Преимущества использования солнечных батарей в автономных и резервных системах электроснабжения
Очень часто приходится сталкиваться с мнением, что применять солнечные батареи нецелесообразно, что они дороги и не окупаются. Многие думают, что гораздо легче поставить бензогенератор, который будет обеспечивать энергией ваш дом. Давайте попробуем разобраться и определить плюсы и минусы применения солнечных батарей.
Сначала о плюсах применения солнечных батарей
Фотоэлектрическая солнечная батарея имеет практически неограниченный срок службы (за 25-30 лет их выработка снижается на 10-20%). Она не шумит, не требует топлива, не пахнет, не надо таскать канистры, менять масло и строить отдельное (желательно пожаробезопасное) помещение, имеющее шумоизолирующие стены, вытяжную вентиляцию и выхлопную трубу.
Если у вас есть система электроснабжения с солнечными батареями, то вы слушаете птиц и любуетесь на играющих в саду детей и не вдыхаете СО2. Но главное – электроэнергия круглосуточно, а не только при работе генератора, заведённого с 10 попытки, и тарахтящего на «радость» Вам и соседям. У Вас всегда заряжен шуруповёрт, телефон, камера и пр. Логично ли сокращать ресурс мощного генератора ради выработки нескольких ватт?
Несомненный плюс круглосуточного энергоснабжения — это возможность установки сигнализации. Вариантов множество. От самой простой автосигнализации до интеллектуального дома с видеорегистратором, GSM – модулем, video on-line, и прочими «наворотами». Если у Вас дом, времянка, баня из бруса, то достаточно установить автосигнализацию с сейсмодатчиком (датчик удара). Это самые простые дешёвые и достаточные варианты, т.к. деревянные дома очень хорошо проводят низкочастотные колебания. Неспроста лучшие акустические системы (колонки) деревянные. В случае попытки взлома она наверняка сработает, и уж если не арестует, то наверняка произведёт психологический эффект на злоумышленника (Кто знает, может сейчас сбежится весь «аул», или сосед с «базукой» проснётся?). То же можно сказать про дом из бревна, он не многим уступает брусу. Для кирпичных и каменных домов более подойдёт автосигнализация с датчиком объёма, они не многим дороже, на 15-20%. И ваше имущество «худо-бедно» охраняется.
Навес из солнечных панелей решает 2 задачи — выработка электроэнергии и защита о солнца
Одна солнечная батарея мощностью 80-100 Вт обеспечивает необходимое освещение, работу небольшого телевизора, водяного насоса, триммера. А с установкой и подключением справится любой учившийся в школе. В солнечных батареях нет «механики» (по сути, нечему ломаться), применено закалённое, текстурированное стекло, которое не отражает лучи, позволяет собрать больше на 15 % рассеянного излучения, и выдерживает любой град и ветер.
Более того, весьма практично и эстетично использование солнечных батарей в качестве кровельного материала. Помимо выработки электроэнергии, происходит частичное затенение и освещение мансардного или чердачного пространства. Не говоря уже о самодостаточной беседке, с освещением, фонтаном и мультимедийными «примочками».
Часто говорят: – «Зимой солнца почти нет». Согласен, почти нет, но:
Во-первых, зимой потребление электроэнергии можно снизить. Снимается вопрос с холодильником, именно он потребляет львиную долю электроэнергии летом. Вы не косите два раза в неделю траву электротриммером, мощностью 750 Вт. Нет нужды ежедневно качать бочки воды для полива насосом в 550 Вт. Да, увеличиваются расходы на освещение, но они обычно гораздо меньше, чем потребляет холодильник или мощное электроборудование.
Веранда с «солнечной» крышей
Солнечная батарея, от рассвета до заката, «молча» делает своё дело даже в пасмурную погоду. Хотя выработка в пасмурную погоду, естественно, существенно ниже, чем в солнечную. Но если Вы приезжаете зимой только на выходные и праздники, вопрос просто не возникает. Энергия успевает накопиться в аккумуляторах за время вашего отсутствия.
В-третьих, чем ниже температура, тем выше КПД солнечной батареи. Ваша задача — обеспечить отсутствие снега на солнечной батарее. Это делается путем изменения угла установки солнечных панелей с «летнего» на «зимний», который в наших широтах составляет 70-80º к горизонту.
Если же энергии не хватает, то придется все же запускать генератор для того, чтобы подзарядить аккумуляторы.
Теперь немного о минусах
При эксплуатации зимой необходимо обеспечить отсутствие снега и наледи на солнечных батареях. Основной метод для этого — установка солнечных панелей почти вертикально, под углом 70-80º к горизонту.
Нужно обеспечить положительные температуры для аккумуляторов. Если дом жилой, то это не проблема — все равно требуется отапливать дом, даже если вы приезжаете только на выходные. Нужно учитывать, что большинство типов аккумуляторов не заряжаются при отрицательных температурах. См. нашу статью об особенностях эксплуатации аккумуляторов в зимнее время.
Снег на солнечных батареях
Приход солнечной радиации зимой действительно гораздо меньше, чем летом. Однако «критическими» можно считать только 3 месяца в году — ноябрь, декабрь и январь. Начиная с февраля количество солнечной энергии может быть достаточно для обеспечения существенной части потребления
Конечно, все наши предыдущие доводы не учитывают расходы на отопление дома и горячее водоснабжение. Зимой нужно получать энергию для этого от других источников энергии. Лучше всего — от любого вида горючего топлива — от дров до бензина. Да и летом в большинстве случаев лучше нагревать воду не от солнечных фотоэлектрических панелей, а солнечными коллекторами.
Таким образом, при правильно спроектированной системе автономного электроснабжения солнечные батареи позволяют улучшить качество жизни, комфорт проживания и стоимость получения электроэнергии не только летом, но и зимой. В нашем климате зимой обязательно резервировать солнечные батареи генератором, и более внимательно следить за состоянием и температурой аккумуляторной батареи.
Автономные фотоэлектрические энергосистемы Типы фотоэлектрических систем описаны на странице Фотоэлектрические системы. Рассмотрим более подробно один из видов - автономную ФЭС. Наиболее простая солнечная электростанция имеет на выходе низкое напряжение постоянного тока (обычно 12 или 24В). Такие системы применяются для обеспечения…
Есть ли выгода от приобретения солнечных батарей? Узнайте, когда ваши вложения окупятся и начнут приносить прибыль Автор: Каргиев В.М., к.т.н. Ссылка на источник при перепечатке обязательна. Солнечные батареи часто рекламируются как способ сэкономить электроэнергию и сократить счета на электричество. Это…
Расчет фотоэлектрической системы электроснабжения Ниже приведен простой пошаговый метод расчета солнечной электростанции (СЭС). Этот метод поможет Вам определить требования к системе и выбрать необходимые Вам компоненты системы электроснабжения. Расчет фотоэлектрической системы состоит из 4-х основных этапов: Определение нагрузки и потребляемой…
Фотоэлектрические комплекты: Состав Для того, чтобы использовать солнечную энергию для питания ваших потребителей, одной солнечной батареи недостаточно. Кроме солнечной батареи нужно еще несколько составляющих. Типичный состав автономного фотоэлектрического комплекта следующий: фотоэлектрическая батарея контроллер заряда аккумуляторной батареи аккумуляторная батарея провода, коннекторы,…
Рассматриваются принципиальные схемы построения систем электроснабжения с солнечными батареями. Подключение солнечных батарей через сетевые инверторы к батарейным инверторам, через солнечные контроллеры заряда. Особенности различных систем и рекомендуемое оборудование.