Солнечная электростанция – сделать самому или купить?

0
518
солнечная электростанция своими руками

Научно-техническое развитие человечества позволило распоряжаться доступными ресурсами рациональнее, что привело к началу получения энергии из возобновляемых источников. Современный умный дом позволяет снизить расходы на коммунальные услуги с помощью аккумуляторных батарей и солнечных панелей. Энергия солнца трансформируется в электричество, используемое в последующем.

Актуальной технология является в регионах, где число светлых дней высоко, а на протяжении большей части года сохраняется жаркий климат. Оборудование устанавливается для того, чтобы повысить уровень экологичности, создать автономное энергоснабжение или единый комплекс выработки энергии.

Современные готовые солнечные панели позволяют создавать электростанции для выработки достаточного объема энергии, чтобы обеспечить весь дом. Стандартное жилье потребует панелей общей площадью до 20 квадратных метров. Технологии позволяют получить 120 Вт от каждого метра панелей. На 30 календарных дней в среднем приходится до 20 солнечных дней. С учетом этой информации окупаемость установки панелей наступает через 2-3 года с момента монтажа, что делает оборудование популярным.

Принцип работы солнечной электростанции

Оборудование для выработки солнечной энергии называют батареями. Для работы используются фотоэлементы, которые выполняют преобразование фотонов в ток, накапливаемый и используемый в дальнейшем. Процесс происходит благодаря полупроводникам, снабженным различным покрытием. Воздействие фотонов приводит к созданию структурных различий, что и запускает процесс образования энергии.

Разработаны альтернативные варианты электростанций с другим принципом действия, но для частных целей их использование ограничено по причине высокой цены. Энергию, созданную батареями, накапливает аккумуляторный элемент, после чего она распределяется по потребителям. Обязательным элементом комплекса является распределитель, который перенаправляет мощности, исключая риск выхода из строя.

Правила выбора солнечной электростанции

Установка оборудования для использования дома требует тщательного подхода к выбору составных элементов. Домашняя система может иметь нестандартную конфигурацию, поэтому солнечная электростанция должна отвечать нескольким критериям:

  • Соответствовать электрической мощности оборудования, которое комплекс будет питать;
  • Превосходить по уровню выработки пиковые значения потребления тока;
  • Отвечать выбранному режиму работы – сезонному или круглогодичному.

Владельцу электростанции следует выяснить особенности активности солнца в местности, где планируется провести установку.

С вниманием следует отнестись и к выбору элементов, которые входят в состав станции:

  • Солнечных панелей;
  • Аккумулятора;
  • Контроллера;
  • Инвертора.
Читайте также:  Голосовое управление умным домом

Потребуется точный расчёт электрической мощности и совокупных возможностей солнечной электростанции, что доступно каждый. Уточнить гелио-активность в регионе поможет интернет. Поэтому запустить электростанцию для дома вполне осуществимо, если найти подходящую установку.

Факторы, которые учитывают при выборе комплекса на дачу, аналогичны тем, что потребуются для определения оптимального оборудования для дома. Отличием будет только то, что использование установки будет носить сезонный характер, а для частного дома потребуется круглогодичная электростанция. Загородному участку требуется меньше электричества, поэтому итоговая конфигурация может иметь меньшую мощность.

Востребованные бренды готовых станций

Выпуском оборудования занимаются российские и зарубежные компании. Среди местных производителей стоит уделить внимание «IKAR FIRM», которая базируется в СПб. Продукция производителя предназначена для использования в период весна-лето, поэтому отлично подходит для размещения на даче.

Комплект поставки состоит из:

  • Поликристаллических панелей 100 Вт — 2 ед;
  • Зарядного контроллера WS-MPPT30;
  • Инвертора СибВольт;
  • Расходных материалов и зарядного элемента EP-TA10EWE.

Среди других производителей особо отличаются популярностью китайские компании. Массовость производства позволяет снизить себестоимость, поэтому китайская продукция остается вне конкуренции в плане стоимости. Оборудование начального комплекта под названием «TV на даче» позволяет получить 0,5-0,6 кВт/час ежедневно. Накопленный за неделю заряд достигает отметки в 900 Вт/час.

Комплектация китайского производителя:

  • Солнечная панель на 100 Ватт – 1 ед;
  • Контроллер LandStar;
  • Накопительный аккумулятор (GEL);
  • Преобразователь ИС2-12-300;
  • Расходные материалы.

Солнечные электростанции— достоинства и недостатки

Использование вакуумных технологий позволяет создавать солнечные электростанции, обеспечивающие выработку альтернативной энергии в объеме, необходимом для снабжения дома. Комплексы распространены в мире, и Россия также повсеместно внедряет их. Покупатели желают узнать положительные стороны перед тем, как заказать оборудование для собственных потребностей.

Среди неоспоримых преимуществ числятся следующие факторы:

  • Высокая экологическая безопасность;
  • Использование в процессе работы возобновляемых источников;
  • Низкая стоимость электричества, получаемого из фотонов;
  • Длительный период эксплуатации;
  • Создание любых конфигураций.

Существуют и недостатки, среди которых:

  • Низкий уровень мощности;
  • Эксплуатация зависит от погодных условий;
  • Высокие первоначальные затраты.

Благодаря развитию направления рынок пополняется новыми устройствами, которые отличаются по мощности, комплекту и стоимости, что позволяет найти оптимальный вариант. Подобные тенденции позволяют говорить о том, что гелио-энергия не потеряет актуальность, а уровень альтернативных источников в общей доле производимого электричества продолжит расти.

Сделать самому или заказать?

Каждый самостоятельно должен определиться с лучшим решением. Солнечная энергия, которую вырабатывает электростанция, позволяет обеспечить для дома необходимый объем электричества в любом регионе. Китайские производители предлагают доступные фотоэлектрические панели.

Читайте также:  Умный унитаз - преимущества инновационной сантехники

Современные линии производства позволяют быстро собрать готовые селлы (фотоэлементов). Используя продукт, покупателю остается изготовить раму для закрепления панелей. Есть в Поднебесной и компании, которые производят и полный набор, а также обладают мировым именем. Такая продукция стоит дороже, но ее качество не подлежит сомнениям.

Заказать отдельные элементы не представляет труда. Чтобы не пришлось переплачивать, солнечную электростанцию вполне можно собрать и собственноручно. По запросам в интернете давно стало известно, что популярность самостоятельного изготовления установок очень высока. Поэтому человек, обладающий навыками и инструментами, способен собрать эффективную панель в домашних условиях. Сборка электростанций может стать хобби и приносить доход, поэтому остается найти проверенного производителя и рабочий план составления панелей.

Как собрать надежную солнечную панель своими руками?

Вначале нужно найти выходные  клеммы контроллера и подключить аккумуляторную батарею. Следующими на очереди будут проводники, которые отходят от панелей. Они подключаются к входным клеммам. Если фотоэлементы продавались вместе с кабелем, то этот пункт пропускаем. Соединяют проводники по стандартной схеме «+» к «+» и «-» к «-». Далее на клеммы подают ток от аккумуляторной батареи. После включения контроллера и инвертора вы уведете, как электричество, выработанное солнечной панелью, поступает на аккумулятор, восполняя его заряд.

Какие типы фотоэлементов и батарей выбрать?

Рынок предлагает панели поликристаллического или монокристаллического типа. Последние отличаются длительным периодом эксплуатации, достигающим 30 лет. Но смена угла падения солнечных лучей или затенение панелей снижает мощность. Поликристаллические изделия отличаются устойчивостью перед изменениями погоды. Они демонстрируют период эксплуатации в 20 лет и показатель КПД в 9 процентов. Для сравнения, у монокристаллического фотоэлемента КПД на уровне 13 процентов.

ИБП или аккумуляторные батареи позволяют снабжать дом или промышленный объект энергией на протяжении определенного отрезка времени.

Аккумулятор выполняет функции посредника:

  • Получает энергию;
  • Накапливает ее;
  • Передает конечному потребителю.

Устройство сохраняет лишнюю энергию, поступившую от солнечных панелей днем, чтобы применить ее для питания приборов в ночное время. Зарядка аккумуляторов происходит рабочим током, что исключает высокие кратковременные перегрузки.

АКБ обладают несколькими характеристиками:

  • Плотностью энергии;
  • Емкостью;
  • Саморазрядом;
  • Режимами работы.

Во время выбора устройств нужно учитывать указанные характеристики, а также химический состав батареи и ее напряжение.

Контроллеры заряда для электростанций

Эти элементы отличаются по способу заряда на этапе, когда АКБ находится в состоянии заряженного аккумулятора с соответствующим напряжением. Простые контроллеры выполняют размыкание цепи, посредством чего солнечная батарея отключается после заряда аккумулятора на уровне 14,4 В. Снижение напряжения приводит к замыканию цепи и активации панелей для возобновления зарядки. Постоянный сверхзаряд вреден для оборудования. Явление приводит к сульфатации и быстрому износу аккумулятора.

Читайте также:  Безопасен ли ваш дом для окружающей среды

Распространенным видом контроллера выступает устройство широтно-импульсной модуляции. Контроллер (ШИМ) снижает зарядные токи плавно, что позволяет зарядить батарею до 100 процентов. Современные устройства отслеживают максимальную мощность фотомодулей, поэтому они носят название MPPT контроллеры.

Выбор солнечного инвертора

Электростанцию называют идеальной, если различные нагрузки запитаны от разных инверторов. Показатели мощности и количество устройств определяется мощностью и числом выключателей на распределительном щитке. Установка четырех инверторов является оптимальным решением, если их суммарная мощность равна 3520Ватт, и двух инверторов на 5500Ватт. Питание устройств обеспечивает одна группа аккумуляторов, которые получают заряд от одной группы солнечных панелей.

Рынок предлагает множество инверторов, свойства которых всегда различаются. Отличительные черты могут заключаться в сигнале на выходе, а также схемных решениях. Популярными стали инверторы со встроенными зарядными устройствами от сети. Существуют и устройства, способные питать сеть и направлять гелио-энергию непосредственно в нее.

Особенности сборки электростанции

На рынке можно найти фотоэлементы, дополненные проводниками, но бывают и изделия без них. Без пайки не обойтись во время сборки, но первый вариант значительно облегчит задачу. Фотоэлементы отличаются хрупкостью, о чем нужно помнить в процессе работы. Складировать их не стоит, чтобы исключить появление трещин. Во время пайки предварительно наносят флюс, после чего – припой.

Когда каркас и пайка будут выполнены, начинают сбоку панели. Фотоэлементы располагаются на лицевой плоскости. Расстояние между элементами составляет не больше 5 мм. Пайку можно выполнять и после переноса на лицевую поверхность по желанию. Боковые фотоэлементы нужно припаять к шинам. Они входят в набор и выглядят широкими проводниками. Далее выводим «плюс» и «минус». Эксперты выводят «среднюю точку», благодаря чему устанавливают шунтирующие диоды на панели. Такое решение исключить разрядку аккумулятора в темное время суток или облачную погоду.

До герметизации следует проверить панель на наличие брака пайки. Для герметизации используются и компаунды, но стоимость не позволяет применять их повсеместно. Альтернатива представлена герметиком на основе силикона. Перед работами система фиксируется, после чего заливается герметиком. Заднюю поверхность покрывают лаком на основе акрила.

Устанавливать панели следует так, чтобы обеспечить оптимальный угол падения солнечных лучей. Позаботиться нужно и о том, чтобы было легко убирать снег или опавшую листву, мешающие выработке энергии.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here