- Подробности
- Автор: Super User
- Категория: Статьи
- Просмотров: 4442
Люди нагревали воду при помощи Солнца с давних времен, до того, как ископаемое топливо заняло лидирующее место в мировой энергетике. Принципы солнечного отопления известны на протяжении тысячелетий. Покрашенная в черный цвет поверхность сильно нагревается на солнце, тогда как светлые поверхности нагреваются меньше, белые же меньше всех остальных. Это свойство используется в солнечных коллекторах - наиболее известных приспособлениях, непосредственно использующих энергию Солнца. Коллекторы были разработаны около двухсот лет назад. Самый известный из них - плоский солнечный коллектор - был изготовлен в 1767 году швейцарским ученым по имени Гораций де Соссюр. Позднее им воспользовался для приготовления пищи сэр Джон Гершель во время своей экспедиции в Южную Африку в 30-х годах ХIX века.
Технология изготовления солнечных коллекторов достигла практически современного уровня в 1908 году, когда Вильям Бейли из американской "Carnegie Steel Company" изобрел коллектор с теплоизолированным корпусом и медными трубками. Этот коллектор весьма походил на современную термосифонную систему (см. ниже). К концу первой мировой войны Бейли продал 4 000 таких коллекторов, а бизнесмен из Флориды, купивший у него патент, к 1941 году продал почти 60 000 коллекторов. Введенное в США во время второй мировой войны нормирование меди привело к резкому падению рынка солнечных обогревателей.
До всемирного нефтяного кризиса 1973 года эти устройства пребывали в забвении. Однако кризис пробудил новый интерес к альтернативным источникам энергии. В результате возрос спрос и на солнечную энергию. Многие страны живо интересуются развитием этой области. Эффективность систем солнечного отопления с 1970-х постоянно возрастает благодаря использованию для покрытия коллекторов закаленного стекла с пониженным содержанием железа (оно пропускает больше солнечной энергии, чем обычное стекло), улучшенной теплоизоляции и прочному селективному покрытию.
- Подробности
- Категория: Статьи
- Просмотров: 8998
Контроллеры заряда используются в солнечных электрических системах, их предназначение - управление процессом заряда и разряда АКБ.
Простейшие контроллеры заряда просто производят отключение солнечной панели, когда напряжение на АКБ достигает примерно 14,4 В (для АКБ с номинальным напряжением 12 В). Снижение напряжения до 12,5-13 В ведет к подключению солнечной батареи и возобновлению заряда АКБ.
Контроллеры нового поколения, алгоритм работы которых основан на поиске точки максимальной мощности - называются контроллерами заряда MPPT (Maximal Power Point Tracking). Энергия, при этом, вырабатывается максимально эффективно.
В отличие от ШИМ (PWM) контроллера, контроллер с технологией MPPT дает возможность повысить эффективность системы до 25%, благодаря вышеупомянутому алгоритму слежения за точкой максимальной мощности фотоэлектрической панели.
Под MPPT понимается метод, обеспечивающий получение максимума мощности от фотоэлектрического устройства (как правило, от солнечной панели).
Замена обычного контроллера на MPPT-контроллер позволит значительно увеличить генерацию энергии имеющимися у Вас солнечными панелями, если нет возможности установки дополнительных панелей.
В системах с обычным контроллером солнечные панели подключаются непосредственно к АКБ, благодаря этому их напряжение уравнивается. На самом же деле оптимальное напряжение АКБ и солнечной батареи различно. Например, для полного заряда АКБ 12 В требуется поддержание напряжения 14,4 В на продолжении 2-4 часов. Данная стадия носит название абсорбции (или насыщения).
Контроллеры с технологией MPPT появились в конце 80-х годов прошлого века По прошествии времени они становились все более популярными, и не исключено, что вскоре все контроллеры будут изготавливаться по данной технологии.
На стандартной вольт-амперной характеристике солнечной панели заметно увеличение выработки энергии, если контроллер осуществляет слежение за точкой максимальной мощности панели. Вычислить точку максимальной мощности можно несколькими способами. Наиболее простой вариант - последовательное снижение напряжения от точки холостого хода до напряжения на аккумуляторных батареях. Точка максимальной мощности будет располагаться между этими двумя значениями. Контроллер по технологии МРРТ осуществляет перманентное отслеживание напряжения и тока на солнечной панели, соотносит эти значения и определяет такую пару напряжение-ток, которая обеспечит максимальную мощность солнечной панели. Процессор, который встроен в контроллер, также отслеживает стадии заряда АКБ (насыщение, наполнение, выравнивание и т.п.) и определяет ток, подаваемый в АКБ.
Параметры, определяющие точку максимальной мощности:
- освещенность солнечной панели
- температура
- разнородности используемых панелей
В случае увеличения мощности при незначительных отклонениях от точки максимальной мощности, контроллер переключается на работу в данной точке.
Невозможно однозначно определить дополнительное количество энергии, получаемое при применении МPPT- контроллера. Наибольшее количество энергии вырабатывается при низких температурах солнечной панели и разряженных АКБ, следовательно, температура и степень заряда аккумуляторных батарей - основные факторы, влияющие на дополнительную генерацию. Чем более высокая температура солнечной батареи, тем меньше напряжение на ней, а значит, и генерация энергии. Если же точка максимальной мощности ниже чем напряжение на АКБ, никакого выигрыша в выработке энергии по сравнению с PWM- контроллером МРРТ-контроллер не даст. То же самое можно сказать про ситуацию с частичным затенением солнечной панели.
Чтобы избежать этого, солнечные батареи должны коммутироваться на более высокое напряжение. Отслеживание точки максимальной мощности в широком диапазоне, которое могут осуществлять большинство контроллеров, также позволяет увеличить генерацию энергии солнечными панелями в условиях низкой освещенности.
Таким образом, применение МРРТ-контроллера весьма целесообразно при нестандартном напряжении солнечных модулей, либо их мощности выше 200 Вт. Это позволит повысить генерацию энергии, не добавляя дополнительные фотоэлектрические модули.
Посмотреть характеристики MPPT-контроллера или
Купить MPPT-контроллер в Интернет-магазине...
- Подробности
- Категория: Статьи
- Просмотров: 6029
Тяговые (панцирные) АКБ представляют собой обслуживаемые либо необслуживаемые аккумуляторы, имеющие весьма широкую сферу применения, используемые, в том числе, и для резервного электроснабжения.
Эти аккумуляторы отличаются длительным сроком хранения (около 15 лет), большой емкостью (от 200 а/ч на ячейку и до 1500 А/ч). Могут использоваться как в буферном, так и в циклическом режиме. Различают следующие типы тяговых (панцирных) батарей:
- PzS - открытые АКБ с жидким электролитом, например производство "Тюменского завода акуумуляторов", которые предлагает наша компания.
- PzV - открытые АКБ с электролитом в виде геля (электролит, загущенный обычно двуокисью кремния SiO2);
- ОPzS и ОPzV - необслуживаемые (закрытого типа) АКБ с жидким и гелеобразным электролитом соответственно.
Тяговые АКБ чаще всего изготавливаются по технологии свинцово-кислотных с рекомбинацией газа, с применением положительных панцирных пластин. Заполняющий их электролит имеет гелевую структуру.
Несомненными плюсами этих АКБ, помимо большого срока службы и повышенной емкости, являются следующие их характеристики:
- большое количество циклов "заряд-разряд";
- устойчивость к глубокому разряду;
- корректная работа при разряде большим током;
- пожаро- и взрывобезопасность;
- экологическая безопасность;
Данные АКБ применяются в различных промышленных областях: горнодобывающей, нефтегазовой, в системах безопасности и связи, телекоммуникационном оборудовании и оборонной промышленности.
Кроме того, одной из областей, в которой они могут успешно применяться, является область альтернативной энергетики, то есть в системах на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ)- ветрогенераторов, солнечных панелей.
Вообще вопрос применения различных типов АКБ является в данной сфере немаловажным, так как крайне редко есть возможность использовать генерируемую энергию напрямую, и необходимо ее где-то сохранить для последующего использования, чему и служат аккумуляторные батареи. В то же самое время АКБ, используемые в таких системах, должны отвечать определенным требованиям. К примеру, использование АКБ стартерного типа, хотя и является возможным, но крайне нежелательно, так как стартерные батареи рассчитаны на выдачу больших токов в течение очень короткого времени, и совсем непригодны для работы в условиях глубокого разряда, что характерно для электросистем на основе ВИЭ.
Хочется отметить, что применение тяговых (панцирных) аккумуляторов является особенно оправданным в автономных системах солнечного электроснабжения, благодаря таким свойствам, как увеличенная емкость и длительный срок службы.
Специализированные АКБ (к которым относятся и тяговые аккумуляторы) зачастую состоят из соединенных вместе отдельных аккумуляторов напряжением 2, 6 либо 12В. Наиболее часто используются свинцово-кислотные АКБ, с жидким электролитом либо герметичные.
Свинцово-кислотные АКБ для использования в системах автономного электроснабжения отличаются повышенным сроком службы (от 1500 до 5000 циклов) в случае, если имеет место разряд не более чем на 20% емкости. В системах на базе ВИЭ АКБ могут разряжаться гораздо сильнее. Таким образом, для обеспечения длительного срока службы, глубокий разряд аккумуляторной батареи не должен превышать 80% емкости.
Купить тяговые аккумуляторы в Интернет-магазине...
- Подробности
- Категория: Статьи
- Просмотров: 2848
Что такое
Источник Бесперебойного Питания? Данное понятие хорошо знакомо владельцам частных домов и коттеджей, а также и квартир, в местностях с нестабильным либо вовсе отсутствующим электроснабжением. В данном случае перспектива остаться не только без освещения и других, привычных нам, потребителей электроэнергии, но и без отопления зимой, когда электричество отключают на несколько часов, а отопительный котел энергозависимый, вполне реальна. И тут приходиться задуматься о приобретении оборудования, которое обеспечит бесперебойную работу Вашему отопительному котлу, а также другим важным потребителям.
(Подробнее о принципе работы ИБП для котла Вы можете прочитать здесь...)
Некоторые наши клиенты также задаются вопросом - а является ли источник бесперебойного питания стабилизатором? Нужно отметить, что вопрос стабилизации напряжения в сети также является немаловажным! Скачки напряжения в наших сетях могут быть весьма существенными, что негативно отражается на работе оборудования, а то и вовсе привести к его поломке.
Итак, является ли ИБП стабилизатором? Нужно сразу отметить, что функционал этих двух типов устройств различен, так как основной функцией ИБП является все же обеспечение непрерывной и бесперебойной работы Ваших электроприборов, а функция стабилизатора - поддержание напряжения на выходе в заданных пределах при значительных колебаниях в электросети.
ИБП является более сложным и дорогим устройством, обеспечивающим наиболее полную защиту оборудования. Такие качества, как скорость реакции при пропадании входного напряжения, длительный срок эксплуатации, высокая надежность, отсутствие вредных выбросов и испарений, бесшумность работы, делают его применение гораздо целесообразнее, чем применение бензо- и дизель-генераторов.
В принципе, любой ИБП (кроме самых примитивных, так называемых off-line) имеет встроенный регулятор напряжения (AVR) который позволяет при отклонениях входной сети ниже запрограммированных порогов, переходить на питание нагрузки от АКБ и, тем самым, защитить бытовые приборы. Некоторые модели ИБП имеют ступенчатый стабилизатор релейного типа.
Но самым лучшим решением для безопасной и эффективной работы оборудования является система, включающая в себя и стабилизатор, и ИБП. В такой связке стабилизатор устанавливают перед блоком бесперебойного питания. Это позволяет:
- увеличить диапазон входного напряжения, при этом переключения работы приборов на АКБ при скачках напряжения не происходит. Уменьшение числа переходов питания нагрузки с сети на АКБ, а также циклов «заряд-разряд» увеличивает срок службы АКБ;
- увеличить время автономной работы системы (переход на питание от аккумуляторных батарей происходит только на время пропадания электросети)
Таким образом, можно сделать следующий вывод - ИБП - это система защиты питания самого высшего уровня, гораздо выше, чем стабилизатор или бензогенератор. ИБП способен защитить Ваше оборудование почти от всех неполадок в сети, в том числе от полного отключения напряжения. Однако, если имеют место резкие колебания напряжения в электросети, лучшим решением будет приобрести качественный ИБП и дооснастить Вашу систему защиты стабилизатором напряжения.
Купить ИБП для дома, ИБП для котла...
- Подробности
- Категория: Статьи
- Просмотров: 3353
Экопоселение - понятие, появившееся в России относительно недавно, но людей, 
проявляющих интерес к этой теме, становится все больше. Формирование экопоселений, как правило, основано на принципах здорового образа жизни, заботы об окружающей среде, природообразного земледелия и т.п. В связи с этим вполне естественным является желание проживающих в экопоселениях создать их подальше от мест основного проживания людей, обеспечив автономию в той или иной степени.
С вопросом об автономии сразу возникает другой вопрос - обеспечение жилища необходимыми удобствами, среди которых одно из главных мест занимает электроснабжение.
Большинство экопоселений образуется в местах, значительно удаленных от линий электропередач, либо за подключение к которым требуется заплатить немалую сумму. В данной ситуации единственным выходом является автономная электросистема, сформированная с использованием альтернативных (возобновляемых) источников энергии, таких, например, как солнечные панели и ветрогенераторы.
Плюсы данной системы:
- экологичность;
- частная собственность на все оборудование и независимость от чиновников (не нужно оплачивать подключение к электросетям или их прокладку);
- энергия Солнца и ветра является практически неисчерпаемой;
- независимость от цен на электроэнергию, а также от частых перебоев с электричеством и аварий в сетях.
Минусов же данной системы всего два:
- необходимость осуществлять ТО и ремонт оборудования;
- достаточно высокая стартовая стоимость системы.
Автономная электрическая система состоит из следующих элементов:
1. Генератор электроэнергии (электрические солнечные батареи, ветрогенератор, бензо-, дизельгенератор);
2. Аккумуляторные батареи (АКБ)- в подобных системах АКБ являются необходимым элементом, так как выработка электричества зависит от интенсивности солнечного излучения или скорости ветра, а это величины непостоянные. И даже в случае, если основным источником энергии является бензогенератор, благодаря наличию АКБ он будет работать лишь некоторое время в течение дня, а электроэнергия будет постоянно;
3. Инвертор - устройство для преобразования постоянного тока в переменный. Нужен в случае наличия оборудования, требующего напряжения 220 В;
4. Контроллер заряда АКБ от источников энергии, управляющий процессом заряда аккумуляторной батареи и предотвращающий ее перезаряд и глубокий разряд (часто уже встроен в инвертор или ветрогенератор);
5. Блок управления -нужен в случае использования нескольких источников энергии одновременно (например, солнечные батареи, ветрогенератор, бензогенератор и, возможно, электросеть), для оперативной смены источников энергии и режимов работы автономной электросистемы. Также может быть встроенным в инвертор;
6. Нагрузка - следует иметь в виду, что автономная электросистема подразумевает использование максимально энергоэффективного оборудования, в частности светодиодные лампы (светильники) вместо ламп накаливания, бытовые приборы с минимальным энергопотреблением и т.п.;
7. Кабели, коммутационное оборудование (выключатели, щиты, разъемы, и т.д.).
Автономная электросистема работает по следующему принципу:
вырабатываемая одним или несколькими источниками электрическая энергия с помощью зарядного устройства поступает в АКБ, одновременно питая потребителей через инвертор. Когда выработки электричества генератором не происходит (к примеру, в темное время суток или в отсутствие ветра), питание нагрузок осуществляется только от аккумуляторов.
Учитывая, что выработка электроэнергии альтернативными источниками крайне неравномерна во времени (зависит от интенсивности солнечной радиации и скорости ветра, а также от времени суток и сезона) необходимо запасать ее в аккумуляторах, а значит, крайне тщательно подойти к вопросу выбора АКБ.
Современные автономные электросистемы включают в себя герметичные полностью необслуживаемые АКБ, высоконадежные, с большими сроками эксплуатации (до 20 лет), в частности литий-ионные АКБ.
Инвертор - другой составной элемент системы, выбор которого также очень важен, так как необходимо учитывать требования к мощности, форме выходного сигнала и стабильности напряжения питания.
В заключение хотелось бы отметить, что в состав автономных электросистем на основе солнечных панелей или ветрогенераторов разумно было бы включить бензо- или дизель-генератор, как резервный источник электроэнергии с целью ограничения влияния недостатка возобновляемых источников, о котором упоминалось выше - невысокой плотности энергетических потоков и их непостоянства во времени.
Примеры «готовых комплектов» оборудования на основе солнечных фотоэлектрических панелей можно выбрать в нашем интернет-магазине...
Если Вас интересует также альтернативное отопление дома и автономное водоснабжение дома, информацию можно получить, пройдя по соотвествующим ссылкам.