Солнечное освещение

Использование солнечной энергии для целей освещения

Солнечные батареи и другие экологически чистые источники энергии становятся в последнее время все более популярными. Многие решают «сначала попробовать» как это работает, и с этой целью просят нас спроектировать систему, которая будет обеспечивать часть нагрузок в доме, и очень часто это внешее освещение здания или освещение территории.

На базе фотоэлектрических модулей можно создавать автономные комплекты для освещения и солнечные светильники. Мы комплектуем такие системы для автономных фотоэлектрических светильников и фонарей, в комплект обычно входят специальные контроллеры с таймерами, которые автоматически включают и выключают свет в темное время суток.

Ассортимент солнечных осветительных комплектов и солнечных светильников, предлагаемых в настоящее время к продаже, вы можете посмотреть в нашем Интернет-магазине, раздел «Солнечные светильники». Вы можете выбрать как переносные комплекты для обеспечения на даче, так и солнечные фонари и светильники. Также, для целей освещения нужно применять энергосберегающие и светодиодные лампы — у нас широкий ассортимент ламп как на 12В постоянного тока, так и на 220В переменного тока.

Однако, такие системы имеет смысл делать, если нет подключения к сети, или до фонарей очень далеко и тянуть линию электропередачи невыгодно.

Если у вас есть подключение к сети

Если на объекте есть подключение к сетям централизованного электроснабжения, то автономную систему электроснабжения смысла делать нет. Очень часто первой мыслью бывает отключить группу нагрузок с лампами и питать их от солнечных батарей. Однако, в этом случае вам нужно сначала днем заряжать аккумуляторы, а ночью их разряжать для питания ламп. Это имеет несколько существенных недостатков, от которых можно легко избавиться при наличии централизованного электроснабжения:

  • ежедневный заряд и разряд аккумуляторов означает их тяжелое циклирование и значительно сокращает их срок службы
  • солнечная энергия сначала идет на заряд аккумуляторов, а потом используется для питания светильников. КПД заряда-разряда свинцово-кислотных АБ составляет около 80% (остальные типы аккумуляторов имеют еще меньший КПД pfhzlf), что автоматически приводит к потере 20% выработанной солнечной энергии.
  • для обеспечения гарантированного электроснабжения светильников, необходимо рассчитывать систему на несколько пасмурных дней подряд. Это ведет к тому, что мощность солнечных батарей и емкость аккумуляторов нужно делать в несколько раз больше, чем требуется для одного дня. В то же самое время, если солнце светит каждый день, то большая часть энергии такой системы, спроектированной «с запасом» будет просто пропадать, т.к. не будет использоваться для питания ламп в ночное время. Это приводит к крайне неэффективной эксплуатации солнечных батарей
Схема "солнечного освещения" со 100% надежностью и максимальной эффективностью
Схема «солнечного освещения» со 100% надежностью и максимальной эффективностью

Поэтому мы предлагаем другое решение, которое одновременно не имеет вышеуказанных недостатков, и позволяет использовать солнечную энергию для выработки электричества и оценки работы солнечных батарей — использование солнечных батарей совместно с сетевыми фотоэлектрическими инверторами.

Для оценки работы фотоэлектрической системы и для экономии энергии совершенно неважно, когда будет потребляться выработанная солнечными батареями энергия — днем или ночью. На киловатт-часе нет ярлыка «выработан солнечной батареей», поэтому самым эффективным методом является его потребление одновременно с его генерацией. То есть, энергия от солнечных батарей потребляется днем существующей нагрузкой в здании, экономится электроэнергия (которая обычно днем дороже), а ночью это же количество электроэнергии тратится на питание ламп.

Таким образом, мы получаем следующие преимущества

  1. нет необходимости в аккумуляторах, которые являются дорогим «расходным материалом» в автономной фотоэлектрической системе и при ежедневном заряде-разряде требуют замены каждые 1-3 года
  2. солнечные батареи всегда работают в максимально эффективном режиме в точке максимальной мощности. Вся энергия от солнечных батарей потребляется в любой момент времени.
  3. стоимость системы снижается за счет отсутствия аккумуляторной батареи и за счет того, что сетевые инверторы дешевле, чем «батарейный инвертор + контроллер заряда»
  4. нет необходимости переделывать электропроводку — солнечная система электростанбжения подключается практически в любой точке в здании (после ввода от счетчика, можно к любой группе в распределительном щитке или даже подключить сетевой инвертор к любой розетке в здании). Лампы питаются по тем же проводам, что и раньше
  5. сетевой инвертор имеет гораздо больший КПД, чем связка «контроллер заряда-аккумулятор-инвертор»
  6. освещение будет работать всегда — даже если долго держится пасмурная погода, панели засыпаны снегом и т.п. Просто экономия энергии будет в эти периоды меньше
  7. можно снизить мощность солнечных батарей в несколько раз, так как не нужно делать запас на пасмурную погоду, заряд-разряд аккумуляторов и т.п.
  8. солнечные батареи могут вырабатывать как больше, так и меньше энергии чем требуется для ламп освещения; мощность солнечных батарей в общем случае не привязывается к мощности осветительного оборудования. Если требуется обеспечить работу ламп при авариях в сетях, то можно поставить дополнительно небольшой бесперебойник с аккумуляторами, который будет работать в буферном режиме
  9. солнечная энергия вырабатывается днем, когда обычно тариф выше, а лампы питаются от сети ночью, по ночному, более дешевому тарифу
  10. снижаются требования к подключаемой мощности в дневное время — можно снизить потребности в мощности в дневное время на величину мощности солнечных батарей

Проектирование такой системы сводится к следующим шагам:

  1. Определение среднего или максимального потребления осветительного оборудования.
  2. Расчет мощности солнечных батарей, которые будут обеспечивать выработку этого количества электроэнергии в весенне-осенний период
  3. Выбор сетевого фотоэлектрического инвертора по количеству и общей мощности солнечных батарей; определение схемы коммутации модулей
  4. Определение состава дополнительного оборудования (провода, автоматы, другое электротехническое оборудование)
  5. Определение точки подключения сетевого инвертора к существующей проводке

В системе желательно предусмотреть счетчик электроэнергии для того, чтобы иметь возможность сравнить количество выработанной энергии солнечными батареями и количество потребленной энергии осветительным оборудованием. Часто счетчик энергии от СБ встроен в инвертор, для оценки потреблениея энергии лампами нужно установить дополнительный счетчик.

Эта статья прочитана 1223 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 76
    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
  • 66
    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…
  • 64
    Автономные фотоэлектрические энергосистемы Типы фотоэлектрических систем описаны на странице Фотоэлектрические системы. Рассмотрим более подробно один из видов - автономную ФЭС. Возможно создание автономной системы электроснабжения на солнечных батареях различной сложности. Наиболее простая система имеет на выходе низкое напряжение постоянного тока…
  • 64
    7 причин иметь систему автономного электроснабжения Обострившиеся в последнее время проблемы с подключением загородных домов и удаленных объектов к сетям централизованного электроснабжения вынуждают к поиску альтернативных способов электроснабжения. Большой интерес вызывают системы с использованием энергии возобновляемых источников энергии. К сожалению,…
  • 63
    Видеосюжеты и интервью по телевидению про солнечную и возобновляемую энергетику Подключать солнечные батареи к электросетям скоро смогут и частные лица Скоро можно будет подключаться вполне официально к сетям и не платить за отданную в сеть электроэнергию. Реальный опыт использования солнечных…
  • 62
    Солнечная энергетика Фотоэлектричество Автономное и резервное электроснабжение Ветроэнергетика Выбор аккумуляторов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *