- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Все начиналось с того, что я приобрел участок земли в деревне, мимо которого не проходили электрические провода. «И ничего страшного»,- подумал я. " Ведь по закону меня должны подключить к электросетям за 6 месяцев с момента заключения договора". Если бы я тогда знал, что мне придется освоить автономное энергоснабжение и окунуться в мир солнечной энергетики…
В первой части я постараюсь осветить теоретическое обоснование своего выбора и расчеты, которые облегчат понимание объемов вложений для построения собственной энергосистемы.
Во второй части я опишу практическую реализацию своих идей с экономическими выкладками, примененным оборудованием и схемотехникой рабочей энергосистемы. Также опишу достоинства, недостатки и собственные ошибки в реализованном проекте.
В третьей, если до нее дойдет, я расскажу о планах интеграции автономной энергосистемы и обычной сетевой энергосети в частном доме.
Осознание того, что электричества еще нет, а дом уже собран пришло весной, когда начался строительный и отделочный сезон. И если дом собирали при помощи тарахтящего бензинового генератора, то жить с такой тарахтелкой в деревне невозможно, да и накладно ради дрели или пары лампочек гонять 2,5 кВт бензогенератор. Тут очень легко вывести первое правило: в деревне нужен бензогенератор, если есть необходимость в электроснабжении в любое время. Сети нестабильны и чинить их никто не будет в первые минуты после сбоя. Второе правило: генератор должен работать на том же виде топлива, что и машина. Если топливо внезапно кончилось, можно слить из машины, а если бак в машине пересох, то можно провести обратную процедуру.
Если посмотреть в левый угол, то видно как генератор работает ради одной дрели и радиоприемника. После этой картины начали закрадываться мысли, что электричества нужно не так уж много, но часто. К примеру, вечером нужно освещать дом, на что требуется порядка 100 Вт энергии. Витали мысли о покупке второго, маломощного бензогенератора, но были отметены по ряду причин: тарахтение, обслуживание, механика, а значит износ и рано или поздно, выход из строя. Нужно было что-то автономное, простое, надежное.
Изучив форум автономщиков, перечитав сотни веток и научившись отличать монокристалл от поликристалла, было принято решение применить солнечную энергетику на благо конкретно взятого дома. Ведь на Хабре немало сообщений о том, как очередная сотовая компания в отдаленном регионе потратила много рублей и смогла сэкономить еще больше, а тут все наглядно, своими руками и на своем примере.
Перейдем к теории. Самое основное, с чем придется бороться в доме с автономной энергетической системой (далее автономкой), так это с желанием всех домочадцев включать чайники, утюги, микроволновки и прочую бытовую технику, потребляющую сумасшедшие киловатты энергии. Для фенов и утюгов можно запустить электрогенератор.
Итак, первым делом необходимо исключить большинство электроприборов, которыми мы пользуемся в обычной жизни: Электрочайники, электроплиты и прочее. Заменой будет любая газовая плита и баллон с газом, который могут заправить почти на любой АГЗС. Итак, готовим и греем при помощи газа — это третье правило автономки.
Освещение светодиодами. Можно брать светодиодные сборки, отдельные светодиоды или светодиодные ленты. В последнем случае можно закупиться оптово в китайском интернет-магазине сразу на весь дом и прилично сэкномоить. Основная задача — это выбрать напряжение светодиодов равное напряжению накопителей энергии в доме. Ведь любое преобразование будет съедать лишние Ватты. Отсюда четвертое правило: светодиодное освещение везде, где это возможно.
Датчики движения серьезно помогают экономить электричество — это также выявлено опытным путем. По пути в туалет, по лестнице на второй этаж или в прихожей лучше всего поставить датчик движения и светодиодную ленту. Это позволит избежать хождения в темноте к выключателю и избавит от лишних потерь энергии, когда кто-то забыл щелкнуть клавишей.
Стоить такой датчик будет порядка 300-350 рублей, но он сэкономит массу нервов и энергии. Собственное потребление мизерно в сравнении со включенным и забытым освещением. Один забавный случай из практики: домашние питомцы быстро вычислили радиус действия датчика и ночами развлекались входя и выходя из зоны видимости, включая себе свет.
А теперь о технике, которая понадобится, чтобы создать автономку на солнечной энергии:
1. Солнечные батареи
2. Контроллер заряда аккумуляторов от солнечных батарей
3. Аккумуляторы. При обсуждении типа аккумуляторов было сломано столько копий, что даже вспоминать не хочется. Одна из самых сложных задач и наиболее дорогая часть системы.
4. Инвертер из постоянного тока, в переменный с напряжением 220В.
Это четыре основных элемента автономной энергетической системы, основанной на солнечных батареях. О расширении функционала я расскажу во второй, практической, части, а пока распишу минимальную автономку для дачного домика, где хочется вечером посмотреть телевизор, выйти с ноутбука в сеть и при свете лампы посидеть за столом. Все считается исходя из средней полосы России в период с апреля по сентябрь. В другое время года солнца заметно меньше, да и дачный сезон практически закрыт или еще не открыт.
Берем исходное потребление:
1. среднестатистический ноутбук с потреблением 80 Вт*ч будет работать 5 часов в день
2. среднестатистический телевизор с потреблением 40 Вт*ч (ЖК) будет работать 3 часа в день
3. освещение 3 светодиодными лентами (24 Втшт), которых хватит на помещение порядка 40 м.кв. будет работать 4 часа
Итого мы имеет необходимость энергии: 616 Вт
Если в качестве энергонакопителя будет выбран обычный автомобильный аккумулятор с напряжением в 12 В, то за вечер будет потрачено 51 Ач. Чтобы не высадить аккумулятор и продлить срок его службы, рекомендуется разряжать аккумулятор не более, чем на 30%, а значит необходимая емкость составляет от 150Ач и выше. Кроме того, за световой день необходимо будет восполнить потраченные амперчасы, а еще нужно учесть КПД и непостоянство солнца, чтобы подобрать необходимое количество солнечных батарей. Допустим, что солнце будет светить в течение 8 часов, из них будет облачно 3 часа и эффективность выработки энергии упадет. Таким образом, мы должны компенсировать 51 Ач за 5 часов. Казалось бы, нет ничего проще: 10 А вливаем 5 часов и все, но у солнечной энергетики масса нюансов. Аккумуляторы не принимают заряд линейно — к «наполнению» аккумулятора энергией принимаемый ток снижается и последние часы зарядка идет крайне медленно.
Переходя к подсчету необходимого оборудования, которое потребуется преобрести для электрификации дачного домика, получаем:
1. Солнечная батарея [1] 2 шт х 100 Вт — 15000 р
2. Контроллер заряда самый простой [2] — 800р
3. Аккумулятор 190 Ач [3] — 8500 р
4. 3 светодиодные ленты [4] — 1200 р.
5. Инвертер 12В-220В [5] — 2000р.
Итого: 27500 рублей
Оборудование считалось самое недорогое с учетом того минимума комфорта, который описан выше. Если материал понравился и хочется увидеть реализацию более мощной и действующей системы, прошу дать знать, чтобы я принялся за написание второй части.
Автор: shuvaevgl
Источник [6]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/diy-ili-sdelaj-sam/83897
Ссылки в тексте:
[1] Солнечная батарея: http://www.solarhome.ru/catalog/product_info.php?cPath=1_4&products_id=43
[2] Контроллер заряда самый простой: http://www.ebay.com/itm/10A-15A-20A-PWM-Solar-Panel-Charger-Charge-Controller-Regulator-12V-24V-New-/191491183581?pt=LH_DefaultDomain_15&var=&hash=item2c95c393dd
[3] Аккумулятор 190 Ач: http://www.auto-mk.ru/catalog/akkumulyatory/golden_horse/akkumulyator_avtomobilnyy_6st_190_ach_golden_horse_o_p_universalnye_klemmy/?&_openstat=bWFya2V0LnlhbmRleC5ydTvQkNC60LrRg9C80YPQu9GP0YLQvtGAINCw0LLRgtC-0LzQvtCx0LjQu9GM0L3Ri9C5IDbQodCiLTE5MCDQkNGHIEdPTERFTiBIT1JTRSDQvi7Qvy4oLSwrKSAo0YPQvdC40LLQtdGA0YHQsNC70YzQvdGL0LUg0LrQu9C10LzQvNGLKTswdnhob3BGTDZfeVFfYXA4WFQwMTV3Ow
[4] 3 светодиодные ленты: http://www.ebay.com/itm/16FT5M-12V-RGB-SMD-3528-5050-150-300-LED-Flexible-Strip-Light-Car-No-Waterproof-/390812365480?pt=LH_DefaultDomain_15&var=&hash=item5afe3b72a8
[5] Инвертер 12В-220В: http://www.ebay.com/itm/New-12V-DC-to-AC-220V-Car-Auto-Power-Inverter-Converter-Adapter-Adaptor-1000W-/141356277736?pt=LH_DefaultDomain_15&hash=item20e97d9fe8&vxp=mtr
[6] Источник: http://habrahabr.ru/post/251359/
Нажмите здесь для печати.