Опыт в эксплуатации солнечных батарей

Любой человек, который хочет приобрести серьезную, дорогостоящую вещь, хочет предварительно узнать, какова эта вещь в эксплуатации. И, если, например, по автомобилям, телевизорам, стиральным машинам имеется достаточно полная информация, то по установкам солнечной фотовольтаики реальных данных явно не хватает. И потому многие владельцы домашних гелиевых электростанций на различных форумах делятся своим опытом эксплуатации солнечных батарей, дают полезные советы тем, кто решил установить у себя дома гелиевую электростанцию. Воспользовавшись этими советами, можно будет избежать многих проблем.

Выбираем солнечные батареи (опыт пользователей)

Для начала нужно определиться с типом электростанции. Есть три типа домашних солнечных электростанций – автономная, сетевая и гибридная. Автономная электростанция должна полностью обеспечивать потребности в электричестве независимо от времени суток в течение всего времени эксплуатации.

Сетевая электростанция работает параллельно с магистральной электросетью. В дневное время электрооборудование дома питается от солнечных батарей, в темное время суток – от магистральной сети. Если в дневное время недостаточно мощности, вырабатываемой гелиевыми панелями, дефицит будет покрываться из сети.

Гибридная электростанция может работать и в автономном, и в сетевом режимах.
После того, как будет определен тип гелиевой электростанции, следует прикинуть ее конфигурацию. Вначале определяется примерная мощность, которую будут потреблять все электроприборы дома. Учитывать нужно абсолютно все – от сложных бытовых приборов до ламп освещения. В расчет принимается не только мощность каждого элемента нагрузки, но и то, сколько времени в сутки он будет работать.

Просуммировав суточные данные по всем потребителям электричества в доме и умножив это значение на 30, получим минимальное значение мощности, которое должна вырабатывать в месяц солнечная батарея.

Любой человек, который хочет приобрести серьезную, дорогостоящую вещь, хочет предварительно узнать, какова эта вещь в эксплуатации. И, если, например, по автомобилям, телевизорам, стиральным машинам имеется достаточно полная информация, то по установкам солнечной фотовольтаики реальных данных явно не хватает. И потому многие владельцы домашних гелиевых электростанций на различных форумах делятся своим опытом эксплуатации солнечных батарей, дают полезные советы тем, кто решил установить у себя дома гелиевую электростанцию. Воспользовавшись этими советами, можно будет избежать многих проблем.

Выбираем солнечные батареи (опыт пользователей)

Для начала нужно определиться с типом электростанции. Есть три типа домашних солнечных электростанций – автономная, сетевая и гибридная. Автономная электростанция должна полностью обеспечивать потребности в электричестве независимо от времени суток в течение всего времени эксплуатации.

Сетевая электростанция работает параллельно с магистральной электросетью. В дневное время электрооборудование дома питается от солнечных батарей, в темное время суток – от магистральной сети. Если в дневное время недостаточно мощности, вырабатываемой гелиевыми панелями, дефицит будет покрываться из сети.

Гибридная электростанция может работать и в автономном, и в сетевом режимах.
После того, как будет определен тип гелиевой электростанции, следует прикинуть ее конфигурацию. Вначале определяется примерная мощность, которую будут потреблять все электроприборы дома. Учитывать нужно абсолютно все – от сложных бытовых приборов до ламп освещения. В расчет принимается не только мощность каждого элемента нагрузки, но и то, сколько времени в сутки он будет работать.

Просуммировав суточные данные по всем потребителям электричества в доме и умножив это значение на 30, получим минимальное значение мощности, которое должна вырабатывать в месяц солнечная батарея.

Вот пример такого расчета, сделанного одним из производителей гелиевых панелей для малой солнечной электростанции мощностью в 250 ватт.

Расчет был сделан из предположения, что гелиевые модули работают эффективно примерно восемь-девять часов в сутки, а также то, что солнечная погода может держаться не весь световой день.

Совет опытного пользователя:
После того, как вы определите объем потребления электроэнергии,
выбирайте фотоэлектрические преобразователи, исходя из того, что
один модуль мощностью в 100 ватт вырабатывает
400 – 500 ватт-часов в сутки.

При определении требуемой мощности гелиевых батарей следует учитывать и то, что все электроприборы, задействованные в расчете, могут работать больше предполагаемого времени, что, соответственно, ведет к увеличению затрат электроэнергии. Поэтому всегда необходимо покупать гелиевые модули с запасом по мощности.

Совет опытного пользователя:
Если вы получили некоторое значение мощности для
солнечных батарей вашей домашней электростанции,
умножьте это значение на 1.3 – 1.5.
Дополнительная мощность никогда не помешает!

Понятно, что генерировать электрическую энергию, достаточную по мощности для того, чтобы обеспечить бесперебойную работу всех электроприборов, один гелиевый модуль не сможет. Большое значение имеет то, какие именно гелиевые модули вы будете покупать. Самые мощные (но и самые дорогие) солнечные панели собраны из ячеек, выполненных на базе монокристаллического кремния. Они же имеют и наиболее высокий коэффициент полезного действия – до 22.5%. До 14% эффективности показывают панели, выполненные на базе поликристаллического кремния.

Моно- и поликристаллическая панели

Естественно, и стоимость их поменьше. Самые дешевые панели изготовлены из аморфного кремния. Их эффективность едва превышает 9% — 10%.

Аморфная панель

Что касается совета об увеличении расчетной мощности в полтора раза, то имеется еще одна причина последовать ему. Дело не только в том, что можно купить дополнительно какой-нибудь достаточно мощный электроприбор. Гелиевые элементы со временем «стареют» и теряют определенный процент своей мощности. За 25 лет эксплуатации они теряют до 20% первоначальной мощности.

Совет опытного пользователя:
Купил поликристаллические панели. После пяти лет эксплуатации
резервов мощности не осталось. Заменил на монокристалл.
На крыше освободилось место под вакуумные коллекторы.
Не экономьте на панелях. Экономьте на площадях.

Подбираем солнечное оборудование (опыт пользователей)

Стандартная автономная гелиевая домашняя электростанция состоит из собственно солнечных батарей, контроллера заряда аккумуляторов, аккумуляторной батареи, инвертора.

Схема домашней солнечной электростанции

Гелиевый контроллер подключается к солнечным батареям и к аккумуляторам и обеспечивает регламентированный заряд аккумуляторной батареи. Он автоматически включает зарядку аккумуляторов и так же автоматически отключает их от гелиевых батарей, когда заряд достиг максимального уровня, обеспечивая тем самым защиту аккумуляторов от перезаряда. При длительной работе без подзаряда аккумуляторы могут разрядиться настолько, что уровень заряда достигнет недопустимо низкого значения. В этом случае контроллер отключит потребителей от аккумуляторов. Нагрузка будет автоматически подключена только при восполнении заряда до определенного уровня.

МРРТ — контроллер

Совет опытного пользователя:
Вне зависимости от мощности солнечных батарей рекомендую использовать
МРРТ-контроллер, отслеживающий точку максимальной эффективности.
При этом гелиевые модули нужно соединять последовательно, чтобы получить
на выходе более высокое напряжение. Тогда можно уменьшить
сечение кабелей между гелиевыми панелями и контроллером.

Обеспечивать дом электричеством в темное время суток должна будет аккумуляторная батарея. Емкость и количество аккумуляторов выбирается, исходя из мощности нагрузки и максимально допустимого времени работы без подзарядки. Есть несколько типов аккумуляторов. Самые долговечные, но и самые дорогие аккумуляторы – щелочные никель-кадмиевые или никель-железные. Гелевые аккумуляторы более долговечные, чем обычные стартерные – срок их службы 10 – 12 лет. Они дешевле никель-кадмиевых, но дороже обычных стартерных.

Гелевые аккумуляторы

Совет опытного пользователя:
Оптимально аккумуляторы должны иметь такой запас энергии, чтобы
обеспечить бесперебойную работу всех электроприборов в течение суток
без дополнительной подзарядки аккумулятора.

И, наконец, инвертор. Функция инвертора – преобразовывать постоянный ток гелиевой батареи или аккумуляторов в переменный ток 220 вольт, 50 герц. В зависимости от выбранной конфигурации электростанции можно выбрать автономный, сетевой, гибридный или комбинированный инверторы. При этом важно иметь в виду, что есть инверторы, которые дают на выходе «чистую» синусоиду, а есть такие, у которых на выходе «модифицированная» синусоида.

Гибридный инвертор

Совет опытного пользователя:
При выборе инвертора важны два параметра: форма
сигнала на выходе и его мощность.
Рабочая мощность должна быть примерно в 1.3 раза
выше суммарной мощности нагрузки.

Конечно, в кратком изложении трудно осветить все проблемы, но ключевые моменты помогут принять правильные решения при покупке, установке и эксплуатации гелиевых домашних электростанций.