Ikea73.ru

IKEA Стиль
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатель постоянного тока для солнечных батарей

Выключатель постоянного тока для солнечных батарей

Что такое солнечная батарея

Солнечная батарея представляет собой устройство, которое собирает световую энергию солнечных лучей и преобразует её в электрический ток. В её основе используются фотоэлементы – полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи.

Принцип работы солнечных батарей

Солнечный свет, попадая на кремниевые пластины, высвобождает электроны, которые начинают двигаться по проводникам. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный для питания стандартных бытовых приборов.

Области применения

С каждым годом сфера применения солнечных батарей становится всё шире. Устройства активно используются в сельском хозяйстве, промышленности, военно-космической области, медицине, дорожном строительстве, автомобилестроении, авиации и быту.

Вырабатываемая электроэнергия используется для:

  • Освещения жилых и нежилых объектов, улиц, придомовых территорий.
  • Обеспечения энергией медицинского и телекоммуникационного оборудования.
  • Накопления энергии и подзарядки портативных устройств и микроэлектроники.
  • Энергообеспечения зданий.

Преимущества и нюансы солнечных батарей

  • Бесшумная работа.
  • Отсутствие выбросов парниковых газов и образования отходов.
  • Неисчерпаемый запас энергии.
  • Минимальные затраты при эксплуатации.
  • Отсутствие технического обслуживания.
  • Длительный срок службы без ухудшения эксплуатационных характеристик.
  • Зависимость от погоды.
  • Относительно высокая цена.
  • Необходимость специальных навыков при монтаже.

Виды солнечных батарей

Солнечные батареи для дома или дачи можно разделить на три большие группы: кремниевые, плёночные и аморфные.

Батареи, которые относятся к последним двум группам, не выгодны для использования в частном доме.

К кремниевым батареям относятся монокристаллические и поликристаллические системы, которые являются наиболее популярными.

Более эффективные, но при этом более дорогие. Кремниевые пластины по форме напоминают квадрат со срезанными углами. Благодаря однородной поверхности достигается высокий КПД – до 20%, но только при прямых лучах солнца. Они хуже воспринимают рассеянный и боковой свет.

Производительность панелей составляет 11-16%.

  • Имеют более низкую стоимость.
  • Большой выбор производителей.
  • Подходят для рассеянного света и имеют более широкий угол восприятия солнечных лучей.

Комплектация и общие характеристики

В базовую комплектацию автономной солнечной электростанции входит:

  • Солнечная батарея. Преобразует солнечный свет в электричество.
  • Контроллер. Оптимизирует работу батареи и повышает эффективность выработки электроэнергии.
  • Инвертор. Преобразует постоянный ток в переменный.
  • Аккумулятор. Сохраняет полученную электроэнергию.
      ПоказательМонокристаллические солнечные батареиПоликристаллические солнечные батареи
      Кристаллическая структураЗёрна кристалла параллельны. Кристаллы ориентированы в одну сторону.Зёрна кристалла не параллельны. Кристаллы ориентированы в разные стороны.
      Температура производства1400°С800-1000°С
      ЦветЧёрныйСиний
      СтабильностьВысокаяВысокая, но меньше, чем у моно
      ЦенаВысокаяВысокая, но меньше, чем у моно

    Как правильно выбрать автономную систему

    Перед покупкой солнечной электростанции учитывайте следующие параметры:

    • Суточное потребление подключаемых электроприборов.
    • Место установки солнечных панелей (ориентация на юг, оптимальный угол наклона, отсутствие тени на панелях).
    • Место установки АКБ (должны находиться в помещении при плюсовой температуре, но не выше 25 градусов).
    • Пиковые нагрузки электроприборов (насосы, холодильник).
    • Круглогодичная или только летняя эксплуатация системы.

    Монокристаллические чаще используются в регионах с высокой солнечной активностью, поликристаллические – с низкой активностью солнца. Если вам нужна солнечная батарея для дачи – обратите внимание на микроморфные модели. Они недорогие, но имеют в 2 раза большую площадь. Системы из микроморфного кремния могут эффективно работать под широким углом и в пасмурную погоду. Для больших станций, которые устанавливаются на крышах предприятий и на земле, лучше использовать гетероструктурные модули (КПД 22%) российского производителя «Хевел» (Hevel).

    Краткий обзор производителей

    Лидирующие мировые производители солнечных панелей:

    • TopRaySolar (Китай) выпускает панели из монокристаллического кремния мощностью 20-300 Вт и поликристаллические кремниевые батареи мощностью 20-300 Вт.
    • Axitec (Германия) разрабатывает фотоэлементы на основе монокристаллического и поликристаллического кремния мощностью от 260 до 330 Вт.
    • Hevel (Россия) – производитель микроморфных панелей, а также гетероструктурных с высоким КПД (22%).

    Установка солнечных панелей

    Монтаж системы требует специальных навыков. Самостоятельная установка не рекомендуется, поскольку при малейшей ошибке в расчётах вы рискуете обесточить дом. В случае неудачи стоимость ремонта может превысить цену за монтажные услуги.

    Чаще всего цена монтажа рассчитывается от стоимости системы в размере 10-15%. Высоких цен пугаться не стоит. компании, которые устанавливают данное оборудование, за эту сумму предоставляют гарантию (что всё будет подключено и установлено правильно) как минимум на 1 год.

    Заказывая профессиональную установку, вы избавитесь от проблем. Специалисты рассчитают необходимое количество панелей, помогут определиться с типом батарей, правильно определят оптимальное место установки, угол наклона и другие параметры.

    Монтаж стандарной установки до 5 кВт выполняется в течение одного дня.

    Выгодно ли использовать солнечные батареи на даче

    Устанавливая солнечные батареи на своём загородном участке, владелец дома предполагает, что сразу же начнёт экономить на освещении. Это правда, но только при установке СЕТЕВОЙ солнечной электростанции без использования аккумуляторов.

    • Срок окупаемости в среднем составляет 5-10 лет в зависимости от тарифа на электричество.
    • Максимальную эффективность данная установка принесёт тем владельцам дачных участков, которые проживают в широтах с преобладающим большинством солнечных дней.
    • В зимнее время в средней полосе России количество солнечных дней сильно уменьшается и на все нужды вырабатываемой энергии не хватит.

    Отопление от солнечных батарей в России

    Считается, что установка солнечных батарей является отличной инвестицией в дом и в будущее. Системы недорогие, экологичные и автономные. На первый взгляд кажется, что про перебои с электричеством и счета можно забыть. Однако в России отопление от солнечных панелей, как и желание отказаться от городской сети, является всё же нерентабельным.

    Качественная солнечная электростанция – недешёвое оборудование. Для необходимой мощности потребуется множество панелей и аккумуляторов. В регионах с низкими тарифами на электричество такая установка будет изначально невыгодной. Но в труднодоступных районах, где требуется постоянный подвоз дизельного топлива и техническое обслуживание генераторов, солнечные электростанции получаются более выгодными и имеют срок окупаемости 2-3 года.

    С одной стороны, электростанция на фотоэлементах не требует особого обслуживания, но 1-2 раза в год вытирать пыль и счищать снег всё-таки необходимо. К тому же при ежедневной эксплуатации автономной системы у аккумуляторов снижается срок службы до 3-4 лет, т. к. он измеряется количеством циклов заряда-разряда. Это означает, что тратить средства на замену АКБ всё же придётся.

    Другой вариант возможной установки солнечных панелей для экономии электричества — это сетевая солнечная электростанция без аккумуляторов. Она позволяет замещать электричество из городской сети в дневное время суток. Такая система окупается за 5-10 лет в зависимости от стоимости электроэнергии. Основное преимущество — это модульность (можно ставить параллельно несколько станций) системы, которое даёт возможность дальнейшего расширения без замены уже установленного оборудования. И, конечно, срок эксплуатации 35-40 лет без специального технического обслуживания.

    Также если на даче часто отключают электричество, можно использовать гибридную солнечную электростанцию, которая объединяет в себе бесперебойную систему (замена генератора) и сетевую для экономии электричества.

    Солнечные батареи: ставить или нет

    Безусловно, автономная солнечная электростанция на поликристаллических или монокристаллических батареях незаменима в местах, где электричество вовсе отсутствует. Но там, где есть электричество, есть смысл подключить сетевую станцию без АКБ, которая будет компенсировать затраты днём, а лишнюю энергию можно будет продавать в городскую сеть по специальному «зелёному» тарифу.

    Пример использования солнечных батарей на даче: всю неделю с понедельника по пятницу солнечные батареи отдают лишнюю электроэнергию в городскую сеть (и вам за это платят), а в выходные вы приезжаете на дачу и отдыхаете бесплатно.

    Компания 220-on предлагает оптимальное, проверенное оборудование под текущие задачи клиента без накруток и переплат. В каталоге собраны модели от надёжных и проверенных производителей. Все модели обеспечивают высокую производительность и мощность.

    Специалисты 220-on выполнят монтаж и проведут гарантийное и постгарантийное обслуживание. Получить консультацию по подбору оборудования можно по телефону +7 (495) 646-12-20 или по бесплатной горячей линии 8-800-500-20-74.

    Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

    Во время использования солнечной батареи самый сложный этап – это сохранить накопление энергии. Вырабатывается электричество только в светлый период времени, а расход идет и днем и ночью. Конечно, есть и аккумуляторы, но их использовать напрямую нельзя, ведь выйдет из строя все. В таком случае необходимо использовать специальные контроллеры, которые и будут регулировать расход. В этой статье мы вам расскажем, какой контроллер выбрать для солнечной батареи своими руками и расскажем основные секреты.

    Виды контроллеров для солнечных батарей

    Какой контроллер выбрать для батареи

    Существует несколько типов контролеров, все они отличаются своей стоимостью и соответственно функциональностью. Итак, основные виды контроллеров:

    1. ON/OFF контроллер. Его можно назвать самым простым, принцип его работы заключается только в том, что он выключает подачу электричества, когда батарея полностью заряжена. Но, здесь есть и первый недостаток, батарея реагирует не на 100% а на 70%, поэтому быстро выходит из строя. Из преимуществ такого устройства можно назвать его низкую стоимость, плюс ко всему контроллер солнечных батарей своими руками собрать сможет каждый.ONOFF контроллер
    2. ШИМ или PWM – это более продвинутые устройства. Они обеспечивают ступенчатую зарядку АКБ, позволяя продлить ему срок службы. Режимы заряда выбираются автоматически, АКБ может заряжаться до 100%, что уже считается отличным числом. Однако, есть и потеря заряда аккумулятора до 40% – это недостаток.ШИМ или PWM контроллер
    3. MPPT контролер. Его можно назвать лучшим, он позволяет организовать экономичную и качественную работу АКБ и солнечных батарей. Данное устройство работает по вычислительной технологии и самостоятельно выбирает оптимальный заряд АКБ. Также рекомендуем почитать о том, какие лучшие производители ваакумированных солнечных батарей. MPPT контролер

    контроллеры для солнечной батареи разновидности Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

    Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

    Исходя из выше представленного описания, можно понять, что ON/OFF контролер не подходит для длительного использования. Его можно установить только в качестве тестера для работы всей системы. Его использовать, мы не рекомендуем, ведь цены на АКБ помнят все.

    Лучше смотреть на ШИМ или PWM или MPPT, они являются более функциональными. Конечно, на них кусается и стоимость, но оно того стоит. Если говорить за технологию MPPT то она существенно продлевает жизнь АКБ, ведь заряд держится на уровне 93-97%, у ШИМ или PWM 60-70%.

    Цена на контроллеры

    Любая солнечная электростанция собирается только для экономии, так что, переплачивать лишние деньги для покупки дорогих комплектующих – это плохо. Интересная статья по теме: как выбрать недорогой аккумулятор для солнечной электростации.

    Мы собрали для вас два самых популярных контролера для солнечных батарей, которые являются универсальными и лучшими в соотношении цена/качеств:

    1. MPPT Tracer 2210RN Solar Charge Controller Regulator он стоит 75 долларов, универсальный, распознает день/ночь, есть сертификаты качества и отличный КПД – 93%.
    2. Solar controller 20a его мы выделили из-за низкой цены – всего 20 долларов. Работает по технологии ШИМ или PWM, можно управлять с помощью компьютера. Установлен простой и понятный интерфейс, он позволяет с легкостью устанавливать все стандартные настройки.

    Как сделать контроллер для солнечной батареи своими руками видео


    Каждый должен понимать, что контролер для солнечных батарей можно собрать своими руками, однако для этого необходимо купить некоторые дополнительные элементы. Но, это выгодно, ведь собрать ШИМ или PWM можно всего за 10 долларов. Все это вы найдете в видео, которое мы нашли для вас в сети. Стоит отметить, что сделать контроллер MPPT в домашних условиях – невозможно.

    Как защитить солнечную электростанцию?

    Есть масса способов сэкономить при установке солнечной электростанции, но только не на защитном оборудовании — это тот случай, когда скупой рискует заплатить не дважды, а непомерно высокую цену. Сгоревший инвертор или солнечные панели за десятки тысяч гривен — лишь малая толика такой «экономии». Огонь коварен — пожар может уничтожить не только вашу станцию, а и весь дом, забрать жизни близких людей.

    Любая солнечная электростанция – это комплект оборудования с различными электронными компонентами. И любой электронной системе просто необходима защита. А для солнечной станции требуется очень высокий уровень этой защиты – ведь она представляет собой очень сложное технически инженерное решение, да и стоит совсем не дёшево. А удар молнии или просто резкий скачок напряжения может полностью вывести из строя не только отдельные элементы станции, а и всю солнечную электростанцию целиком. В случае, когда инвертор и имеет встроенную защитную систему, всё равно необходимо использовать дополнительную внешнюю защитную систему, которая сможет уберечь вашу солнечную систему от неприятностей и позволит прослужить долгие годы.

    Неприятные последствия «экономии» на защитном оборудовании

    Неприятные последствия «экономии» на защитном оборудовании

    Какие основные опасности могут подстерегать солнечную электростанцию? Это обратный ток, перегрев, перегрузка, короткое замыкание на каждый из +/- общей системы по DC-контуру (постоянному току).

    Теперь давайте разберёмся, какие средства защиты позволяют избегать все эти плачевные ситуации?

    Начнем по линии постоянного тока. Для защиты солнечных модулей и сетевого (или гибридного / автономного) инвертора от короткого замыкания и перегрузок используют предохранитель. В поле солнечных панелей предохранитель подключается последовательно и непосредственно в коннектор. Предохранитель реагирует на повышение показателя силы тока (короткого замыкания), после чего обеспечивает видимый разрыв линии. Также целесообразно использовать ограничитель перенапряжения по постоянному току (ОПН) который сможет защитить аппаратуру от приведенных или прямых импульсов, вроде попадания молнии. При прохождении по цепи напряжения высокой степени, ОПН размыкает цепь, и направляет ток в землю. Размещается непосредственно у солнечных батарей. Кроме этого можно использовать дополнительные разъединители для облегчения инженерных работ и большей степени защиты при обслуживании станции. С помощью разъединителя можно с легкостью обесточить целый DC-контур. Также предохранители можно монтировать непосредственно в разъединитель.

    Для защиты от короткого замыкания по переменному току (AC-контур) следует использовать автоматический выключатель. Он используется для того, чтобы обезопасить инвертор от токов, превышающих допустимое номинальное значение. Для защиты от утечки тока, используется устройство защитного отключения (УЗО). Он срабатывает при ситуации, когда значение тока в фазном и нулевом проводах, в сети, которую он защищает, неодинаковы. А ситуация в таком случае может быть опасной по той причине, что человек может получить прямое поражение током от поврежденного аппарата. ОПН также используется на AC-контуре и таким образом достигается полная защита от молний. Но опция установки ОПН АС-контуре не является критически важной.

    Важным компонентом полноценной защитной системы есть контур заземления. Его прокладывают под землей, после чего подводят к нему проводник, который соединяет все солнечные панели. Основная цель: защитить человека от поражения током высокого напряжения, который проходит через элементы системы, такие как инвертор.

    Схема сетевой солнечной электростанции с полным комплектом защиты с подключением по «Зелёному тарифу»

    Схема сетевой солнечной электростанции с полным комплектом защиты с подключением по «Зелёному тарифу»

    Иногда предлагается использовать уже готовые щиты защиты, содержать необходимые компоненты. Компания «Эко Электрика» занимается продажей и установкой подобных систем для солнечных электростанций.

    Исходя из вышесказанного, вывод напрашивается сам-собой: никогда не стоит полагаться на идеальную работу любых электроприборов, ведь бывают разные критические ситуации, которые могут вывести из строя всю систему. А это потеря значительной суммы денег, которую вам никто не вернёт. И главное, не стоит нивелировать систему защиты в солнечных электростанциях на обоих контурах (AC/DC) даже с учетом встроенной системы защиты в самом инверторе. Ведь встроенная система защиты в инверторе может просто перегореть в самый не подходящий момент, и придется существенно доплачивать за замену новых защитных компонентов.

    Поэтому — система защиты — это непременный компонент качественной солнечной электростанции.

    Солнечные панели на 12в или 24в что выбрать

    1-0001

    Частные солнечные электростанции сегодня являются такой же реальностью, как и покупка нового автомобиля. Уже привычными стали кровельные перекрытия жилых домов, покрытые солнечными панелями. Основная цель установки данного оборудования в частном секторе заключается в энергонезависимости. Днем питание происходит за счет энергии солнца, а в ночное время за счет аккумуляторной батареи, которая заряжается при дневном свете. Учитывая долговечность солнечных батарей, можно на долгие годы отказаться от услуг централизованной электросети.

    Типы солнечных батарей

    В зависимости от типа панелей, они имеют разный коэффициент полезного действия и, соответственно, отличающуюся стоимость. Различают следующие типы:

    • монокристаллические;
    • поликристаллический;
    • гибкие;
    • напыляемые.

    Чем выше КПД панелей, тем меньше требуется площади для их размещения. Каждый тип солнечных батарей делится на группы, исходя из рабочего напряжения. Для бытовой эксплуатации оптимально оборудование, вырабатывающее 12 или 24 вольта постоянного напряжения. Естественно, что панели, вырабатывающие 24 вольта, стоят дороже, а потому многие считают их покупку нецелесообразной, приобретая аналоги на 12 вольт. Чтобы понять верно это решение или ошибочно, рассмотрим технические возможности этих групп напряжения, так как все зависит от поставленных перед солнечной установкой задач.

    Солнечные батареи на 12 вольт

    Как правило, когда потребность в электроэнергии составляет не более 1 кВт, то достаточно установить солнечные батареи на 12 вольт . Это обусловлено тем, что инверторы подобной мощности работают именно с таким напряжением. Они преобразуют полученное электричество постоянного тока в напряжение переменного тока, от которого работает большинство бытовых приборов. Исключения только в отдельных случаях, когда, например, планируется использовать энергию солнца для организации освещения лампами, работающими от 12 вольт. В данном варианте даже инвертор не потребуется, так как лампочки вполне нормально работают от постоянного тока. Чаще 12 вольтные варианты используются для освещения билбордов.

    Солнечные батареи на 24 вольта

    Если мощности инвертора до 1 кВт не хватает, когда требуется обеспечить электричеством более мощные бытовые приборы, следует устанавливать солнечные батареи напряжением 24 вольта либо последовательно подключать 12 вольтовые варианты. Именно на такое напряжение рассчитано большинство инверторов, мощностью свыше 1 кВт. Большинство моделей инверторов работают от напряжения 48 вольт, для их использования 24 вольтные батареи подключаются последовательно.

    Таким образом, при необходимости запитать бытовую технику с небольшим энергопотреблением, достаточно установить панели напряжением 12 вольт. При этом полная энергонезависимость не будет достигнута, так как в пиковую нагрузку придется подключаться к общей сети. Только установив солнечные батареи напряжением 24 вольта и соответствующий инвертор, можно получить достаточную мощность для питания всех имеющихся электрических приборов в доме.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Классы расцепителей автоматических выключателей
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector