+ Проекты домов от фирмы Аквилон
Портал Belkin-labs»Частный дом»Статья
welcome!

Солнечная батарея для дома?

В последнее время стала популярна солнечная энергетика. Это очень привлекательная штука! Представьте! Покупаешь солнечные батареи и в солнечный день можно питать приборы от солнца, то есть на халяву! И при этом меньше платить за свет!

А можно со временем докупить солнечных батарей и сделать энергетической компании ручкой! Приятно? Еще бы! Но все ли так просто? Я разбирался, разобрался и хотел бы выдать порцию сведений из серии "О чем не пишут в книгах". Это, кстати, официальный лозунг Белкин-лабз.

Минимально возможный комплект

Я тут посчитал... Солнечная батарея на 400 ватт стоит порядка 30-ти тысяч рублей (может дороже). К ней нужен аккумулятор на 200 ампер-часов. Это 18 тысяч. И нужна электроника, которая будет заряжать аккумулятор и преобразовывать постоянный ток от аккумулятора в нужные 220 вольт. Это тоже тысяч 25. Складываем... и получаем 63 тысячи только за оборудование. И это, повторяю, минимальный вариант. Что же мы в реальности можем получить за эти деньги?

И что же я выяснил, когда влез в проблему с головой?

Во-первых, КПД солнечных батарей не превышает 20%, а это значит, что с квадратного метра батарей мы кое-как (может быть) получим 200 ватт энергии. А квадратный метр - это знаете ли, много. Это реально большая площадь. А она создает парусность. Ее надо крепить лучше к стенке, чтобы ветром не сорвало. Дорогая ведь! Жалко! Тоже сложности. А если надо 2000 ватт от солнца получить? Это минимум 10 квадратных метров, а это прямоугольник 5 на 2 метра, или 3.3 на 3. Это большой прямоугольник. Сравним с площадью дачного домика или бани.

Во-вторых, существуют некоторые условности по передаче постоянного тока на большие расстояния. Кто не знает, открою тайну. Мы тут все пользуемся переменным током еще и потому, что можно врубить в розетку удлинитель на 50 метров, подключить косилку и ходить по газону, типа, косить траву. С постоянным током такие штуки не пройдут! Слишком велико падение напряжения в проводах. Провода должны быть строго медные, диаметр их должен быть с указательный палец, и все равно, падение будет такое, что аккумуляторы надо ставить поближе к солнечным батареям. Если у вас есть мечта расположить аккумуляторы в доме, а батареи на участке, то забудьте эту идею! Вам придется построить рядом, в непосредственной близости от солнечных батарей подсобку, расположить в ней аккумуляторы и инверторы, а вот уже высокое переменное напряжение можно вести туда, куда захочется.

В-третьих, наша батарея (на 400 ватт) даже в солнечный день не будет давать нам 400 ватт. То есть будет, но не весь день. Почему? А потому, что солнце встает на востоке, а садится на западе. Если наша батарея "смотрит" на юг, то очевидно, что свою мощность она будет отдавать только в середине дня. Причем строго говоря, максимальную мощность вы получите в те полчаса, когда солнце светит перепендикулярно на батарею. Утром и вечером, а летом в Москве практически белые ночи, солнце не будет на нашу батарею попадать (или будет попадать под углом) и она не будет выдавать полную мощность. А давайте сделаем 3 батареи. Треть повернем на юго-восток, треть на юг и треть на юго-запад? Давайте! Но только тогда мы потратим в 3 раза больше денег и у нас будет переизбыток мощности (см. в-четвертых). А если не будет переизбытка, то тогда еще грустнее, ибо чтобы получить 400 ватт круглый день нам надо в три раза больше батарей и, соответственно, денег. И все равно мы максимум никогда из наших батарей не выжмем! Тут еще угол к горизонту играет роль. И чистота самих батарей. Если запылились или откровенно загрязнились после дождичка, то извините, но надо лезть протирать.

А давайте сделаем поворотное устройство, которое следило бы за солнцем? Давайте! И это не очень сложно даже! Только вот ветер! Каких габаритов должна быть поворотная платформа и сколько она будет весить? И сколько будет потреблять электричества поворотный механизм? И опять же! Сколько это будет стоить в итоге? И вы такие вещи в продаже вообще видели?

В-четвертых, сложности технической реализации. Дело в том, что мы, в принципе, можем запитывать наш дом напрямую от солнца, есть такая техническая возможность, но при этом мы не можем задействовать аккумулятор как бы в помощь солнечной панели. Нет такой технической возможности! То есть при "выключении" солнца выключается и наш дом. Если мы от солнца питали дом и заряжали аккумулятор от зарядного устройства, что вполне возможно, то после пропадания солнца мы получим обесточенный дом и заряженный аккумулятор. Для того, чтобы при выключении солнца наш дом не выключался, а переходил на использование аккумулятора, нам надо запитывать дом именно от аккумулятора.

Тогда получается немного лучше. Но именно немного. Мы тратим аккумулятор, а солнце, когда оно есть, подпитывает (заряжает) аккумулятор. Аккумулятор у нас, напомню, всего 200 ампер часов (минимальный вариант). Это значит заряжать его можно 36-ю амперами (так прямо на аккумуляторе написано). 36 ампер - это ровненько 430 ватт. Отсюда и солнечная батарея на 400 ватт для нашего варианта. Если мы потребляем от аккумулятора больше, чем заливаем в него, то он разряжается и становится на подзарядку. При этом электричества в доме нет и пиво в холодильнике потихоньку нагревается вместе с холодильником, естественно. Если мы разрядили аккумулятор под вечер, то он до утра не зарядится вообще никаким образом. Значит с утра выпить прохладного пива у нас тоже не получится (что вообще-то хорошо). А если циклон с Арктики, и на небе сплошная облачность? Ну тогда я вообще не знаю, что с этим пивом делать!!! Оно к вечеру может и не прокиснет, но куриные ножки на шашлык могут и протухнуть...

А нельзя ли, спросите вы меня, купить солнечную батарею не на 400 ватт, а на 2 тысячи? Тогда в случае солнца мы аккумулятор не использовали бы. Он бы у нас только заряжался бы и находился, так сказать, в готовом состоянии. Мы бы весь день жили бы на энергии солнца, а ночью - на аккумуляторе. И пиво было бы нужной температуры. Нет, друзья! Нет технической возможности. И именно это и стало моим самым большим разочарованием в деле солнечных батарей. Хотите батареи на 2000 ватт? Не проблема! Вы можете их использовать только если у вас аккумуляторная батарея заряжается током максимум 166 ампер при 12 вольтах или 80 ампер при 24-х. В любом случае вам потребуется в пять (!) раз больше аккумуляторов, а это уже вес килограммов 250, много места, провода невообразимого диаметра и вообще все жестко усложняется и 63-мя тысячами уже даже и не пахнет, а подходит к 200-ам (тысячам рублей). И при этом, заметьте, ничего такого уж особого мы не получаем! Я не уверен, что у нас будет возможность мыть посуду в посудомойке и стирать в стиралке. И все еще на солнце завязано!

Ну и в-пятых. Зимой у нас солнца мало! И солнце это обычно только со второй половины зимы появляться начинает. Тоже проблемы - что делать короткими зимними днями с нашим несколькосоттысячным активом - не очень понятно. Смотреть на него? Лета ждать? Так до лета можно и не дожить! Вон мой сосед! Поехал на работу. На работе у него заболела рука. Приехал домой и умер. Тромб! И ничего не предвещало! Нормальный мужик был! Инкассатором работал. Но что это я о грустном вспомнил?

Вот такая грустная история с солнечной энергетикой. А я все равно мечтаю о солнечной батарее. Аккумулятор я уже купил. Инвертор тоже. Использую его вместо бензогенератора, когда свет выключают. Осталось батарею купить. Куплю набор для самостоятельной сборки. Он на много дешевле готовой. Попробую. Мечта все-таки!

А есть ли вообще хоть одна хорошая новость?

Есть, но только в той или иной степени приближения. Смотрите!

Я, как уже говорилось, купил инвертор. Он может работать с альтернативным источником питания на 12 вольт. Получается что-то типа UPS, только значительно мощнее. Мощность моего инвертора 3 квт преобразования и 6 квт при работе от "столба с 220-ю вольтами". Кроме того, мой шайтан-инвертор имеет функцию, которая позволяет подключить к нему солнечную батарею и выставить такой режим работы, в котором он будет гарантированно отдавать потребителям весь ток, который он получает от солнца и при этом добавлять энергию со столба. Что я получаю в этом режиме?

Я получаю утилизацию солнечной энергии суммарной мощностью до 3-квт. Это значит, что я реально буду меньше платить за электричество, поскольку я буду использовать энергию солнца, а "со столба" добавлять. Это жуть как привлекательно.

Если кто не понял, то моделирую. Вот у меня работает бойлер. Он потребляет 2000 ватт. Когда горячая вода не используется, то он практически не включается. Он у меня горячую воду 3-ое суток держит. Он дорогой и хороший. А вот когда я моюсь в душе, он, понятное дело, работает постоянно. И вот я смотрю на небо и вижу, что солнце ЕСТЬ!!! Я тогда бегу в душ и моюсь. И бойлер начинает греть воду. И из розетки он потребляет только 1600 ватт, а 400 от солнца! Вот она экономия! Я радуюсь, что утилизировал солнечного света! Потом вспоминаю, сколько я потратил на оборудование и огорчаюсь. Но, когда мы говорим о хобби и экологии - мы о деньгах не думаем! И это правильно!

Что я НЕ получаю и чего я вообще лишаюсь? Тоже немалого.

  1. Электричество не накапливается и тратится неэффективно. Если я куплю батарей на 2 квт, а потреблять мой дом будет только 500 ватт, то полторы тысячи ватт просто пропадут неиспользованными. А я за них заплатил, когда батареи покупал! И мне хотелось бы использовать их на 100%.
  2. Раньше я заставлял жену стирать и мыть посуду ночью, когда потребление энергии идет по дешевому тарифу. Теперь мне приходится все потребление электричества переводить на день, когда тариф дороже. В этом отношении получается, что я еще и за электричество из розетки доплачиваю и идея альтернативной энергетики становится просто смехотворной. Я чувствую себя натуральным лохом и успокаиваюсь только соображениями экологии.
  3. Я лишаюсь возможности использовать свой инвертор в качестве резервного источника питания в случае пропажи тока на столбе. Нет такой технической возможности все это совместить. Либо идти откручивать провода батарей и подкручивать провода аккумулятора, либо покупать второй инвертор.

И тем не менее, мне кажется этот вариант вполне приемлемым, особенно в случае постепенного докупания солнечных батарей, или, как я уже говорил, наборов для их сборки. А для подключения аккумулятора можно купить рубильник на 200 ампер. А если такого не удастся найти, то сделать самому из медных труб.

И напоследок. Мой супер инвертор умеет еще и продавать электричество в сеть. При этом счетчик крутится назад. И вот эта идея выводит альтернативную энергетику на принципиально иной уровень! Получается, что ВЕСЬ (!) день я возвращаю электричество в сеть и откручиваю счетчик назад. При этом я утилизирую всю электроэнергию, которую я получаю от солнца! Дух захватывает да? Это реальный способ сберечь экологию и сэкономить на аккумуляторах. Да вот беда! Мы не можем откручивать счетчик таким образом! Лишены мы этой возможности! Энергетическая компания нам это не разрешает! Вот засада!

Мучительно мечтающий о независимости от МосЭнерго
Дмитрий Белкин

Статья создана 02.09.2014

Обсуждение

Приветствую всех.
Несколько мыслей по данной тематике:

  1. Солнечную энергию для нужд частного дома необходимо использовать комплексно, т.е.и прямое использование солнечного света, проникающего внутрь дома, и с прямым преобразованием в тепло, и через преобразование в электроэнергию.
  2. Для систем преобразования в электроэнергию необходимо максимально увеличивать напряжение постоянного тока (для инвертирования оптимально примерно 650 В) либо использовать стандартное напряжение 220 В, которое при рациональной организации внутридомовой разводки позволяет использовать его напрямую (без инвертирования) для питания многих потребителей: освещение, подогрев, многие типы компьютеров. Последние как правило имеют на входе выпрямитель. Для питания постоянным током не подходят устройства с трансформаторами на входе и электродвигатели без электронного привода.
  3. Запасать электроэнергию в аккумуляторах в России на сегодня НЕ ВЫГОДНО. Необходимо использовать электроэнергию в момент производства.

Тенденция: во многих достаточно серьезных исследованиях прогнозируется рост цен на газ и, как следствие, на электроэнергию из него вырабатываемую. Сопоставимы стоимости электроэнергии от солнца и газа должны стать примерно 2017-2020 г.г. К этому необходимо добавить постоянное снижение цен на преобразовательное оборудование и сами фотоэлектрические модули.

P.S. Про неэффективность использования энергии солнца на территории РФ говорят только люди заинтересованные в сбыте газа. Канада расположена на тех же широтах и очень активно развивает отрасль на государственном уровне. Дураков мне кажется там не много.

Комментировал Pinocchio1964
27.11.2014 (17:42)

Я со всем согласен.

Вот только про 220 вольт дайте ка прикину...

То есть, мы идем в интернет и смотрим цены. Батарея на 12 вольт 100 ватт стоит в районе 5000 рублей, ну может, чуть дороже. Это значит мы имеем с нее 8 ампер.

Покупаем 20 таких батарей за 100 тысяч, соединяем последовательно и имеем 240 вольт (максимум) и 8 ампер - это аж 1900 ватт.

Правильно я мыслю? Судя по всему, за 100 тысяч мы можем получить неплохую прибавку к нашему отоплению! Я так думаю, что тены не сгорят и от 260-ти

И мы при этом не тратимся ни на аккумуляторы, ни на инверторы, и можем установить батареи на хорошем удалении от тена. То есть экономим на проводе. Берем провод, скажем, сечением 6 мм, потери очень малые, а метр такого меньше 100 рублей стоит!

Это отличная идея! Спасибо!

Дмитрий Белкин

Если реально интересно, то могу посоветовать:

  1. Выбирать готовые панели с напряжением 31, 36, 56 В.
  2. При расчете общего напряжения солнечной батареи учитывать что напряжение при номинальной нагрузке меньше напряжения холостого хода примерно на 20%.
  3. Панели брать на алибабе: http://www.alibaba.com/trade/search?fsb=y&IndexArea=product_en&CatId=&SearchText=photovoltaic+cells
    (самый гуманный ценник при достаточно большом выборе)
  4. При использовании постоянного тока НИКОГДА не допускать гальванической связи с промышленной сетью.

P.S. Да и еще чтобы примерно представлять что Вы в результате получите попробуйте программку PVSYST4_37.

Комментировал Pinocchio1964
28.11.2014 (14:00)

Очень интересно! Спасибо!

Дмитрий Белкин

Есть инвертор который работает без акб дорогое удовольствие но если вы уже потратились на 1-е то получать долгожданный результат со второго компенсируя вложения на первоначальные траты благоразумно !А как вы насчет ветряка?чем не хобби!

Комментировал Александр
07.01.2015 (21:58)

Дело в том, что альтернативная энергетика для меня пока из разряда сладких грез. Пока она в уме только.

Я покупал инвертор с аккумулятором по причине сложностей с электричеством. Выключают часто, подло и надолго. Лень бегать заводить генератор, да и вообще с ним проблем много. Аккумулятор спасает. Выключаю морозилки, телевизор и 4-5 часов могу жить с холодильником, компьютером и минимальными лампочками.

Кроме того, от инвертора легко заводится насос водопровода, а генератор глохнет. Так что тут я подстраховался.

С ветряком все еще сложнее. Высокая мачта, шум (пожалуй, главное), поломки с риском для жизни (обломы винта). Короче очень и очень сложно с ветряком. С солнцем может и дороже, но управляться с ним легче. Правильно тут мне написали выше. Надо набирать батарею на 220 вольт! Я считаю, это очень правильная идея! Она кучу проблем решает и обойдется в итоге значительно дешевле!

Дмитрий Белкин

Мысль о поворотной панели солнечных батарей хорошая. Вы говорили про парусность такой конструкции... А ведь можно разделить всю площадь на много маленьких и собрать механизм для каждой индивидуально, либо панельки разнести а механизм будет общий на все(с помощью тяг каких-нибудь) PS у нас в Сибири пока не так актуально (квт.ч стоит 84коп.)

Комментировал Валентин
23.01.2015 (17:40)

Я тоже пока только теорию подвожу. Конечно, я с вами согласен! Если устанавливать батареи, то надо оставлять зазоры, чтобы воздух проходил. Но как бы вы их не установили, а площадь остается. Если брать батареи на киловатт и больше, то я не представляю, как делать поворотную платформу. Это то же самое, что возвести рекламный щит 6*3 на участке, да еще и поворотный.

Вы вот поедете куда-нибудь по шоссе - посмотрите, как такие щиты устроены, на сколько они мощные. А если эту хрень еще и поворотную делать, я как представлю себе масштабы, меня грусть берет.

Поворотную панель реально сделать только маленькую. Ну на 300 ватт. Вот ее действительно можно сделать узенькими полосками и ее (полтора квадратных метра) можно еще крутить по солнцу, как мне кажется.

Вы предлагаете собрать механизм для каждой индивидуально.

Тоже хорошее предложение, но оно опять задает вопросов куда больше, чем хотелось бы. Для осуществления поворота нужен мотор некоторой мощности, электроника какая-то и, возможно, система рычагов, которая все панели крутила бы одновременно и на одинаковый угол. Опять же сложная передача вращения, ибо, как вы понимаете, нам надо использовать очень маломощный двигатель и оборотов нам надо где-то 1 в минуту! То есть передаточное число редуктора 1/2500. Тоже проблема! Хотя тут можно взять несколько редукторов от шуруповертов. Но хорошо бы червяк сделать, а то и 3 червяка последовательных.

Короче, как начнешь итоги подводить... сразу расстраиваться начинаешь.

Я продолжу тему, у меня появились уточнения к статье и новые мысли!

Дмитрий Белкин

Солнечные панели сегодня (конец 2015) до сих пор слишком "абстрактная выгода" (хотя я и под Геленджиком живу). Уж вроде как года три я от своих знакомых в этой индустрии слышу - вот почти прорыв в аккумуляторах и панелях. Только я вот на прилавках пока не вижу этого.

А вот солнечный коллектор - вполне себе удачная штука. В Ростовской области и Краснодарском крае действуют губернаторские программы компенсации 50% расходов на покупку и установку солнечных коллекторов. Я для себя на следующий год запланировал ввод в эксплуатацию. И цены - не чета солнечно-панельным проектам.

Комментировал Андрей
08.10.2015 (18:04)
Согласен на 100%
Дмитрий Белкин

Самореклама!

Сотрудничайте с belkin-labs в IT сфере!

Гарантия высшего качества и низких цен!

Дом Вашей мечты!
Читайте также
 
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100