Как подобрать солнечную электростанцию: готовые решения, принцип работы, как выбрать и установить своими руками (фото + видео-инструкция)

Преимущества солнечных электростанций заключаются в экологической чистоте и возможности экономить электроэнергию в быту. А также данный источник не зависит от общего электроснабжения.

Для того, чтобы подобрать конструкцию для дома, нужно учесть функциональные параметры. Важен также размер площади, которую она займет.

Солнечная батарея включает фотоэлементы, которые преобразуют энергию лучей в электричество или тепло.

Рассмотрим, как подобрать такой источник.

Краткое содержимое статьи:

Что необходимо знать при подборе солнечной электростанции

Обязательному расчету и определению подлежат такие параметры и характеристики, как:

максимальная потребляемая мощность;
пусковая мощность;
сколько требуется энергии в сутки;
площадь для размещения;
периоды, когда установка будет работать на протяжении года.

После этого можно приступать к выбору и приобретению элементов конструкции. По минимуму это будут следующие компоненты:

Батареи из пластин фотоэлементов, преобразующих энергию солнца.
Контроллер, ускоряющий заряд, обеспечивающий долговечность аккумулятора, а также сигнализирующий по поводу состояния.
Аккумуляторы, сохраняющие выработанную энергию для применения.
Инвертор (или преобразователь), превращающий постоянный ток в переменный 50 Гц и 220 В для питания приборов.

Чтобы посчитать пусковую и потребляемую мощность, а также нужный расход, нужно произвести умножение мощности потребителя (прибора) на часы его работы в течение суток. Данные от всех устройств складываются.

Характеристики солнечных электростанций, обеспечивающих все нужды хозяйства, это величина порядка 1700Вт*ч ежесуточно.

Аккумуляторы

Автономная солнечная электростанция потребует аккумуляторную батарею.

Применимы свинцово-кислотные AGM с небольшой ценой, значительным сроком службы. А также GEL с хорошей переносимостью нагрузок, устойчивостью к отрицательным температурам, но с большей стоимостью.

Для того, чтобы приборы служили дольше, следует соблюдать ряд правил.

Хранение производится в заряженном виде. Особенно на морозе.
Не нагревать более 30 градусов C.
Заряжать на 15 %, а разряжать не ниже 50 %, как правило.

Предпочтительнее оказываются гелевые аккумуляторы. Их параметры: напряжение 24 В и емкость до 200 Ач (два, соединенных последовательно).

Определение солнечной активности

Москва (для примера) расположена на широте 55 градусов. Солнечная энергия имеет активность с марта до сентября. Это примерно 5 часов ежесуточно.

Нужное количество энергии делят на эту цифру. Получается мощность, необходимая для солнечной батареи. На случай паспортных дней применяют коэффициент 1,3, на который следует умножить полученную величину.

Для рассматриваемого случая это 1700Втч/5ч=340Вт. С коэффициентом — 442Вт. Таким образом, выбрав модуль по 230 Вт, приобретаем два таких.

Контроллер

Избранные модули имеют напряжение 29 В. Для них подходящим контроллером является MPPT. Он снабжен функцией отслеживания максимума мощности. А также может снижать напряжение. То есть, функционирует при различных параметрах напряжения на солнечных элементах и аккумуляторах.

Батарея фотоэлементов при максимальной мощности должна вдвое превышать этот параметр на комплекте батарей. Такое соотношение весьма желательно. Тогда КПД преобразования в контроллере выдаст максимум.

При выборе этой детали мощность солнечной батареи по паспорту делят на аккумуляторное напряжение. Получится ток зарядки по максимуму. Контроллер должен постоянно выдерживать это значение.

Есть модели с информационной индикацией или экраном, вторые — предпочтительнее. По расчету: 460Вт/24В=19А. То есть, приобретаем прибор от 20 А (максимальный рабочий ток).

Кабели

Фото и другие элементы солнечных электростанций нуждаются также в правильном подборе кабелей. Сечение должно быть достаточного диаметра, а изоляция — хорошего качества.

Есть специальные модели с двойной изоляцией для солнечных батарей. Он не реагирует на воздействие ультрафиолета и влаги. На крыше его можно укладывать безопасным образом.

Дополнительная комплектация

Рекомендуют включить в систему прибором, отключающим ее в защитных целях. Это УЗО (устройство защитного отключения). Также требуются автоматические выключатели для переменного и постоянного тока.

Как работает солнечная батарея

Принцип работы солнечных электростанций заключается в явлении фотоэффекта. Лучи падают на плоскость пластин с фотоэлементами.

Самый эффективный угол — 90 градусов. При этом кванты света способствуют высвобождению электронов из внешних оболочек атомов вещества, которым покрыта пластина.

Свободные элементарные частицы образуют ток. Электричество минует контроллер и накапливается в аккумуляторах. Затем используется для питания различных приборов.

Применение солнечных электростанций самое разнообразное по целям. Если не удастся обеспечить все нужды домашнего хозяйства, например, можно будет значительно сэкономить на расходе электроэнергии.