Наш опыт использования солнечных батарей

Решил обобщить свой пока небольшой опыт поселенческой жизни (Смоленская обл, поселение «Ведград») с использованием солнечных батарей – думаю, многим будет интересно.

Итак – на фото: используемая техника. Это 2 солнечных панели по 150 ватт каждая, контроллер (ниже) на 20 ампер PWC, аккумуляторные батареи, и еще обогреватель газовый для кучи – обо всем подробно ниже.

Батареи поликристаллические. Фирма – Exmork (оптимальная по соотношению цена-качество из того, что нарыли в интернете). Так как в процессе приобретения мы проштудировали некое кол-во информации, то чтобы вам было проще – сразу буду по ходу повествования объяснять, что к чему и почему так. Существует много мнений, и ведутся разные дискуссии по поводу, какие батареи «лучше» - моно или поликристалл. Выяснилось примерно следующее: в плане эффективности это, в общем, одно и то же – то есть если вы покупаете батарею «поли» или «моно» на 150 ватт, то она и будет на пике выдавать вам 150 ватт (даже немного больше), просто монокристалл немного (на какие-то проценты) эффективнее вырабатывает электричество на прямом солнечном свете. В результате площадь монокристаллических батарей той же мощности немного меньше, чем поликристаллических, вот и все.

Но – поликристалл немного дешевле, и еще поликристалл лучше работает в условиях недостаточной освещенности (то есть, когда на небе облака). Поэтому мы и решили взять поликристалл – все же, не в Сахаре живем. Да и экономия присутствует.

Дальше – в комплекте к батареям мы приобрели контроллер и провода. Сразу поясню общий принцип – батареи подсоединены к контроллеру, задача которого – питать аккумулятор, выдавая на него ток и отключая подачу, когда батарея заряжена – чтобы не привести к ее перезаряду и выходу из строя. А дальше – к батарее подсоединен инвертор (см. фото) – в нашем случае это инвертор на 500 ватт – преобразующий ток от батареи (12 вольт) в обычные и привычные нам 220 вольт, что дальше по проводу сечением 2,5 мм. идет в дом, где просто подключаем все наши приборы через обычные розетки.

Почему я указал сечение провода? Потому что чем больше сечение, тем меньше сопротивление, и в итоге – меньше потери. Вообще, рассчитать сопротивление сети в зависимости от длины и сечения провода, а также напряжения сети, можно в Интернете. Для наших нужд (и в большинстве случаев) основной гибкий медный многожильный кабель 2,5 мм – оптимальный вариант.

Сразу отмечу – про сеть 12 вольт. Делал такую попытку. И столкнулся с тем, что в результате теряется достаточно значительная мощность. Если для питания светильника или светодиодной ленты это не так критично, то для питания других приборов (ноутбука, например, через адаптер 12 вольт – 19 вольт), это уже критично – он просто-напросто не работает, так как мощность на выходе в доме недостаточная. В результате у меня сеть 12 вольт используется только в непосредственной близости от аккумуляторной батареи – это светодиодная лента в прихожей и внешний светодиодный прожектор на улицу. Эти два товарища подключены сразу к выходу 12 вольт из контроллера – не через инвертор. Длинный провод на 12 вольт вести невыгодно – вы много мощности потеряете по дороге.

Несколько слов про контроллер. Контроллер взяли один из самых дешевых. Нужно брать контроллер, исходя из выдаваемой батареями максимальной мощности и оставлять еще запас. Максимальная сила тока наших батарей – около 18 ампер, поэтому контроллер у нас стоит на 20 ампер. Тип контроллера – PWM, или ШИМ по-русски (с «широтно-импульсной модуляцией»). Не буду углубляться в термины – вы можете узнать это в Интернете, скажу только, что по своим типам контроллеры, в основном, бывают либо этого типа, либо MPPT – последние подороже, и основное их отличие в том, что они «добавляют» мощность в процессе преобразования тока от батарей на аккумулятор при определенных условиях, преобразуя «лишнее» напряжение в силу тока. Но в большинстве случаев этот эффект не столь значителен. Поэтому мы остановились пока на этом контроллере.

Батареи. Вот это – одна из основных составляющих солнечной системы. Чем больше емкость ваших батарей, тем больше энергии от солнца вы можете запасать – используя ее в пасмурные дни и по вечерам. В начале я мучился исключительно с обычными автомобильными батареями. И получив в этом определенный опыт, сразу могу сказать – не советую. Лучше вместо 2-3 стартерных покупайте сразу 1 гелевую. Отличие – по многим пунктам. Стоит здесь понять сразу основное: стартерные автомобильные батареи не предназначены для резервного электроснабжения, и указанная на них емкость – вовсе не адекватна запасенной для этих нужд энергии. В лучшем случае вы получите примерно 10% от емкости. Причем, их емкость сильно падает при уменьшении температуры воздуха, и если батарея не стоит в теплом доме, то на морозе при -10 ее емкость (и без того небольшая) уменьшается почти вполовину. А если вы оставляете такую батарею разряженной, да еще на морозе – она очень быстро выходит из строя.

Гелевый аккумулятор не имеет этих недостатков. Он может полностью отдать всю запасенную энергию, он не боится холодов, он не боится глубоких разрядов, он служит намного дольше. Собственно, он и предназначен для того, чтобы постоянно заряжаться и медленно разряжаться, в циклическом режиме.

В результате за несколько зимних месяцев я выбросил 2 испорченных обычных батареи – причем одна из них была «глубокого разряда» - и купил 1 гелевую. Еще одна обычная у меня сейчас «на подхвате». В идеале, конечно, иметь несколько гелевых батарей.

И еще одно полезное техническое новшество – оно есть на фото. Это выносной внешний аккумулятор для питания ноутбуков (в нашем случае - PITATEL NPS-153). Для тех, чья работа связана с использованием ноута – очень полезная вещь. В нашем случае эта «приблуда» запасает 153 ватта мощности – этого хватает на 2 зарядки ноутбука с нуля, или 8 часов непрерывной работы при подключенной данной приблуде (наш ноут разряжается за 3 ч). Весит такая штучка всего 1,5 кг. Заряжается сама 4 часа. Мы используем ее в пасмурные дни.

В заключение – что дает нам эта система. Очень популярный вопрос. «И на что вам ее хватает?»

Сразу этот вопрос не ответишь – все зависит от сезона и от погоды. В солнечный день (в том числе зимой в декабре) – батареи выдают полную мощность, и ее хватает на все: то есть 2 ноута + зарядки + освещение. В облачный день зимой – только на освещение. Начиная с марта, даже в облачный день мощности хватает еще как минимум на 1 ноутбук. Но облачные дни бывают разные. Иногда приходится подзаряжаться от сети в нашей общей электрической будке. Сейчас я уже на глазок, в зависимости от погоды, могу определять, какую мощность выдают панели (постоянно сверяясь с мультиметром). Если в облачную серую погоду зимой система выдавала около 1 ампера днем (то есть всего около 12 ватт), то сейчас, в середине марта – 2-3 ампер в среднем (то есть около 25-40 ватт). Когда начинает проглядывать через облака солнце, мощность увеличивается до 60-80 ватт, что уже вполне достаточно для ноутбука, а если солнце периодически просвечивает сквозь облака, и тем более в ясную погоду – то тут уже заряжай что хочешь (в моем случае – до 300 ватт, конечно).

Для увеличения отдачи от батарей, особенно в облачные дни, я сделал двойную раму – которую можно наклонять вверх (примерно на 30 градусов, как на фото), а также раскрывать вбок – чтобы ловить солнце на закате. Ориентация (наклон) вверх, как у меня, сразу добавила около 15% мощности. Ориентирована вся конструкция на юг.

Кратенький ликбез по мощности электроприборов (мощность потребления всегда указывается в час):

- светодиодная лампа (как на фото – светит ярко, кстати) – 5 ватт

- светильник на стену, тоже светодиодный – 6 ватт (светит как обычная лампа 60 ватт)

- ноутбук в среднем потребляет от 20 до 50 ватт, на максимуме – 90 ватт (но это если вы фильм смотрите и еще программы всякие запущены)

Электрочайники мы, разумеется, не используем – их мощность – от 1 кВт.

Также на фото – наш газовый обогреватель. Очень помог зимой (печки пока нет). Работает тихо, стабильно, греет отлично, расход газа – примерно 1 баллон на неделю, если использовать 24 часа в сутки. Запаха газа не дает вообще, кстати. При этом у нас постоянно приоткрыта форточка.

Как итог: жить в чистом поле без электричества – вполне можно, и даже зимой. Это не так сложно и не столь затратно, как часто пишут на форумах. Дерзайте!

Местоположение