Как выбрать солнечную панель для работы ноутбука, котла и холодильника

Как выбрать солнечную панель для работы ноутбука, котла и холодильника

Закончилась зима, которая доставила нам немало забот. Большинство украинцев столкнулись с постоянными аварийными или стабилизационными отключениями света, иногда продолжавшихся по несколько суток. Кто-то для энергообеспечения жилищ использовал дорогие генераторы и зарядные станции, а кто-то пытался выйти из этого положения с помощью солнечных батарей. В этом материале мы собрали советы по выбору солнечных панелей для постоянной работы различных приборов в отсутствие электроэнергии в сети. Какая необходимая солнечная панель, чтобы заряжать телефон, ноутбук? А какая мощность необходима для газового котла и холодильника? Какая солнечная панель подходит кемпингу?

Солнечная панель для дома

Солнечные батареи – это устройства, перерабатывающие лучи солнечного света в электроэнергию. Солнечная панель генерирует электроэнергию, которую иногда называют «зеленой», с постоянным током. Выходное напряжение из панели может быть от нескольких до десятков вольт. Наиболее распространенное напряжение панелей 12, 24, 36 В.

Есть солнечные батареи, к которым можно сразу подсоединять маломощные приборы, такие как мобильные телефоны или интернет-роутеры для работы. Но для более мощных устройств и оборудования наличия только солнечной панели недостаточно, потому что нужно превратить выходное напряжение в подходящее для дальнейшего использования.

Для нормальной и длительной работы солнечной панели нужны преобразователи электроэнергии из постоянного на переменный ток (инверторы) и аккумуляторные батареи для накопления солнечной энергии для дальнейшего ее использования.

Как выбрать солнечную панель для зарядки телефона

Если нужна солнечная батарея только для зарядки смартфона или подключения домашнего роутера для интернета, хватит небольшой солнечной батареи, которая генерирует ток напряжением 5В с силой тока 2А. Такие параметры имеет обычный выход USB 2.0 на ноутбуках и повербанках.

Стоимость таких панелей составляет несколько сотен гривен и купить их можно в любом магазине электроники или радиорынке.

Как выбрать солнечную панель для зарядки аккумулятора, чтобы работал газовый котел

Для работы двухконтурного газового котла системы отопления жилья требуется более мощная солнечная батарея и дополнительное оборудование. Средняя мощность котла составляет 120-150 Вт в час. Поэтому для устойчивой его работы в течение длительного времени нужна панель, которая способна давать мощность (добыча выходного напряжения и силы тока) больше указанной.

Так что, если выходное напряжение панели составляет 12 В, то сила тока должна быть не меньше 10-15 А, а это очень большой показатель. Поэтому лучше выбирать солнечные батареи с выходным напряжением 24 или 36 В. Тогда для запуска газового котла достаточно будет силы тока до 10 А. Этот ток с панели через зарядное устройство заряжает аккумулятор. К аккумулятору подключается инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. Следует добавить, что для сложной техники, включая котла, нужен инвертор с правильной (чистой) синусоидой. Кстати, инвертор, даже на холостом ходу, тоже отбирает мощность, поэтому об этом нужно помнить.

Также необходимо понимать, что параметры силы тока, указанные на солнечной батарее, могут быть получены в ясную солнечную погоду, а в условиях облачности и непродолжительного зимнего дня этот показатель может быть меньше на порядок. Так фотоэлемент с максимальным значением силы тока 8,7А в солнечный день зимой выдал силу тока 4,5А, а в пасмурную погоду только 0,25А.

Показники сонячної панелі Solar:

Рассмотрим реальный пример мощности солнечной панели Solar 275 Wp в разных условиях.

• максимальная мощность солнечной панели (солнце): 31,6 В х 8,7 А=275Вт
• средняя мощность (солнце, облака): 31,6 В х 4,5 А = 142 Вт

• минимальная (тучи): 31,6 В х 0,25 = 8 Вт

А теперь посмотрите на характеристики своих приборов – какая мощность заявлена. Например, показатели потребления электроэнергии ноутбуками от 15 до 60 Вт. Так что в непогоду панели будет недостаточно для его зарядки.

Для быстрой зарядки смартфона требуется минимум 18 Вт.

Як питать приборы током от солнечной панели?

Подключение холодильника к солнечной панели через инвертор сложно. Современные холодильники потребляют 150-200 Вт в час, а старше более 300. Поэтому мощность солнечной батареи должна быть значительно выше или нужно использовать несколько панелей. А главное, что при запуске холодильника требуется значительно более высокая мощность, так как пусковой ток компрессора может достигать 1,5 кВт. Для таких нагрузок вместе с солнечной панелью и инвертором используют аккумулятор соответствующей емкости и мощности.

Для питания с использованием 12 вольтового автомобильного или гелевого аккумулятора необходимо использовать солнечную батарею мощностью не менее 100 Вт. Тогда, даже при текущем небольшом потреблении (светодиодные лампы, роутер), будет хватать энергии на зарядку АКБ.

Советы по выбору солнечной батареи и ее комплектующих

Система солнечного электроснабжения — альтернативный и экологичный вариант, который может обеспечить электричеством квартиру, дом, дачу. Гелиосистемы становятся все более популярными. Многие потребители, думая об их приобретении, задаются вопросом о том, как выбрать солнечную батарею. Известно, что они бывают разные и требуют определенных условий для установки и применения.

Основные критерии выбора

Прежде чем выбрать солнечную панель, необходимо четко знать о том, что она из себя представляет. Это накопитель тока постоянной величины, своего рода фотоэлектрический преобразователь на полупроводниковой основе. Его задача — преобразовывать энергию Солнца в электрическую. Таким образом, человек получает необходимое количество E, которая обеспечивает помещение светом, теплом и возможностью использовать бытовые электроприборы и технику.

Выбирая гелиосистему для частного дома или квартиры, нужно учитывать ряд обстоятельств. Первое — это условия климата. Если жилище находится в сухой и солнечной местности, это будет положительно влиять на производительность и рентабельность панелей. Чем дольше светит Солнце и чем длиннее день, тем выше окупаемость солнечных батарей с экономической точки зрения. Благодаря постоянному накоплению солнечной энергии всегда получится сэкономить на расходах за коммунальные услуги, не переплачивая за них государству. Для того чтобы определить, насколько местность, в которой вы проживаете, подходит для установки гелиосистемы, можно воспользоваться специальной картой освещенности.

Как выбрать солнечную батарею, учитывая процентный показатель потребности человека в тепле? Лучшие панели в данном случае — те, которые покрывают от 40 до 80% теплопотребности. Если система обладает меньшей производительностью — она будет очень дорого обходиться и не оправдает себя.

Читайте также: Датчики уровня воды: разновидности, характеристики, механизм действия, изготовление своими руками. Указатель уровня воды своими руками Как сделать механический сигнализатор воды в баке

Подбирать систему нужно так, чтобы она оптимально вписалась в окружающее пространство и находилась в удобном месте — там, где к ней можно обеспечить доступ в любое время. Также понадобится произвести предварительный расчет мощности выбираемого комплекта. Это обеспечит бесперебойное снабжение помещения необходимым количеством энергии, даже в случае внезапного отключения электричества.

Какие солнечные батареи лучше? Безусловно, не стоит вестись на дешевые варианты, а заплатить определенную сумму и подобрать элементы высокого качества. Срок службы панелей, изготовленных из прочного кремния, может составлять до 25 лет, с минимальной потерей КПД и мощности.

Советы по выбору

Рассмотрим, какие критерии стоит учесть при выборе рассмотренных агрегатов для дома.

• Продавец. Во время приобретения подобного рода техники действует одно общее и известное правило — покупать у тех, кто может правильно спроектировать и рассчитать систему электроснабжения.
• Мощность. При приобретении модуля стоит учитывать ваши потребности в будущей системе электроснабжения. Большое энергопотребление от солнечной панели подразумевает приобретение оборудования с большой мощностью.
• Размеры. Мощность солнечной батареи влияет на ее размер, то есть более мощное изделие будет занимать больше пространства в отличие от маломощных батарей. Перед покупкой убедитесь в наличии достаточного свободного места для монтажа солнечной батареи.
• Возможность апгрейда. Стоит помнить, что время не стоит на месте, потребности постоянно меняются, поэтому перед установкой проанализируйте возможный апгрейд вашей системы питания от солнечных панелей. Убедитесь в достаточной площади для установки прибора с учетом последующего улучшения системы.
• Количество солнечных элементов. Смотрите на количество солнечных элементов в модуле. Если их больше 36 для 12В модуля и больше 72 для 24В модуля — это с большой долей вероятности значит, что модули собраны из некачественных элементов.
• Угол наклона. Панель для эффективной работы должна иметь оптимальный угол наклона, чтобы улавливать солнечную энергию. Считается, что оптимальным показателем тут является угол на 15º больше географической широты. Но это рассчитать не каждый может, поэтому выбор оптимального положения осуществляется вручную, путем наблюдения за зарядкой аккумуляторов.
• Мощность. Очень важно учитывать такой показатель, как мощность. Она должна превышать максимальные показатели блока АКБ. ШИМ контроллеры должны соответствовать в этой части показателям зарядных устройств. Это обусловит меньшие энергопотери в процессе преобразования напряжения.

По уровню качества все солнечные панели делятся на три категории:

• Grade A — высшее: несмотря на естественное старение элементов, потеря мощности со временем составляет не более 5%;
• Grade B — среднее: при старении наблюдается потеря мощности до 30%;
• Grade C — самое низкое: со временем мощность теряется на 30% и более.

Удачный выбор солнечных панелей зависит и от толщины элементов. Если панели достаточно толстые, это обеспечит долгий срок их службы. Существуют дешевые китайские варианты, когда прочным и толстым является не сам элемент, а его покрытие из фольги. Это делают для того, чтобы удешевить производство. Лучше не приобретать такую панель: работать она будет недолго и абсолютно не стоит потраченных на нее средств.

При покупке рекомендуется смотреть на поверхность элементов. Если они покрыты текстуированным стеклом, это обеспечит увеличение мощности входного облучения системы на 10-15%. Коэффициент полезного действия текстуированных элементов будет намного выше — в том числе и в прохладную пасмурную погоду, когда солнце редко появляется из-за туч.

Виды солнечных батарей

Тем, кому уже приходилось сталкиваться с солнечными батареями, наверняка известно о том, что они бывают кремниевыми и пленочными. Кремниевые модули принято разделять на следующие категории:

• монокристаллические;
• поликристаллические;
• аморфные.

Поликристаллические модули изготовлены из кристаллов среднего уровня чистоты. Вначале кремний расплавляют, а потом охлаждают в специальных условиях. Они подходят для применения в зонах низкой солнечной активности. Внешний вид элемента отличается неоднородностью окраски — от темно-синей до голубоватой. Коэффициент полезного действия поликристаллических элементов составляет 12-15%.

Если нужно выбрать систему для частного дома, который находится в умеренных широтах — можно остановиться именно на поликристаллах. Такой вариант будет хорош и для дачи. По стоимости поликристаллы дешевле монокристаллических панелей, но при правильной установке количества энергии, получаемого от них, будет вполне достаточно.

Модули, изготовленные из монокристаллов, имеют ровную темно-синюю или черную окраску. Они более востребованы среди покупателей. При производстве кремнию вначале придают форму цилиндра, а потом нарезают его тонкими пластинками. Этот процесс занимает много времени и считается очень дорогостоящим — отсюда и высокая цена на монокристаллы.

Коэффициент полезного действия таких элементов будет выше, чем у поликристаллов до 20%. Лучше использовать их в климатических зонах с высокой солнечной активностью. Если честно говорить о том, какие лучше выбирать модули — безусловно, монокристаллические. Однако их высокая стоимость часто является препятствием для покупки.

Кроме моно-и поликристаллических элементов существуют батареи, в основе которых находится аморфный кремний. Они примечательны тем, что могут эффективно работать даже в условиях постоянной пасмурной погоды и дождя. Кремний преобразуют с помощью электричества в кремневодород, благодаря чему происходит его оседание на подложку. Получается тонкий слой вещества с высокой степенью проницаемости.

Многие наверняка слышали о таком ноу-хау, как пленочные модули. Их выпускают в виде рулонов, которые можно в любое время свернуть или расстелить, где угодно. Пленочные элементы подходят для установки на большую площадь, а их основу составляет прочная пленка из полимерных материалов. Пока их трудно встретить в широкой продаже, но нет сомнений в том, что скоро они появятся везде.

Фирма-производитель и качество

Стоимость солнечных батарей варьируется в достаточно широких пределах и зависит не только от мощности, габаритов и рабочего ресурса. Огромное значение имеет фирма-производитель и особенности ее производственного процесса. Дело в том, что лишь несколько производителей с мировым именем изготавливают гелиопанели из компонентов собственного производства. Их структура полностью вертикально интегрирована, качество изделий контролируется на каждом этапе и соответствует всем стандартам. Такие фирмы работают на рынке не менее 5 лет (обычно около 10 лет).

Читайте также: Какой стабилизатор напряжения выбрать для холодильника, назначение и виды

Подавляющее же большинство фирм занимается лишь сборкой панелей из закупаемых на стороне ячеек, корпусов и т.д. Стоимость их обычно ниже, но качество зачастую сомнительно. Прежде, чем выбрать панели таких компаний, нужно тщательно изучить репутацию фирмы, отзывы потребителей и наличествующие сертификаты на продукцию.

Что входит в комплектацию

Для осуществления преобразования солнечной энергии в электрическую понадобится установить полноценную гелиосистему. В её состав входят:

• сама солнечная панель (их может быть несколько);
• контроллер уровня заряда (от него зависит продуктивность применения АКБ);
• аккумулятор (он накапливает заряд и обеспечивает автономный режим работы гелиосистемы. Аккумуляторов, как и солнечных панелей, в комплекте несколько штук);
• инвертор ( для преобразования постоянного U в переменное, чтобы можно было пользоваться бытовыми приборами).

Все комплектующие должны соответствовать друг другу как по техническим параметрам, так и по показателю мощности. Предварительный расчет этих показателей поможет значительно упростить и процесс установки, и дальнейшее использование системы.

Расчет мощности гелиосистемы

Для того чтобы электроснабжение от солнечных батарей было бесперебойным и стабильным, необходимо провести расчет мощности гелиосистемы. Можно сделать это самостоятельно, но если возникают сомнения и сложности, лучше обратиться к специалисту.

Как выбрать солнечную батарею для дома, чтобы она работала эффективно? Сразу стоит отметить, что во избежание потери мощности и стабильности работы гелиоустановки лучше сразу обзавестись таким устройством, как солнечный трекер. Для оптимальной работы панели должны быть постоянно наклонены под углом 90 градусов (по отношению к Солнцу). Тогда два модуля средних размеров смогут вырабатывать мощность до 100 Вт. При невозможности установки трекера рекомендуется обзавестись механической системой вращения на шарнирах. Ее нужно будет поворачивать 3-4 раза в день.

Расчет показателя мощности системы проводят исходя из того, сколько электричества в киловаттах потребляют в месяц. Допустим, в месяц мы тратим 120 кВт электроэнергии. В месяце 30 дней. 120 нужно разделить на 30. У нас получится 4 киловатта в день. Однако потребление электроэнергии за сутки может быть разным. Например, в какой-то день мы были дома, а какой-то — нет. Также следует учитывать особенности летнего и зимнего периода.

Это означает, что для точного расчета нам понадобится средний показатель в час. Для этого нужно полученные 4 киловатта разделить на 24 (количество часов в сутках). Получаем 166 Вт. Далее проводим расчет исходя из длительности светового дня. Обычно, он длится от 4 до 8 часов, в зависимости от широты и времени года. Необходимо 4 киловатта, которые мы потребляем в течение суток, разделить на 4-5 часов ( усредненный показатель длины светового дня). Итоговая сумма — 800 ватт. Это и есть необходимая нам мощность гелиосистемы. Она покроет все: и освещение, и работу бытовых приборов, и обогрев.

Как уже было отмечено, очень желательно установить солнечный трекер — для того, чтобы батареи накапливали в течение дня необходимые 4 кВт мощности в день. Есть и другой выход из положения: если нет возможности установить ни трекер, ни механическую системы вращения панелей, следует увеличить мощность гелиоустановки в 2 раза. Для этого придется монтировать еще одну панель дополнительно.

Моно или поликристаллы

Главной частью любой солнечной батареи являются фотоэлементы, они могут быть:

• Поликристаллические.
• Монокристаллические.

Как вы мы могли заметить, они отличаются по своему цвету. Но, есть и еще один показатель – цена. Моно стоят примерно 2 доллара, поли по 1.8 долларов. Узнайте о том, выгодно ли устанавливать солнечные батареи в своем доме.

Монокристаллические обладают большей мощностью и показывают лучшее КПД. Но, останавливать свой выбор на них не стоит, ведь сейчас более 80 солнечных батарей изготавливаются непосредственно из поликристаллических фотоэлементов, ведь они совсем немного уступают. Посмотрите вот такую статистику, она скажет все за себя.

Читайте также: Датчик в связке с Ардуино для измерения влажности воздуха и температуры

Выбор аккумуляторов и контроллера

Аккумуляторы и контроллер тоже являются необходимыми элементами, которые играют роль в удачном выборе гелиоустановки в целом. К панелям нужно подобрать несколько подходящих аккумуляторных батарей, которые будут обеспечивать автономность их работы в случае форс-мажорных обстоятельств. АКБ нужны и для того, чтобы установка работала и в пасмурную погоду, и в ночное время.

Что касается контроллера, его функция заключается в том, чтобы аккумуляторы работали исправно. Если солнечная установка снабжена хорошим контроллером, АКБ будут работать долго и продуктивно. Различают два вида контроллеров: МРРТ и ШИМ. ШИМ-контроллер стоит дешевле, но способен освоить только 80% той энергии, которая накопилась. МРРТ- контроллер использует накопленный заряд на 100%. Именно поэтому рекомендуется останавливать свой выбор именно на нем, несмотря на то, что стоит он в 2-3 раза дороже, чем ШИМ- контроллер.

Правильный выбор солнечных батарей зависит от многих факторов. Недостаточно приобрести дорогие панели высокого качества. Нужно тщательно продумать сборку системы в целом, акцентируя внимание на качество каждого ее звена и исходя из необходимых расчетов мощности. Если все сделано правильно, гелиоустановка будет служить долго и окупит все расходы в течение ближайшего времени.

Вопрос выбора солнечных батарей для частного дома довольно непростой. Чтобы определить, какое оборудование Вам необходимо, ответить себе на несколько вопросов:

Фото панелей трёх типов

Есть ли ограничение по площади?

Если да – лучше выбрать солнечные панели из монокристаллического кремния. Этот тип панелей обладает наиболее высоким КПД. Такие батареи могут занимать меньше места при одной и той же мощности, что и поликремниевые панели. Солнечную батарею из монокристаллического кремния легко узнать — она состоит из псевдоквадратов черного цвета. Если ограничения по площади нет, берите солнечные батареи из поликристаллического кремния – они дешевле и немного лучше работают в пасмурную работу благодаря тому, что солнечные элементы имеют разную ориентацию кристаллов кремния. Внешний вид солнечной батареи из поликристаллического кремния — ровные квадраты синеватого цвета с разными оттенками. Если же у Вас особые условия для размещения (например, изогнутая крыша или крыша из поликарбоната), то можно обратить внимание на гибкие солнечные панели из аморфного кремния. Они клеятся на любую поверхность и не требуют дополнительных металлоконструкций. К тому же, эти батареи очень хорошо работают с рассеянным светом. Поэтому, если солнечные дни в Вашем регионе — редкость, можно присмотреться именно к этим панелям. Еще одним вариантом можно считать солнечные батареи из микроморфного кремния. Это новое поколение аморфных солнечных батарей, работающих как в видимой, так и в инфракрасной части спектра. Практика показала, что такие панели дают большую суммарную годовую выработку по сравнению с классическими. Кроме того, такие панели менее требовательны к углу наклона и ориентации по сторонам света. А еще они дешевле, потому что в производстве используется меньше кремния.

Сравним стоимость солнечных батарей для дома и дачи. Мы приводим цены в долларах, поскольку даже российские панели производятся из импортного сырья.

• Самые дешевые — панели из аморфного или микроморфного кремния. Их цена 0,7-0,9 доллара за Вт.
• На втором месте расположились поликристаллические солнечные панели с ценой 0.9 — 1 доллара за Вт.
• Ну и самыми дорогими являются модули из монокристаллического кремния. Их цена 1,1 — 1,3 долларов за 1 Вт мощности.

2. Мощность панелей.

Чтобы определиться с мощностью солнечных панелей, нужно определить среднее потребление энергии в Вашем доме (например, по счетам за электроэнергию), а потом решить, какой процент от этого количества Вы хотите компенсировать при помощи альтернативных источников энергии. Допустим, в месяц Вы потребляете 300 кВт*ч электроэнергии. Это примерно 10 кВт*ч в день и 3600 кВт*ч. Для Крыма можно считать, что солнечные батареи, мощностью 1 кВт вырабатывают в среднем 1300 кВт*ч в год. (около 110 кВт*ч в месяц). Если делается расчет для лета, считается, что панель отдает свою номинальную мощность 6 часов в день (солнечная батарея на 250 Вт выработает 250-6 = 1500 Вт*ч в сутки, при условии, что стоит солнечная погода). Тогда, для полной компенсации Вам необходимо установить 3 кВт панелей (12 панелей по 250 Вт, 1,65 м.кв. каждая). Если установить сразу 12 панелей нет возможности, можно поставить половину, а потом добавить. Оборудование при этом менять не нужно!

3. Тип инвертора

Есть ли сеть 220 В?

Если нет и не будет, тогда выбирайте автономный инвертор. В такой системе солнечные панели будут заряжать аккумуляторы, и одновременно энергия будет расходоваться на различных нагрузках. Рекомендуется также запастись генератором, который сможет зарядить АКБ, если выдастся особо пасмурная неделя и солнечной энергии будет недостаточно. Если сеть есть, то возникает следующий вопрос: нужно ли резервирование электроснабжения, или Вы хотите просто экономить? Если стоит цель просто экономить – достаточно поставить сетевой инвертор. Для него не нужны аккумуляторы. Энергия, вырабатываемая солнечными батареями, преобразуется в 220 В и сразу расходуется потребителями в доме. Несколько интереснее система, которая еще и запасает энергию. В ней используется гибридный инвертор. Основная его особенность – совместная работа сети и солнечных батарей. При этом можно выбрать один из двух приоритетов для основного источника энергии. Если выбрать сеть – тогда инвертор будет брать не более разрешенной мощности от сети, а если не будет хватать – добирать необходимое количество энергии от альтернативных источников энергии и аккумуляторов. Если же поставить приоритет солнечных батарей – тогда инвертор будет брать максимум энергии от них, а если не будет хватать, добирать немного из сети.

4. Мощность инвертора.

Мощность сетевого инвертора подбирается равной или немного большей, чем мощность массива панелей. Для гибридного и автономного расчет немного сложнее. Чтобы узнать, какой мощности инвертор нужен в Вашей системе, нужно посчитать суммарную мощность электроприборов, которые могут быть одновременно включены в Вашем доме. Допустим, у Вас дома есть такие электроприборы:

• 10 лампочек (экономок) по 20 Вт = 200 Вт,
• Холодильник класса А+, 300 Вт,
• Насос, 500 Вт,
• LCD телевизор 32″, 70 Вт,
• Зарядное устройство мобильного телефона, 5 Вт,
• Ноутбук, 60 Вт,
• Пылесос, 1500 Вт,
• Микроволновка, 2000 Вт,
• Электрочайник, 1800 Вт,
• Кондиционер, 1500 Вт.

В сумме получим 7935 Вт. Дополнительно нужно взять запас минимум в 20% и получим 9500 Вт. В линейке инверторов МАП Энергия ближайшая модель – 12 кВт Однако если не включать одновременно пылесос, микроволновку и электрочайник, то максимальная суммарная мощность будет уже 4600 Вт + 20% = 5500 Вт – можно брать инвертор вдвое меньшей мощности – 6 кВт.

5. Тип контроллера заряда

Тут нам на выбор всего 2 типа: ШИМ и МРРТ. Разница между ними в том, что МРРТ контроллер снимает с солнечных панелей до 20% больше мощности по сравнению с ШИМ контроллером. При этом его стоимость в 2-3 раза выше. Чтобы помочь себе сделать выбор, сделайте простой расчет. Если Вы поставили себе на дом солнечные батареи мощностью 1 кВт, то МРРТ контроллер может снять с них все 1000 Вт, в то время как ШИМ «освоит» всего 800 Вт. Чтобы он догнал по мощности МРРТ контроллер, нужно добавить еще одну панель на 200-250 Вт. Разумеется, разрыв между контроллерами в 20% держится не 100% времени. Однако, солнечные батареи эксплуатируются не один год, и разница в 20% за 20 лет может набежать довольно большая. Что Вам выгоднее – добавить батарей или доплатить за более совершенный контроллер – решать Вам. Из опыта могу сказать, что при мощности панелей более 1 кВт уже выгоднее ставить МРРТ контроллер.

6. Мощность контроллера заряда Мощность контроллера заряда нужно выбирать по его паспортным данным (там указано, какую мощность он может прокачать через себя в АКБ). Эта мощность должна быть больше мощности массива батареи, установленных у Вас дома (на даче). Также желательно (для ШИМ контроллеров), чтобы класс напряжения батареи соответствовал напряжению на аккумуляторах. Тогда будет меньше потерь на преобразовании напряжения внутри контроллера. Для МРРТ контроллеров такого ограничения нет. У них наоборот, лучше набрать большое напряжение. Тогда даже в самую пасмурную погоду контроллер сможет сохранить работоспособность и снимать мощность с батареи.

7. Тип аккумуляторов Среди всех типов аккумуляторов для систем на солнечных батареях самыми доступными являются свинцово-кислотные. Из них можно выбрать между герметизированными (AGM, GEL) и обслуживаемыми (тяговые, OPzV). Первые есть смысл ставить, когда планируется использование АКБ в буферном режиме (редкие глубокие разряды в моменты отключения питания, неглубокие разряды в процессе работы (добавление мощности)). Еще одним их преимуществом является их герметичность – можно устанавливать в любом помещении, нет особых требований к вентиляции. Обслуживаемые АКБ надо устанавливать в помещении, где есть вентилляция, поскольку в процессе работы из таких аккумуляторов может выделяться водород. Однако, такие АКБ имеют очень большой ресурс — от 1500 циклов 100% разряда. Поэтому их целесообразно ставить в таких системах, где планируется постоянная циклическая работа от АКБ (автономные системы без сети 220В). Можно еще ставить автомобильные стартерные АКБ, но они плохо переносят разряд небольшими токами и имеют большой саморазряд. Поэтому срок их службы в системах на солнечных батареях очень невелик.

8. Емкость аккумуляторов Про емкость можно сказать: чем больше, тем лучше. Однако, рассчитать минимально необходимое количество АКБ можно. Для этого нужно определить сколько и каких электроприборов должны проработать в случае отключения электроэнергии и умножить это количество энергии на желаемое время автономной работы. Например, лампы (3 по 20 Вт*ч), ТВ (70 Вт*ч), ноутбук (60 Вт*ч), холодильник А+ (40 Вт*ч в час) должны проработать 6 часов. Суммарное потребление в час составит: 60+70+60+40 = 230 Вт. На 6 часов нужно будет 230*6 = 1380 Вт*ч (В*А*ч) Тогда ескость АКБ будет 1380 В*А*ч / 12 В = 115 А*ч. Чтобы не допустить 100% разряда и увеличить срок жизни АКБ, лучше вдвое увеличить емкость и взять АКБ на 200 А*ч. Такой аккумулятор сможет запасти в себе 2400 Вт*ч «солнечной» энергии.

Также Вы можете позвонить нам и задать любой вопрос нашим инженерам. Мы работаем с понедельника по пятницу с 9 до 18 часов без перерыва.

Солнечная система в автодоме. Выбор солнечной панели, PWM или MPPT контроллера, крепление, стоимость. Электросистема автодома ч.2

Всем привет, в этой статье мы продолжаем разбираться с постройкой электросистемы в самодельном автодоме и темой сегодняшней статьи будут солнечные панели и контроллеры. В прошлой статье мы коснулись выбора дополнительного аккумулятора для автодома. Напомню что итогом видео стало понимание, что лучшими вариантами будут современные литиевые батареи типа LiFePo4 либо устаревшие и неэффективные, но простые в использовании батареи AGM/GEL. И так же я показал вам простейшие варианты их подключения к автомобилю и зарядки их от генератора, что в итоге дало нам вполне работоспособную базовую версию автономной энергосистемы для автодома. Но что если нам хочется заряжать батареи не только во время езды, но и во время стоянки? Тут на помощь приходят солнечные панели.

Виды солнечных панелей

Существует довольно много технологий, на основе которых производят солнечные модули, но наиболее популярны на сегодняшний день варианты на основе кремния. На нашем рынке чаще всего можно встретить монокристаллические и поликристаллические солнечные модули. Моно и поликристаллические панели не сильно отличаются друг от друга. Обычно монокристаллическая панель будет немного дороже и немного эффективнее своего конкурента, но это сильно зависит от условий использования, погоды на улице и других факторов. Так что в целом можно использовать и тот и другой вариант. По конструкции солнечные панели могут быть жесткие, где солнечные элементы закрыты сверху стеклом и окружены металической рамкой, и гибкие, которые представляют из себя толстый слой пластика, принимающего форму поверхности на которой он расположен. Гибкие панели могут вам пригодится, если необходимо закрепить панель максимально близко к крыше или установить ее там, где поставить обычную жесткую панель не получится.

Назад Дальше

Но в остальных случаях их лучше не применять, так как гибкая панель стоит в полтора-два раза дороже, имеет меньший срок службы и может потрескаться при неаккуратном использовании и монтаже. К тому же между крышей автомобиля и панелью лучше оставлять небольшой зазор для вентиляции, что в случае гибких панелей проблематично. А это нужно для охлаждения панели, так как при сильном нагреве их эффективность падает.

Количество энергии с панели

В среднем можно ожидать примерно 150Вт энергии с одного квадратного метра приличной панели. Это некие максимальные показатели при идеальных условиях, в реальной жизни же эта цифра будет обычно гораздо меньше. Если на панели указано, что она может выдать мощность 100Вт — это вовсе не значит, что вы получите от нее такую энергию как только солнце появилось на горизонте. Много факторов влияют на итоговый результат. В первую очередь конечно прямой доступ солнечных лучей на вашу панель. Если солнце закрыто облаками или вы стоите в тени под деревом то эффективность падает сразу очень сильно, до половины мощности и ниже. Сюда же можно отнести и загрязненность самих панелей. Смывать с них пылинки каждый день смысла нет, но иногда протирать стоит. Так же результат зависит от угла падения солнечных лучей на панель. Если солнце находится в зените прямо над вами — угол падения лучей около 90 градусов и эффективность максимальна. Но если солнце где-то у горизонта и угол градусов 30 то и количество получаемой энергии сильно уменьшится. По этой причине некоторые путешественники делают на крыше специальный механизм, позволяющий выставить панели более оптимально к солнцу. Либо просто снимают и выставляют их около автомобиля. Это не очень удобно, но энергии вы получите действительно больше.

Назад Дальше

И по этой же причине эффективность панелей сильно падает в зимний период. Кроме того, что светлый день зимой довольно короткий, солнце еще и совершает свой путь где-то сбоку у горизонта, почти не поднимаясь на высоту. Так что для зимний путешествий панелей нужно раза в два больше чем для таких же летних. У солнечных панелей всего два основных параметра — мощность, в ваттах и напряжение в вольтах. Мощность это понятно некое значение, которое панель может отдать в идеальных условиях, а вот напряжение бывает как 12В так и 24 и даже 48В, и не обязательно должно совпадать с напряжением вашей электросистемы в доме. Какое выбрать я расскажу чуть дальше. Панели очевидно не боятся дождя и снега, ведь именно для жизни на улице их делали. Кроме того классические, не гибкие панели покрыты толстым каленым стеклом с довольно высокой прочностью и оно без проблем выдержит небольшой град, камень или удар ветки. Без экстрима конечно, но и волноваться слишком сильно не стоит. Бывает еще «гибридный» тип панелей — когда рамка у панели жесткая из алюминия, но покрыты они сверху не стеклом, а пластиком. Это дает преемущество по весу, но пластиковое покрытие быстрее изнашивается и менее прочное, чем стеклянное.

Выбор солнечного контроллера PWM или MPPT

Панель нельзя подключать непосредственно к аккумуляторам, ее напряжение постоянно плавает и может повредить батарею и вашу электросеть. Вместо этого надо использовать специальный контроллер заряда от солнечных панелей. Они бывают двух основных видов PWM и MPPT.

1 381 ₽

5 075 ₽

2 543 ₽

18 784 ₽

Первый контроллер самый примитивный — он просто берет энергию поступающую с панелей и обрезает избыточный вольтаж отправляя то что осталось дальше в аккумуляторы. По ходу этого процесса мы теряем не только вольтаж но и часть энергии от панелей. Иногда до 20-40%. К тому же такой контроллер требует чтобы вольтаж ваших аккумуляторов и солнечных панелей совпадал. То есть если вы используете аккумулятор 12В то и панель тоже должна быть 12В. Если ваша система в автодоме 24В, то и солнечные панели тоже 24В. В целом такой тип контроллеров не очень эффективен, и я не советую его применять. Вместо него существуют более продвинутые контроллеры типа MPPT. Получая энергию с солнечных панелей они не отрезают избыточный вольтаж, а переводят его в полезную энергию и потери этом минимальны — всего 5-10%. К тому же он снимает ограничения на вольтаж солнечных панелей и вне зависимости от того, какую систему вы выбрали для автодома — панели могут быть и 12В и 24 и больше. Это может дать преимущество в период слабой освещенности, например рано утром или в пасмурную погоду. В этом случае панели еле работают и силы 12В-ой панели может не хватить, чтобы начать заряд аккумуляторов. А вот если поставить панель в 24В то это в комбинации с MPPT контроллером позволит начать заряд аккумуляторов раньше. Еще MPPT контроллер позволяет подключать панели последовательно друг к другу, если их несколько, чтобы увеличить итоговый вольтаж. К тому же это еще и снизит силу тока идущего по проводам, а значит будет меньше потерь и потребуются провода меньшего сечения. Про провода в третей части еще поговорим. Выбирать контроллер нужно исходя из типа АКБ (а точнее, если у вас литиевая батарея убедиться, что контроллер такие поддерживает) и орентируясь на мощность солнечных панелей. Контроллеры маркируются по силе тока, которую они могут пропустить к аккумулятору с панелей. Например 20А, 40А, 80А и т.д. Посчитать не сложно — надо просто разделить вольтаж вашей электросистемы (обычно 12В) на суммарную мощность панелей. Например если у вас панель 200Вт то вам нужен конртроллер 200/12 = 16.6А (ближайший существующий — 20А). А если у вас набор панелей на 600Вт то уже надо 600/12 = 50А контроллер.

Схема подключения

Так-так, я понимаю пошло немного сложновато, но давайте не расходимся. В целом, если вы не очень понимаете что происходит, я вам простой рецепт дам — берете панель на 200Вт и 24В и недорогой контроллер MPPT (на 20А и более), подключается там все очень просто. Плюс и минус от панелей в контроллер и плюс и минус из контроллера к вашим аккумулятором, вот и все. И для начала этого вполне хватит, а дальше вы сможете и панелей больше поставить и контроллер при необходимости заменить на более мощный. Главное запомните одно — подключать все ваши потребители надо к аккумуляторам а не к контроллеру или солнечным панелям. В принципе это все что вам надо знать по этому поводу для старта.

Стоимость

Приличная панель на 200Вт будет стоить около 9-10 тысяч рублей, а контроллер около шести.

10 200 ₽

5 075 ₽

В итоге с проводами и крепежами выйдет в сумме тысяч 20. Это даст вам уже приличную автономность и в удачный день вы сможете восполнять 50-80Ач ваших батарей, что весьма неплохо, хватит на базовые потребности в доме, типа света, работы насоса, зарядки гаджетов и в хорошие дни даже останется на работу холодильника или автономного отопителя. Если ваши запросы не слишком велики и на небе есть солнце — то с такой системой и дополнительным аккумулятором на 100-150Ач вы сможете автономно жить неделями. Если объеденить это с автономной системой на основе 200Ач литиевого аккумулятора из прошлой части, то получим в сумме около 72 000 рублей стоимость такой электросистемы Если надо вариант совсем на минималках то 100Вт панель выйдет примерно в 5000 и самый бюджетный PWM контроллер в 1500.

7 921 ₽

1 381 ₽

В итоге тысяч за 7 вы получите худо-бедно работающую солнечную систему. Слишком много энергии вы от такой сборки не получите, может 20-30Ач в сутки, но на зарядку телефонов, свет и насос хватит. Если это все что вам нужно для автономности — то и можно сделать и так. Хотя чаще всего эти деньги лучше вложить в более емкий аккумулятор, а от солнечной энергии отказаться вообще и это даст больший эффект для системы в целом.

Установка панелей

На крышу авто панели крепят обычно либо на какие-то заводские рейлинги и багажники либо на отдельные крепления.

Назад Дальше
Например вот такие можно купить готовые из китая

2 965 ₽

либо сделать свои крепления на основе металических профилей или уголков. Для ввода проводов через крышу нужно использовать герметичный электроввод типа такого.

333 ₽

Если не хочется заморачиваться с креплением панелей на крышу, да и зарядка от солнца нужна только время от времени — можно приобрести портативные раскладные панели

8 818 ₽

11 552 ₽

Они конечно будут подороже и не такие удобные, но зато вы сможете их легко переставлять в более солнечное место под нужным углом. Бывают модели на 100, 200 и даже 300Вт. Но если нужно больше — лучше все таки посмотреть на что-то более стационарное. С панелями на этом все, если остались вопросы задавайте в комментариях, а мы продолжим в следующей части, где поговорим о выборе правильных проводов и безопасном подключении всех устройств друг к другу.

Источник https://vchaspik.ua/otdohni/tehnika/550268-kak-vybrat-solnechnuyu-panel-dlya-raboty-routera-kotla-i-holodilnika

Источник https://dzgo.ru/blog/kak-vybrat-solnechnuyu-panel.html

Источник https://vantourist.ru/blog/blog-solnechnaya-energia-v-avtodome-vybor-solnechnoy-paneli-mppt-pwm-controllera-ustanovka