«Сам себе Чубайс» или альтернативная энергетика в деревне

в 16:51, , рубрики: diy или сделай сам, автономная энергосистема, альтернативная энергетика, солнечная энергетика, экология, Энергия и элементы питания

Доброго дня дорогие Хабровчане! Сегодняшняя моя статья будет посвящена теме «альтернативной энергетики» — точнее системы электропитания деревенского дома от солнечных батарей.

Я не являюсь каким-то «ушибленным на всю голову Гринписовцем» которому жить на свете никак от того, что из свиней делают котлеты. Потому альтернативной энергетикой я занялся можно сказать вынужденно, по серьезному занялся. «Детские игры» в виде покупки и доведения до ума садовых фонариков на солнечных панелях которые днем заряжаются на клумбе с цветами или на заборе, а вечером заносятся в дом поработать ночниками — это было с тех самых поп как их начали продавать в магазинах близлежащего города. И сейчас я расскажу какие садовые фонарики брать стоит, а какие не стоит, и что нужно сделать с теми которые взяли чтобы они вам прослужили минимум пару лет.

Условно говоря — садовые солнечные фонарики для меня делятся на четыре типа по двум строго определенным признакам.

Первый признак, ключевой для работоспособности устройства.

1) С залитой прозрачной эпоксидкой фотоэлектрической панелью.

Вот фото самого типичного представителя этой «породы».

image

Как говорится — «Во всех магазинах вашего города!»

Казалось бы все отлично — солнечная панель защищена от всего и вся, пользуйся и радуйся. Но — на самом деле такой фонарик вам отслужить хорошо если сезон, к следующему году с вероятностью 146 % прозрачная заливка фотоэлемента потеряет прозрачность под воздействием условий внешней среды. Даже если вы фонарик уберете в кладовку вынув батарейку — он все равно отправится на помойку.

2) С открыто расположенными фотоэлементами как на старых калькулятора.

Вот на эти уже стоит смотреть, так как после некоторой они могут служить несколько лет.

Самый типичный представитель, похож на первого.

image

Собственно точно так-же как и первый — «Есть везде».

Наиболее простая доработка данного устройства, чтобы оно вам прослужило хотя-бы один сезон — заклеить прозрачным герметиком щель вокруг солнечной панели на крышке. Иначе когда пойдет дождь — вода будет свободно проникать под солнечную панель и дальше внутрь устройства, на беззащитную электронную плату, маленький аккумулятор-таблетку, течь по светодиоду и скапливаться в пластиковом плафоне. В схеме не те токи и напряжения чтобы случился красочный фейерверк, но электрохимическая коррозия быстренько съест схему — при вскрытии мертвого устройства вас порадуют зеленые окислы меди.

Более сложная доработка включает в себя разборку устройства и замазывание печатной платы с электронными компонентами лаком, для защиты их от влаги. Мазать нельзя только держатель батарейки, ее все равно придется менять где-то раз в год. Если же вы хотите чтобы «совсем все было круто» — внутрь устройства желательно поселить пакетик силикагеля, который периодический менять. Тогда и прозрачный плафон фонарика запотевать не будет при перепаде температур.

Второй признак, отвечающий за «потребительские свойства» устройства.

1) Тип используемых аккумуляторов.

В одних солнечных фонариках используются аккумуляторы-таблетки, в других мизинчиковые и пальчиковые аккумуляторы, оба вида Ni-Cd или Ni-MH. Ясно, что мизинчиковый или пальчиковый аккумулятор имеет большую емкость, а кроме того для его замены как правило не требуется полная разборка устройства, у него батарейный отсек с крышечкой на защелке. В то время как фонарик с «таблеткой» надо разбирать с отверткой в руках.

2) Размер и количество солнечных элементов.

Размер у солнечных фонариков тоже различается, есть маленькие и самые дешевые, а есть достаточно большие, у которых на крышке расположено 2-3-4 солнечных панели «калькуляторного» типа и батарея пальчиковая никель-металлогидридная обычно на 600 мАч.
Вот их самый яркий и самый толковый представитель, из тех что бывали в моих руках.

image

Как говорится — «Надо брать!»

Конструкция позволяет как устанавливать его на колышке, так и подвешивать за кольцо, 3 солнечных панели, пальчиковая батарейка и выпуклое зеркальце-отражатель в нижней части плафона. Доработки те-же — герметизация крышки, покрытие платы лаком, силикагель и по вкусу — замена бело-синего светодиода на светодиод белого или бело-желтого цвета для более приятного спектра. Светит долго, светит ярко, выглядит красиво, после доработок служит долго, стоит недорого.

Это все что стоит знать про солнечные садовые фонарики чтобы сделать правильный выбор и долго пользоваться как осветительными приборами. Я такие большие фонарики использовать как настольные лампы и ночники в течении двух лет и остался доволен результатом. Хотя если вы коллекционер и просто собираете данные устройства для души — мои советы позволят продлить жизнь ваших «питомцев».

Но игры кончились когда в результате грозы на входе в деревню сгорел трансформатор — ветром перехлестнуло провода и защита не справилась. В результате в поселке неделю не было света — у электриков не было запасного трансформатора и пока его привезли пришлось ждать. Неделя без света, никакое МЧС нам передвижную дизельную станцию не подгоняло, — все холодильники растаяли, инкубаторы с яйцами тоже «накрылись медным тазом», лично мой ущерб вылился в сумму около 20 тысяч. После такого «клевка жаренного петуха ниже пояса сзади» — пришлось заняться построением автономной энергетической системы на подобные случаи.

В результате анализа затрат и выгод от разных вариантов я остановился фотовольтаике. И не буду скрывать — сильно мотивировал меня вступить на этот путь коллега «peling», у которого канал на Ютубе: www.youtube.com/user/SolFanify и свой сайт: peling.ru
Сначала я смотрел его ролики — вполне доступные и достаточно технический грамотные, потом читал форум его сайта и публикации, попутно занявшись построением своей первой солнечной системы, которая кстати говоря до сих пор жива несмотря на прошедшие 3 года.

Начал я с самой минимально возможной и дешевой конфигурации. Две солнечные панели Exmork ФСМ-5П поликристаллические панели 12В 5 Вт, на тот момент они стоили по 900 р на сайте invertory.ru. Контроллер заряда PWR Solar 80 12/24В 80А с Али китайский за 4 тысячи рублей — на контроллере я решил сразу не экономить, больно уж хорош он был по обзорам, 12В 10 Ач аккумулятор от бесперебойника и преобразователь DC-AC 12-220В 150 Вт автомобильный. Аккумулятор и преобразователь у меня были, коннекторы МС4 и разветвители я купил, провода тоже были достаточного сечения и вся система на тот момент вышла — около 6-6,5 тысяч на круг. Вы скажете — это очень дорого за 10 Вт систему! И, будете правы, и неправы одновременно. Контроллером заряда Solar 80 я пользуюсь до сих пор в своей современной мощной системе.

Свои 5 Вт солнечные панели я получил «с приключениями». Мне их отказались высылать Почтой РФ и выслали ТК ПЭК. А те их потеряли. Когда срок доставки истек, а груз не отслеживался — я связался с менеджером. Которым оказалась молодая московская девчонка, которая стала отбояриваться «от какой-то там за-МКАД-овской деревенщины», сначала в переписке по почте, а потом и по телефону! Не помогла даже угроза обращения в суд — деньги были переведены, все подтверждения у меня были, а товара то нет! Помогло только обращение к ее начальству — я нашел телефон вышестоящего менеджера и позвонил ему, обрисовал ситуацию, прислал скришноты все нужные и даже запись разговора с наглой девчонкой-менеджером. Мне даже не пришлось грозить судом — на следующий день панели были высланы снова с извинениями и просьбой не афишировать случившееся.

И вот наконец панели получены, все соединено и система приняла практический вот такой вид, только аккумулятор был маленький.

image

На фото — дальнейшее развитие системы, тяговый аккумулятор MonBat 170 Ah 12В AGM, тот самый Solat 80 на стенке, провода по 25 мм2 меди на контроллер и на улице — пара панелей Singfo 100 Вт 12В поли. Панели были куплены на Али с доставкой со склада в России и вышли по 7 тысяч за штуку. В то время на Инверторах ФСМ-100 Вт Поли завозили небольшими партиями, большая часть раскупалась дилерами или оптовыми покупателями заранее, а оставшиеся сметались за минуты. Так что пришлось купить китайские и подороже. Прислали их той-же ТК ПЭК, без обрешетки только в картонке, но целыми.

image

Те самые панели, на самодельной подставке из реек 20х40 у стены дома. Они длиннее и уже чем 100 Вт панели Эксморка.

А вот фото их наклейки с характеристиками.

image

Следующей итерацией системы была покупка инвертора на 12-220 В 1600 Вт. По финансовым соображениям пришлось остановится на «нищебродском варианте» от фирмы А-Электроника. Был куплен «Чистый синус» DUALDSL-12-3000 UPS з 13 т.р. вместе с доставкой.
Вот его фото.

image

Этот инвертор позиционируется как бесперебойник для газовых котлов и умеет работать в режиме трансляции и заряжать аккумулятор от сети, но возможна работа и в качестве инвертора для альтернативной энергетики. Как я его собственно и использовал. Устройство конечно не предел мечтаний, но за свою цену имеет неплохой функционал и пока все еще работает спустя почти три года.

Вот фото подключенного инвертора в тестовом варианте.

image

Свои 1600 Вт он выдает, при подключении 1700 Вт масляного обогревателя начинает пищать защита. Но так сильно я его не нагружал обычно, до киловатта. Один аккумулятор 170 Ач по моему личному опыту это около 1 кВт хранимой мощности и вполне согласуется с парой 100 Вт солнечных панелей без недозаряда или перезаряда, точно так-же согласуется 10 Вт панелей с 10 Ач аккумулятором первой тестовой системы. Которая сейчас с китайским контроллером заряда «живет» в курятнике обеспечивая автономную подсветку курам.

Фото:

image

Те самые 5 Вт панели, остальное внутри.

Дальше система развивалась количественно, а потом и качественно.

Добавлялись аккумуляторы и солнечные панели, на этот раз уже только Эксморк.

image

Вот фото уже их наклейки.

image

Сначала 4 по 100 Вт к паре тех что уже была, при этом я перешел на систему в 24 вольта. Были установлены уже 2 аккумулятора 170 Ач последовательно, перенастроен контроллер, перекоммутированы панели и куплен DUALDSP-24-3000 который уже спокойно выдает 2000 Вт. Второй оказался чуть похуже, более шумные вентиляторы, но работает и за свои деньги меня устраивает.

Следующая итерация расширения — еще 4 панели Эксморк 100 Вт поли, система на 24 В все так-же. Теперь все 8 панелей Эксморк смотрят на полдень, две первые — на закат.

image

Они добавляют на аккумулятор заряда вечером, когда солнце «уходит за угол дома».
В окончательном варианте у меня 12 панелей, 10 панелей Эксморк + 2 панели Сингфо. 8 панелей на полдень, 4 на закат, 2 АКБ 170 Ач, PWR 80А контроллер заряда и инвертор 2 кВт.

Вот видео про мою солнечную систему:

Рассказ про саму систему.

Рассказ про устранения последствий шторма когда панели сдуло, поломав подставки и сломав разъемы МС4. Благо у меня есть запас.

В дальнейших планах наращивание числа аккумуляторов чтобы было «по одному 170 Ач на пару 100 Вт панелей» и установка 400 Вт китайского ветряка который уже куплен, но пока еще не сделана мачта. Там много работы, это не для панелей из реек подставки свинтить.

Меня моя система устраивает и затраты на нее тоже, с учетом регулярных отключений света в деревне из-за периодических аварий и каких-то работ на линиях. Я не забивал голову точным подсчетом окупаемости, но благодаря солнечной системе активно эксплуатируемой для питания бытовой техники я плачу 500-600 р в месяц за свет, в то время как у соседей платежки по 2.5 тысячи при газовых плитах. Если считать по 2000 р в месяц экономии — срок окупаемости уже вложенного около 5 лет, 3 года уже прошли. А главное для меня, что когда в поселке нет света — у меня он есть.

На этом я закончу свой рассказ, надеюсь он был интересен и полезен читателям. Всем кому интересно — подписывайтесь на мой канал, там самые свежие новости и видео о моих проектах и обзоры интересных устройств которые вряд-ли можно встретить в обычной жизни.

Автор: Saber-Toothed

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js