Солнечная батарея своими руками для дачи: Солнечные батареи своими руками: принцип работы устройства

Солнечная батарея для дачи – отзывы, своими руками

Солнечная батарея являет собой источник, который трансформирует радиацию от солнца в электрическую энергию. Она имеет вид ровной панели, которая состоит из специальных элементов, защищенных стеклом (см. фото). Солнечные батареи достаточно легкие, что позволяет, по отзывам, монтировать их как на земле, так и на крышах сооружений и даже на стенах. Используются они при этом не только для отопления загородного дома или дачи, но и для обеспечения освещения в помещении и на улице, питания имеющегося оснащения, зарядки приборов и других целей.

Сегодня можно встретить несколько видов солнечных батарей. Это тонкопленочные, монокристаллические и поликристаллические батареи. Если покупать качественную продукцию от официальных производителей, то такая солнечная батарея прослужит на даче очень долгое время и кроме того уже через несколько лет будет видна значительная экономия средств. Но стоит отметить, что стоят такие агрегаты довольно-таки не дешево.

Отличным выходом из ситуации, когда сэкономить нужно, а лишних денег нет, может стать солнечная батарея, сделанная собственноручно.

Установка

Для собственноручного создания агрегата необходимо приобрести специальные монокристаллические элементы, которые будут производить энергию. Стоит отметить, что они достаточно нежные, поэтому обходиться с ними необходимо очень осторожно. Если устройства будут хоть немного повреждены, то это, по отзывам, приведет к снижению их продуктивности. Монокристаллические элементы могут продаваться с уже припаянными проводниками или без них. В последнем случае необходимо будет самостоятельно их присоединить. Также необходимо отметить, что все элементы солнечной батареи генерируют одинаковое напряжение и чем больше они будут, тем больше электрической энергии для дачи получится извлечь.

В качестве основания для солнечной батареи можно эксплуатировать ящик из дерева с низкими стенками. Сделать его можно из фанеры и досок, а закрыть стеклом.

После того как основание готово, его необходимо поделить на равные части с помощью перегородок, а также сделать несколько отверстий для нормализации давления внутри и снаружи (см. фото). Сам агрегат для дачи собирается на плоскости из ДВП. На сделанной под размеры ящика плоскости рисуется сетка, по которой и выкладываются монокристаллические элементы, которые присоединяются к ней, согласно отзывам, с помощью герметика. Когда конструкция готова, ее вставляют в ящик и надежно прикручивают. Примерно в центре агрегата для дачи делается отверстие, через которое пропускаются провода. Каждая панель должна быть оборудована блокирующим диодом, который будет препятствовать ее разрядке в пасмурную погоду.

Монтаж солнечных батарей своими руками

Солнечная электростанция средней мощности является лучшим решением для энергоснабжения загородного дома или дачи, с летней эксплуатацией, и в отсутствии сети. Если сравнить стоимость и расход топлива на бензиновый/дизельный генераторы с единовременными затратами на солнечные батареи, то период окупаемости солнечной электростанции не превысит двух дачных сезонов. К тому же генератор не очень экологичен и издаёт большие шумы, что никак не вяжется с загородным отдыхом.

Как произвести монтаж солнечных батарей своими руками?

В нашей практике чуть более половины новоиспеченных владельцев автономных электростанций решаются самостоятельно устанавливать оборудования. Большинство делают это из экономии, остальные испытывают неподдельный интерес к электротехнике. И действительно монтаж солнечных батарей крайне прост, ведь большинство комплектов содержат простые схемы, а коммутирующие провода и перемычки можно заказать с учётом собственных пожеланий по длине.  Крепление солнечной панели происходит в отверстия в алюминиевом корпусе, поэтому основой рамы под солнечные панели может быть алюминиевый уголок или п-образный профили или даже временная деревянная конструкция.

Устанавливая солнечные батареи своими руками владелец будущей электростанции должен помнить:

  • при монтаже панелей на крышу дома, располагать их нужно как можно ближе к верхнему козырьку, что бы панели не задерживали сходящий снег;
  • ориентированы панели должны быть строго на юг, ну или в максимально южном направлении;
  • для максимальной выработки в летний период панели необходимо устанавливать под углом 50-60°. Горизонтальное расположение панелей снизит выработку в летний период. Вертикальное расположение – увеличит зимой, но опять таки снизит в летние месяцы.

Расчёт необходимого количества солнечных батарей

Расчёт солнечных батарей должен быть произведён на основании потребностей дома в суточной электроэнергии. Если данных о расходе электричества за прошлые периоды нет, то для точного расчета необходимо произвести детальную калькуляцию потребления каждого прибора. 

Произвести расчёт суточного потребления и рассчитать необходимый солнечный массив поможет бесплатный сервис on-line калькулятор. Для удобства пользователей сервис имеет подсказку внизу страницы. Еще проще – прислать запрос на расчёт нашим специалистам, через форму обратной связи, заполнив опросный лист на сайте.

Пример установки солнечных батарей, произведенной клиентом самостоятельно:

Посмотреть другие проекты..

 

Автомобиль на солнечных батареях своими руками. Установка, подключение солнечных батарей к аккумулятору.

Учитывая постоянное охлаждение потоком воздуха, в движении КПД солнечной батареи выше, чем в «статике». Угол установки в данном варианте выбирается из условий аэродинамики, а не по солнцестоянию.

Точки крепления солнечной батареи должны быть на крыше кабины или на фургоне. Крепить одновременно к салону и фургону нельзя.

«Кулибин» наш, так между собой мы прозвали Виктора Станиславовича, 23 лет от роду, получил 50 % скидку (за идею), установил в салоне кнопку в разрыв цепи регулятора заряда и улыбается.

Он уже подсчитал, что за три месяца «отбил» уплаченные им 50%. Генератор подключает кнопкой только в случае ночных рейсов.

Хотя необходимости принудительного отключения регулятора нет, т.к. при достижении заданного напряжения заряда от солнечной батареи, регулятор практически отключает обмотку возбуждения и соответственно снимает электромагнитное сопротивление кручению ротора (якоря) генератора.

Аккумулятор за три месяца работы, стал «горазды веселее» крутить по утрам. Припарковать свой «электромобиль» старается, ориентируя солнечную батарею на юг. В итоге за время стоянки АКБ получает дополнительный заряд.

Сезонное обслуживание аккумулятора в этом случае сводится только к проверке уровня электролита.

После размещения статьи в стартовом варианте, от «газелистов» и не только, стали приходить многочисленные вопросы:  «как контролировал заряд (поскольку бросать под солнцем без контроля, в данном случае, нельзя, т.к. угробится аккумулятор.), камушки из-под колёс» и т. д.

Всё достаточно просто.

На выходные дни или праздники, а/м паркуется на север солнечной батареей. Отражённые солнечные лучи доводят заряд только до начала газообразования, поддерживая аккумулятор в перманентно заряженном состоянии. В крайнем случае, солнечная батарея отключается вручную.

Контроллер заряда в мобильных солнечных системах электроснабжения нецелесообразен.*

В своих статьях я уже подчёркивал особо благоприятный, тренировочный режим работы аккумулятора от солнечной батареи.

Коротко Вы можете прочесть об этом на странице энергосбережение, или подробнее в специальных источниках по методам десульфатации аккумуляторных батарей.

Поскольку солнечная батарея на крыше автомобиля рискует «поймать камушек» из под колес впереди идущего автомобиля, мы обратились в «НАМИ» с просьбой рассчитать такую возможность. Вот эта невероятность:

Впереди идущий автомобиль должен быть оборудован  колесами не менее R22 и двигаться со скоростью 140 км/ч.   За ним на расстоянии 7 метров и не выше 1,7 метра находится солнечная батарея.

В этом случае есть шанс её повреждения.

Согласитесь, мало найдётся вменяемых водителей, способных осознанно двигаться за грузовиком на расстоянии 7 метров при скорости 140 км/ч.

У нас приобретают солнечные батареи для катеров, яхт, автодомов, караванов, кемпингов, торговых палаток на базе «Газель», устанавливают на  поднимаемые ставни.

В качестве спойлера впервые.

И уж коли электромобиль на солнечных батареях в чистом виде не наблюдается в обозримом будущем, постараемся сделать хотя бы маленький шаг на благо природе, человеку и экономии.

В любом случае, спасибо тебе Виктор Станиславович Ткаченко. Молодец. Справедливо гордишься тем, что ты «хохол».

С Уважением, Сергей Викторович.

* -точка росы, автомойка, вибрация, повышение вероятности на отказ, удорожание системы и т.д.

 

P.S.: Эта история 2008 года.

После принятия в 2010 году решения о движении с ближним светом фар, большинство отечественных автомобилей испытывают хронический недозаряд АКБ. Т.к. изготовители рассчитывали генераторы исходя из старых требований ПДД.

Особенно это сказывается при езде в городских условиях, с многочисленными пробками. Часть водителей увеличивает количество оборотов холостого хода, со всеми вытекающими последствиями.

А Виктор Станиславович улыбается. У него по утрам аккумулятор «бодренький».

 

Следующая статья…

Как сделать солнечный фонарик своими руками (часть 1) / Хабр

Солнечные фонарики можно смело разделить на несколько групп, это «авторские», сделанные из каких — то достаточно уникальных вещей и остроумные по задумке, мини — прожекторы, предназначенные для освещения по направлению, или подсветки сверху цветочных клумб и рядовые солдаты дачного освещения — классические фонарики на столбике предназначенные для освещения дорожек. Как и из чего их можно сделать я расскажу в данной статье. Также будет рассмотрено несколько вариантов исполнения электроники для тенистых участков сада, где подзарядка фонарика от солнца затруднена и яркостью освещения придётся немного поступиться.



Основой практически любого самодельного фонарика является его плафон из пластика или стекла выполненный из замысловатого флакона, стакана или рюмки, плафона купленного в магазине, или оставшегося от старой люстры, он может быть детской игрушкой, или того что от неё осталось. Кстати, от источника плафона мои фонарики и получают свои имена, например – «Каприз», «Мельница», «Нескафе», «Лукошко», «Граппа» и т.д… Как показала практика, наиболее удачными плафонами для классических фонариков на столбике являются обычные недорогие рюмки. Они легко чистятся, со временем не мутнеют и не становятся хрупкими в отличии от плафонов китайских фонариков. А подобрав качестве плафонов рюмки с красивым рифлением, можно получить оригинальные световые рисунки и неповторимый внешний вид. Например, фонарик сделанный из рюмки «Каприз» имеет световой рисунок с расходящимися лучиками света:



А вот так выглядит фонарик с плафоном из простой прозрачной рюмки:

А вообще включив фантазию, в качестве плафонов можно также применить совершенно неожиданные стеклянные или пластиковые предметы. Это может быть закончившаяся мельница от приправы:

Или маленькая баночка из-под нескафе:

Баночка от детского питания:

Или даже круглая бутылка из-под водки:

А это исторические фотографии одного из самых первых фонариков сделанного из бутылки из-под крымской граппы и уже давно разбившегося:



Для того чтобы показать основные моменты сборки, я изготовил небольшую партию из четырёх фонариков:

В качестве «мальчиков для битья» на фотографии слева фонарик из Глобуса, справа из Леруа.
В качестве плафонов использовались недорогие рифлёные рюмки, купленные в Глобусе:

В донышке рюмки сверлим отверстие диаметром 6 — 8 миллиметров сверлом по керамограниту, например таким:

Удобнее всего сверлить на сверлильном станке, выставив обороты в пределах 800 – 1000 и опустив рюмку в неглубокую ёмкость с водой для лучшего охлаждения. Но на крайний случай сгодится обычный шуруповёрт, собственно им я практически все свои плафоны для фонариков и сверлил. При сверлении обязательно придерживайте стеклянную деталь рукой одетой в матерчатую защитную перчатку, чтобы не порезаться, если от излишнего усилия, или внутреннего напряжения стекло лопнет. Но в тоже время будьте внимательны, чтобы перчатку не намотало на сверло.

Основание для солнечной батареи вырезается из листового ПВХ пластика толщиной 5 – 6 мм при помощи электролобзика, или как в моём случае на ЧПУ:

Этот пластик широко применяется в рекламе и его обрезками можно разжиться в рекламных конторах.
При помощи паяльного фена в центр вплавляется мебельная гайка М4:

К солнечной батарее припаиваются провода. Для того чтобы исключить возможность короткого замыкания солнечной панели мебельной гайкой, дорожки сразу за точками пайки перерезаются:

Солнечные батареи применяются четырёх элементные, с рабочим напряжением 2 вольта. Как показали расчёты, приведённые в статье «Солнечные фонарики – нам надо ярче», лучше применять солнечные батареи размерами 60х65 мм и более, а перед тем как клеить солнечную батарею к основанию её нужно проверить. По моему опыту в партии из десяти солнечных батарей как правило одна попадается в виде «третий сорт не брак», а на заре моих экспериментов с использованием энергии солнца в первом заказе из десяти солнечных панелей, работоспособными приехало только четыре. Положив панели в ряд и по очереди сфотографировав какое напряжение они выдают, я отослал фотографии продавцу и инцидент решился в мою пользу. Вывод – не гоняться за совсем дешевизной и пользоваться магазинами с несколькими годами работы и хорошей репутацией. Для проверки солнечных панелей потребуется светильник с лампой накаливания мощностью 75 ватт и мультиметр. Переключим мультиметр в предел измерений постоянного тока 10 А и подключим к нему солнечную батарею. У исправной батареи на расстоянии 2…50 сантиметров от лампы накаливания ток должен плавно меняться в пределах 0,01….0,4 ампера.

Основание панели и низ солнечной батареи обезжириваем спиртом, или растворителем, при этом не допускаем попадания растворителя на лицевую часть солнечной панели во избежание замутнения, затем клеим солнечную батарею к основанию водостойким клеем, например таким:


Излишки клея выдавленные при соединении солнечной панели и основания убираем при помощи ветоши, отверстия через которые выведены провода герметизируем при помощи того же самого клея, или герметика.

А теперь вкратце про светодиоды, точнее их цветовую температуру. Светодиоды с цветовой температурой около 3000К отличаются тёплым «ламповым» светом и ночью более приятны для глаз, но хуже освещают. Свечение светодиодов с температурой 6000К отдаёт в «синьку», но окружающее пространство они освещают лучше. Для примера, на переднем плане фонарик «Каприз» со светодиодами с цветовой температурой 3000К, а на заднем плане фонарик «Мельница» со светодиодами с цветовой температурой 6000К:

Из ПВХ трубки диаметром 4 – 5 миллиметров, отрезанной в длину по размеру плафона, делаем основание для светодиодов 5730. В качестве материала отлично подойдут трубки от воздушных шариков, которые раздают на всяких мероприятиях.
Светодиоды приклеиваем на основание примерно по центру плафона:

Подпаиваем провода и фиксируем их вместе с проводами от солнечной панели термоусадкой белого или нейтрального цвета и обязательно защищаем от влаги двумя слоями цапон – лака, или аналогичного:

Устанавливаем плафон, протягиваем провода и завязываем их в узел, он будет распределять нагрузку по всем точкам пайки предохраняя от обрыва, в случае не аккуратного обращения:

Собираем плафон при помощи пластиковых шайб диаметром 28 миллиметров с прорезью, проставки из отрезка любой пластиковой дюймовой трубы длиной около 10 мм, шпильки, шайбы и гайки М4:

И подпаиваем к проводам плату электроники:


Плату обязательно защищаем от влаги двумя слоями цапон – лака, или аналогичного.

Немного остановимся на рабочих токах фонариков на примере схемы на микросхеме QX5252 (схема 11 из статьи «Солнечные фонарики – нам надо ярче»):

Ссылка на архив со схемами и печатными платами (в формате P-CAD 2006 и .pdf)

Ввиду того что потребление схемы с указанными номиналами составляет 100 – 110 мА, фонарик основанный на данной схеме чтобы светить до рассвета в течении всего дачного сезона должен устанавливаться только на открытое пространство без затенения от построек и деревьев, но на практике это не всегда возможно. Поэтому несмотря на появление в магазинах одной далёкой страны солнечных панелей с размерами 50х80 мм и заявленным током в 300 мА, в ряде случаев возможно придётся умерить аппетиты и уменьшить потребление фонариков. Для того чтобы посмотреть на сколько при этом уменьшится яркость, в двух фонариках ток потребления был уменьшен путём увеличения номиналов токозадающих дросселей, в одном до 67 мА (L1 = 33 мкГн), в другом до 45 мА (L1 = 47 мкГн). Перед окончательной сборкой их яркость была измерена люксометром, результаты приведены в таблице (схемы 8, 10, 11 приведены в статье «Солнечные фонарики – нам надо ярче»):

Как видно из таблицы яркость фонариков с уменьшением тока потребления вполне ожидаемо снизилась. Но при этом в самом худшем случае яркость свечения самодельного фонарика превосходит самого лучшего китайца из Леруа практически на порядок. Исходя из этого имеет смысл разделить фонарики по потреблению от АКБ на несколько групп предназначенных к установке на открытом пространстве, в полутени и для тенистых мест, что позволит им светить до рассвета практически независимо от облачности днём раньше. На фотографии слева направо фонарики с током потребления 45 мА (L1 = 47 мкГн), 67 мА (L1 = 33 мкГн) и 109 мА (L1 = 22 мкГн):

Фотосессию фонариков на природе к сожалению провести не удалось, но в домашней обстановке различий по яркости практически не видно. Конечно в реальных условиях разница будет более заметна, но ради стабильной работы фонариков на тенистых участках, яркостью можно немного пожертвовать, выбор за вами.

В качестве стоек для фонариков можно использовать практически любые подходящие по диаметру обрезки полипропиленовых водопроводных труб диаметром 30 — 50 мм оставшихся после ремонтов у вас, или друзей:

Так же вполне сгодятся самые недорогие серые ПП трубы:

Длина стоек выбирается в зависимости от того насколько часто прокашиваются дорожки и газоны на участке, на который вы планируете установить солнечные фонарики. Если трава регулярно косится и её высота небольшая, то лучше выбрать длину стоек 20 – 30 сантиметров, а если трава косится от случая к случаю, то тогда лучше увеличить длину стоек до 35 – 40 сантиметров, иначе фонарики будут просто не видны. Диаметр трубы подбирается исходя из художественного замысла и размеров выбранного плафона фонарика.

Если плафон немного больше по диаметру чем труба, то можно использовать наплыв ПП трубы, срезав кольцо под уплотнитель, например как у фонарика «Нескафе»:

Аналогичное решение было использовано и в фонарике «Лукошко».

Электронику и АКБ в фонарике можно разместить непосредственно в плафоне, если его размеры позволяют, или в стойке. Про фонарики с электроникой в плафоне мы поговорим в следующий раз, для них стойка представляет собой просто крашеную трубу подходящего диаметра, а на примере серой ПП трубы диаметром 30 мм я покажу как изготавливается стойка для фонарика с отсеком под электронику. В уже отрезанной по длине заготовке на расстоянии 9 — 10 см от верха сверлим четыре отверстия диаметром 2 — 3 миллиметра для слива конденсата из будущего батарейного отсека:

Из пластика, или пенопласта изготавливаем донышко отсека электроники и вклеиваем на водостойкий клей, или герметик, подгоняя по высоте заподлицо к сливным отверстиям, чтобы электроника и АКБ внутри стойки не плавали в дождливую погоду в воде. Вообще боковые отверстия в стойке спорное решение с точки зрения эстетики, но до этого в нескольких фонариках я сделал сливные отверстия в донышке батарейного отсека и погасшие фонарики постоянно приходилось «перезапускать», по несколько раз втыкая и выдёргивая разъём АКБ, чтобы восстановить в нём контакт, периодически пропадающий из — за влаги идущей в отсек электроники от земли.

Трубы белого цвета неплохо смотрятся в качестве стоек, а вот трубы серого цвета лучше покрасить. Я в основном использую зелёный цвет, в траве он смотрится наиболее органично. С помощью растворителя, например 646, со стоек тщательно оттираются надписи и обезжиривается остальная поверхность. Стойки покрываются грунтовкой предназначенной к применению по пластикам, например такой:

Затем красятся в 2 слоя краской из баллончика, например такой:

Перед покупкой краски надо обязательно убедиться, что она подходит для пластиков.
Хотя материалом труб и является полипропилен, который очень плохо окрашивается, но как показала практика, трубы покрашенные данной краской если их не пинать ногами вполне держаться уже несколько сезонов, сохранив неплохой внешний вид:

Материалом колышков фонариков являются черенки для грабель и лопат диаметром 24, 28 и 30 мм. Для серых ПП труб диаметром 30 мм идеально подходят только колышки диаметром 28 мм. Под видом 30 мм могут продаваться 28 мм черенки, причём частенько по качеству они ни на что кроме колышков не годятся.

При помощи электролобзика колышки нарезаются длиной примерно 20 сантиметров и покрываются двумя слоями яхтного лака.
Будет также неплохо, если перед покраской обработать их антисептиком для дерева:

Если в качестве стойки используется труба внутренним диаметром больше 24 – 30 мм, то для чтобы колышек в ней болтался, можно изготовить проставки, например из листового ПВХ пластика подходящей толщины, прикрепив их при помощи степлера, или мелких обойных гвоздиков. Вот как это выглядит для 40 мм и 50 мм стоек:

В заключение поговорим во сколько же обходится один фонарик. Основные материалы и комплектующие в расчёте на изготовление десяти фонариков без учёта мелочёвки в виде лака, проводов и пластика приведены в таблице:

Резюмируя можно сказать, что солнечные фонарики для освещения садовых дорожек «не имеющие мировых аналогов» можно вполне собрать «на коленках» в течении нескольких долгих зимних вечеров своими руками. Их итоговая стоимость оказалась дороже чем у китайских солнечных фонариков продающихся в наших торговых сетях, но по яркости освещения они на порядок превосходят поделки из поднебесной. Данные нюансы сборки не являются постулатом, но являются ориентиром для вашего творчества.


Небольшой обзор солнечных фонариков
Солнечные фонарики — нам надо ярче

Солнечные батареи для дома. Применение и схемы подключения своими руками. Солнечные батареи для дома своими руками. Характерные особенности гелиосистем. Вариант сборки и установки солнечных панелей

Обустройство современного частного дома не обходится без использования вспомогательных механизмов. Нагревательные котлы, водяные насосы, системы фильтрации бассейна – все они были созданы, чтобы упростить жизнь человеку. Каждая система требует большого количества энергии, не говоря уже об освещении жилых помещений и придомовых территорий. Если пользоваться общей электросетью, то в итоге в конце месяца можно получить внушительный счёт для оплаты коммунальных услуг. Чтобы сэкономить, можно обустроить дом с использованием солнечных батарей, при этом сделать всё собственноручно. Изначально вам придется потратиться, однако впоследствии вы увидите, что результат налицо. 

Характеристика солнечных батарей для дома

Изначально гелиосистемы использовались в космических технологиях. С развитием прогресса они видоизменялись и совершенствовались, благодаря чему стали широкодоступными. На смену устаревшим панелям, которые использовались в калькуляторах, пришли высокотехнологичные фотоэлементы с более высокими показателями энергоэффективности. Все солнечные батареи содержат специальные элементы (две соединённые друг с другом пластины из кремния), которые играют роль полупроводника.

Достоинства солнечных батарей для дома

К главным преимуществам солнечных батарей можно отнести следующие показатели:

  1. Лёгкость панелей.
  2. Экологически чистый функционал батареи. Гелиосистемы абсолютно безвредны для внешней среды.
  3. Быстрое обслуживание системы. Вы не потратите много времени на уход за батареями и системой выработки и накопление электроэнергии.
  4. Лёгкость монтажа. Опоры солнечных панелей не требуют дополнительной прокладки кабеля.
  5. Бесшумность. Конструкция неподвижна, благодаря чему уровень шума функционирующей системы сведён к нулю.
  6. Долгий срок эксплуатации. При правильном уходе, батареи прослужат десятки лет, не нуждаясь в ремонте или замене.
  7. Экономия. Сначала покупка и установка гелиосистемы может показаться затратным мероприятием, однако со временем вы оцените свой выбор по достоинству.

Безусловно, самым основным преимуществом такой системы принято считать её экономичность. Именно благодаря этому показателю всё больше и больше владельцев частных домов выбирают гелиосистемы, которые в должной мере обеспечивают строение электроэнергией, заботясь при этом о сохранности ваших денежных средств.

Недостатки солнечных батарей для дома

Если вы собрались изготовить систему выработки электроэнергии, с применением солнечных панелей, то немаловажно обратить внимание на все «минусы» такого проекта. Хоть их и немного, но и такие имеются.

К недостаткам батарей энергосбережения, изготовленных с использованием солнечных панелей, можно отнести следующие:

  1. Достаточно долгий и трудозатратный процесс изготовления. Чтобы создать такую систему потребуется немало времени и терпения.
  2. Панели боятся грязи, которая может уменьшить свойства поглощения световых лучей, или вовсе вывести их из строя.
  3. Для того чтобы запитать дом большой площади, необходимо использовать громоздкие панели, которые будут иметь достаточно большую массу. Иногда установить такие панели на крыше не представляется возможным.
  4. Непостоянство функционирования. Ввиду того, что погода переменчива, а с наступлением зимнего периода количество пасмурных дней только увеличивается, солнечные батареи не смогут постоянно выполнять свою задачу. То же самое относится и к ночному времени суток.

Способ установки солнечных панелей для дома

Каждый дом имеет собственную особенность строения, поэтому о месте будущего размещения солнечной батареи лучше позаботиться заранее. Иногда бывает так, что это и вовсе невозможно, тогда нужно найти место вблизи дома.

Монтируя солнечную батарею, можно воспользоваться следующими способами:

  1. Стационарный. В этом случае, панель размещают таким образом, чтобы лицевая часть была направлена на юг. При этом нужно выставить её так, чтобы угол горизонтального наклона и широта местности совпадали. Чтобы панель поглощала солнечный свет с максимальной эффективностью, к полученному значению добавляют ещё +15°.
  2. Подвижный. Для такого способа характерна установка солнечной батареи на специальную траверсу. Она поворачивает панель по направлению движения солнца. Процесс схож с движением головы подсолнечника в течение дня. Таким образом, солнечные лучи попадают на панель под углом 90°, увеличивая её КПД. Если вы захотите использовать этот метод, то учтите, что придётся потратиться на привод траверса и систему его управления.

Выбирая способ установки вашей батареи, учтите погодные факторы местности. Немаловажно обратить внимание на количество потребляемой энергии. Иногда лучше установить панели на траверсы, и потратить на это некоторую сумму, зато впоследствии система будет более эффективно выполнять свою задачу.

Особенности установки солнечных батарей для дома

Перед тем как начинать непосредственную сборку и установку гелиосистемы, лучше рассмотреть все нюансы. Они помогут вам избежать ошибок, тогда система будет работать максимально эффективно.

Чтобы смонтировать солнечную систему в собственном доме придерживаются следующих правил:

  • выберите место на крыше дома, на которое чаще всего попадают солнечные лучи. Если это невозможно, то найдите такое место на участке. Тогда панели нужно будет установить на опоры. Учитывайте также, что вблизи нет объектов, которые будут отбрасывать тень на солнечную батарею;
  • выставьте панель под правильным градусом. Чтобы узнать широту, в которой находится ваш дом, можно воспользоваться GPS-навигатором, или посмотреть координаты в интернете, например, в «Yandex Карты». Не поленитесь изменять наклон панели в течение года. В зависимости от региона, он может увеличиваться до 10 градусов летом, и уменьшаться на такое же значение зимой;
  • всегда следите за чистотой панелей. Если они загрязнились, или покрылись снежной коркой в зимний период, то не будут работать. Если солнечная батарея расположена высоко, то учтите, что вы должны иметь к ней доступ;
  • в случае, если вы монтируете много панелей, убедитесь, что они не будут отбрасывать друг на друга тень.

Не пренебрегайте правилами установки во избежание потери работоспособности гелиосистемы. Если вы хотите добиться от батареи максимальной эффективности, то уделите внимание каждому вышеперечисленному пункту в отдельности.

Солнечные батареи для дома своими руками. Пошаговая инструкция

Если вы собрались собственноручно собрать и смонтировать систему энергосбережения, то лучше быть во всеоружии. В теории может показаться, что этот процесс достаточно прост и незамысловат, но это не так. Сборка гелиосистемы может потребовать некоторых навыков и знаний, используемых в электромонтажных работах. На случай, если вы не имели опыта работы с электричеством, то лучше купить готовый комплект и установить собственноручно. На крайний случай можно попросить более компетентного человека, предоставив ему весь необходимый реквизит и материал.

Выбор основных компонентов гелиосистемы

Солнечная батарея играет роль всего лишь первичного преобразователя, поглощая энергию солнца. Чтобы изготовить в домашних условиях работоспособную систему сбережения и накопления энергии, необходимо рассмотреть каждый компонент в отдельности. Это поможет лучше понять принцип работы гелиосистемы, а также другие особенности её функционала.

Ниже приведём составные элементы гелиосистемы, используя которые можно собрать простейший вариант такой конструкции, среди которых:

  1. Аккумуляторная батарея (АКБ). Играет роль накопителя энергии солнца. Её относят к расходному материалу, поскольку она со временем теряет свои сберегающие свойства. Если вы хотите оборудовать небольшой дом, то вам потребуется АКБ с напряжением в 12V. Для помещений большей площади этот параметр может увеличиваться до 24 V или 48V. Также при выборе аккумуляторной батареи обратите внимание на её ёмкость. Чем она больше, тем дольше система работает в автономном режиме. Обязательно узнайте об уровне саморазряда (чем он ниже, тем дольше прослужит АКБ).
  2. Контроллер заряда аккумуляторной батареи. Это устройство предназначено для управления ёмкостью АКБ. Обычно оно представлено в двух вариантах: ШИМ (прямое подключение аккумулятора к солнечной батарее без преобразования напряжения) и ОТММ (используют для систем с напряжением выше 28 V). Если вы собрались обустроить дачу, на которую будете приезжать несколько раз в месяц, то целесообразно будет использовать ШИМ-контроллер. Если же вам необходима круглосуточная система энергогенерации, лучше приобрести ОТММ-контроллер. Он будет немного дороже, зато позволит использовать более мощные гелиосистемы (более 400 Вт).
  3. Инвертор напряжения. Преобразовывает постоянное напряжение АКБ в 220 V. Выбирая инвертор, обязательно поинтересуйтесь о его мощности. Важно также, чтобы он имел функцию встроенной защиты от перегрузок, а также ограничитель заряда. Лучше описать все желаемые требования консультанту, тогда вы подберёте необходимый прибор в соответствии с параметрами гелиосистемы. Не забудьте сообщить о наличии в доме бытовой техники с электроприводом, например, стиральной машины или вентилятора.

Материал и инструмент для создания солнечной батареи

Для того чтобы самостоятельно изготовить гелиосистему, заранее приобретите всё необходимое. Ниже приведём список всех компонентов, которые понадобятся для сборки того или иного элемента системы.

К ним относятся:

  • фотоэлементы из поликристаллического кремния для «впитывания» солнечной энергии;
  • алюминиевые уголки для каркаса;
  • оргстекло, прозрачный поликарбонат или калёное стекло для защитного слоя;
  • набор проводников для соединения фотоэлементов;
  • паяльник, канифоль, олово или серебро;
  • крепёжные элементы, нож строительный;
  • мультиметр, дрель, свёрла, диоды Шотке;
  • вакуумные подставки.

Полезный совет: для будущей конструкции, лучше покупать составные части одной фирмы. Такая схема будет надежнее, нежели собранная из разных компонентов.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Если вы собрались создать контроллер заряда и солнечную панель для гелиосистемы своими руками, то лучше сразу купить всё необходимое. Изредка можно встретить солнечную батарею, собранную из подручных средств собственноручно. В данном вопросе нужно иметь некоторые знания в сборке электроприборов, а также неплохо пользоваться паяльником.

Чтобы самостоятельно изготовить солнечную батарею, необходимо придерживаться следующей инструкции, действуя при этом пошагово:

  1. Чтобы создать рамку для фотоэлементов лучше всего подойдёт дерево или твёрдый пластик. Использование других материалов неприемлемо из соображений правил техники безопасности. В качестве основы подойдёт влагостойкая фанера толщиной не менее 4 мм. Размеры рамки зависят от количества фотоэлементов. В качестве защитного бортика хорошо использовать рейку из деревянного массива, которую следует предварительно обработать. Она должна проходить по периметру каждого фотоэлемента. В основе сверлят отверстия под контакты, после чего обрабатывают битумом.
  2. На получившуюся форму наносят специальные защитные средства, после чего грунтуют, красят и оставляют сохнуть. Лучше всего использовать фасадную краску белого цвета без содержания акрила.
  3. Фиксируем преобразовательные блоки на клей или специальные защёлки. Соединяем все контакты в соответствии с предоставленной схемой. Используйте припой с большим содержанием олова либо серебро. Для фиксации также отлично подойдёт газовый паяльник.
  4. Поверх фотоэлементов устанавливают защитную крышку из оргстекла. Для этого советуем заранее приобрести молекулярный клей. Стекло должно полностью покрывать всю поверхность панели. Все щели герметизируются битумом или атмосфероустойчивым силиконом.

Сделав всё последовательно, вы получите надёжную долговечную батарею для преобразования солнечного света. Обязательно загерметизируйте все щели, чтобы избежать в них попадания влаги. Соблюдайте полюсность при соединении контактов.

Схема подключения солнечной батареи для дома

Остаётся завершающий этап установки солнечной батареи, изготовленной собственноручно.

Чтобы сделать всё верно, пользуются следующим алгоритмом:

  1. Контроллер заряда соединяют с АКБ при помощи выходных клем.
  2. Подключаем аккумуляторную батарею. Обязательно соблюдайте одинаковую полюсность (плюс к плюсу, минус к минусу). В противном случае батарея попросту спалит АКБ.
  3. Подаём питание от АКБ, поместив проводники на входные клеммы инвертора.
  4. Теперь можно включить контроллер с инвертором. Электричество начнёт зарядку аккумулятора.

Как видим, собрать и смонтировать такую конструкцию возможно, если придерживаться правильной последовательности действий. Используйте качественные материалы для сборки гелиосистемы, тогда вы получите долговечную конструкцию, которая сэкономит вам круглую денежную сумму. Существуют также солнечные батареи, которые собирают вручную из транзисторов. Для нас же приемлемым остаётся вышеописанный вариант.

Солнечные батареи своими руками, видео

Сколько солнечной энергии и аккумуляторов мне нужно для моего дома на колесах / коттеджа / коттеджа / крошечного дома?

Этот вопрос можно разбить на этапы, которые дадут нам информацию, необходимую для принятия решения.

1. Сколько энергии мне нужно?

Жилые дома потребляют от 900 до 5000 кВтч в месяц (30-166 кВтч в день). Чтобы генерировать столько энергии с помощью солнечной / ветровой энергии и хранить ее, вам потребуется много места и большой бюджет. Нереально генерировать столько энергии с помощью портативного источника питания или в условиях ограниченного пространства.Вместо этого энергосбережение и реалистичные ожидания должны снизить ваши потребности в электроэнергии, отдав приоритет тому оборудованию и приборам, которые необходимы.

Что-то, что мы редко делаем, когда находимся в сети, но должны быть гораздо более осведомлены, когда находимся вне сети, — это суммирование энергопотребления из всех источников.

Типичное оборудование и мощность, которые вы можете использовать: *

  • Светодиодные лампы по 6 Вт x количество часов, в течение которых свет будет включен (6 Вт x 6 ламп x 7 часов = 252 Вт·ч)
  • Телевизор (отсоединяйте от сети, когда он не используется, так как он потребляет энергию даже в выключенном состоянии) 150-200 Вт/час 4 часа просмотра составляет 800 Вт
  • Холодильник 12В 24-48А x 12В 576Втч
  • Холодильник переменного тока большего размера 800 Втч
  • Спутниковые ресиверы / Прямое ТВ, обычно должны работать 24/7, 30-40 Вт в час 720 Вт
  • Телевизионная антенна.1А 4Вт
  • Радио (3,3 А) 2 часа 40 Вт
  • Зарядка сотового телефона 10 Вт
  • Портативный компьютер 75 Вт
  • СРАР 30-60 Вт
  • Вентилятор Fantastic (1,15/1,6/2 А) 260–461 Вт при средней мощности (циклы включаются и выключаются по мере необходимости)
  • Вентилятор для ванной комнаты (1,25 А) 2 часа в день 30 Вт
  • RV 12 В Водяной насос (2,8–6,1 А) 30 мин/день 35 Вт
  • Каминный вентилятор (1,2 А) 172,8 на 12 часов
  • Одеяло с подогревом 40-50 Вт в час 7 часов 315 Вт
  • Нагнетатель печи для пропановой печи (4. 6A) x 8 часов 441,6 Вт
  • Излучающий обогреватель 1300 Вт (обычно не подходит для автономных)
  • Накрышный кондиционер RV с устройством плавного пуска (для помощи при перегрузке инвертора) — новый тип 1PS 13500 BTU 150A 1800 Вт/час
  • Оконный кондиционер 500-1440 Вт/час
  • Напольный вентилятор 100 Вт/час
  • Компактная стиральная машина RV с центробежной сушкой (без тепловой сушки) Стирка 300 Вт, сушка 150 Вт/час – 2-3 очень небольшие загрузки в час.
  • Полноразмерная стиральная машина Energy Star мощностью 500 Вт
  • Полноразмерная сушилка 3300 Вт (это просто не вариант для типичного автономного использования)
  • Блендер 350 Вт – 30 Вт в течение 5 мин
  • Плита – индукционная, 1800 Вт, 450 Вт на 15 мин
  • Микроволновая печь, 1000 Вт, 166 Вт на 10 мин
  • Instapot на 30 минут (скороварка на час) 900 Вт
  • Кофеварка Keurig – время работы 12 минут, 36 Вт
  • Потеря мощности инвертора: 2 часа на выходе переменного тока, мин. 50 Вт **

*Примечание: приведенные выше цифры являются только средними оценками.Чтобы получить более точные цифры, посмотрите на рейтинг ампер/ватт-час на ваших приборах. По возможности используйте устройства постоянного тока, так как вы теряете мощность, когда пропускаете ее через инвертор. Некоторые предметы можно заменить ручными приборами (блендер, стиральная машина/сушилка).

**Некоторые более дешевые или старые инверторы очень неэффективны и могут удвоить энергопотребление устройств переменного тока. Проверьте спецификации.

Просмотрите этот список, оцените свои часы и сложите свои числа в порядке приоритета от необходимого к приятному.Эта сумма даст вам, сколько энергии вам нужно иметь доступ каждый день, чтобы жить так, как вы хотите. Это ваш стартовый номер. Вы можете обнаружить, что некоторые элементы невозможно использовать вне сети из-за ограничений вашего бюджета или места. Продолжайте выполнять расчеты, исключая из списка ненужное, пока не достигнете баланса мощности, который вы можете себе позволить и иметь место для установки.

2. Какой объем аккумулятора мне нужен?

Возьмите общее количество ватт-часов из первого шага, например, 3000 Вт-ч.Это ваше однодневное требование к хранению, но это оставляет мало места для вариаций в использовании и поставках. Хранение в течение одного дня — это ваша минимальная мощность. Рекомендация для автономного использования состоит в том, чтобы умножить это минимальное количество на три, чтобы получить 3 дня необходимого хранилища.

3000Втч
3000Втч x 3 = 9000Втч

Это дает вам диапазон Втч хранилища, который вам понадобится.

Аккумуляторы обычно приобретаются в Ач. Мы основываем все наши расчеты на 12-вольтовых батареях.Вам нужно будет скорректировать математику, если батареи имеют другое напряжение (например, 4 В или 6 В)

Возьмите Втч и разделите на 12 В, чтобы получить количество полезной мощности хранения в Ач, которое вам понадобится.

3000Втч/12В = 250Ач
9000Втч/12В = 750Ач

Соображения:

    • Место для хранения батарей
    • Возможность подзарядки батарей от солнечной энергии и вероятность плохой погоды
    • Возможность подзарядки аккумуляторов от топливного генератора, если это необходимо
    • Тип химического состава батареи: свинцово-кислотный аккумулятор не может быть обеднен более чем на 50%, а пеноуглерод и диоксид кремния могут быть истощены до 100%. Вам понадобится меньше дней резервного питания, если вы сможете получить доступ к полной мощности аккумуляторной батареи, если это необходимо.
    • Возможность регулировать потребление (уменьшать потребление энергии), если солнечные условия плохие
    • Количество дней, в течение которых вам потребуется электроэнергия до подзарядки от береговой сети (т. е. полностью автономно от сети все время, только от сети в течение дня или трех за раз (выходные и возвращение домой для подзарядки)

Решения:
Если вам нужно как минимум 250 Ач доступной мощности, это будет выглядеть так:

  • 500 Ач свинцово-кислотных аккумуляторов, можно использовать только 50%
  • 350-500Ач аккумуляторы из пеноуглерода
  • Аккумуляторы из диоксида кремния 350-500 Ач
  • 350-500Ач литий-ионных аккумуляторов

Лучшее количество накопителей — не менее 500 Ач полезной мощности, чтобы не допустить истощения свинцово-кислотного заряда ниже порогового значения 50% и избежать разрядки.

Это будет выглядеть так:

  • 1000 Ач свинцово-кислотных аккумуляторов
  • 700 Ач пеноугольных аккумуляторов
  • Аккумуляторы из диоксида кремния 700 Ач
  • 700Ач литий-ионных аккумуляторов

Если это число слишком велико, вернитесь к первому шагу и уменьшите энергопотребление.

3. Сколько солнечных панелей мне нужно?

Солнечные панели измеряются в ваттах. Это число представляет собой максимальную мощность, которую солнечная панель может производить в идеальных условиях.Это не фактическая мощность, которую вы получите от своих солнечных батарей. По этой причине, определяя, сколько солнечной энергии вам потребуется, мы всегда уменьшаем максимальную мощность на 25%, чтобы учесть более типичную мощность (умножьте требуемую мощность на 1,25).

Солнечные панели также собирают энергию только в светлое время суток. Большую часть дня, даже когда ясно, солнце находится под слишком крутым углом, чтобы генерировать много энергии. Количество часов в день, в течение которых солнечные панели будут собирать значительную мощность, зависит от сезона и географии.К счастью, есть таблицы, которые дадут вам оценку того, сколько солнечной инсоляции вы можете ожидать в вашем районе. диаграмма инсоляции для Канады

 

 

Например, Ванкувер, Британская Колумбия

  • Пик светового дня в летнее время 7,4 часа
  • Низкий световой день зимой (без снежного покрова, блокирующего панели) 2,3 часа
  • Средняя продолжительность светового дня 4,9 часа

Чтобы зарядить хранилище емкостью 250 Ач, вам необходимо рассчитать мощность в ваттах.

250 Ач x 12 В = входная мощность 3000 Вт при 12 В

Возьмите общее количество необходимых ватт/количество световых часов

3000 Вт / 4,9 часа света * 1,25 потери эффективности = необходимо 765 Вт.

Таким образом, для ежедневной подзарядки 250 Ач накопителя этому человеку потребуется ок. 765 Вт солнечных батарей.

Рекомендации:

  • 3 жилые панели по 60 ячеек 245 Вт (для коттеджа или небольшого дома) 735 Вт
  • 7-8 Стеклянные панели 100 Вт (для кабины, большого дома на колесах или крошечного дома) 700-800 Вт
  • 3 Складные панели 210 Вт для переносного источника питания (жилой дом или сезонная кабина, где вы не хотите хранить солнечные батареи в межсезонье) 630 Вт

В декабре и январе в Канаде дни короткие, а облачный покров может быть значительным, что затрудняет 100% зависимость от солнечной энергии для пополнения аккумуляторных батарей.Ожидайте, что вам может понадобиться подзарядка генератора или существенное ограничение потребления энергии.

Если вы используете свою каюту только летом, вам может понадобиться меньше солнечных батарей, потому что у вас будет больше часов дневного света или если вы готовы запустить генератор в плохую погоду, чтобы дополнить свою солнечную энергию.

Использование только летом:
7,4 часа солнечного света

3000 Вт / 7,4 x 1,25 = требуется 506 Вт солнечной энергии

Рекомендации:

  • 2 245 Вт стеклянная 60-элементная жилая панель для коттеджа или небольшого дома 490 Вт
  • 5 Стеклянные панели 100 Вт (для кабины, большого дома на колесах или крошечного дома) 500 Вт
  • 5 Гибкие панели 100 Вт (для автофургонов, морских судов, небольших домов, прицепов с изогнутой крышей) 500 Вт
  • 2 складные панели по 210 Вт для переносных источников питания 420 Вт
  • 3 складные панели по 150 Вт для переносных источников питания 450 Вт
Другой пример –
Небольшой дом на колесах, требующий мощности 1000 Вт
Необходимые батареи:

1000 / 12 = 83 Ач

    • 170 Ач при 12 В свинцово-кислотных аккумуляторов
    • 100 Ач из пеноуглерода, диоксида кремния или литий-ионных аккумуляторов

** удвойте или утройте эти батареи для 2-3 дней работы без подзарядки.

Необходимое количество солнечной энергии:
Среднее количество световых часов 4,4 Квебек, Квебек
1000 Вт / 4,4 x 1,25 = 284 Вт

 

  • 3 Панели мощностью 100 Вт из стекла или гибких панелей
  • 2 складные панели 150 Вт
  • 1 Складная панель мощностью 210 Вт * при интенсивном использовании может потребоваться дополнительная зарядка от сети или генератора .

 

Другое необходимое оборудование:
  • Контроллер заряда для управления зарядом от солнечных батарей до аккумулятора.Они измеряются в амперах, а размер контроллера основан на общем амперах ваших панелей. Они бывают MPPT и PWM. MPPT более эффективен и обычно программируется для разных типов батарей для более эффективной зарядки. PWM подходит для небольших систем.
  • Инвертор
  • — преобразует постоянный ток от ваших батарей в переменный ток для ваших приборов переменного тока. Вам понадобится инвертор с чистой синусоидой, если вы используете какую-либо электронику, кроме света. Размер инвертора основан на максимальном количестве ватт мощности переменного тока, которое вам нужно за один раз.Существует два номинала инверторов: непрерывная и пиковая/импульсная мощность. Непрерывная мощность необходима для непрерывной работы приборов. Пиковая мощность — это мощность, необходимая для запуска двигателей компрессоров, например, в вашем холодильнике или кондиционере. Это может быть значительное число и влиять на то, какой инвертор будет работать для вас.
  • Кабели, разъемы и монтажное оборудование — все оборудование должно быть соединено вместе, а панели могут быть установлены на временную или постоянную конструкцию.
  • Оборудование для контроля, автоматические выключатели, предохранители

 

 

 

Что делать, если я не могу позволить себе все необходимое прямо сейчас?
Если вы не можете позволить себе купить все батареи и всю солнечную энергию, которая вам нужна в идеале, начните с нужного количества батарей и небольшой солнечной батареи. Это может означать, что вам нужно больше запускать генератор, чтобы перезарядить батареи, или пойти куда-нибудь, чтобы подключить батареи, чтобы перезарядить их, но это более расширяемо.

Трудно добавить больше батарей, как только вы начнете их использовать, так как блоки батарей должны быть сбалансированы… все одинаковые размеры и возраст для правильной зарядки. Легко добавить больше солнечных панелей, если вы обнаружите, что у вас недостаточно солнечной энергии. Просто убедитесь, что вы покупаете немного более мощный контроллер заряда, чем вам нужно для будущего расширения, или предположите, что вам может потребоваться заменить контроллер заряда, если вы покупаете больше солнечных батарей.

Рабочий лист для солнечных батарей и аккумуляторов должен помочь вам рассчитать, сколько батарей глубокого цикла и сколько солнечных панелей вам нужно для питания вашего автономного крошечного дома, хижины или коттеджа или для бродяги с вашим автофургоном, палаточным прицепом, фургоном на колесах или старинным автомобилем. трейлер.

Автономная солнечная энергия: затраты, процесс и лучшие продукты

Время чтения: 8 минут

Люди все время говорят, что хотят отключиться от сети. Помимо простого отказа от всего этого на некоторое время, выход из сети имеет особое техническое значение в отношении вашего отношения к вашей полезности и того, как вы получаете свою силу. Итак, что именно означает выйти из сети? Если вы выходите из сети, есть множество вариантов, которые следует учитывать, когда речь идет об батареях, инверторах, панелях, монтажных системах и контроллерах заряда от солнечных батарей.Каждый продукт уникален, и вы можете настроить свой комплект бесчисленным количеством способов, поэтому очень важно точно знать, что вы ищете и почему. Как правило, автономная солнечная система состоит из следующих частей:

  1. Солнечные панели
  2. Солнечные инверторы
  3. Проводка/кабели
  4. Монтажное оборудование
  5. Контроллер заряда
  6. Аккумуляторы
  7. Защитное оборудование )

Ключевые выводы об автономных солнечных батареях


  • WindyNation, Renogy и ECO-WORTHY производят высококачественные автономные солнечные панели
  • Обязательно сравните размер любой потенциальной автономной системы , а также компоненты, с которыми они поставляются
  • Автономная солнечная энергия невозможна для большинства людей — начните работу на EnergySage Marketplace сегодня, бесплатно сравнивая цены на солнечную энергию для своего дома сетки»?

    Термин «вне сети» относится к автономному проживанию, не полагающемуся на электроэнергию. Автономная жизнь часто идеальна для сельской местности, где отсутствует надежный доступ к сети. Автономным домам потребуются альтернативные варианты питания, такие как солнечная энергия.

    Чтобы полностью объяснить сетку, сначала нам нужно поговорить о том, что такое утилиты и что они делают. Коммунальное предприятие предоставляет товар или услугу, которые жизненно важны для широкой публики. Коммунальные службы отвечают за обеспечение вас электроэнергией, водой или природным газом. Традиционно ожидается, что коммунальные предприятия будут достигать трех целей: производство или генерация, передача и распределение.Сеть достигает целей передачи и распределения, и это инфраструктура, которая позволяет энергии поступать из точки генерации в ваш дом. Когда происходит отключение электроэнергии, обычно прерывается сеть. Когда люди думают о переходе на солнечную энергию, они обычно заинтересованы в достижении как можно большей независимости от сети, чтобы снизить свои затраты на энергию и получить контроль над собственным потреблением энергии.

    Какую мощность я получаю в сети?

    Энергия от всех источников поступает в сеть.То, как генерируется ваша энергия, определяется сочетанием источников энергии, которые ваша коммунальная служба решила использовать. В некоторых штатах действуют стандарты портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) или стандарт возобновляемых источников энергии (RES). Это правила, согласно которым некоторый процент электроэнергии, производимой в штате, должен поступать из возобновляемых источников, таких как ветер, солнечная энергия, биомасса и геотермальная энергия. Двадцать девять штатов плюс Вашингтон, округ Колумбия, имеют RPS, и еще 8 поставили перед собой определенные цели в области возобновляемых источников энергии.

    Что это означает, когда что-то находится «вне сети»?

    Когда здание отключено от сети, это означает, что оно не имеет связи или связи с инженерными сетями.Это означает, что вся энергия, которую вы используете, исходит из источника, который вы генерируете сами. Например, если ваш дом питается исключительно от крошечной частной угольной электростанции или от крошечного ядерного реактора, от которого только вы получаете электроэнергию, вы будете «вне сети». Это потому, что вы не будете получать энергию из внешних источников. Вместо этого вы сами создаете все, что вам нужно.

    Означает ли это, что я отключусь от сети?

    Хотя использование солнечной энергии означает, что вы производите электроэнергию, вы, скорее всего, все еще будете подключены к сети.Большинство жилых солнечных электростанций в Соединенных Штатах подключены к сети. Это позволяет вам получать электроэнергию из сети, когда ваша система не производит электроэнергию, например, ночью. В большинстве штатов, когда у вас есть система солнечных батарей, вы сначала используете энергию, которую производите, и подключаетесь к сети только тогда, когда вам это нужно. Когда вы производите больше энергии, чем вам нужно, она подается в сеть, а коммунальное предприятие затем берет на себя ее перемещение туда, где это необходимо.

    Когда этот тип политики используется для определения отношений между владельцем системы солнечной энергии и коммунальным предприятием, это называется чистым измерением.В этом случае утилита выступает в роли неограниченного источника резервного питания. По мере того, как все больше и больше людей переходят на солнечную энергию, люди переосмысливают не только то, как вы относитесь к своей полезности, но и то, в чем состоит работа коммунальной службы.

    Автономные солнечные комплекты по сравнению с сетевыми солнечными комплектами

    Во многих случаях продаваемые комплекты солнечных панелей предназначены для установки в качестве автономных систем. Основное различие между автономным солнечным комплектом и системой, привязанной к сети, заключается в том, что автономная система должна обеспечивать всю энергию для вашего дома или собственности, в то время как система, привязанная к сети, может полагаться на резервное питание от электрической сети. во времена, когда не хватает солнечной энергии. Чтобы полностью полагаться на автономную установку, вам нужно будет установить батарею или набор батарей для хранения избыточной энергии, чтобы вы могли получать от них энергию, когда солнце садится.

    Автономное солнечное решение «сделай сам» может быть надежным способом обеспечить электроэнергией сарай или часть вашего дома, но может быть сложно установить панели, произвести достаточную мощность и хранить достаточное количество энергии для ночного времени при автономной установке.

    Когда вы покупаете комплект солнечной панели и устанавливаете его самостоятельно, вы, скорее всего, не будете иметь преимущества резервного питания от сети.Если вы хотите иметь возможность питать свой дом ночью или в пасмурные дни, вам иногда потребуется установить солнечную батарею как часть вашей системы солнечной энергии. Это добавляет дополнительные расходы и может сократить сбережения, которые вы получаете, покупая солнечные панели для продажи самостоятельно.

    Вдобавок к ограничениям автономных солнечных батарей, установка солнечных батарей является сложной задачей. Большинство установщиков солнечных батарей имеют многолетний опыт установки систем солнечной энергии в течение многих лет. Солнечная энергия — стоящая инвестиция, но вначале она будет стоить тысячи долларов — не совсем идеальная ситуация для самостоятельной установки методом проб и ошибок.

    Нужна еще одна причина для работы с установщиком солнечных батарей вместо покупки солнечных панелей в Интернете? Многие из лучших солнечных панелей, выставленных на продажу на рынке, недоступны для прямой покупки. Чтобы купить их, вы должны быть установщиком солнечных батарей, у которого есть отношения с дистрибьютором солнечного оборудования. На самом деле, установщики солнечных панелей часто получают более выгодную цену на солнечные панели, потому что они покупают их оптом. Если вашим приоритетом является создание высокопроизводительной жилой системы для вашего дома, вам лучше всего работать с квалифицированным, предварительно проверенным установщиком солнечных батарей, таким как те, которые представлены на рынке солнечной энергии EnergySage.

    Могу ли я использовать аккумуляторную батарею с солнечными панелями для хранения избыточной солнечной энергии?

    Технология хранения аккумуляторов, позволяющая отключаться от сети, существует. Солнечные батареи бытового масштаба, представленные сегодня на рынке, могут накапливать энергию, вырабатываемую в течение дня, для использования в вашем доме ночью. Это может быть особенно полезно в районах, где были достигнуты предельные значения чистых измерений, или в районах, где у коммунальных компаний нет хорошей политики для компенсации домовладельцам, которые производят избыточную солнечную электроэнергию.

    Что такое аккумулятор?

    Вы, возможно, слышали разговоры об использовании «банков батарей солнечных панелей» как средстве использования огромных объемов памяти для того, чтобы стать полностью независимыми от энергосистемы. Поскольку автономные проекты предполагают определение количества энергии, достаточной для питания всего вашего дома, вы услышите терминологию банка батарей, используемую, когда подрядчик пытается оценить общую мощность для комбинированной системы батарей. Теоретически вы можете найти самодельные методы хранения большого количества возобновляемой энергии с помощью этих подключенных массивов батарей.На практике, однако, выход из сети сложнее, чем вы думаете, особенно если вы живете в районе со значительными колебаниями климата.

    Должен ли я отключиться от сети с солнечными батареями и накопителями?

    Более хитрый вариант — улавливать избыточное производство электроэнергии летом, когда выработка солнечной энергии самая высокая, чтобы использовать ее зимой, когда она самая низкая. Согласно данным EnergySage Marketplace, средний покупатель солнечной энергии компенсирует 92,5 процента своего потребления электроэнергии своей солнечной системой — значительная сумма, но недостаточная, чтобы отключиться от сети.Для предотвращения полной потери электроэнергии в случае зимней метели или длительных пасмурных дней потребуются большие емкости для хранения, очень большая система солнечных панелей и значительные финансовые вложения для установки.

    Хотя технически возможно отключиться от сети с солнечными батареями, это редко бывает рентабельно. В некоторых местах, особенно в отдаленных районах, автономные системы солнечных батарей являются лучшим (или даже единственным) вариантом. Чаще всего покупатели солнечной энергии сохраняют связь со своей коммунальной компанией, даже если они выбирают решения, сочетающие в себе солнечную энергию и аккумулирование.

    Объяснение автономных солнечных батарей: в чем стимул?

    Люди хотят выйти из сети по разным причинам. По мере того, как коммунальные предприятия и регулирующие органы пытаются выяснить, каковы будут их обязанности в будущем, когда больше энергии будет производиться распределенными источниками, мы наблюдаем рост числа коммунальных предприятий, добавляющих плату за подключение к солнечной установке к ежемесячному счету своих клиентов. Некоторые люди, переходящие на солнечную энергию, могут подумать об отключении своего дома или собственности от сети, чтобы избежать этих сборов, но оборудование, необходимое для отключения вашего дома от сети, может составлять до 25 процентов от общей окончательной стоимости вашей системы. Другие могут захотеть отключиться от сети, чтобы избежать возможных отключений или отключений, если стабильное электричество не является тем, чего вы можете ожидать от своей коммунальной службы. Еще одним аргументом в пользу выхода из сети является поддержка свободного рынка, избегая монополии коммунальных предприятий.

    Безопасное отключение от сети

    Производство энергии, полностью независимое от сети, сопряжено со многими рисками для безопасности, которые необходимо учитывать, прежде чем принимать решение об отключении от сети. Каждый раз, когда вы работаете с электрическими системами, присутствуют такие риски, как удары молнии, неисправное оборудование или поражение электрическим током.По этим причинам предохранительные разъединители , заземляющее оборудование и устройства защиты от перенапряжений должны быть на вашем радаре при покупке компонентов для любой автономной системы. Все эти элементы предотвратят причинение вреда вам или проводке вашей системы. Если вы сомневаетесь, поговорите с лицензированным электриком или установщиком солнечных батарей, чтобы узнать больше о требованиях безопасности при отключении от сети с солнечными панелями.

    Лучшие автономные солнечные системы в 2021 году

    Отделение себя от сети может быть дорогостоящим и сложным процессом, поэтому мы предоставили несколько описаний продуктов, которые вам потребуются для выработки собственной электроэнергии вне сети:

    Renogy 400 Watt 12 Volt Solar Starter Kit

    Автономная солнечная система Renogy имеет 25-летнюю гарантию производительности, а также 10-летнюю гарантию на материалы.Вы можете эффективно производить автономную солнечную энергию на своей лодке, доме на колесах, в каюте, навесе или трейлере, используя лидирующие на рынке монокристаллические панели с содержанием 21%. В комплект поставки входит контроллер заряда, комплект адаптеров, кронштейны и разъемы. Кроме того, 30-амперный ШИМ-контроллер заряда Wanderer Li имеет встроенную защиту от таких вещей, как перезарядка и перегрузка, чтобы увеличить срок службы.

    Посмотреть этот продукт на Renogy.

    Комплект WindyNation 400 Вт

    Этот автономный комплект легко устанавливается на небольшие конструкции, такие как жилые дома и лодки, что делает его хорошим вариантом для производства солнечной энергии в пути.Удивительно, учитывая его физические размеры, его инвертор имеет мощность 1500 Вт, поэтому вы можете одновременно запускать несколько устройств. Эта система также может хорошо работать для крошечной кабины, потому что ее легко расширить, но рекомендуется обновить с ее помощью контроллер солнечного заряда, если вы решите это сделать. В этом комплекте также используются поликристаллические солнечные панели, которые по сравнению с монокристаллическими аналогами менее эффективны.

    Посмотреть этот товар на Amazon.

    Что нужно, чтобы отключиться от сети, когда вы переходите на солнечную энергию?

    Отключение от сети и постоянное электричество может оказаться дорогостоящим делом.Чтобы отключиться от электросети и обеспечить собственное питание с помощью солнечной энергии, вам необходимо купить специально разработанный автономный комплект солнечной энергии, такой как GS-400 Off-Grid Kit от Grape Solar или 400-ваттный комплект Renogy. Вашей системе также потребуется компонент, который хранит дополнительную энергию, которую вы не используете, когда выработка высока (например, когда солнце выходит), чтобы вы могли использовать его, когда ваша система не производит энергию (например, ночью). все еще может иметь доступ к электричеству. Чтобы иметь место для хранения энергии, вам нужно добавить в систему несколько батарей.Для большинства американских домов вам понадобится несколько батарей, чтобы сохранить необходимую мощность.

    Если вы думаете об отключении от сети с использованием солнечной энергии, EnergySage Marketplace может помочь вам начать работу.


    Going Solar: мой годовой поиск выхода из сети

    Гораздо большим стимулом, однако, является тот факт, что правительство заплатит вам за установку этого материала.

    WIRED Справочник по изменению климата

    Мир становится теплее, погода ухудшается.Вот все, что вам нужно знать о том, что люди могут сделать, чтобы перестать разрушать планету.

    Есть две основные скидки. Во-первых, это федеральная налоговая льгота на инвестиции, и хотя когда-то она включала сложную систему скидок, недавно она была переработана: установите солнечную энергию (с батареей или без нее), и вы получите солидный кредит на подоходный налог в следующем году. В прошлом году кредит составил 30 процентов от общей стоимости установки. В этом году 26 процентов. В следующем году она снизится до 22 процентов. После этого кредит полностью исчезает, если только Конгресс не примет меры до этого.Это простой кредит — единая форма, которую вы подаете вместе с налоговой декларацией, — но мы не увидим эту сумму до 2021 года.

    Вторая скидка предоставляется Калифорнийской программой стимулирования самостоятельного производства. Эта программа находится в ведении PG&E, и она действительно создана для поощрения накопления энергии, а не простого производства, что для большинства домов означает использование батареи. Обоснование SGIP заключается в том, что в Калифорнии так много солнечной энергии, что штат не может использовать ее всю. В особенно солнечные дни PG&E фактически должна платить другим штатам за излишки электроэнергии, чтобы не перегружать сеть.Но когда солнце садится, ситуация резко меняется. Без всей этой солнечной энергии газовые «пиковые электростанции» должны быть запущены и работать до тех пор, пока спрос не упадет, поэтому большинство тарифных планов PG&E взимают с вас больше за использование электроэнергии в вечернее время. Результат: PG&E будет субсидировать вашу батарею, чтобы избежать затрат на производство энергии в нерабочее время.

    SGIP — движущаяся цель, но в настоящее время скидка составляет 250 долларов за кВтч хранилища — 3350 долларов за мою установку — и это возврат денег. Улов? SGIP, описанный в 139-страничном справочнике, настолько сложен, что ваш установщик должен заполнить все документы за вас.Мне сказали, что процесс займет до года, прежде чем я увижу чек. Во время прессы я все еще жду.

    Это не только солнце и розы

    Помимо первоначальных затрат, которые заслуживают серьезного анализа, прежде чем вы приступите к этому процессу, какие другие недостатки установки гибридного решения на основе солнечной батареи и батареи? До сих пор я нашел больше, чем несколько. Я объясню.

    Я даже близко не откладываю ту сумму денег, которую мне обещали.

    На этапе исследования я получил подробный индивидуальный анализ, согласно которому мой средний счет за электроэнергию снизится с 223 до 22 долларов в месяц.Хотя мой счет за май 2020 года составил всего 86 долларов (на 54 процента меньше, чем в предыдущем году), а мой счет за октябрь 2020 года (который первым включал в себя измерение чистой энергии) составлял 78 долларов (снижение на 60 процентов), некоторые из моих счетов в более жаркие месяцы были на выше на , чем в 2019 году. (Конечно, все, кто работает и учится дома, заставили нас использовать больше энергии в этом году). один. Если мои чистые сбережения в будущем останутся на уровне 60 % — очень оптимистичная цифра, — это значительно увеличит ожидаемый период окупаемости с точки безубыточности через девять лет до безубыточности примерно через 17 лет.

    От аккумулятора весь дом не прокачаешь.

    Это важно. Вам придется выбирать, какие цепи ваша батарея может обеспечить питанием как в нерабочее время, так и во время отключения электроэнергии. Основной причиной этого является ограничение по силе тока: мой инвертор может потреблять только 23 ампера. Только наш холодильник тянет 5 ампер.

    В итоге нам пришлось установить второй электрический щит — щит критической нагрузки, — который имеет всего восемь цепей из 40, подключенных к основному щиту.Через несколько часов эти цепи и только эти цепи разряжаются. Остальные цепи в доме приходится черпать от сети. А при отключении они полностью темнеют. Хорошей новостью является то, что я мог выбрать восемь цепей, которые хотел резервировать (хотя одна из них должна была питать электронику инвертора, и осталось только семь для экспериментов). Это было не так уж сложно. Большинство домовладельцев предпочитают резервировать цепи, которые питают их холодильник, беспроводной маршрутизатор, устройства открывания гаражных ворот, а также небольшое количество светильников и мелких бытовых приборов, и мы так и сделали.В случае отключения электроэнергии выбранные мной схемы все равно обеспечат комфортную жизнь. Основными домашними удобствами, которые система не поддерживает, являются кондиционер, духовка, стиральная и посудомоечная машины. (Наш водонагреватель и печь работают на природном газе.)

    Осенью и зимой зарядка аккумулятора проблематична.

    Летом так много солнца, что мой аккумулятор обычно заряжается до полудня. По состоянию на ноябрь солнца так мало, что для перезарядки требуется большая часть светового дня, а в пасмурные дни он часто вообще не заряжается полностью.Вместо 35 кВтч, которые я производил 25 июня, я сейчас вырабатываю около 11 кВтч в день. Это означает большую зависимость от сети и, конечно же, более высокие затраты на электроэнергию.

    Приложение инвертора просто не дает хорошей картины вашего энергопотребления.

    Приложение для управления электропитанием Electriq и информационная панель веб-сайта очаровательны со всеми их диаграммами и графиками, некоторые из которых я включаю сюда. В большинстве дней я наблюдаю всплеск производства солнечной энергии и всплеск «экспорта сети» во второй половине дня, когда моя батарея работает в нерабочее время.

    Предоставлено Кристофером Нуллом

    Когда коммунальные услуги оставили его в затруднительном положении, домовладелец отключился от сети с солнечной батареей и накопителем

    Многие домовладельцы, возможно, сдались и купили другой дом, столкнувшись с проблемами коммунальных услуг, с которыми столкнулся землевладелец Деррик Зирли. Вместо этого он обратил внимание на солнечную энергию + хранилище, чтобы полностью избежать взаимосвязи.

    Семья Деррика Зерли проживает в автономном доме в Южной Каролине, который питается от солнечной энергии с резервным аккумулятором. Светлячок Солнечная

    Zearley приобрела землю, расположенную на границе двух коммунальных территорий в округе Андерсон, Южная Каролина — Duke Energy и ее энергетического кооператива Blue Ridge Electric.Это привело к обмену мнениями между Герцогом и Голубым хребтом, чтобы определить, чья это территория на самом деле. Когда Duke Energy заявила права на участок, следующим шагом в этом процессе было получение подписанных петиций от соседей Зирли с просьбой предоставить право проезда на их владениях для подачи электричества на участок.

    Но после раздачи петиций ни один сосед не подписался. После полугода, потерянного из-за коммунальных услуг и нежелания соседей, Зирли обратился к Palmetto State Solar (теперь Firefly Solar), установщику из Гринвилла, и предложил идею автономной солнечной системы, которая будет построена для, и наряду с, 5500 кв.3-метровое здание в неэлектрифицированном отдаленном районе Южной Каролины.

    «Я в некотором роде ковбой, поэтому меня заинтересовал вызов и возможность показать коммунальным службам средний палец после того, как они устроили нам обход», — сказал Зерли.

    Проживание в таком удаленном месте обычно сопряжено с дополнительными требованиями по энергосбережению, такими как ограничение потребления электроэнергии домохозяйствами до того времени, когда солнечные панели получают наибольшее количество солнечного света. Но Зирли не хотел автономный дом с ограничениями по энергопотреблению.Он хотел построить полноценный дом с примыкающей к нему мастерской, которая работала бы на его собственных условиях, с электричеством после захода солнца, а не хижину или трейлер, которые полагались бы на несколько жалких киловатт солнечной энергии.

    Строительство коровника на солнечной энергии

    До этого у

    Firefly Solar не было большого опыта работы с автономными проектами.

    «Время от времени нам звонят люди, которые хотят отключиться от сети, но по большей части это невозможно, в первую очередь с финансовой точки зрения», — сказал Аарон Дэвис, владелец и президент Firefly Solar.«Поэтому, когда позвонил Деррик, я пошел и навестил его и как бы выдал несколько приблизительных цифр того, что он мог ожидать, и он был готов вникнуть в это, особенно из-за трудностей, которые у него были с коммунальными компаниями».

    Дом Зирли расположен на участке площадью 27 акров, из которых около шести акров приходится на открытый двор. Здание, которое он хотел, представляло собой сборную стальную конструкцию с односкатной крышей цвета, вдохновленного красными амбарами, найденными в фермерских общинах. Зирли сравнил его с «барндоминиумами», которые представляют собой аналогичные кованые конструкции, известные простотой строительства за счет предварительной сборки и энергоэффективности.

    Firefly был готов выполнить проект, а Zearley был готов внести деньги, и план состоял в том, чтобы солнечные батареи + технологии хранения энергии в основном обеспечивали электроэнергией сайт.

    Firefly Solar установила солнечную систему мощностью 19,5 кВт на крыше дома, немного увеличив ее размеры, чтобы компенсировать угол наклона крыши. Светлячок Солнечная

    «Думаю, это пробудило во мне интерес, когда я узнал, что, по его мнению, технология доступна, но никто еще не сделал ее в нашем районе, и поэтому не было ничего, что можно было бы имитировать и разрабатывать», — сказал Зирли.«Думаю, это был довольно интересный вызов для нас обоих, чтобы понять, как это сделать. Затем, когда мы пошли по этому пути, я сказал энергетическим компаниям, что они нам больше не нужны».

    Чтобы отключить объект от сети, компания Firefly Solar установила 19,5-кВт солнечную + аккумуляторную систему, состоящую из 60 модулей Panasonic мощностью 325 Вт, 60 микроинверторов Enphase IQ 7X, стеллажа IronRidge XR100 с S-5! Крепления для металлической крыши ProteaBracket и четыре батареи Tesla Powerwall 2. И на случай, если солнечная энергия не покроет его, был установлен резервный газовый генератор Kohler мощностью 20 кВт.

    Firefly повезло, потому что, когда Дэвис связался с Tesla по поводу проекта, компания как раз запускала автономную программу. Ранее язык гарантии на оборудование для хранения данных Tesla не распространялся на автономные приложения. Пока устанавливались Powerwall, Tesla переписывала операционный код, чтобы оборудование работало в этом приложении.

    «Деррик подошел к этому с своего рода «бескомпромиссным» отношением, и он хотел, по сути, дом, который был бы автономным, но не выглядел так, как если бы он был автономным», — сказал Райан Ваглер из Firefly Solar, который был руководитель дизайн-проекта по этому проекту.»Обычно, когда речь идет об автономной сети, вы говорите: «Хорошо, нам нужно ограничить ваше использование, и нам нужно установить светодиоды повсюду». В этом случае мы действительно просто пошли на это и установили мощности, чтобы справляться с повседневными задачами. использование дома такого размера, и это было для меня новым».

    Крыша здания имеет более плоский угол, чем типичные скатные крыши, но площадь поверхности позволяла полностью скрыть 60 модулей от наблюдателей на уровне земли. Панели установлены заподлицо с крышей, а размер системы немного больше, чтобы компенсировать наклон, с использованием 96-элементных модулей Panasonic, оборудования, которое Firefly широко использовала.

    «Среди всей этой неопределенности мы чувствовали, что нам нужны продукты, которым мы могли бы доверять, — сказал Ваглер.

    Помимо проблем, связанных с установкой солнечных батарей в новом здании на участке вне сети, Firefly также работала вместе с несколькими другими профессиями. Дэвис сказал, что в какой-то момент на объекте работало семь разных подрядчиков. Поскольку в доме еще не было электричества, все работали от газовых генераторов. То есть, пока не установили солнечную, все промыслы могли работать на своем оборудовании без генераторов.

    Zearley, Firefly Solar и ряд компаний сумели построить дом с нуля, который работает полностью от электросети. Светлячок Солнечная

    Модернизация дома для отключения от сети обычно сопряжена с дополнительной проблемой компенсации за отключение существующих электроприборов и оборудования с высоким энергопотреблением. Системы отопления и охлаждения, скважинные насосы и другие необходимые бытовые нагрузки требуют большой мощности при запуске.

    В случае Zearley с новым строительством можно было убедиться, что каждая крупная электрическая нагрузка использует устройство плавного пуска с меньшим начальным напряжением, поскольку все строительные предприятия присутствовали в одно и то же время.

    «Теперь, пытаясь собрать электрика, специалиста по вентиляции и кондиционирования, эти разные компоненты конструкции вместе, потому что они никогда раньше не сталкивались с чем-то подобным. Это было своего рода вызовом», — сказал Зирли.

    Тем не менее, подрядчики Firefly смогли обеспечить плавный пуск всего, от скважинного насоса до устройства открывания гаражных ворот.

    «В данном случае возможности перевешивают трудности, потому что мы смогли встроить в систему именно то, что нам было нужно», — сказал Ваглер.«Если вы можете внести свой вклад в то, как эти вещи выбираются, вы действительно можете существенно изменить то, как система работает и функционирует в будущем».

    Автономный дом и мастерская без потери энергии

    Зирли получил дом, на который надеялись его жена. 7-футовые стеклянные окна витрины выходят на лесистую территорию и встречаются с полом из бетонных плит, который соответствует кухонным столешницам.

    Семья Зирли стоит в гараже своего автономного дома, рядом с четырьмя Tesla PowerWall, поддерживающими свет после захода солнца.Светлячок Солнечная

    Линия крыши выходит за пределы конструкции, образуя крытую веранду. Окна открываются в стиле гаражных ворот, чтобы в хорошую погоду можно было попасть на улицу. Магазин, или, как описал его Зирли, его «мужская пещера», находится под открытым небом, а часть дома выступает в здание, образуя антресоль, откуда они могут заглянуть в пространство.

    Солнечная энергия питает все это, а накопление энергии поддерживает работу после захода солнца.

    «Очень приятно находиться в доме и знать, что ты отвечаешь за выработку собственной энергии, — сказал Зирели.

    Проекты, подобные этому, демонстрируют, что технологии «солнечная энергия + хранение» могут быть жизнеспособным и стабильным источником энергии даже в более крупных приложениях.

    «Я думаю, что будут микросети и небольшие сообщества с распределенными энергетическими ресурсами, — сказал Дэвис. «По мере того, как это будет развиваться, будет намного больше контроля, и гораздо больше людей уйдут от монопольных коммунальных компаний. Я думаю, что во многом это зависит от исследований и разработок, которые будут отправлены на хранение в ближайшие годы.

    Как подготовить блок солнечных батарей к зиме

    Джон Коннелл, вице-президент группы продуктов SLI компании Crown Battery Manufacturing

    Зимняя погода может резко сократить емкость и срок службы батареи, но это не обязательно. Надлежащее хранение, глубина разрядки и техническое обслуживание помогут подготовить любой аккумуляторный блок к зиме и максимально увеличить срок службы и емкость.

    Хранение батарей обеспечивает защиту от низких температур

    Большинство батарей рассчитаны на температуру 77°F, а их идеальная рабочая температура составляет от 50°F до 85°F.Батареи теряют около 10% своей емкости на каждые 15-20°F ниже 80°F. Их внутренняя химия замедляется, сопротивление увеличивается, а емкость и прием заряда падают. Эта сниженная емкость является временной. Однако это может представлять проблему, поскольку большинство систем возобновляемой энергии имеют самые короткие дни (т. е. самую низкую выработку солнечной энергии) и самые высокие нагрузки зимой, когда мощность ниже.

    Обычные решения для хранения аккумуляторов, такие как жестяные укрытия, холодильники или самодельные ящики, плохо защищают от холодных зимних температур.А летом температура в таких закрытых помещениях может превышать 140°F — достаточно жарко, чтобы значительно ускорить износ батареи.

    Лучшим подходом является хранение батарей в хорошо изолированном помещении с достаточной теплоизоляцией и защитой от прямых солнечных лучей. AGM и другие аккумуляторы, не требующие обслуживания или не требующие обслуживания, можно хранить дома. Залитые аккумуляторы следует хранить в закрытом, хорошо вентилируемом ящике в гараже или сарае. (Подробности см. в статье 490.9(A) Национального электротехнического кодекса.) Оставьте 1/2 дюйма.воздушные зазоры для обеспечения постоянной температуры.

    Если по какой-либо причине батареи не могут быть защищены от низких температур, владельцу, возможно, придется инвестировать в батарею большего размера, чтобы компенсировать снижение емкости.

    Если аккумуляторы не будут использоваться в течение сезона, например, на даче, есть несколько вариантов подготовки аккумуляторов к зиме. Некоторые инверторы и зарядные устройства имеют функцию автоматического запуска генератора, если панели покрыты снегом. Если это невозможно, выключите инвертор и все нагрузки постоянного тока, оставив контроллер заряда включенным.

    Для длительного хранения по возможности держите свинцово-кислотные аккумуляторы со 100% емкостью и отключайте их. Разряжайте литий-ионные аккумуляторы примерно до 40% емкости и храните при температуре от 41°F до 68°F. Подробную информацию см. в руководстве по эксплуатации батареи.

    Использование мониторов батарей и систем управления батареями

    Технология

    также играет ключевую роль в защите батарей от экстремальных температур. Датчики могут обеспечить раннее предупреждение, если температура батареи упадет ниже рекомендуемого уровня.Кроме того, высококачественные контроллеры заряда могут регулировать напряжение в зависимости от температуры батареи, чтобы помочь элементам достичь 100% заряда. Это важно, потому что холодные батареи должны быть заряжены до более высокого напряжения, чем теплые батареи, чтобы достичь такого же уровня заряда.

    Для литий-ионных аккумуляторов необходима система управления батареями (BMS). BMS гарантирует, что элементы малой емкости не будут перезаряжены, и снизит риск теплового разгона литий-ионных аккумуляторов, что приведет к возгоранию и взрыву. Другие химические составы аккумуляторов также выигрывают от возможностей мониторинга BMS. Они могут включать общее напряжение и напряжение на элемент, температуру, глубину разряда и многое другое. BMS может даже помочь максимизировать производительность и защитить от экстремальных температур.

    Будьте осторожны с глубиной разрядки (DOD)

    Некоторые производители аккумуляторов рекламируют способность своей технологии разряжаться на 100 % и рекомендуют выбирать аккумуляторные батареи на основе этого нереального числа. Чтобы обеспечить длительный срок службы и не выключать свет, никогда не разряжайте аккумуляторы при глубине разряда ниже 80 % — идеальной является глубина разряда 50 % или ниже.

    Все аккумуляторы требуют дополнительных резервов мощности на дни с низким уровнем производства возобновляемой энергии или повышенным потреблением электроэнергии. Таким образом, здоровый запас прочности важен независимо от химического состава батареи.

    Если аккумуляторы по-прежнему разряжаются слишком глубоко, рассмотрите возможность добавления дополнительных аккумуляторов. В зависимости от потребления электроэнергии, сезонной доступности возобновляемых источников энергии и наличия резервного генератора рекомендуется иметь запас энергии от трех до шести дней для автономных систем.

    Проведение регулярного технического обслуживания

    Даже малообслуживаемые и не требующие обслуживания аккумуляторы требуют регулярной проверки на предмет надлежащей работы. Руководства по эксплуатации аккумуляторов содержат рекомендации и графики технического обслуживания.

    В зависимости от технологии батареи периодическое техническое обслуживание может включать очистку клемм батареи, проверку уровня жидкости, добавление дистиллированной воды, проверку надежности клеммных соединений и проверку напряжения элемента.

    Свинцово-кислотные аккумуляторы требуют выравнивания (преднамеренного перезаряда) для удаления сульфатации с пластин аккумулятора и доведения всех элементов до одинакового уровня. Литий-ионные аккумуляторы не могут быть уравновешены преднамеренной перезарядкой. Вместо этого заряд может быть перенесен с высоких ячеек на низкие или могут быть использованы диссипативные методы. Обратитесь к производителю аккумуляторов за рекомендациями.

    Какая бы технология аккумуляторов ни использовалась в системе, эти стратегии позволят максимально увеличить емкость и срок службы в течение всей зимы.

    Программа аккумуляторов ConnectedSolutions

    В предложении Connected Solutions используются батареи, чтобы сделать сеть более устойчивой за счет сокращения пикового потребления энергии, что снижает загрязнение воздуха и снижает затраты на электроэнергию.

     

    Как это работает

    Аккумуляторные системы

    — это отличный способ накопить энергию для вашего дома, чтобы при необходимости обеспечить резервное питание.

    Зарегистрировав свою аккумуляторную систему для дома или малого предприятия в ConnectedSolutions, вы получите поощрения за то, что разрешили нам использовать энергию, хранящуюся в вашей батарее, в периоды пикового спроса на электроэнергию, чтобы помочь сбалансировать электрическую сеть и избежать использования энергии от «пиковых электростанций». ».

    Зарабатывать поощрения легко. Ваш спонсор Mass Save автоматически отправит сигнал на инвертор, который управляет вашей батареей, когда потребуется энергия.Большинство владельцев аккумуляторов никогда даже не заметят события.

    Вы можете принять участие в этом предложении, установив аккумуляторную систему хранения с новой системой солнечных панелей, добавив аккумуляторную систему хранения к существующей системе солнечных панелей или установив автономную аккумуляторную систему хранения для своего дома или малого бизнеса.

     

    Ваш спонсор Mass Save будет вызывать вашу батарею не более 60 раз летом и 5 раз зимой, при этом каждое событие длится не более 3 часов. Летние события будут проходить в непраздничные дни с 1 июня по 30 сентября, с 14:00 до 14:00. и 19:00 Зимние события будут проходить в непраздничные дни с 1 декабря по 31 марта.

     

    Какой стимул?

    В обмен на ваше участие ваш спонсор Mass Save заплатит 225 долларов США за киловатт (кВт) за средний вклад вашей батареи во время летних мероприятий и 50 долларов США за кВт за средний вклад вашей батареи во время зимних событий.

     

    Различные батареи могут вносить разный вклад в течение 2-х или 3-х часовых событий.За типичную батарею, способную непрерывно обеспечивать мощность 5 кВт во время этих мероприятий, программа ConnectedSolutions будет платить 1375 долларов США за год участия.

     

    Обратитесь к производителю инвертора или к установщику, чтобы оценить, как будет работать ваша аккумуляторная система и какое годовое вознаграждение вам следует ожидать.

     

    Какие системы хранения аккумуляторов подходят?

    Устройство, называемое инвертором, будет управлять вашей батареей. Некоторые инверторы интегрированы в батарею как единое целое, а некоторые — как отдельное устройство.Инверторы, поддерживаемые этим предложением: 1

    Клиенты имеют право подать заявку на получение кредита HEAT для покрытия материальных и трудовых затрат, связанных с установкой аккумуляторной системы хранения, для участия в Connected Solutions. Ссуда ​​HEAT не может быть использована для покрытия стоимости солнечной фотоэлектрической батареи или стоимости использования установки вашей аккумуляторной системы для резервного питания. Если вы заинтересованы в получении формы авторизации, которую можно предоставить участвующим кредиторам для подачи заявки на кредит HEAT, отметьте соответствующее поле в своем заявлении Connected Solutions.Для получения более подробной информации обратитесь к установщику или производителю инвертора.

     

     Клиенты Eversource должны использовать приложение, доступное на веб-сайте Eversource.

     

    Часто задаваемые вопросы

    Что такое аккумуляторная батарея?

    Аккумуляторная система хранения работает как перезаряжаемый аккумулятор телефона, планшета или ноутбука, но в гораздо большем масштабе. Он считается «солнечной батареей», если он заряжается от системы солнечных батарей. Системы хранения на солнечных батареях могут накапливать электроэнергию от ваших солнечных панелей, а затем либо отправлять эту энергию обратно в электрическую сеть или в ваш собственный дом для использования, когда солнце не светит.Чтобы солнечная батарея могла участвовать в Connected Solutions, она должна иметь соглашение о взаимоподключении, что является стандартным шагом при установке солнечной батареи в вашем доме.


    Как найти аккумуляторное устройство хранения?

    Для участия в программе Connected Solutions клиенты должны использовать аккумуляторную систему хранения, управляемую поддерживаемым производителем аккумуляторных инверторов. См. список поддерживаемых производителей инверторов выше. Вы также можете обратиться к своему установщику, чтобы узнать, устанавливают ли они один из поддерживаемых инверторов.


    Как насчет использования моего аккумулятора при отключении электроэнергии?

    Многие клиенты устанавливают системы накопления энергии, чтобы быть готовыми к перебоям в подаче электроэнергии. Мы хотим, чтобы клиенты с батареями оставались готовыми, если отключится свет.

    В Новой Англии большинство отключений электроэнергии происходит зимой, тогда как большинство событий, предусмотренных программой Connected Solutions, приходится на лето. Кроме того, если прогноз погоды требует экстремального погодного явления, мы не будем объявлять зимнее событие, что позволит участникам Connected Solutions держать заряженные батареи для подготовки к возможному отключению.


    Нужно ли мне поддерживать интернет-соединение с моей системой накопления энергии?

    Да, чтобы иметь возможность обращаться к вашей системе накопления энергии, когда это необходимо, нам нужно, чтобы вы поддерживали интернет-соединение с вашей батареей.

    Поскольку ваши летние и зимние поощрения основаны на среднем вкладе вашей системы накопления энергии в течение сезона, все, что приводит к тому, что ваша батарея не дает вклада, уменьшит ваше поощрение в этом сезоне.

     

    Если мы не сможем установить связь с вашей системой накопления энергии или если ваша система хранения энергии не сможет разрядиться, когда это необходимо, из-за проблем с техническим обслуживанием, это повлияет на поощрительный платеж.

     
    Могу ли я участвовать в этом предложении, если у меня уже есть солнечная фотоэлектрическая система?

    Да. Клиенты с существующими солнечными фотоэлектрическими системами могут добавить систему накопления энергии в свой дом или малый бизнес, чтобы принять участие в этой программе. В рамках этого процесса необходимо будет обновить ваше соглашение об услугах подключения к солнечным батареям. Пожалуйста, обратитесь к установщику солнечных фотоэлектрических модулей или аккумуляторов, чтобы завершить это обновление.


    Что, если я решу отказаться от участия в предложении?

    Отправьте сообщение с просьбой прекратить свое участие на адрес электронной почты вашего спонсора Mass Save, указанный ниже.

     

     

    Смогут ли солнечные батареи и батареи пережить длительное отключение электроэнергии?

    Даже по меркам в целом хорошо информированных потребителей экологически чистой энергии в Калифорнийском районе залива Тодд Карин сообразителен.

    Карин работает постдокторантом в отделе хранения энергии и распределенных ресурсов в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. В прошлом году он решил добавить в свой дом солнечную энергию и хранилище, сначала купив множество панелей Panasonic, а затем несколько месяцев спустя добавив Tesla Powerwall.

    Карин сказал, что решение перейти на солнечную энергию было экологическим и экономическим, но установленное им хранилище энергии было подготовлено к всплеску перебоев в подаче электроэнергии. Он живет в сельской местности округа Солано, расположенной между Сан-Франциско и Центральной долиной. Хотя на прошлой неделе в районе залива произошло перебои в подаче электроэнергии — Pacific Gas & Electric сообщила о пике в 738 000 пострадавших клиентов — Карин и многие его соседи были к этому готовы.

    «Почти у всех наших соседей есть генераторы.Вы можете услышать это, когда выйдете на улицу», — сказала Карин. «Один из наших соседей получил из больницы генератор, который они выбрасывали. Они могли бы осветить весь город, если бы PG&E позволила им».

    Отключение стало первым расширенным испытанием системы резервного копирования Карин. Компания PG&E отключила электричество в его доме чуть более чем на два дня. Без электричества колодец и насосная система, снабжающая водой его дом, не могут функционировать. Но Powerwall в основном работал, позволяя дому использовать воду, холодильник и даже настольную пилу для небольшой работы по дереву.

    Отключения электроэнергии в Калифорнии происходят в то время, когда многие продавцы солнечных батарей спешат вывести аккумуляторные батареи на рынок или работают над увеличением количества подключений для новых продаж. Sunnova, Sunrun, SunPower и Tesla предлагают собственные продукты для хранения энергии для домашних потребителей солнечной энергии. Эти продукты присоединяются к растущему числу поставщиков систем хранения данных, включая Simpliphi, LG Chem и новейшую компанию Generac, которая ранее занималась исключительно резервными генераторами.

    Не совсем полная устойчивость

    Отключение электроэнергии PG&E в целях общественной безопасности может стать неожиданной удачей для поставщиков бытовых хранилищ.Зоны отключения, окружающие район залива, совпадают с базой некоторых из наиболее вероятных покупателей экологически чистой энергии. И хотя пожары являются естественной частью ландшафта Калифорнии, экстремальные погодные условия, усугубляемые изменением климата, усугубляют лесные пожары, вынуждая больше клиентов искать устойчивые энергетические решения. В понедельник Департамент лесного хозяйства и противопожарной защиты Калифорнии боролся с несколькими пожарами по всему штату.

    Калифорния также остается ведущим штатом для жилых солнечных установок. В январе вступает в силу постановление штата, требующее, чтобы все новые дома включали солнечную энергию. По данным Wood Mackenzie Power & Renewables, рынок хранения в Калифорнии также является крупнейшим в США и вырос на 70% со второго по третий квартал.

    Однако на рынке, наполненном опциями, может быть неясно, как они все складываются, особенно в случае длительного отключения электроэнергии.

    В настоящее время ни одна из представленных на рынке систем с солнечными батареями не может полностью поддерживать среднее потребление электроэнергии в США во время многодневного отключения электроэнергии.Но клиенты могут положиться на них в некоторых основных вопросах, говорят аналитики.

    «В зависимости от размера батареи эти домашние системы с солнечными батареями и аккумуляторами могут добавить определенный уровень устойчивости: поддерживать свет, интернет, продукты не портятся и т. д. Это, безусловно, ценно», — сказала Мишель Дэвис, старший аналитик по солнечной энергии в WoodMac

    «Но средние размеры солнечных батарей и батарей, установленных сегодня, не могут поддерживать систему HVAC, стандартный водонагреватель и другие нагрузки в обычном доме более чем на несколько часов. Так это полная устойчивость во время отключения электроэнергии? Нет, определенно нет».

    Карин сказал, что в большинстве случаев готовил еду на электрической плите, чтобы экономить электроэнергию. Мягкие температуры означали отсутствие необходимости в климат-контроле, но это все равно потребляло бы слишком много электроэнергии. Однако отсутствие доступа к HVAC может быть опасным для многих людей во время отключения.

    Система Карин также не работала гладко. По неизвестным ему причинам его инвертор строки SMA неоднократно отключался. Хотя это не прервало его силу, скорее всего, это добавило износу системе.Tesla не ответила на запрос о комментариях о том, сообщали ли другие клиенты о проблемах.

    Как долго прослужит моя аккумуляторная система?

    Некоторые батареи также обеспечивают более длительное резервное копирование, чем другие. Например, мощность Powerwall от Tesla составляет 13,5 киловатт-часов, а мощность Brightbox от Sunrun превышает 10 киловатт-часов. Но эти системы имеют одинаковую номинальную мощность в 5 киловатт, что означает, что они предлагают одинаковое «максимальное покрытие нагрузки», по словам директора по солнечной энергии WoodMac Рави Мангани.

    «Как правило, во время отключения электроэнергии никто не стремится потреблять максимум 5 киловатт», — нагрузка примерно эквивалентна одновременной работе сушилки для белья, микроволновой печи и фена, — сказал Мангани.

    «Средний домовладелец обычно потребляет максимум 2 киловатта во время отключения и в среднем от 750 до 1000 ватт во время отключения, — сказал он. — Это означает, что Brightbox будет работать от 10 до 12 часов, в то время как Powerwall длится от 12 до 15 часов».

    Некоторые приложения и программы, уже представленные на рынке, такие как Sense и Powerley, также могут дать домовладельцам представление об их использовании.Но в Catch-22 приложениям может потребоваться питание для работы, хотя данные об энергопотреблении в прошлом могут помочь домовладельцам определить, каким устройствам отдавать приоритет.

    Последние данные свидетельствуют о том, что многие домовладельцы, устанавливающие системы хранения энергии, выбирают две батареи вместо одной для большей резервной емкости.

    Джон Бергер, генеральный директор компании Sunnova, занимающейся солнечными батареями и системами хранения, сообщил Greentech Media, что компания заметила приток спроса на системы хранения со стороны существующих клиентов, желающих обновить свои системы, а также новых клиентов, которые с самого начала просили батареи.Однако с точки зрения того, как долго система может просуществовать, Бергер предлагает то, что он назвал «довольно неудовлетворительным ответом».

    «Это зависит от того, сколько энергии потребляет ваш дом, насколько он велик, какая погода в вашем конкретном районе», — сказал он. «Некоторые из наших клиентов могут иметь резервную копию всего дома с одной или двумя батареями, а в других случаях этого может быть недостаточно».

    Скоро: Ваша личная наносетка

    Sunnova работает над интеграцией традиционных генераторов и управления спросом вместе со своей системой хранения и солнечной энергии для создания «наносети», которой компания затем будет управлять как поставщик услуг.

    Поскольку обычные генераторы используют ископаемое топливо, это решение не такое чистое, как только солнечные батареи и аккумуляторы, но оно может обеспечить более высокую надежность во время длительных отключений.

    По словам Бергера, какое бы решение ни выбрали клиенты, большинство из них признают, что изменение климата усугубляет последствия стихийных бедствий, независимо от того, живут ли они в Калифорнии или нет.

    «Мы видим это по всей стране и по всему миру», — сказал Бергер. «Это кажется постоянным; это не пройдет.Это не разовое мероприятие и не два. Это не просто лесные пожары; это еще и ураганы».

    «Нет причин сидеть в своем доме и гадать, когда утилита отключит электричество или когда линии электропередач выйдут из строя. Честно говоря, это немного архаично», — добавил он.

    «Мы должны как общество — и не только в Соединенных Штатах, но и во всем мире — требовать лучшего обслуживания. […] Прямо сейчас все больше людей могут пойти туда и получить более качественный сервис.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.