напряжения при нагреве модуля, при снижении уровня солнечной освещенности, а также потери в проводах. Поэтому, напряжение рабочей точки для стандартного 24В модуля равно 34В. Это позволяет гарантированно обеспечить необходимые для АБ 29-29,5В при работе в реальных условиях эксплуатации, когда падение напряжения может составлять 3-5В.

На выходе же модуля RZMP-220 в тех же условиях будет около 24-25В, что явно недостаточно для полного заряда 24В аккумулятора.

Таким образом, получается, что экономия на модуле и контроллере приводит к скорой потере аккумулятора, который обычно стоит гораздо больше, чем вы сэкономили на дешевом модуле и ШИМ контроллере.

Один модуль RZMP-220 можно применять только для заряда 12В аккумуляторных батарей, при этом необходим MPPT контроллер на ток не менее 20А. Если же у вас система 24В, то для заряда АБ вам необходим модуль со стандартным напряжением 24В с 72 солнечными элементами. Контроллер может быть как ШИМ, так и MPPT.

Примерный расчет таков — на 1 м2 в полдень приходит максимум 1000 Вт солнечной энергии. КПД станции равен около 10% (15% СБ, 85% инвертор, 10-20% на все остальные потери).

Поэтому необходимая площадь модулей для 50 кВт будет около 500 м2. Стомость ФЭС (включая все составляющие) — около 10 USD за ватт пиковый (т.е. около 0,5 млн. долларов США).

Стоимость солнечной электростанции можно снизить и за счет введения в систему жидкотопливного генератора. В этом случае можно уменьшить до минимума мощность солнечной батареи, а недостающую энергию получать от генератора. Часть энергии будет обеспечиваться солнечной станцией, а покрытие пиковой нагрузки и резервное электроснабжения — за счет дизельной электростанции.

Если есть ветер, то можно также предусмотреть ветроустановку.

Оптимальный выбор оборудования для мощной фотоэлектрической станции могут сделать только специалисты. Обращайтесь к нам по емайл или через специальную форму Заявки на расчет системы электроснабжения

На даче будут работать одновременно 25 ламп, 2 холодильника, 1 утюг, телевизор, 3 кондиционера, магнитофон и музыкальный центр. На даче сети нет и ее подведение невозможно.

Создание такой системы возможно, но она будет мощностью далеко не 0,5 кВт. По грубому подсчету, перечисленная Вами нагрузка тянет примерно на

  • лампы 25*15Вт ( люминесцентная лампа) = 375 Вт
  • 2 холодильника — потребление около 2,5 кВтч/сутки, максимальная мощность двигателя — около 900 Вт * 2 = 1800 Вт
  • 3 кондиционера — принимаем кондиционер мощностью 3 кВт для охлаждения помещения площадью до 30 м2. в зависимости от типа, пусковая мощность кондиционеров доходит до 3-4 кВт, постоянно потребляется около 800 Вт.
  • магнитофон и муз центр — тоже зависит от мощности, в среднем — 500 Вт.
  • утюг — 1-2 кВт

Получается, что Вам нужен будет инвертор мощностью не менее 7 кВт, возможны перегрузки до 3 раз.

Для проектирования системы нужно знать, сколько по времени будут работать эти потребители энергии.

Вы можете примерно рассчитать фотоэлектрическую систему на нашем сайте, используя форму расчета на http://www.solarhome.ru/photovoltaic/pv_calc.htm

Описание порядка расчетов — на http://www.solarhome.ru/pv/pvsizing.htm

То есть при потреблении сетью дома, но при нехватке, подключение к общей сети, или надо разделять по группам? И насколько надежное оборудование, ведь переключения могут происходить довольно часто?

Если вы хотите питать от солнечных батарей ВСЮ нагрузку в доме, то для того, чтобы исключить передачу в общую сеть (до счетчика), нужно ставить ББП сразу после счетчика. Контроллеры СБ или сетевые инверторы подключаются после этого ББП. ББП будет запрещать (или разрешать) передачу излишков энергии в сеть, а также снижать потребление от сети, если СБ могут полностью или частично питать нагрузку. Наше оборудование не отключается полностью от сети при наличии солнечной энергии (хотя такой режим тоже возможен при использовании оборудования Xtender), а уменьшает потребление от сети. Поэтому переключений как таковых нет, все регулируется электроникой.

При такой схеме вам нужно иметь ББП мощностью, обеспечивающей весь дом.

Если вы можете разделить нагрузку на важную и не важную (которая может не работать при перебоях в сети), то можно уменьшить требования к ББП и прочему оборудованию. Но в этом случае, если вы запрещаете передачу излишков энергии в сеть, ваши излишки энергии, не потребленные «важной» нагрузкой, будут сначала направляться на заряд АБ, а потом теряться.

Дополнительная информация здесь
Солнечная поддержка сети
Соединенные с сетью сиcтемы
Методы построения систем

Краткий ответ: нет.

Подробный ответ.
Для точного ответа на ваш вопрос нужно знать не количество этажей, а потребление энергии в вашем доме.
Самый главный вопрос — для чего вы хотите использовать солнечные батареи? Если хотите сэкономить на расходах на электроэнергию — это у вас не получится. Экономить можно только на горячем водоснабжении от солнечных коллекторов (но и в этом случае нужно знать что является альтернативным источником энергии).

1. Электроснабжение. Теоретически возможно, практически очень дорого. В лучшем случае можно использовать солнечные батареи, работающие параллельно с сетью — тогда, учитывая рост цен на электроэнергию, вы сможете окупить стоимость солнечных батарей и оборудования в обозримом будущем (лет за 10 при существующих ценах на электроэнергию)

2. Горячая вода — вполне возможно и экономически выгодно. Следует учитывать, что солнечные коллекторы будут основным источником летом и дополнительным зимой.

3. Отопление. Эффективность зависит от региона использования. Если это Восточная Сибирь и Дальний Восток России, где зимой приход солнечной радиации больше, чем летом — то вполне возможно обеспечить заметную часть тепловой энергии от вакуумных солнечных коллекторов. Если это европейская часть России — эффективность будет гораздо ниже. В любом случае, обязательно нужно иметь основной источник тепла. который будет обеспечивать отопление ночью и в периоды не солнечной погоды. Только солнечными коллекторами обеспечить даже поддержание температуры на уровне 0С невозможно.

Солнечная фотоэлектрическая система для автономного дома состоит из:

  1. солнечной батареи (фотоэлектрических модулей) необходимой мощности, смонтированных на крыше или специальной конструкции
  2. аккумуляторной батареи необходимой емкости (зависит от потребляемой энергии и требуемого времени автономной работы без подзарядки)
  3. контроллера заряда-разряда АБ (может быть совмещен с инвертором или ББП)
  4. блока бесперебойного питания (ББП) или инвертора
  5. резервного источника электропитания (бензо- или дизельэлектрического генератора)
  6. зарядного устройства для подзаряда АБ от жидкотопливного генератора (может быть встроено в ББП)
  7. необходимого коммутационного, индикаторного оборудования и соединительных кабелей и системы заземления

Стоимость монтажа зависит от расположения объекта и сложности работ. Стоимость монтажа оборудования, кроме солнечных батарей, обычно составляет около 15-20% от стоимости оборудования. Стоимость монтажа и коммутации солнечных батарей зависит от сложности монтажа и обычно составляет 20-30% от стоимости солнечных батарей.

Как видите, стоимость системы «под ключ» зависит от многих параметров, поэтому такую информацию мы рассчитываем конкретно для каждого объекта.

Для справки — примерные стоимости на некоторые комплектующие:

  1. фотоэлектрические модули — от 0.5 до 1 USD за пиковый Вт
  2. АБ — около 2 USD за 1 А*ч емкости батареи 12 В
  3. инвертор — в зависимости от производителя, качества и функций цена колеблется от 0,15 до 1,5 USD за ватт номинальной мощности
  4. контроллер заряда — от 10 USD

Новым типом солнечной электростанции является соединенная с сетью безаккумуляторная система. Такие системы — самые распространенные в развитых странах. Стоимость системы, работающей параллельно с сетью состоит из стоимости солнечных модулей (см. выше) и специального сетевого фотоэлектрического инвертора (стоимость за ватт — около 0,1-0,5 USD).

Если Вы рассчитали солнечную электростанцию с пиковой мощностью фотоэлектрических модулей, например, 1 кВт, и Вы ожидаете, что то Вы на выходе солнечной батареи получите энергию в 1 кВт в течение светового дня, то Вы ошибаетесь.

На самом деле энергии (и мощности) будет меньше.

Номинальная мощность фотоэлектрических модулей, указанная на модуле, соответствует интенсивности солнечного излучения 1000 Вт на квадратный метр и температуре окружающего воздуха 25С. Это стандартные условия измерения параметров фотоэлектрических элементов и модулей, принятые во всем мире.

Реально же в яркий солнечный день в умеренных широтах интенсивность будет в пределах 600-850 Вт/м2. Соответственно, прямо пропорционально уменьшается вырабатываемый солнечной батареей ток. Напряжение также снижается, но незначительно.

Второй, не менее важный момент — при повышении температуры, эффективность фотоэлектрических элементов снижается. Типовые характеристики зависимости параметров фотоэлектрические элементов от их температуры Вы можете посмотреть в разделе нашего сайте по солнечным батареям.

Еще один момент — пиковая мощность фотоэлектрического модуля указывается для точки максимальной мощности. Для 12-ти вольтового модули при 1000 Вт/м2 точка максимальной мощности соответствует 17 В. При реальных условиях (яркое солнце) эта точка смещается примерно до 15 В. Напряжение же в Вашей системе может быть от 12 до 14,5 В, в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи.

Добавьте сюда потери при заряде-разряде АБ и потери в инверторе и соединительных проводах постоянного тока (на стороне переменного тока при напряжении 220 В потерями можно пренебречь).

Таким образом, реальная мощность солнечной станции будет примерно на 20-30% меньше ее пиковой мощности. Это нужно учитывать при расчете солнечной электрической системы.

Предположим, у вас есть фотоэлектрический модуль на 12В, контроллер заряда и аккумулятор, который вы хотите разряжать максимум на 50%, даже если будут 3 пасмурных дня подряд.

Мы рекомендуем рассчитывать солнечную батарею так, чтобы она производила около 130% от требуемого суточного потребления. При расчетах нужно брать данные производителя при стандартных тестовых условиях (1000 Вт/м2 и 25°С). Большую часть времени СБ будет работать при температуре 40 и более градусов, и это приведет к снижению выработки на 15-25% в период с весны по осень.

В реальных условиях обычно хозяева системы стараются снижать потребление во время длительной облачной и пасмурной погоды и после нескольких пасмурных дней подряд, для того чтобы дать зарядиться разряженным аккумуляторам.

Если ваша система не позволяет снижать потребление в эти периоды, необходимо увеличить мощность солнечных модулей и емкость аккумуляторов из расчета на 150% от суточного потребления. Более того, на практике почти все автономные системы имеют в своем составе резервный жидкотопливный генератор, который изредка может включаться для заряда АБ зимой и в периоды продолжительной пасмурной погоды.

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Наши специалисты помогут вам правильно рассчитать систему и оптимально выбрать оборудования в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии и режимов потребления.

Ветроэнергетика

Фотоэлектрические системы

(Архангельская область). И 2 вопрос — сколько будет стоить система резервного электроснабжения частного дома с потреблением 12 кВт в сутки.

По поводу целесообразности и стоимости солнечных батарей на нашем сайте есть несколько статей. Например, 

По стоимости системы резервного электроснабжения — вы, наверное, имели ввиду 12 кВт*ч/сутки? Примерную стоимость вы можете оценить по прочтению статей, перечисленных выше. Для того, чтобы точно посчитать стоимость системы электроснабжения для вас, нужно заполнить Форму заявки на расчет «Подберите мне оборудование!«. Расчет бесплатный!

 

и какие последствия могут быть при использовании в сетях постоянного тока выключателей для переменного?

Ответ: Автоматы для постоянного тока имеют конструктивные отличия для предотвращения возникновения электродугового разряда между контактами автомата при их размыкании. Это и бОльшее расстояние между контактами, и более оптимизированные дугогасительные камеры и, даже магнитики, которые оттягивают дугу на себя.

Устройство автоматического выключателя
Устройство автоматического выключателя

Главное отличие переменного тока от постоянного — переход напряжения через 0 дважды за период, позволяющее гасить дугу гораздо проще и эффективнее.

Автоматы для переменного тока можно использовать в цепях постоянного, как выключатели, но не как автоматические выключатели для защиты цепей от перегрузки по току. Производители выключателей переменного тока обычно указывают, что они могут работать в цепях постоянного тока до 80 вольт, но этот параметр нужно уточнять в спецификациях автомата. Если использовать предназначенный для переменного тока выключатель/автомат для коммутации цепи постоянного тока, нужно брать номинал выключателя по току с запасом в 1,5-2 раза. Ну и стараться не коммутировать цепь, когда в ней течет ток.

При защите цепей постоянного тока рекомендуется использовать автоматические выключатели постоянного тока, особенно в цепях с индуктивными нагрузками (трансформаторы, электромоторы и т.д.).

Автомат постоянного тока без полярности
Автомат постоянного тока CBI без полярности

Также, следует различать автоматические выключатели постоянного тока по допустимой полярности. Есть «автоматы» с полярностью, ее нельзя нарушать, иначе автомат выходит из строя и это не является гарантийным случаем. Например, такие автоматы ETIMAT  или CBI серии Q. Такие автоматы можно применять для коммутации цепей  с солнечными батареями, в которых ток течет только в одном направлении — от СБ к контроллеру или инвертору.

Также, такой автомат можно устанавливать между аккумулятором и инвертором (без зарядного устройства), т.к. в такой цепи ток течет тоже только в одну сторону — от аккумулятора к инвертору.

Есть автоматы постоянного тока без полярности, они обычно дороже «полярных» автоматов. Эти выключатели можно устанавливать между аккумуляторной батареей и ББПББП может работать и как зарядное устройство, и как инвертор. Поэтому ток между ББП и АБ течет в разных направлениях. В нашем ассортименте двунаправленные (неполярные) автоматы — это CBI серии D, Outback Power и Schneider Electriс (Xantrex). 

Нагрузка: имеется газовый энергозависимый котел 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия — скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи, либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100 Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно, сеть — это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

  1. Установкой стабилизатора
  2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться с питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
  3. Комбинацией п.1 и п.2
  4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Стабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Сколько примерно это будет стоить? И какую энергию ориентировочно он вырабатывает в сутки?

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований, выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Стоимость фотоэлектрической солнечной станции равна примерно 8-10 долларов за 1 Вт пиковой мощности. Эта стоимость обычно включает стоимость самой солнечной батареи, аккумуляторной батареи и инвертора. Таким образом, солнечная станция мощностью 2 кВт будет стоить около 20000 долларов США.

Стоимость монтажа составляет около 20% от стоимости оборудования.

Для примерной оценки размеров и выработки энергии фотоэлектрической электростанцией, можно ориентироваться на следующие цифры.

  1. 1 кВт солнечных батарей занимает около 10 м2 и вырабатывает летом около 5 кВт*ч электроэнергии. В другие сезоны года выработка будет снижаться пропорционально приходу солнечной радиации. Зимой это значение для умеренной полосы будет в среднем в 5-6 раз меньше, чем летом.
  2. Для увеличения выработки зимой нужно изменять угол наклона солнечных батарей, тогда разница между летней и зимней выработкой может уменьшится до 3-4 кратной.
  3. Стоимость 1 кВт солнечных батарей составляет около 100-140 тысяч рублей (в ценах на начало 2012 года)
  4. Стоимость аккумуляторов и инвертора составляют в общей стоимости системы около 30-40%.

Для надежного электроснабжения необходимо резервирование другим источником энергии (ветроустановка и/или жидкотопливный генератор). В противном случае, вам нужно увеличивать мощность солнечных батарей и емкость аккумуляторов кратно требуемому количеству пасмурных дней подряд. В большинстве случаев гораздо дешевле купить и содержать дополнительный резервный генератор, чем увеличивать мощность солнечной системы.

Площадь кровли (выполнено из оцинкованного профлиста) примерно 2 200кв.м (36х63) если да, то его приблизительная стоимость?

Технически все возможно. Вот только решение ваше будет неизвестно какое.

1 м2 дает 100 Вт и примерно 0,5 кВт*ч в сутки.Стоит 1 м2 солнечных батарей примерно 14-18 тысяч рублей. Нагрузка на крышу — около 15 кг/м2.
Стоимость соединенных с сетью (grid-tie) инверторов 0,7-1 Евро за ватт установленной мощности.

СБ выбирается по требуемому количеству электроэнергии, или по доступной площади крыши. Соединенные с сетью инверторы — по максимальной мощности солнечных батарей.

Этих данных достаточно, чтобы сделать приблизительные расчеты.

Вопрос: в периоды больших значений плотности солнечного излучения (в районе полудня) напряжение холостого хода принимает значение около 18В. Правильно ли я понимаю, что модуль в это время отключен контроллером и работает в холостом режиме, т.е. потребители (приборы) не получают вырабатываемую электроэнергию???

Если вы внимательно читали инструкцию к контроллеру, то должны были заметить что без аккумулятора система не работает.

Холостой ход СБ может быть и 21 В (см. данные на модуле).

Однако, подключенная параллельно АБ играет роль буфера. При этом рабочая точка модуля сдвигается в область напряжений АБ.

Только когда напряжение на АККУМУЛЯТОРЕ достигнет 14.5В, модуль начинает постепенно отключаться (в вашем контроллере заложена широтно-импульсная модуляция тока заряда на завершающей стадии заряда), и зеленый светодиод начинает сначала медленно, а потом быстро мигать.

Если одновременно идет отбор мощности потребителями, напряжение на АБ не может быть таким высоким, поэтому нагрузка питается как от СБ, так и от АБ.

При высокой частоте отключения СБ при работе ШИМ контроллера, среднее напряжение на входе контроллера действительно может быть выше, чем на аккумуляторе. Это нормально. Главное, чтобы контроллер обеспечивал максимальное напряжение на аккумуляторе не более 14.5-15В (в зависимости от температуры аккумулятора и его типа).

Если у вас контроллер с ЖК-экраном, и вы смотрите через него напряжение на солнечном модуле (не вольтметром), то он может показывать или напряжение холостого хода модуля, или среднее напряжение на модуле в режиме ШИМ регулирования. Попробуйте померить вольтметром напряжение на входе контроллера и сравнить его с показанием контроллера.

В видеокамерах обычно применяются никель-кадмиевые или никель-металгидридные аккумуляторы с напряжением 7,2 В и емкостью до 2,6 А/ч.
Для заряда таких АБ необходима фотоэлектрическая батарея мощностью 5-13 Вт (зависит от емкости АБ и времени заряда). Также, нужен контроллер заряда, отключающий солнечную батарею от аккумулятора при достижении 8,5 В.
Номинальное напряжение СБ может быть 12 В, но лучше 9 В. Обычно, фотоэлектрические батареи имеют рабочее напряжение 12 В, что при заряде АБ при напряжении около 8 В немного снижает КПД солнечной батареи.
Для заряда таких аккумуляторов требуется специальное зарядное устройство, которые будет преобразовывать 12-20 В от солнечного модуля в требуемое напряжение на аккумуляторе. Мы такие зарядные устройства не продаем, но вы можете использовать автомобильные адаптеры для ваших аккумуляторов — наверняка они есть как аксессуары для вашей камеры.

В нашем ассортименте есть модули с двусторонней чувствительностью. Такие модули могут вырабатывать энергию при освещении как с передней, так и с тыльной стороны. Мощность, вырабатываемая с тыльной стороны, бывает ниже в 2 раза, но реально бывают разбросы. Обычно, мощность такого модуля в паспорте обозначают через двойную цифру — например, 180/90, 90/50, 180/150 и т.п. При этом первая цифра означает пиковую мощность фронтальной стороны, вторая — задней стороны. Эти цифры получены при стандартных условиях измерения (освещении модулей светом интенсивностью 1000 Вт/м2, при температуре модуля 25С).

Естественно, в реальных условиях невозможно осветить модуль с обеих сторон одинаково. Поэтому, невозможно получить от модуля мощность, равную сумме мощностей фронтальной и тыльной сторон. И, конечно, мощность тыльной стороны никогда не считается в стоимости модуля и не увеличивает его цену, эта особенность идет бесплатным бонусом.

Реально добавку к выработке модуля от тыльной стороны можно получить за счет использования отраженного света. Если сзади модуля есть светлые поверхности, на которые падает свет (например, снег, светлый песок, светлая крыша и т.п.), то отраженный свет будет попадать на заднюю поверхности и увеличивать выработку энергии таким модулем. В реальных условиях добавка к выработке может достигать 15% (эта цифра получена на фотоэлектрической станции при отражении от светлого песка). Конечно, добавка энергии будет меньше, если отраженного света немного.

Часто задают вопрос, будет ли добавка, если положить такие модули на светлую наклонную крышу. Ответ — практически нет, т.к. на крышу за модулем свет может попасть только через щели между солнечными элементами. Другое дело, если модули стоят на плоской светлой крыше на специальных монтажных конструкциях и от крыши свет может попадать на заднюю поверхность — тогда прибавка может быть 10-15%.

От воды отражение тоже может быть, но оценить его величину и, соответственно, добавку к выработке модуля, очень сложно.

Планирую его заряжать 1 фотоэлектрическим модулем 120 ватт (в перспективе поставлю еще один ФЭМ) и приобрести ветрогенератор на 500 ватт. Достаточно ли мне будет 1-го аккумулятора на 200 А*ч?

Все зависит от вашего потребления энергии, а не от аккумулятора. В типичном случае 120 Вт достаточно летом в солнечную погоду для питания освещения, радио и небольшого телевизора на даче или другом удаленном от централизованных электросетей объекте. Если добавите то, что собираетесь — то будет достаточно и для питания небольшого дачного дома, — хотя, конечно, все зависит от ресурса ветра в вашем месте установки ветрогенератора.

Но повторяю, в вашем «уравнении» не хватает еще одного неизвестного (потребления энергии), поэтому дать точный ответ на ваш вопрос невозможно.
Если у вас выработка энергии модулем будет всегда больше потребления, то вы сможете заряжать ваш аккумулятор полностью практически всегда.

При подборе солнечной батареи для аккумулятора можно руководствоваться простым правилом — на каждый ампер-час емкости 12В аккумулятора должно приходиться 0,7-1,5 ватт мощности солнечного модуля. Если у вас будет еще другой источник энергии — ветрогенератор, например,- то необходимую мощность солнечных модулей можно уменьшить.

В любом случае, рекомендую обратиться к нам за правильным расчетом и подбором оптимального состава оборудования для вашей автономной или резервной энергосистемы.

К сожалению, погружные насосы на постоянный ток в России не продаются. (если кто знает, дайте ссылку)

Вашего модуля 30 Вт, скорее всего, не хватит на полноценную работу глубинного насоса. Хотя, это конечно зависит от напора и расхода.

Система будет состоять из солнечной батареи, аккумулятора, контроллера заряда, инвертора и собственно погружного насоса. В последнее время появились специальные солнечные инверторы для насосов, которые могут работать без аккумуляторов (в этом случае и контроллер заряда не нужен).

Не рекомендуется использовать мембранные насосы типа Малыш или Ручеек. У них КПД в режиме работы от инвертора очень низкий. Например, у насоса «Малыш» паспортная мощность 250-280 Вт, а потребляет он от инвертора почти 800 Вт. Разница — это реактивная мощность, которая при работе от сети возвращается в сеть. А при работе от аккумуляторов через инвертор — не может возвратиться обратно в аккумуляторы.

Поэтому мы рекомендуем более дорогие импортные погружные насосы с электродвигателями в качестве привода насосов. Затраты на насос с лихвой окупятся уменьшением необходимой мощности СБ, инвертора и емкости АБ.

Под заказ мы привозим солнечные насосные системы, содержащие солнечные батареи, специальные погружные насосы и блок управления. Делайте запросы по электронной почте (см. адрес внизу каждой страницы нашего сайта).

От модуля 30Вт будет работать только небольшой насос с напором до 3-7м и небольшим расходом. Мы такие обычно используем в качестве циркуляционных в солнечных системах горячего водоснабжения.

И возможно ли это?

Вопрос поставлен некорректно.

Для расчета системы электроснабжения необходимо знать суточные и месячные графики энергопотребления. Также нужно знать максимальную мощность нагрузки (не путать с суммой установленных мощностей всех потребителей!).

На основе этих данных определяется состав и примерно рассчитываются параметры системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии.

Для такой мощности, как вы указали, система скорее всего будет гибридная.

Для справки — с одного м2 фотоэлектрических модулей в полдень солнечного ясного дня можно получить около 120-150 Вт. Стоимость одного пикового ватта фотоэлектрических модулей — от 1 у.е. По этим данным вы можете посчитать площадь и стоимость солнечной батареи.

Также система обязательно должна включать в себя аккумуляторные батареи и силовую электронику. В среднем это еще плюс 2-5 у.е. за ватт установленной мощности.

Стоимость монтажа может составлять от 10 до 25% от стоимости оборудования.

Сколько будет стоить покупка, установка и обслуживание оборудования солнечных батарей для следующей нагрузки: имеется газовый энергозависимый котел, 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия- скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи; либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно — сеть это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

1. Установкой стабилизатора
2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться от питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
3. Комбинацией п.1 и п.2
4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Cтабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Хочу экономить деньги и иметь собственную электростанцию

Ваше желание иметь собственную экологически чистую электростанцию похвально. Технически то, чего вы хотите, вполне реализуемо.

Для этого вам понадобятся солнечные батареи, аккумуляторы, контроллер заряда для СБ, блок бесперебойного питания (инвертор с зарядным устройством) и резервный генератор на бензине или дизельном топливе.

Однако, с экономической точки зрения отключаться от сети нецелесообразно. Даже несмотря на отсутствие у вас симпатии к местным энергосетям, вы вряд ли решитесь отказаться от их услуг, когда посчитаете стоимость автономной системы и стоимость получаемой электроэнергии. Только кажется на первый взгляд, что солнечные батареи будут вырабатывать в ближайшие 30 лет бесплатную энергию. В автономной системе нужно будет регулярно, раз в 5-8 лет, менять аккумуляторы — что делает их дорогостоящей частью системы.

С учетом капитальных вложений и эксплуатационных затрат, в настоящее время стоимость электроэнергии от солнечной электростанции будет превышать стоимость кВт*ч от централизованных электросетей в 2-5 раз. Согласны ли вы платить дороже для получения независимости?

Мы бы рекомендовали вам не отключаться от сетей, а уменьшить потребление от сети за счет солнечных батарей. Для этого вам понадобятся солнечные батареи и сетевые фотоэлектрические инверторы. Стоимость электроэнергии от такой системы почти равна стоимости электроэнергии от сетей. А в будущем, с учетом повышения цен на электроэнергию, вы однозначно будете экономить деньги, ведь срок службы вашей системы — не менее 30 лет.

Есть некоторые нюансы при установке такой системы. Без оформления разрешения в местных сетях нужно следить за тем, чтобы генерация от солнечных батарей не превышала ваше потребление. Иначе вы будете снабжать электроэнергией ваших соседей, а деньги за это будут получать электросети.

Прошу вас дать примерный расчет по оборудованию пятиэтажного офисного здания солнечными батареями объемом потребления в дневное время суток 10-15 кВт, а в ночное время 1-3 кВт.Стоимость самого оборудования и работы по установке?

В вашем случае нужно ставить соединенную с сетью фотоэлектрическую систему мощностью 10-15 кВт. 1 кВт занимает площадь около 8 м2. У вас есть такая площадь крыши, ориентированная на юг?

Стоимость оборудования по текущим ценам (2017 г.) составляет около 2.5 долларов за пиковый ватт системы. Стоимость установки и пусконаладки — около 20% от стоимости оборудования, зависит от сложности монтажа.

Для любой сетевой системы нужно получать разрешение от местных энергосетей, или гарантировать, что ваше потребление в любой момент времени будет более или равно выработке солнечных батарей.

В ночное время солнечные батареи энергию не вырабатывают, поэтому ночью рекомендуем питаться от сети. Тем более, что обычно ночью тариф в несколько раз меньше, чем днем.

мощностью 5 или 9 квт, если можно, пожалуйста обьясните как это сделать, и сколько будет стоить вся система?

Теоретически можно. Практически нет.

Во-первых, электричество от фотоэлектрических батарей стоит дорого. Для того, чтобы питать котел мощностью 5 кВт круглые сутки, Вам нужно 120 кВтч в сутки электроэнергии. Учитывая, что в среднем летом на 1 кв. м поверхности приходит 4-5 кВтч солнечной энергии, а также принимая КПД системы около 8% (с учетом всех потерь), получим, что Вам нужно будет около 300 м2 солнечных батарей. Учитывая, что 1 кв.м СБ дает около 100 Вт пиковой мощности при цене 3,5-4 у.е. за пиковый Ватт, такая батарея будет стоить более 100000 у.е. Добавьте еще сюда стоимость АБ и других элементов системы.

Во-вторых, приведенные расчеты верны для лета. А зимой приход солнечной радиации в 3-5 раз меньше. Да и солнечных дней в нашей полосе не так уж и много. Так что считайте сами, какое поле фотоэлектрических модулей Вам нужно будет для электродного котла мощностью 5 кВт.

Поэтому фотоэлектрические модули используются ТОЛЬКО для получения электричества в труднодоступных местах с приходом солнечной радиации в среднем от 3,5 кВтч в сутки.

Для получения тепла используются солнечные коллекторы, в которых солнце нагревает теплоноситель (воду или антифриз), а затем это тепло используется для предварительного нагрева теплоносителя в системе отопления. В этом случае Вы можете использовать как электродные котлы, так и котлы на газе или жидком топливе. При этом, чем больше солнечных дней зимой, тем больше экономия электроэнергии или топлива. Такие системы окупаются за сравнительно короткий срок (от одного года).

Очень часто недобросовестные или неквалифицированные продавцы предлагают купить 1 модуль RZMP-220 (или другой подобный с 60 солнечными элементами в модуле) и простой ШИМ контроллер для заряда 24В аккумулятора. При этом, они ссылаются на то, что напряжение в рабочей точке, указанное в характеристиках модуля, равно 28-29В, а максимальное — 37В, что якобы достаточно для заряда 24В аккумуляторов.

Однако, на самом деле этого напряжения недостаточно. Модули RZMP-220 предназначены для работы в высоковольтных системах. В них применено 60 солнечных элементов вместо необходимых для 24В модуля 72 элементов. Снижение количества элементов до 60 позволило улучшить технологичность изготовления модуля и его цену. Заниженное напряжение модуля не имеет особого значения при работе с сетевыми фотоэлектрическими инверторами или MPPT контроллерами, но при использовании для заряда аккумуляторов есть определенные особенности.

Как известно, стандартное напряжение фотоэлектрических модулей учитывает потери напряжения при нагреве модуля, при снижении уровня солнечной освещенности, а также потери в проводах. Поэтому, напряжение рабочей точки для стандартного 24В модуля равно 34В. Это позволяет гарантированно обеспечить необходимые для АБ 29-29,5В при работе в реальных условиях эксплуатации, когда падение напряжения может составлять 3-5В.

На выходе же модуля RZMP-220 в тех же условиях будет около 24-25В, что явно недостаточно для полного заряда 24В аккумулятора.

Таким образом, получается, что экономия на модуле и контроллере приводит к скорой потере аккумулятора, который обычно стоит гораздо больше, чем вы сэкономили на дешевом модуле и ШИМ контроллере.

Один модуль RZMP-220 можно применять только для заряда 12В аккумуляторных батарей, при этом необходим MPPT контроллер на ток не менее 20А. Если же у вас система 24В, то для заряда АБ вам необходим модуль со стандартным напряжением 24В с 72 солнечными элементами. Контроллер может быть как ШИМ, так и MPPT.

Примерный расчет таков — на 1 м2 в полдень приходит максимум 1000 Вт солнечной энергии. КПД станции равен около 10% (15% СБ, 85% инвертор, 10-20% на все остальные потери).

Поэтому необходимая площадь модулей для 50 кВт будет около 500 м2. Стомость ФЭС (включая все составляющие) — около 10 USD за ватт пиковый (т.е. около 0,5 млн. долларов США).

Стоимость солнечной электростанции можно снизить и за счет введения в систему жидкотопливного генератора. В этом случае можно уменьшить до минимума мощность солнечной батареи, а недостающую энергию получать от генератора. Часть энергии будет обеспечиваться солнечной станцией, а покрытие пиковой нагрузки и резервное электроснабжения — за счет дизельной электростанции.

Если есть ветер, то можно также предусмотреть ветроустановку.

Оптимальный выбор оборудования для мощной фотоэлектрической станции могут сделать только специалисты. Обращайтесь к нам по емайл или через специальную форму Заявки на расчет системы электроснабжения

На даче будут работать одновременно 25 ламп, 2 холодильника, 1 утюг, телевизор, 3 кондиционера, магнитофон и музыкальный центр. На даче сети нет и ее подведение невозможно.

Создание такой системы возможно, но она будет мощностью далеко не 0,5 кВт. По грубому подсчету, перечисленная Вами нагрузка тянет примерно на

  • лампы 25*15Вт ( люминесцентная лампа) = 375 Вт
  • 2 холодильника — потребление около 2,5 кВтч/сутки, максимальная мощность двигателя — около 900 Вт * 2 = 1800 Вт
  • 3 кондиционера — принимаем кондиционер мощностью 3 кВт для охлаждения помещения площадью до 30 м2. в зависимости от типа, пусковая мощность кондиционеров доходит до 3-4 кВт, постоянно потребляется около 800 Вт.
  • магнитофон и муз центр — тоже зависит от мощности, в среднем — 500 Вт.
  • утюг — 1-2 кВт

Получается, что Вам нужен будет инвертор мощностью не менее 7 кВт, возможны перегрузки до 3 раз.

Для проектирования системы нужно знать, сколько по времени будут работать эти потребители энергии.

Вы можете примерно рассчитать фотоэлектрическую систему на нашем сайте, используя форму расчета на http://www.solarhome.ru/photovoltaic/pv_calc.htm

Описание порядка расчетов — на http://www.solarhome.ru/pv/pvsizing.htm

То есть при потреблении сетью дома, но при нехватке, подключение к общей сети, или надо разделять по группам? И насколько надежное оборудование, ведь переключения могут происходить довольно часто?

Если вы хотите питать от солнечных батарей ВСЮ нагрузку в доме, то для того, чтобы исключить передачу в общую сеть (до счетчика), нужно ставить ББП сразу после счетчика. Контроллеры СБ или сетевые инверторы подключаются после этого ББП. ББП будет запрещать (или разрешать) передачу излишков энергии в сеть, а также снижать потребление от сети, если СБ могут полностью или частично питать нагрузку. Наше оборудование не отключается полностью от сети при наличии солнечной энергии (хотя такой режим тоже возможен при использовании оборудования Xtender), а уменьшает потребление от сети. Поэтому переключений как таковых нет, все регулируется электроникой.

При такой схеме вам нужно иметь ББП мощностью, обеспечивающей весь дом.

Если вы можете разделить нагрузку на важную и не важную (которая может не работать при перебоях в сети), то можно уменьшить требования к ББП и прочему оборудованию. Но в этом случае, если вы запрещаете передачу излишков энергии в сеть, ваши излишки энергии, не потребленные «важной» нагрузкой, будут сначала направляться на заряд АБ, а потом теряться.

Дополнительная информация здесь
Солнечная поддержка сети
Соединенные с сетью сиcтемы
Методы построения систем

Краткий ответ: нет.

Подробный ответ.
Для точного ответа на ваш вопрос нужно знать не количество этажей, а потребление энергии в вашем доме.
Самый главный вопрос — для чего вы хотите использовать солнечные батареи? Если хотите сэкономить на расходах на электроэнергию — это у вас не получится. Экономить можно только на горячем водоснабжении от солнечных коллекторов (но и в этом случае нужно знать что является альтернативным источником энергии).

1. Электроснабжение. Теоретически возможно, практически очень дорого. В лучшем случае можно использовать солнечные батареи, работающие параллельно с сетью — тогда, учитывая рост цен на электроэнергию, вы сможете окупить стоимость солнечных батарей и оборудования в обозримом будущем (лет за 10 при существующих ценах на электроэнергию)

2. Горячая вода — вполне возможно и экономически выгодно. Следует учитывать, что солнечные коллекторы будут основным источником летом и дополнительным зимой.

3. Отопление. Эффективность зависит от региона использования. Если это Восточная Сибирь и Дальний Восток России, где зимой приход солнечной радиации больше, чем летом — то вполне возможно обеспечить заметную часть тепловой энергии от вакуумных солнечных коллекторов. Если это европейская часть России — эффективность будет гораздо ниже. В любом случае, обязательно нужно иметь основной источник тепла. который будет обеспечивать отопление ночью и в периоды не солнечной погоды. Только солнечными коллекторами обеспечить даже поддержание температуры на уровне 0С невозможно.

Солнечная фотоэлектрическая система для автономного дома состоит из:

  1. солнечной батареи (фотоэлектрических модулей) необходимой мощности, смонтированных на крыше или специальной конструкции
  2. аккумуляторной батареи необходимой емкости (зависит от потребляемой энергии и требуемого времени автономной работы без подзарядки)
  3. контроллера заряда-разряда АБ (может быть совмещен с инвертором или ББП)
  4. блока бесперебойного питания (ББП) или инвертора
  5. резервного источника электропитания (бензо- или дизельэлектрического генератора)
  6. зарядного устройства для подзаряда АБ от жидкотопливного генератора (может быть встроено в ББП)
  7. необходимого коммутационного, индикаторного оборудования и соединительных кабелей и системы заземления

Стоимость монтажа зависит от расположения объекта и сложности работ. Стоимость монтажа оборудования, кроме солнечных батарей, обычно составляет около 15-20% от стоимости оборудования. Стоимость монтажа и коммутации солнечных батарей зависит от сложности монтажа и обычно составляет 20-30% от стоимости солнечных батарей.

Как видите, стоимость системы «под ключ» зависит от многих параметров, поэтому такую информацию мы рассчитываем конкретно для каждого объекта.

Для справки — примерные стоимости на некоторые комплектующие:

  1. фотоэлектрические модули — от 0.5 до 1 USD за пиковый Вт
  2. АБ — около 2 USD за 1 А*ч емкости батареи 12 В
  3. инвертор — в зависимости от производителя, качества и функций цена колеблется от 0,15 до 1,5 USD за ватт номинальной мощности
  4. контроллер заряда — от 10 USD

Новым типом солнечной электростанции является соединенная с сетью безаккумуляторная система. Такие системы — самые распространенные в развитых странах. Стоимость системы, работающей параллельно с сетью состоит из стоимости солнечных модулей (см. выше) и специального сетевого фотоэлектрического инвертора (стоимость за ватт — около 0,1-0,5 USD).

Если Вы рассчитали солнечную электростанцию с пиковой мощностью фотоэлектрических модулей, например, 1 кВт, и Вы ожидаете, что то Вы на выходе солнечной батареи получите энергию в 1 кВт в течение светового дня, то Вы ошибаетесь.

На самом деле энергии (и мощности) будет меньше.

Номинальная мощность фотоэлектрических модулей, указанная на модуле, соответствует интенсивности солнечного излучения 1000 Вт на квадратный метр и температуре окружающего воздуха 25С. Это стандартные условия измерения параметров фотоэлектрических элементов и модулей, принятые во всем мире.

Реально же в яркий солнечный день в умеренных широтах интенсивность будет в пределах 600-850 Вт/м2. Соответственно, прямо пропорционально уменьшается вырабатываемый солнечной батареей ток. Напряжение также снижается, но незначительно.

Второй, не менее важный момент — при повышении температуры, эффективность фотоэлектрических элементов снижается. Типовые характеристики зависимости параметров фотоэлектрические элементов от их температуры Вы можете посмотреть в разделе нашего сайте по солнечным батареям.

Еще один момент — пиковая мощность фотоэлектрического модуля указывается для точки максимальной мощности. Для 12-ти вольтового модули при 1000 Вт/м2 точка максимальной мощности соответствует 17 В. При реальных условиях (яркое солнце) эта точка смещается примерно до 15 В. Напряжение же в Вашей системе может быть от 12 до 14,5 В, в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи.

Добавьте сюда потери при заряде-разряде АБ и потери в инверторе и соединительных проводах постоянного тока (на стороне переменного тока при напряжении 220 В потерями можно пренебречь).

Таким образом, реальная мощность солнечной станции будет примерно на 20-30% меньше ее пиковой мощности. Это нужно учитывать при расчете солнечной электрической системы.

Предположим, у вас есть фотоэлектрический модуль на 12В, контроллер заряда и аккумулятор, который вы хотите разряжать максимум на 50%, даже если будут 3 пасмурных дня подряд.

Мы рекомендуем рассчитывать солнечную батарею так, чтобы она производила около 130% от требуемого суточного потребления. При расчетах нужно брать данные производителя при стандартных тестовых условиях (1000 Вт/м2 и 25°С). Большую часть времени СБ будет работать при температуре 40 и более градусов, и это приведет к снижению выработки на 15-25% в период с весны по осень.

В реальных условиях обычно хозяева системы стараются снижать потребление во время длительной облачной и пасмурной погоды и после нескольких пасмурных дней подряд, для того чтобы дать зарядиться разряженным аккумуляторам.

Если ваша система не позволяет снижать потребление в эти периоды, необходимо увеличить мощность солнечных модулей и емкость аккумуляторов из расчета на 150% от суточного потребления. Более того, на практике почти все автономные системы имеют в своем составе резервный жидкотопливный генератор, который изредка может включаться для заряда АБ зимой и в периоды продолжительной пасмурной погоды.

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Наши специалисты помогут вам правильно рассчитать систему и оптимально выбрать оборудования в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии и режимов потребления.

Выбор аккумуляторов

Фотоэлектрические системы

(Архангельская область). И 2 вопрос — сколько будет стоить система резервного электроснабжения частного дома с потреблением 12 кВт в сутки.

По поводу целесообразности и стоимости солнечных батарей на нашем сайте есть несколько статей. Например, 

По стоимости системы резервного электроснабжения — вы, наверное, имели ввиду 12 кВт*ч/сутки? Примерную стоимость вы можете оценить по прочтению статей, перечисленных выше. Для того, чтобы точно посчитать стоимость системы электроснабжения для вас, нужно заполнить Форму заявки на расчет «Подберите мне оборудование!«. Расчет бесплатный!

 

и какие последствия могут быть при использовании в сетях постоянного тока выключателей для переменного?

Ответ: Автоматы для постоянного тока имеют конструктивные отличия для предотвращения возникновения электродугового разряда между контактами автомата при их размыкании. Это и бОльшее расстояние между контактами, и более оптимизированные дугогасительные камеры и, даже магнитики, которые оттягивают дугу на себя.

Устройство автоматического выключателя
Устройство автоматического выключателя

Главное отличие переменного тока от постоянного — переход напряжения через 0 дважды за период, позволяющее гасить дугу гораздо проще и эффективнее.

Автоматы для переменного тока можно использовать в цепях постоянного, как выключатели, но не как автоматические выключатели для защиты цепей от перегрузки по току. Производители выключателей переменного тока обычно указывают, что они могут работать в цепях постоянного тока до 80 вольт, но этот параметр нужно уточнять в спецификациях автомата. Если использовать предназначенный для переменного тока выключатель/автомат для коммутации цепи постоянного тока, нужно брать номинал выключателя по току с запасом в 1,5-2 раза. Ну и стараться не коммутировать цепь, когда в ней течет ток.

При защите цепей постоянного тока рекомендуется использовать автоматические выключатели постоянного тока, особенно в цепях с индуктивными нагрузками (трансформаторы, электромоторы и т.д.).

Автомат постоянного тока без полярности
Автомат постоянного тока CBI без полярности

Также, следует различать автоматические выключатели постоянного тока по допустимой полярности. Есть «автоматы» с полярностью, ее нельзя нарушать, иначе автомат выходит из строя и это не является гарантийным случаем. Например, такие автоматы ETIMAT  или CBI серии Q. Такие автоматы можно применять для коммутации цепей  с солнечными батареями, в которых ток течет только в одном направлении — от СБ к контроллеру или инвертору.

Также, такой автомат можно устанавливать между аккумулятором и инвертором (без зарядного устройства), т.к. в такой цепи ток течет тоже только в одну сторону — от аккумулятора к инвертору.

Есть автоматы постоянного тока без полярности, они обычно дороже «полярных» автоматов. Эти выключатели можно устанавливать между аккумуляторной батареей и ББПББП может работать и как зарядное устройство, и как инвертор. Поэтому ток между ББП и АБ течет в разных направлениях. В нашем ассортименте двунаправленные (неполярные) автоматы — это CBI серии D, Outback Power и Schneider Electriс (Xantrex). 

Нагрузка: имеется газовый энергозависимый котел 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия — скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи, либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100 Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно, сеть — это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

  1. Установкой стабилизатора
  2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться с питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
  3. Комбинацией п.1 и п.2
  4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Стабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Сколько примерно это будет стоить? И какую энергию ориентировочно он вырабатывает в сутки?

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований, выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Стоимость фотоэлектрической солнечной станции равна примерно 8-10 долларов за 1 Вт пиковой мощности. Эта стоимость обычно включает стоимость самой солнечной батареи, аккумуляторной батареи и инвертора. Таким образом, солнечная станция мощностью 2 кВт будет стоить около 20000 долларов США.

Стоимость монтажа составляет около 20% от стоимости оборудования.

Для примерной оценки размеров и выработки энергии фотоэлектрической электростанцией, можно ориентироваться на следующие цифры.

  1. 1 кВт солнечных батарей занимает около 10 м2 и вырабатывает летом около 5 кВт*ч электроэнергии. В другие сезоны года выработка будет снижаться пропорционально приходу солнечной радиации. Зимой это значение для умеренной полосы будет в среднем в 5-6 раз меньше, чем летом.
  2. Для увеличения выработки зимой нужно изменять угол наклона солнечных батарей, тогда разница между летней и зимней выработкой может уменьшится до 3-4 кратной.
  3. Стоимость 1 кВт солнечных батарей составляет около 100-140 тысяч рублей (в ценах на начало 2012 года)
  4. Стоимость аккумуляторов и инвертора составляют в общей стоимости системы около 30-40%.

Для надежного электроснабжения необходимо резервирование другим источником энергии (ветроустановка и/или жидкотопливный генератор). В противном случае, вам нужно увеличивать мощность солнечных батарей и емкость аккумуляторов кратно требуемому количеству пасмурных дней подряд. В большинстве случаев гораздо дешевле купить и содержать дополнительный резервный генератор, чем увеличивать мощность солнечной системы.

Площадь кровли (выполнено из оцинкованного профлиста) примерно 2 200кв.м (36х63) если да, то его приблизительная стоимость?

Технически все возможно. Вот только решение ваше будет неизвестно какое.

1 м2 дает 100 Вт и примерно 0,5 кВт*ч в сутки.Стоит 1 м2 солнечных батарей примерно 14-18 тысяч рублей. Нагрузка на крышу — около 15 кг/м2.
Стоимость соединенных с сетью (grid-tie) инверторов 0,7-1 Евро за ватт установленной мощности.

СБ выбирается по требуемому количеству электроэнергии, или по доступной площади крыши. Соединенные с сетью инверторы — по максимальной мощности солнечных батарей.

Этих данных достаточно, чтобы сделать приблизительные расчеты.

Вопрос: в периоды больших значений плотности солнечного излучения (в районе полудня) напряжение холостого хода принимает значение около 18В. Правильно ли я понимаю, что модуль в это время отключен контроллером и работает в холостом режиме, т.е. потребители (приборы) не получают вырабатываемую электроэнергию???

Если вы внимательно читали инструкцию к контроллеру, то должны были заметить что без аккумулятора система не работает.

Холостой ход СБ может быть и 21 В (см. данные на модуле).

Однако, подключенная параллельно АБ играет роль буфера. При этом рабочая точка модуля сдвигается в область напряжений АБ.

Только когда напряжение на АККУМУЛЯТОРЕ достигнет 14.5В, модуль начинает постепенно отключаться (в вашем контроллере заложена широтно-импульсная модуляция тока заряда на завершающей стадии заряда), и зеленый светодиод начинает сначала медленно, а потом быстро мигать.

Если одновременно идет отбор мощности потребителями, напряжение на АБ не может быть таким высоким, поэтому нагрузка питается как от СБ, так и от АБ.

При высокой частоте отключения СБ при работе ШИМ контроллера, среднее напряжение на входе контроллера действительно может быть выше, чем на аккумуляторе. Это нормально. Главное, чтобы контроллер обеспечивал максимальное напряжение на аккумуляторе не более 14.5-15В (в зависимости от температуры аккумулятора и его типа).

Если у вас контроллер с ЖК-экраном, и вы смотрите через него напряжение на солнечном модуле (не вольтметром), то он может показывать или напряжение холостого хода модуля, или среднее напряжение на модуле в режиме ШИМ регулирования. Попробуйте померить вольтметром напряжение на входе контроллера и сравнить его с показанием контроллера.

В видеокамерах обычно применяются никель-кадмиевые или никель-металгидридные аккумуляторы с напряжением 7,2 В и емкостью до 2,6 А/ч.
Для заряда таких АБ необходима фотоэлектрическая батарея мощностью 5-13 Вт (зависит от емкости АБ и времени заряда). Также, нужен контроллер заряда, отключающий солнечную батарею от аккумулятора при достижении 8,5 В.
Номинальное напряжение СБ может быть 12 В, но лучше 9 В. Обычно, фотоэлектрические батареи имеют рабочее напряжение 12 В, что при заряде АБ при напряжении около 8 В немного снижает КПД солнечной батареи.
Для заряда таких аккумуляторов требуется специальное зарядное устройство, которые будет преобразовывать 12-20 В от солнечного модуля в требуемое напряжение на аккумуляторе. Мы такие зарядные устройства не продаем, но вы можете использовать автомобильные адаптеры для ваших аккумуляторов — наверняка они есть как аксессуары для вашей камеры.

В нашем ассортименте есть модули с двусторонней чувствительностью. Такие модули могут вырабатывать энергию при освещении как с передней, так и с тыльной стороны. Мощность, вырабатываемая с тыльной стороны, бывает ниже в 2 раза, но реально бывают разбросы. Обычно, мощность такого модуля в паспорте обозначают через двойную цифру — например, 180/90, 90/50, 180/150 и т.п. При этом первая цифра означает пиковую мощность фронтальной стороны, вторая — задней стороны. Эти цифры получены при стандартных условиях измерения (освещении модулей светом интенсивностью 1000 Вт/м2, при температуре модуля 25С).

Естественно, в реальных условиях невозможно осветить модуль с обеих сторон одинаково. Поэтому, невозможно получить от модуля мощность, равную сумме мощностей фронтальной и тыльной сторон. И, конечно, мощность тыльной стороны никогда не считается в стоимости модуля и не увеличивает его цену, эта особенность идет бесплатным бонусом.

Реально добавку к выработке модуля от тыльной стороны можно получить за счет использования отраженного света. Если сзади модуля есть светлые поверхности, на которые падает свет (например, снег, светлый песок, светлая крыша и т.п.), то отраженный свет будет попадать на заднюю поверхности и увеличивать выработку энергии таким модулем. В реальных условиях добавка к выработке может достигать 15% (эта цифра получена на фотоэлектрической станции при отражении от светлого песка). Конечно, добавка энергии будет меньше, если отраженного света немного.

Часто задают вопрос, будет ли добавка, если положить такие модули на светлую наклонную крышу. Ответ — практически нет, т.к. на крышу за модулем свет может попасть только через щели между солнечными элементами. Другое дело, если модули стоят на плоской светлой крыше на специальных монтажных конструкциях и от крыши свет может попадать на заднюю поверхность — тогда прибавка может быть 10-15%.

От воды отражение тоже может быть, но оценить его величину и, соответственно, добавку к выработке модуля, очень сложно.

Планирую его заряжать 1 фотоэлектрическим модулем 120 ватт (в перспективе поставлю еще один ФЭМ) и приобрести ветрогенератор на 500 ватт. Достаточно ли мне будет 1-го аккумулятора на 200 А*ч?

Все зависит от вашего потребления энергии, а не от аккумулятора. В типичном случае 120 Вт достаточно летом в солнечную погоду для питания освещения, радио и небольшого телевизора на даче или другом удаленном от централизованных электросетей объекте. Если добавите то, что собираетесь — то будет достаточно и для питания небольшого дачного дома, — хотя, конечно, все зависит от ресурса ветра в вашем месте установки ветрогенератора.

Но повторяю, в вашем «уравнении» не хватает еще одного неизвестного (потребления энергии), поэтому дать точный ответ на ваш вопрос невозможно.
Если у вас выработка энергии модулем будет всегда больше потребления, то вы сможете заряжать ваш аккумулятор полностью практически всегда.

При подборе солнечной батареи для аккумулятора можно руководствоваться простым правилом — на каждый ампер-час емкости 12В аккумулятора должно приходиться 0,7-1,5 ватт мощности солнечного модуля. Если у вас будет еще другой источник энергии — ветрогенератор, например,- то необходимую мощность солнечных модулей можно уменьшить.

В любом случае, рекомендую обратиться к нам за правильным расчетом и подбором оптимального состава оборудования для вашей автономной или резервной энергосистемы.

К сожалению, погружные насосы на постоянный ток в России не продаются. (если кто знает, дайте ссылку)

Вашего модуля 30 Вт, скорее всего, не хватит на полноценную работу глубинного насоса. Хотя, это конечно зависит от напора и расхода.

Система будет состоять из солнечной батареи, аккумулятора, контроллера заряда, инвертора и собственно погружного насоса. В последнее время появились специальные солнечные инверторы для насосов, которые могут работать без аккумуляторов (в этом случае и контроллер заряда не нужен).

Не рекомендуется использовать мембранные насосы типа Малыш или Ручеек. У них КПД в режиме работы от инвертора очень низкий. Например, у насоса «Малыш» паспортная мощность 250-280 Вт, а потребляет он от инвертора почти 800 Вт. Разница — это реактивная мощность, которая при работе от сети возвращается в сеть. А при работе от аккумуляторов через инвертор — не может возвратиться обратно в аккумуляторы.

Поэтому мы рекомендуем более дорогие импортные погружные насосы с электродвигателями в качестве привода насосов. Затраты на насос с лихвой окупятся уменьшением необходимой мощности СБ, инвертора и емкости АБ.

Под заказ мы привозим солнечные насосные системы, содержащие солнечные батареи, специальные погружные насосы и блок управления. Делайте запросы по электронной почте (см. адрес внизу каждой страницы нашего сайта).

От модуля 30Вт будет работать только небольшой насос с напором до 3-7м и небольшим расходом. Мы такие обычно используем в качестве циркуляционных в солнечных системах горячего водоснабжения.

И возможно ли это?

Вопрос поставлен некорректно.

Для расчета системы электроснабжения необходимо знать суточные и месячные графики энергопотребления. Также нужно знать максимальную мощность нагрузки (не путать с суммой установленных мощностей всех потребителей!).

На основе этих данных определяется состав и примерно рассчитываются параметры системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии.

Для такой мощности, как вы указали, система скорее всего будет гибридная.

Для справки — с одного м2 фотоэлектрических модулей в полдень солнечного ясного дня можно получить около 120-150 Вт. Стоимость одного пикового ватта фотоэлектрических модулей — от 1 у.е. По этим данным вы можете посчитать площадь и стоимость солнечной батареи.

Также система обязательно должна включать в себя аккумуляторные батареи и силовую электронику. В среднем это еще плюс 2-5 у.е. за ватт установленной мощности.

Стоимость монтажа может составлять от 10 до 25% от стоимости оборудования.

Сколько будет стоить покупка, установка и обслуживание оборудования солнечных батарей для следующей нагрузки: имеется газовый энергозависимый котел, 220-230 В, 50 Гц, номинальная потребляемая эл. мощность 120 Вт. Работает постоянно-круглосуточно-круглогодично. Условия- скаты крыши одноэтажного дома на юг и запад, Подмосковье. Хотелось бы, чтобы котел либо полностью питался от солнечной батареи; либо преобразованный ток через аккумуляторы или что-то ещё дополнял имеющееся напряжение в сети, которое скачет, достигая иногда значений 140-150 В (вместо 220).

Ваше суточное потребление энергии — 120*24=2,880 кВт*ч. Такое количество энергии летом вырабатывают модули мощностью около 600 Вт. Для зимы понадобится раз в 7-8 больше. 100Вт солнечных батарей занимают около 1 м2 и стоят 11-19 тысяч рублей (в зависимости от размера модуля).

Дополнительно нужно иметь около 400 А*ч аккумулятор и синусоидальный инвертор.

«Дополнить» и исправить напряжение в сети практически невозможно — сеть это источник энергии очень большой мощности. Можно исправить ситуацию:

1. Установкой стабилизатора
2. Установкой инвертора с зарядным устройством (блока бесперебойного питания), который будет переключаться от питания от сети на питание от аккумуляторов. При этом стабильное напряжение будет обеспечивать инвертор.
3. Комбинацией п.1 и п.2
4. Кардинальным методом по улучшению качества напряжения в сети является установка онлайн бесперебойника, в котором напряжение от сети сначала выпрямляется, а затем идет на заряд аккумулятора и питание инвертора. Качество выходного напряжения в этом случае зависит от качества инвертора.

Cтабилизатор можно установить не только для котла, но и для остальной нагрузки в доме (всей или только части). Он устанавливается до ББП.

Установка такой системы будет гораздо дешевле, чем установка солнечных батарей. Тем более, что в автономной солнечной энергосистеме должно присутствовать все по п.2 плюс солнечные батареи и контроллер. Зимой солнечные батареи могут не обеспечить необходимое количество энергии, могут быть пасмурные дни, их может засыпать снегом и т.п. Если отключиться от сети, то нужно будет рассчитывать систему таким образом, чтобы она обеспечивала энергией вашу нагрузку в течение нескольких дней подряд. А это означает, что нужно умножить цифры, которые приведены в начале, на количество пасмурных/снежных дней подряд. В наши зимы это может быть коэффициент 5-10. При размещении солнечных модулей не на южном, а на восточном и западном скатах, выработка солнечного электричества сокращается примерно на 30%.

В конце концов, вы всегда можете дополнить вашу резервную систему солнечными батареями. При использовании качественных инверторов энергия от солнечных батарей никогда не будет пропадать зря, вы сможете всегда использовать ее для питания части вашей нагрузки в доме. Например, летом, когда солнечной энергии много, это могут кондиционеры.

Хочу экономить деньги и иметь собственную электростанцию

Ваше желание иметь собственную экологически чистую электростанцию похвально. Технически то, чего вы хотите, вполне реализуемо.

Для этого вам понадобятся солнечные батареи, аккумуляторы, контроллер заряда для СБ, блок бесперебойного питания (инвертор с зарядным устройством) и резервный генератор на бензине или дизельном топливе.

Однако, с экономической точки зрения отключаться от сети нецелесообразно. Даже несмотря на отсутствие у вас симпатии к местным энергосетям, вы вряд ли решитесь отказаться от их услуг, когда посчитаете стоимость автономной системы и стоимость получаемой электроэнергии. Только кажется на первый взгляд, что солнечные батареи будут вырабатывать в ближайшие 30 лет бесплатную энергию. В автономной системе нужно будет регулярно, раз в 5-8 лет, менять аккумуляторы — что делает их дорогостоящей частью системы.

С учетом капитальных вложений и эксплуатационных затрат, в настоящее время стоимость электроэнергии от солнечной электростанции будет превышать стоимость кВт*ч от централизованных электросетей в 2-5 раз. Согласны ли вы платить дороже для получения независимости?

Мы бы рекомендовали вам не отключаться от сетей, а уменьшить потребление от сети за счет солнечных батарей. Для этого вам понадобятся солнечные батареи и сетевые фотоэлектрические инверторы. Стоимость электроэнергии от такой системы почти равна стоимости электроэнергии от сетей. А в будущем, с учетом повышения цен на электроэнергию, вы однозначно будете экономить деньги, ведь срок службы вашей системы — не менее 30 лет.

Есть некоторые нюансы при установке такой системы. Без оформления разрешения в местных сетях нужно следить за тем, чтобы генерация от солнечных батарей не превышала ваше потребление. Иначе вы будете снабжать электроэнергией ваших соседей, а деньги за это будут получать электросети.

Прошу вас дать примерный расчет по оборудованию пятиэтажного офисного здания солнечными батареями объемом потребления в дневное время суток 10-15 кВт, а в ночное время 1-3 кВт.Стоимость самого оборудования и работы по установке?

В вашем случае нужно ставить соединенную с сетью фотоэлектрическую систему мощностью 10-15 кВт. 1 кВт занимает площадь около 8 м2. У вас есть такая площадь крыши, ориентированная на юг?

Стоимость оборудования по текущим ценам (2017 г.) составляет около 2.5 долларов за пиковый ватт системы. Стоимость установки и пусконаладки — около 20% от стоимости оборудования, зависит от сложности монтажа.

Для любой сетевой системы нужно получать разрешение от местных энергосетей, или гарантировать, что ваше потребление в любой момент времени будет более или равно выработке солнечных батарей.

В ночное время солнечные батареи энергию не вырабатывают, поэтому ночью рекомендуем питаться от сети. Тем более, что обычно ночью тариф в несколько раз меньше, чем днем.

мощностью 5 или 9 квт, если можно, пожалуйста обьясните как это сделать, и сколько будет стоить вся система?

Теоретически можно. Практически нет.

Во-первых, электричество от фотоэлектрических батарей стоит дорого. Для того, чтобы питать котел мощностью 5 кВт круглые сутки, Вам нужно 120 кВтч в сутки электроэнергии. Учитывая, что в среднем летом на 1 кв. м поверхности приходит 4-5 кВтч солнечной энергии, а также принимая КПД системы около 8% (с учетом всех потерь), получим, что Вам нужно будет около 300 м2 солнечных батарей. Учитывая, что 1 кв.м СБ дает около 100 Вт пиковой мощности при цене 3,5-4 у.е. за пиковый Ватт, такая батарея будет стоить более 100000 у.е. Добавьте еще сюда стоимость АБ и других элементов системы.

Во-вторых, приведенные расчеты верны для лета. А зимой приход солнечной радиации в 3-5 раз меньше. Да и солнечных дней в нашей полосе не так уж и много. Так что считайте сами, какое поле фотоэлектрических модулей Вам нужно будет для электродного котла мощностью 5 кВт.

Поэтому фотоэлектрические модули используются ТОЛЬКО для получения электричества в труднодоступных местах с приходом солнечной радиации в среднем от 3,5 кВтч в сутки.

Для получения тепла используются солнечные коллекторы, в которых солнце нагревает теплоноситель (воду или антифриз), а затем это тепло используется для предварительного нагрева теплоносителя в системе отопления. В этом случае Вы можете использовать как электродные котлы, так и котлы на газе или жидком топливе. При этом, чем больше солнечных дней зимой, тем больше экономия электроэнергии или топлива. Такие системы окупаются за сравнительно короткий срок (от одного года).

Очень часто недобросовестные или неквалифицированные продавцы предлагают купить 1 модуль RZMP-220 (или другой подобный с 60 солнечными элементами в модуле) и простой ШИМ контроллер для заряда 24В аккумулятора. При этом, они ссылаются на то, что напряжение в рабочей точке, указанное в характеристиках модуля, равно 28-29В, а максимальное — 37В, что якобы достаточно для заряда 24В аккумуляторов.

Однако, на самом деле этого напряжения недостаточно. Модули RZMP-220 предназначены для работы в высоковольтных системах. В них применено 60 солнечных элементов вместо необходимых для 24В модуля 72 элементов. Снижение количества элементов до 60 позволило улучшить технологичность изготовления модуля и его цену. Заниженное напряжение модуля не имеет особого значения при работе с сетевыми фотоэлектрическими инверторами или MPPT контроллерами, но при использовании для заряда аккумуляторов есть определенные особенности.

Как известно, стандартное напряжение фотоэлектрических модулей учитывает потери напряжения при нагреве модуля, при снижении уровня солнечной освещенности, а также потери в проводах. Поэтому, напряжение рабочей точки для стандартного 24В модуля равно 34В. Это позволяет гарантированно обеспечить необходимые для АБ 29-29,5В при работе в реальных условиях эксплуатации, когда падение напряжения может составлять 3-5В.

На выходе же модуля RZMP-220 в тех же условиях будет около 24-25В, что явно недостаточно для полного заряда 24В аккумулятора.

Таким образом, получается, что экономия на модуле и контроллере приводит к скорой потере аккумулятора, который обычно стоит гораздо больше, чем вы сэкономили на дешевом модуле и ШИМ контроллере.

Один модуль RZMP-220 можно применять только для заряда 12В аккумуляторных батарей, при этом необходим MPPT контроллер на ток не менее 20А. Если же у вас система 24В, то для заряда АБ вам необходим модуль со стандартным напряжением 24В с 72 солнечными элементами. Контроллер может быть как ШИМ, так и MPPT.

Примерный расчет таков — на 1 м2 в полдень приходит максимум 1000 Вт солнечной энергии. КПД станции равен около 10% (15% СБ, 85% инвертор, 10-20% на все остальные потери).

Поэтому необходимая площадь модулей для 50 кВт будет около 500 м2. Стомость ФЭС (включая все составляющие) — около 10 USD за ватт пиковый (т.е. около 0,5 млн. долларов США).

Стоимость солнечной электростанции можно снизить и за счет введения в систему жидкотопливного генератора. В этом случае можно уменьшить до минимума мощность солнечной батареи, а недостающую энергию получать от генератора. Часть энергии будет обеспечиваться солнечной станцией, а покрытие пиковой нагрузки и резервное электроснабжения — за счет дизельной электростанции.

Если есть ветер, то можно также предусмотреть ветроустановку.

Оптимальный выбор оборудования для мощной фотоэлектрической станции могут сделать только специалисты. Обращайтесь к нам по емайл или через специальную форму Заявки на расчет системы электроснабжения

На даче будут работать одновременно 25 ламп, 2 холодильника, 1 утюг, телевизор, 3 кондиционера, магнитофон и музыкальный центр. На даче сети нет и ее подведение невозможно.

Создание такой системы возможно, но она будет мощностью далеко не 0,5 кВт. По грубому подсчету, перечисленная Вами нагрузка тянет примерно на

  • лампы 25*15Вт ( люминесцентная лампа) = 375 Вт
  • 2 холодильника — потребление около 2,5 кВтч/сутки, максимальная мощность двигателя — около 900 Вт * 2 = 1800 Вт
  • 3 кондиционера — принимаем кондиционер мощностью 3 кВт для охлаждения помещения площадью до 30 м2. в зависимости от типа, пусковая мощность кондиционеров доходит до 3-4 кВт, постоянно потребляется около 800 Вт.
  • магнитофон и муз центр — тоже зависит от мощности, в среднем — 500 Вт.
  • утюг — 1-2 кВт

Получается, что Вам нужен будет инвертор мощностью не менее 7 кВт, возможны перегрузки до 3 раз.

Для проектирования системы нужно знать, сколько по времени будут работать эти потребители энергии.

Вы можете примерно рассчитать фотоэлектрическую систему на нашем сайте, используя форму расчета на http://www.solarhome.ru/photovoltaic/pv_calc.htm

Описание порядка расчетов — на http://www.solarhome.ru/pv/pvsizing.htm

То есть при потреблении сетью дома, но при нехватке, подключение к общей сети, или надо разделять по группам? И насколько надежное оборудование, ведь переключения могут происходить довольно часто?

Если вы хотите питать от солнечных батарей ВСЮ нагрузку в доме, то для того, чтобы исключить передачу в общую сеть (до счетчика), нужно ставить ББП сразу после счетчика. Контроллеры СБ или сетевые инверторы подключаются после этого ББП. ББП будет запрещать (или разрешать) передачу излишков энергии в сеть, а также снижать потребление от сети, если СБ могут полностью или частично питать нагрузку. Наше оборудование не отключается полностью от сети при наличии солнечной энергии (хотя такой режим тоже возможен при использовании оборудования Xtender), а уменьшает потребление от сети. Поэтому переключений как таковых нет, все регулируется электроникой.

При такой схеме вам нужно иметь ББП мощностью, обеспечивающей весь дом.

Если вы можете разделить нагрузку на важную и не важную (которая может не работать при перебоях в сети), то можно уменьшить требования к ББП и прочему оборудованию. Но в этом случае, если вы запрещаете передачу излишков энергии в сеть, ваши излишки энергии, не потребленные «важной» нагрузкой, будут сначала направляться на заряд АБ, а потом теряться.

Дополнительная информация здесь
Солнечная поддержка сети
Соединенные с сетью сиcтемы
Методы построения систем

Краткий ответ: нет.

Подробный ответ.
Для точного ответа на ваш вопрос нужно знать не количество этажей, а потребление энергии в вашем доме.
Самый главный вопрос — для чего вы хотите использовать солнечные батареи? Если хотите сэкономить на расходах на электроэнергию — это у вас не получится. Экономить можно только на горячем водоснабжении от солнечных коллекторов (но и в этом случае нужно знать что является альтернативным источником энергии).

1. Электроснабжение. Теоретически возможно, практически очень дорого. В лучшем случае можно использовать солнечные батареи, работающие параллельно с сетью — тогда, учитывая рост цен на электроэнергию, вы сможете окупить стоимость солнечных батарей и оборудования в обозримом будущем (лет за 10 при существующих ценах на электроэнергию)

2. Горячая вода — вполне возможно и экономически выгодно. Следует учитывать, что солнечные коллекторы будут основным источником летом и дополнительным зимой.

3. Отопление. Эффективность зависит от региона использования. Если это Восточная Сибирь и Дальний Восток России, где зимой приход солнечной радиации больше, чем летом — то вполне возможно обеспечить заметную часть тепловой энергии от вакуумных солнечных коллекторов. Если это европейская часть России — эффективность будет гораздо ниже. В любом случае, обязательно нужно иметь основной источник тепла. который будет обеспечивать отопление ночью и в периоды не солнечной погоды. Только солнечными коллекторами обеспечить даже поддержание температуры на уровне 0С невозможно.

Солнечная фотоэлектрическая система для автономного дома состоит из:

  1. солнечной батареи (фотоэлектрических модулей) необходимой мощности, смонтированных на крыше или специальной конструкции
  2. аккумуляторной батареи необходимой емкости (зависит от потребляемой энергии и требуемого времени автономной работы без подзарядки)
  3. контроллера заряда-разряда АБ (может быть совмещен с инвертором или ББП)
  4. блока бесперебойного питания (ББП) или инвертора
  5. резервного источника электропитания (бензо- или дизельэлектрического генератора)
  6. зарядного устройства для подзаряда АБ от жидкотопливного генератора (может быть встроено в ББП)
  7. необходимого коммутационного, индикаторного оборудования и соединительных кабелей и системы заземления

Стоимость монтажа зависит от расположения объекта и сложности работ. Стоимость монтажа оборудования, кроме солнечных батарей, обычно составляет около 15-20% от стоимости оборудования. Стоимость монтажа и коммутации солнечных батарей зависит от сложности монтажа и обычно составляет 20-30% от стоимости солнечных батарей.

Как видите, стоимость системы «под ключ» зависит от многих параметров, поэтому такую информацию мы рассчитываем конкретно для каждого объекта.

Для справки — примерные стоимости на некоторые комплектующие:

  1. фотоэлектрические модули — от 0.5 до 1 USD за пиковый Вт
  2. АБ — около 2 USD за 1 А*ч емкости батареи 12 В
  3. инвертор — в зависимости от производителя, качества и функций цена колеблется от 0,15 до 1,5 USD за ватт номинальной мощности
  4. контроллер заряда — от 10 USD

Новым типом солнечной электростанции является соединенная с сетью безаккумуляторная система. Такие системы — самые распространенные в развитых странах. Стоимость системы, работающей параллельно с сетью состоит из стоимости солнечных модулей (см. выше) и специального сетевого фотоэлектрического инвертора (стоимость за ватт — около 0,1-0,5 USD).

Если Вы рассчитали солнечную электростанцию с пиковой мощностью фотоэлектрических модулей, например, 1 кВт, и Вы ожидаете, что то Вы на выходе солнечной батареи получите энергию в 1 кВт в течение светового дня, то Вы ошибаетесь.

На самом деле энергии (и мощности) будет меньше.

Номинальная мощность фотоэлектрических модулей, указанная на модуле, соответствует интенсивности солнечного излучения 1000 Вт на квадратный метр и температуре окружающего воздуха 25С. Это стандартные условия измерения параметров фотоэлектрических элементов и модулей, принятые во всем мире.

Реально же в яркий солнечный день в умеренных широтах интенсивность будет в пределах 600-850 Вт/м2. Соответственно, прямо пропорционально уменьшается вырабатываемый солнечной батареей ток. Напряжение также снижается, но незначительно.

Второй, не менее важный момент — при повышении температуры, эффективность фотоэлектрических элементов снижается. Типовые характеристики зависимости параметров фотоэлектрические элементов от их температуры Вы можете посмотреть в разделе нашего сайте по солнечным батареям.

Еще один момент — пиковая мощность фотоэлектрического модуля указывается для точки максимальной мощности. Для 12-ти вольтового модули при 1000 Вт/м2 точка максимальной мощности соответствует 17 В. При реальных условиях (яркое солнце) эта точка смещается примерно до 15 В. Напряжение же в Вашей системе может быть от 12 до 14,5 В, в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи.

Добавьте сюда потери при заряде-разряде АБ и потери в инверторе и соединительных проводах постоянного тока (на стороне переменного тока при напряжении 220 В потерями можно пренебречь).

Таким образом, реальная мощность солнечной станции будет примерно на 20-30% меньше ее пиковой мощности. Это нужно учитывать при расчете солнечной электрической системы.

Предположим, у вас есть фотоэлектрический модуль на 12В, контроллер заряда и аккумулятор, который вы хотите разряжать максимум на 50%, даже если будут 3 пасмурных дня подряд.

Мы рекомендуем рассчитывать солнечную батарею так, чтобы она производила около 130% от требуемого суточного потребления. При расчетах нужно брать данные производителя при стандартных тестовых условиях (1000 Вт/м2 и 25°С). Большую часть времени СБ будет работать при температуре 40 и более градусов, и это приведет к снижению выработки на 15-25% в период с весны по осень.

В реальных условиях обычно хозяева системы стараются снижать потребление во время длительной облачной и пасмурной погоды и после нескольких пасмурных дней подряд, для того чтобы дать зарядиться разряженным аккумуляторам.

Если ваша система не позволяет снижать потребление в эти периоды, необходимо увеличить мощность солнечных модулей и емкость аккумуляторов из расчета на 150% от суточного потребления. Более того, на практике почти все автономные системы имеют в своем составе резервный жидкотопливный генератор, который изредка может включаться для заряда АБ зимой и в периоды продолжительной пасмурной погоды.

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Наши специалисты помогут вам правильно рассчитать систему и оптимально выбрать оборудования в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии и режимов потребления.

Продолжить чтение

  • 67
    Инверторы для фотоэлектрических систем Инверторы используются для преобразования постоянного тока от аккумуляторов или солнечных модулей в переменный ток, аналогичный тому, который присутствует в сетях централизованного электроснабжения.  В системах электроснабжения с солнечными батареями применяются следующие типы инверторов: Сетевые фотоэлектрические инверторы В…
  • 55
    Видео о фотоэлектрических батареях Производство солнечных батарей. (диктор вместо слова "элемент" употребляет слово "модуль". Остальное очень познавательно. Еще ссылки на полезные видеоролики про солнечные батареи https://youtu.be/1IEgsScI7fw Японский городок получает 100% энергии от солнца Чистое электричество из концентрированной солнечной энергии https://youtu.be/QE80q_ijoD8