От каких солнечных панелей и зарядной станции может работать холодильник?
Какая бытовая техника наиболее уязвима в моменты внезапного отключения электричества? Наверняка многие сразу подумают о холодильнике. Хранить продукты при частых перебоях с электроснабжением представляется довольно сложной задачей.
Как это часто бывает, аварийные отключения происходят именно тогда, когда мы меньше всего ожидаем этого. Но наличие в доме комплекта из солнечных панелей и портативной зарядной станции для аккумулирования выработанного электричества может стать отличным решением непредвиденных ситуаций. Такие комплекты чаще всего называют солнечным генератором, но мы специально обращаем ваше внимание на то, что это не отдельно стоящий прибор, а комплект из нескольких компонентов, работающих вместе.
В этой статье мы разберем, какой мощности должен быть солнечный генератор, к которому можно подключить холодильник.
Можно ли питать холодильник от солнечной энергии?
Да, холодильник требует достаточно много энергии для работы, но не настолько много, как некоторые могут подумать. Современные дома с обилием разной техники, а также новые технологии, позволяющие холодильникам потреблять не так много электричества, как раньше, заметно сокращают долю энергопотребления холодильников в общей картине энергопотребления всего домохозяйства. Так, сегодня в большинстве своем на энергопотребление холодильника приходится всего лишь 3-10%. А кондиционеры и сплит-системы летом потребляют намного больше электричества.
Большинство моделей холодильников требуют порядка 300-800 Вт для работы, что зависит от их возраста и использованных технологий. Современные солнечные панели и зарядные станции способны вырабатывать куда больше электричества, чем необходимая для холодильника величина. Так что проблем с питанием этого бытового прибора от солнечных панелей и портативной зарядной станции не возникнет.
Сколько нужно солнечных панелей для питания холодильника?
Говоря коротко, количество солнечных панелей, необходимых для работы холодильника, зависит от нескольких ключевых факторов:
- объема энергии, которую может выработать солнечная панель;
- энергопотребления холодильника;
- энергоемкости портативной зарядной станции;
- количества солнечной энергии в месте вашего проживания.
Предположим, что у вас модель холодильника с высокой энергоэффективностью, и необходимо всего 400 Вт для его работы. Для этого вам понадобится достаточное число панелей, которые смогут не просто покрыть эту цифру, но выработать даже больше энергии.
Но солнечные панели сами по себе не работают. С ними в комплекте обязательно должна быть другая составляющая часть солнечного генератора — портативная зарядная станция. Холодильник необходимо подключать к зарядной станции, которая хранит в себе электричество, выработанное панелями.
Двухсторонние портативные панели EcoFlow на 220 Вт позволяют использовать их в совершенно разных ситуациях, при этом не в ущерб производительности. Инновационная конструкция этих панелей позволяет собирать энергию сразу с обеих сторон. Для постоянного питания холодильника мощностью 400 Вт вам понадобится всего две таких панели, при этом еще останутся излишки энергии!
Какой должна быть зарядная станция для питания холодильника?
В модельном ассортименте EcoFlow вы найдете не один вариант портативных зарядных станций EcoFlow, которые могут быть сопряжены с солнечными панелями и энергоемкости которых хватит для постоянной работы холодильника. Подходящая для холодильника модель должна полностью покрывать потребности этого прибора в электроэнергии, а также то, в течение какого времени это будет происходить.
Ввиду того, что холодильник не всегда работает на полную мощность, среднее энергопотребление модели мощностью 500 Вт будет равно 170 Вт. Таким образом, целый день работы холодильника от портативной зарядной станции потребует примерно 4 кВтч электроэнергии.
Линейка зарядных станций DELTA предлагает сразу несколько моделей, которые могут предложить достаточную энергоемкость для того, чтобы питать холодильник и не только. Кроме того, в ассортименте бренда есть уже готовые комплекты-солнечные генераторы, которые также подойдут для этой цели. Энергоемкости зарядных станций хватит на несколько часов работы холодильника, а если вы подключите к станции солнечные панели, то сможете создать собственную мини-систему энергонезависимости для питания основных самых важных бытовых приборов. Подключайте к комплекту дополнительные внешние батареи — и у вас будет запас электроэнергии для самых непредвиденных ситуаций.
Может ли солнечный генератор повредить холодильник?
Солнечные панели и подключенные к ним зарядные станции являются безопасными приборами, которые вряд ли как-то испортят холодильник и другую бытовую технику. Но перед подключением гаджетов к солнечному генератору убедитесь, что прибор может от него работать. Для этого нужно знать энергоемкость зарядной станции, о чем уже было сказано выше.
Если у вас современная модель холодильника с умной панелью управления и сенсорными возможностями, то скорее всего в него встроен микропроцессор. В таком случае генератор, от которого будет питаться холодильник, должен быть инверторного типа, чтобы не повредить микропроцессоры. У комплектов солнечных генераторов EcoFlow уже имеются встроенные умные инверторы, обеспечивающие плавный переход постоянного тока в переменный. И это обезопасит ваш холодильник.
О том, с какими другими бытовыми приборами могут работать зарядные станции EcoFlow, вы можете прочитать в одной из наших предыдущих статей.
Как подключить холодильник к солнечной батарее? Практические советы, проверенные опытом
Холодильник считается одним из наиболее энергоемких видов бытовой техники. Поэтому идея подключить его к мощной солнечной батарее встречает живой отклик тех потребителей, кто вынужден экономить на коммунальных услугах. Еще большую актуальность данный вопрос приобретает на дачах, где электроэнергия подается с перебоями или полностью отсутствует. Кроме того, интерес к проблеме переподключения холодильных устройств на солнечную энергию испытывают те, кто предпочитает активный отдых и туризм. Особых сложностей здесь нет, и любой домашний мастер без труда разберется с подключением и запуском комплекта устройств. Необходимо лишь правильно рассчитать мощность оборудования и подобрать технику, способную обеспечить питанием небольшую холодильную камеру.
Холодильник на солнечных батареях для дачи: выбираем солнечные панели
Мощность солнечных батарей должна быть больше потребляемой мощности холодильного оборудования. Это исключает снижение их КПД при появлении на небе облаков или изменении угла падения солнечных лучей, из-за чего количество выработанной электроэнергии уменьшается. Во-вторых, часть энергии будет расходоваться на поддержание работоспособности дополнительных устройств в системе, и холодильник на солнечных батареях будет работать только в полсилы. А недостаточное энергоснабжение негативно сказывается на бытовых устройствах, способствуя сокращению их рабочего ресурса. Поэтому при покупке батарей стоит отдать предпочтение моделям с достаточным запасом мощности, чтобы ее хватило для питания холодильной установки.
Рассчитываем мощность холодильника на солнечных батареях
Узнать рабочую мощность холодильника – обычного бытового или небольшого туристического – несложно. Для этого рабочее напряжение следует умножить на силу потребляемого тока. Так, для моделей, работающих в сети 220 В и потребляющих около 2,5 А силы тока, уровень мощности составляет 220*2,5 = 550 Вт. Эта величина – основной критерий выбора солнечных батарей.
Обратите внимание: уровень потребления электроэнергии походным или стационарным холодильником меняется в зависимости от окружающих условий. При понижении температуры воздуха в камере дольше сохраняется холод, и для его поддержания требуется меньше энергозатрат. Если же температура воздуха поднимается до 20С и выше, расход энергии возрастает. Данный фактор также следует принимать во внимание при покупке солнечных панелей.
Также особое значение имеет пусковой всплеск энергопотребления. В момент запуска холодильной установки на доли секунд ее энергоемкость значительно возрастает, после чего вновь опускается до номинального уровня. И мощность солнечной панели должна быть рассчитана на это действие. Иначе она будет полностью бесполезной, так как не сможет запустить работу холодильника.
Выбор оборудования для подключения холодильника к солнечным батареям
В дополнение к приобретенным батареям потребуется аккумулятор и инвертор. Первый необходим для сохранения выработанной, но не израсходованной электроэнергии на случай пасмурной погоды или на ночное время. Стандартного 20-часового цикла аккумуляторной батареи будет достаточно, чтобы обеспечить круглосуточную работу холодильника в любых погодных условиях.
Выбор инвертора несколько сложнее. Устройство, перерабатывающее постоянный ток в переменный, тратит на эту работу до 50% мощности. По этой причине на холодильник будет поступать меньше энергии, чем необходимо для полноценной работы. Решение проблемы – выбор инвертора с высоким КПД и покупка достаточно мощных солнечных панелей, которых будет достаточно для энергоснабжения холодильного устройства.
Еще одно дополнительное устройство, без которого не обойтись при питании холодильника от солнечных батарей, — контроллер. В его функции входит «выравнивание» параметров электрического тока на пути от солнечной панели до аккумулятора и потребителя. Тем более что холодильники достаточно чувствительны к перепадам напряжения, и его резкие скачки следует исключить.
Советы по подключению холодильника к солнечным батареям
Мастера без практического опыта в сложных технических расчетах могут ошибиться, пытаясь подобрать панели и вспомогательные устройства под выбранную модель холодильника. Сориентироваться им помогут следующие советы:
- Количество солнечных батарей значения не имеет. Главное, чтобы их суммарной мощности было достаточно с учетом энергоемкости холодильника. Для стационарной техники можно заказать одну большую панель, а для туризма потребуется несколько батарей поменьше, чтобы с их транспортировкой не возникло проблем.
- Для сохранения полученной электроэнергии подойдет обычный автомобильный аккумулятор либо модель на 200 Ач. Небольшой запас рабочего ресурса пригодится на случай затяжных дождей или пасмурной погоды, сохраняющейся в течение нескольких дней.
- Для солнечных батарей больше подходит контроллер типа MPPT, т.к. его эффективность выше. Альтернатива – модели PWM, более доступные по цене.
- Главный критерий выбора инвертора – необходимый уровень мощности. При этом чистый синус или модифицированный синус особого значения не имеют: современные модели переносных холодильных установок совместимы с обоими вариантами исполнения.
Обратите внимание: чтобы снизить энергоемкость переносного холодильника, его следует держать в тени, где температура воздуха ниже. На открытом пространстве при солнечной погоде потребление электроэнергии может существенно возрасти. Если при этом мощности солнечных панелей окажется недостаточно, сохранность продуктов в камере обеспечить не удастся
Похожие публикации:
Студенческая разработка повышает эффективность солнечных батарей на 20%
Возможности солнечной энергии
Какой контроллер выбрать для солнечных батарей
Изготовление эффективного солнечного коллектора из поликарбоната своими руками
Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.
Что можно запитать от 100Вт солнечной панели 1
Что может работать от одной 100Вт солнечной панели? Этот вопрос мы часто слышим от новичков в мире солнечной энергетики и от тех, кто только собирается в неё погрузиться.
Обычно, когда мы проектируем солнечную электростанцию, то мы начинаем со списка электроприборов, которые должны работать от солнечной электростанции, т.е. составляем список нагрузок. Исходя из этого подбирается количество и мощность солнечных панелей, а также сопутствующее оборудование. Сейчас мы будем действовать от обратного. Посмотрим что мы сможем запитать от одной солнечной панели мощностью 100 ватт.
“100Вт” ≠ 100Вт
Когда мы говорим, что солнечная панель имеет мощность 100Вт, то такую мощность она выдаёт при интенсивности солнечного излучения 1000Вт/м². Обычно такая интенсивность бывает летом в ясную погоду, когда солнце находится в зените. Естественно, производители не бегают каждый раз на улицу с солнечной панелью, они тестируют их мощность при определённых лабораторных условиях – STC (Standart Test Conditions) или так называемых “стандартных тестовых условиях”. Эти условия следующие:
- интенсивность солнечного излучения 1000 Вт/м²
- температура воздуха 25°С
- солнечные лучи падают перпендикулярно на солнечную панель
- скорость ветра равна нулю
- масса воздуха 1.5
- некоторые другие критерии
Таким образом, реальная выходная мощность солнечных панелей может варьироваться в зависимости внешних погодных условий. При расчётах обычно мы занижаем мощность солнечных панелей, основываясь на разнице между лабораторными испытаниями и вашей реальной установкой.
Если 12В солнечная панель имеет мощность 100Вт, то имеется ввиду мгновенная мощность. Если проведём измерения при условиях STC, то мы должны получить выходное напряжение ~18В и ток 5.55А. Мощность – это произведение напряжения на ток (P=V*I), поэтому 18В·5.55А = 100Вт.
Здесь даже можно провести небольшую аналогию с автомобилем, мощность – это как скорость автомобиля. Если автомобиль едет с постоянной скоростью 100км/ч, то за 1 час он проедет 100км. Тоже самое с солнечной панелью. Чтобы определить какое количество энергии будет произведено за определённое время, нужно количество ватт умножить на количество часов. Например, за 1 час будет сгенерирован 100Вт x 1ч = 100ватт·часов = 100Вт·ч .
Если рассмотреть всё это на конкретной солнечной панели, то можно взять солнечную панель Delta SM 100-12P оптимальное рабочее напряжение 18.1В (Ump) и оптимальный рабочий ток 5.52А. 18.1В х 5.52А = 99.91Вт (100Вт) .
Что можно записать от 100Вт солнечной панели?
Теперь нам нужно выяснить, сколько часов нужно подставлять в уравнение, чтобы определить, сколько энергии будет генерироваться солнечной панелью за день. А сколько часов реального солнечного излучения равносильно стандартным тестовым условиям? Как мы отметили выше, интенсивность солнечного излучения близка или идентичная тестовым, в полдень, когда солнце находится в зените, т.е в период 12.00-13.00.
Сколько часов солнечная панель будет подвергаться солнечному излучению в течение дня?
Интенсивность солнечного излучения в течение дня
Количество часов солнечного света, равное полудню, называется инсоляцией или эффективным солнечным часом (ESH, Effective Solar Hours).
Вы прекрасно знаете, что несмотря на то, что солнце встаёт в 8 утра, оно не такое яркое как в полдень. Поэтому, если продолжительность солнечного дня составляет 10-12 часов, то нельзя просто умножить 100Вт х 10часов (или на 12). Так, между 8 и 9 утра интенсивность солнца приблизительно наполовину меньше, чем в полдень. Поэтому 1 утренний час приблизительной равен половине эффективного солнечного часа. Кроме того, зимой световой день значительно короче чем летом, еще и интенсивность излучения слабее – т.е. количество эффективных солнечных часов в течение года сильно варьируется.
Влияние местоположения на выработку энергии
Ваше местоположение также определяет количество эффективных солнечных часов. Например, для Казани количество эффективных солнечных часов составляет 3.5ч, для Москвы 3ч., для Краснодара 3.7ч – это усреднённые значения в день в течение года по данным с сайта NREL PVWatts Calculator.
Учитываем использование в течение года
Возвращаясь к рассматриваемому вопросу о том, что можно запитать от 100Вт панели, теперь нужно рассмотреть будут ли вы её использовать круглый год или только в определённый период, например, в период весна-осень. Если вы хотите использовать в течение всего года, то нужно рассмотреть самый худший вариант, т.е. самый худший месяц в году с точки зрения солнечной энергетики.
Для этого можно воспользоваться еще один полезным сервисом, он чем-то похож на NREL PVWatts Calculator, но здесь сразу отображается оптимальный угол наклона солнечных панелей для вашего местоположения. Данный сервис полностью на английском языке, но там всё интуитивно понятно и можно самостоятельно разобраться что к чему за пару минут.
Для начала из выпадающего списка нужно выбрать страну (Russian Federation), затем город (Kazan’) и потом направление солнечных панелей, в нашем случае выбираем юг (Facing directly South).
Далее система предлагает выбрать угол наклона солнечной панели среди нескольких предложенных вариантов:
- Вертикальная поверхность
- Оптимальный среднегодовой угол
- Изменение угла наклона в течение года
- Максимальная зимняя выработка
- Максимальная летняя выработка
- Плоская поверхность
Поскольку мы размещаем одну 100Вт панель, то давайте разместим её под “зимним” углом. Для Казани самый худший месяц году – это декабрь, в котором в среднем за день только 1.41 эффективных солнечных часа. Получается в декабре за один день 100Вт будет вырабатывать 141Вт·ч. Только нужно помнить, что это усреднённое значение для всего месяца, поэтому в какие-то дни выработка будет больше, в какие меньше, а в какие-то может даже будет близко к этому значению, но не каждый день. В среднем, если мы просуммируем выработку за все дни в декабре и разделим на количество дней, то получим значение близкое к 141Вт·ч.
Учитываем потери
Ничто в реально работающей системе не обходится без потерь, поэтому нужно учитывать падение напряжения на проводах, пыль и грязь на поверхности солнечных панелей, потери на контроллере заряда и прочее. Поэтому мы умножим 141Вт·ч х 0,7 = 98.7Вт·ч (30% фактор потерь). Это всё равно, что потерять 1/3 вырабытываемой мощности, но это реальность и от нёё никуда не деться. В итоге в декабре мы получили прибл. 100Вт·ч/день. Что теперь можно сделать с этой мощностью?
Подбираем контроллер заряда и аккумулятора для хранения энергии
Для начала, вырабатываемую энергию нужно где-то хранить, чтобы можно было использовать её позже, когда она понадобится. Для хранения используется аккумуляторная батарея. Перед этим нам нужен контроллер заряда, который регулирует процесс подачей энергии в аккумуляторную батарею глубокого разряда, которую можно заряжать и разряжать на регулярной основе. В качестве контроллера заряда идеально подойдёт EPSOLAR 1012LS – это простой, но надёжный ШИМ-контроллер заряда с номинальным напряжением 12В и и максимальным током заряда до 10А.
Контроллер заряда Epsolar LS 1012EU 10А
Какой ёмкости аккумулятор нужно использовать? Итак у нас есть 100Вт·ч которыми мы заряжаем 12В аккумулятор. Поскольку ватты делённые на вольты равны амперам, то получаем 100Вт·ч : 12В ~8А·ч . Несмотря на то, что используем аккумуляторы глубокого разряда, они всё равно не любят разряда более чем на 50% (самый оптимальный вариант – это разряд не более чем на треть). Тогда оптимальный вариант аккумулятора для зимнего времени 8А·ч х 2 = 16А·ч.
Количество энергии, которую может хранить аккумулятор меняется в зависимости от температуры. Так, запасённая энергия при 0°С на 15% меньше, чем при 20°С, поэтому умножаем 16А·ч х 1.15 = 18.4 А·ч .
Подбираем инвертор
Далее нам нужно использовать инвертор, для преобразования постоянного напряжения от аккумулятора в привычные нам 220В. Оптимальный вариант для маленьких система это компактный 300Вт инвертор ИС2-12-300. Возьмём коэффициент потерь на преобразование 5%. Тогда 18.4 А·ч / 0.95 = 19.4 А·ч ., округлим полученное значение до 19А·ч.
ИС2-12-300 инвертор DC-AC (12В | 300Вт)
Рассчитываем время автономной работы
Солнце светит не каждый день, поэтому нам нужно учитывать пасмурные дни, дождь снег. Нам нужно для себя рассчитать в течение какого количество дней без солнца мы хотели бы иметь запас энергии. Это называется днями автономии. Скажем так, нам нужно 2 дня автономии, тогда 19А·ч. х 2 = 38А·ч, получается, совместно с 100Вт солнечной панелью мы должны использовать аккумулятор ёмкостью ~40А·ч. Можно чуть больше, можно чуть меньше.
Хорошим выбором является аккумулятор Delta GEL 12-33 – гелевый аккумулятор ёмкостью 33А·ч, оснащён цифровым индикатором напряжения, уровня заряда, а также количества отработанных дней. Под крышкой аккумулятора имеются дополнительный контейнеры со специализированным раствором, долив которого позволяет продлить срок службы батареи на 15-30%. Также не плохим выбором будет AGM аккумулятор ВОСТОК СК-1233 ёмкостью также 33А·ч.
Источник https://ecoflow-russia.com/blog/ot-kakih-solnechnyh-panelej-i-zaryadnoj-stantsii-mozhet-rabotat-holodilnik
Источник https://altenergiya.ru/sun/kak-podklyuchit-xolodilnik-k-solnechnoj-bataree-prakticheskie-sovety-proverennye-opytom.html
Источник https://reenergo.ru/blog/chto-mozhno-zapitat-ot-100vt-solnechnoj-paneli/
