Для того, чтобы солнечные электрические панели с полным правом можно было назвать "солнечной фотоэлектрической системой", они должны дополняться следующими элементами: кабели, система комплектующих для монтажа, а также (в зависимости от типа системы - функционирующая совместно со стационарной электросетью, автономная либо резервная) -  инвертор и контроллер заряда с 1 (или несколькими) аккумуляторной батареей.

Подобная система уже является солнечной фотоэлектрической системой (или солнечной электростанцией).

Принято выделять 3 основных типа солнечных фотоэлектрических систем :

 

1.         Автономные (независимые) фотоэлектрические системы (АФС) для отдельных жилых домов и различного рода помещений;

2.         Соединенные с сетью системы;

3.         Системы резервного энергоснабжения.

 

Thumbnail image АФС используют в местах, где отсутствуют сети централизованного электроснабжения.

Для обеспечения электроэнергией в ночное время суток, а также в периоды без яркого солнечного света,            необходим блок аккумуляторных батарей (АБ), который должен обеспечивать работу нагрузки в течении расчетного времени, как правило, это несколько суток.

АФС довольно часто используют для энергоснабжения отдельных домов. С помощью небольших систем возможно питать не силовую нагрузку (освещение, телевизор, сотовые телефоны и ноутбуки, охранно-пожарную сигнализацию и т.д.).

Более мощные системы, кроме этого, позволяют питать холодильник, водяной насос, различного рода электроинструменты и т.д.

Система включает в себя солнечную панель, контроллер заряда аккумуляторных батарей, непосредственно блок аккумуляторных батарей, соединительные кабели, электрическую нагрузку и крепежную конструкцию    Thumbnail image .

 

Несмотря на то, что опытный человек вполне способен выполнить большую часть работы по монтажу системы самостоятельно, электрические соединения должны быть произведены персоналом, обладающим специальной квалификацией, а правильное программирование контроллера и инвертора позволит максимально эффективно использовать возможности панелей и АКБ.

 

Соединённые с сетью солнечные системы

В случае наличия стационарной электросети, а также и желания получать электроэнергию от альтернативного источника (солнца) и экономить Ваши расходы на платежи в будущем, солнечная система может быть соединена с этой сетью.

Если имеется возможность подключения достаточного количества   солнечных батарей, некоторую часть нагрузки в доме можно запитать от солнечного электричества.

Фотоэлектрические системы, соединённые с сетью, обычно состоят из одного или нескольких модулей, инверто Thumbnail imageра, кабеля, комплектующих для электромонтажа.

Инвертор в таких системах используется «сетевой», имеет в своем составе контроллер солнечных панелей, как правило, работающий по MPPT технологии. Сетевые инверторы можно соединять друг с другом, пропорционально увеличивая количество солнечных панелей и таким образом наращивая долю солнечной энергии в электроснабжении Вашего дома, офиса или предприятия.

Солнечные панели можно устанавливать на крышах зданий под оптимальным углом наклона при помощи специальной крепежной системы (с постоянным или изменяемым углом наклона по отношению к горизонту). Такие конструкции есть с изменяемым углом наклона для оптимизации работы панелей в разное время года.

 

Резервные системы

 

Резервные, в том числе и солнечные системы электроснабжения используются там, где имеется Thumbnail imageцентрализованное электроснабжение, но сеть нестабильна, т.е. регулярно пропадает напряжение сети и/или оно очень плохого качества (сильно занижено или завышено, что пагубно влияет на работу и срок эксплуатации любого оборудования).

Резервные системы могут быть использованы для подачи электроэнергии в периоды отсутствия сетевого напряжения.

Небольшие резервные солнечные электросистемы используются для питания наиболее критичной нагрузки, например освещение, компьютер, средства связи, насосы котельной группы….

Более мощные системы кроме вышеупомянутых нагрузок способны также снабжать электроэнергией холодильник, телевизор и т.п. в периоды отсутствия сетевого электричества.

Таким образом, чем большая мощность необходима для питания определенной нагрузки и  чем продолжительнее периоды отключения стационарной сети, тем большей мощности необходима фотоэлектрическая система, включая увеличенную емкость АКБ.

Купить солнечные батареи в интернет-магазине...

Солнечные батареи – это основной элемент систем солнечного теплоснабжения, а также бытовых солнечных водонагревателей, используются с целью обеспечения горячей водой различных объектов, как бытовых (жилые здания), так и промышленных, а также сельскохозяйственных и коммунально-бытовых.

Плоский солнечный коллектор «СК-1МС» - специальный теплообменник, который преобразует энергию солнечного излучения в тепловую, и передает ее теплоносителю (жидкость, движущаяся по каналам абсорбера - поглощающей панели).

Солнечный коллектор «СК-1МС» может быть использован для нагрева не только воды, но и других жидких теплоносителей, которые применяются в системах отопления, хладоснабжения, кондиционирования, и в других промышленных технологических процессах, например «Экосол – 40 гр.С». Данные теплоносители должны быть совместимы с материалом поглощающей панели коллектора.

Солнечный коллектор «СК-1МС» разработан по современным технологиям с применением современных материалов. По своим характеристикам он соответствует уровню лучших зарубежных аналогов. Используется  в качестве материала поглощающей панели медная лента с высокоселективным покрытием нитрида титана в вакууме фирмы TINOX.

Солнечный коллектор «СК-1МС» соответствует требованиям ГОСТ Р 51595-2000 «Коллекторы солнечные. Общие технические условия» и основным требованиям стандартов большинства зарубежных стран.

Рекомендуется использовать солнечный коллектор «СК-1МС» в системах, которые не требуют слива теплоносителя зимой. В качестве теплоносителя в контуре коллектора можно использовать  химически очищенную воду или, если есть вероятность замерзания, рекомендовано использовать антифризы на спиртовой основе или на основе пропиленгликоля, которые применяются в системах отопления и содержат ингибиторы коррозии для алюминиевых сплавов.

С целью увеличения периода работы и чтобы сохранить высокую эффективность использования в течение всего периода эксплуатации коллекторы «СК-1МС» рекомендовано использовать в системах НЕПРЯМОГО нагрева воды, то есть в  первом замкнутом контуре 2-х контурных систем, которые имеют специальный промежуточный теплообменник, используемый для передачи тепла в накопительный бак-аккумулятор системы. В коллекторах не рекомендуется прямой нагрев воды из-за возможности ускоренной внутренней коррозии и засорения каналов поглощающей панели отложениями солей и механическими взвесями.

Внимание! Не рекомендуется перегрев коллекторов и теплоносителя.

В контуре коллектора в обязательном порядке должна быть предусмотрена установка мембранного расширительного бачка для того, чтобы компенсировать увеличение объёма теплоносителя при нагреве, а также предохранительного клапана - чтобы предохранить коллектор от роста давления свыше рабочего.

В связи с тем, что полезно используемое тепло поступает в систему только в дневное время, а система должна обеспечить подачу горячей воды потребителю в течение суток, почти все солнечные системы работают в режиме накопления тепла в аккумуляторном баке.

Солнечные батареи для дома можно применять как в системах с естественной циркуляцией теплоносителя (так называемых - термосифонных), так и в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя (насосных системах).

Данные системы имеют следующие особенности: в термосифонных системах нижняя точка аккумуляторного бака должна быть расположена выше верхней точки коллектора и не дальше 3-4 метров от коллекторов, а в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя бак-аккумулятор может быть расположен как угодно.

Установки солнечного горячего водоснабжения с естественной циркуляцией "термосифон", это так называемые "дачные" или "летние" системы:

Принцип работы одноконтурной (термосифонной) системы прямого нагрева воды:

Коллекторы, аккумуляторный бак и соединительные трубопроводы системы наполнены холодной водой. Солнечное излучение, проходящее через прозрачное (остекленное) покрытие коллектора осуществляет нагрев его поглощающей панели, и, тем самым, воды в её каналах. Во время нагрева плотность воды становится меньше, нагретая жидкость перемещается в верхнюю точку коллектора и - по трубопроводу – в аккумуляторный бак. Там теплая вода перемещается в верхнюю точку, а вода более низкой температуры размещается в нижней части бака, то есть происходит расслоение воды разной температуры. Следовательно, при наличии достаточного количества солнца, в контуре коллектора создается постоянная циркуляция, интенсивность и скорость которой зависят от плотности потока солнечного излучения.

В течение светового дня постепенно происходит полный прогрев всего бака, причем отбор воды для использования должен осуществляться из самых горячих слоев воды, которые располагаются в верхней части бака-аккумулятора. Холодная вода, поступая в бак-аккумулятор, вытесняет нагретую воду в верхние слои бака-аккумулятора.

Применение коллектора «СК-1МС» в таких схемах не желательно.

Работа 2-х контурной термосифонной системы:

Эта система работает по аналогии с одноконтурной системой, но в ней есть отдельный замкнутый коллекторный контур, который состоит из коллекторов, трубопроводов и теплообменника в аккумуляторном баке. Этот контур заправляют незамерзающим теплоносителем, спиртосодержащим или на основе пропиленгликоля. В процессе нагрева теплоносителя в коллекторе он перемещается в верхнюю часть теплообменника, отдав тепло воде в баке и охлаждаясь, двигается вниз к входу в коллектор, осуществляя тем самым постоянную циркуляцию при наличии солнечного излучения.

В системах с принудительной циркуляцией в контур коллектора добавляется циркуляционный насос, это позволяет устанавливать аккумуляторный бак в любой части объекта. Теплоноситель должен двигаться в направлении естественной циркуляции в коллекторах. Насос включается и выключается с помощью  электронного блока управления,  который сравнивает показания датчиков температуры, установленных на выходе коллектора и в аккумуляторном баке. Если температура в коллекторе выше температуры воды в баке-аккумуляторе, то насос включается.

Коллекторы, размещаемые на кровле любого типа, нужно устанавливать таким образом, чтобы между кровлей и коллектором было пространство. Тогда под коллектором не будет скапливаться снег зимой, а летом коллектор не будет перегреваться от кровли.

 

Купить плоский солнечный коллектор можно в нашем офисе...

Купить плоский солнечный коллектор в Интернет-магазине...

 

За последние годы во всем мире, и в России в частности, наблюдается все возрастающая тенденция к стремлению независимости от традиционных источников энергии (в том числе электрической) и все больше владельцев частных домов и коттеджей начинают интересоваться солнечной энергией. Люди отказываются (полностью или частично) от использования электроэнергии для различных бытовых нужд и начинают с успехом пользоваться солнечными панелями (батареями).

Солнечные батареи (далее СБ) – это генераторы электроэнергии, которая преобразовывается ими от солнечной энергии, при отсутствии каких-либо движущихся частей, вредных выбросов в атмосферу, не требующие периодического дорогостоящего обслуживания.

Thumbnail image

Солнечные батареи состоят из отдельных фотоэлементов - кремниевых пластин, преобразующих солнечную энергию в электрическую.

При падении солнечного света на фотоэлемент, его материал поглощает определенную часть солнечного света -фотоны. Каждый фотон несет в себе какое-то количество энергии. Во время поглощения фотона происходит инициирование процесса освобождения электрона в солнечном элементе. В момент поглощения фотона в цепи возникает ток. Таким образом, солнечный элемент производит электроэнергию, которую можно использовать сразу либо сохранять в аккумуляторной батарее.

Существует множество типов и разновидностей солнечных батарей, однако в большинстве случаев используются модели мощностью 80-260Вт. Для получения большей мощности можно соединить несколько солнечных панелей между собой.

Солнечные панели генерируют электричество даже тогда, когда нет прямого солнечного излучения. Таким образом, даже в условиях облачности, фотоэлектрическая система продолжает производить электрический ток. Но наибольшей эффективности от работы СБ можно добиться, когда солнце светит ярко и их угол наклона оптимален по отношению к солнцу, т.е. поверхность перпендикулярна солнечным лучам.

Не стоит также забывать о том, что зимой солнце находится низко, и угол наклона солнечных лучей значительно отличается от летнего. Исходя из этого, если отсутствует возможность корректировки угла наклона (солнечные панели расположены на крыше или специальной поддерживающей конструкции), целесообразнее размещать солнечные панели под «зимним» углом.

Thumbnail image

Особенностью СБ является то, что они генерируют постоянный ток. То есть напрямую к ним нельзя подключать те электроприборы, которым необходим переменный ток. К солнечным панелям напрямую можно подключить только приборы, работающие на постоянном токе, например, светодиодные ленты, не большие радиоприемники и телевизоры, работающие от постоянного тока..

Таким образом, сгенерированная СБ электроэнергия может использоваться как напрямую, приборами, работающими на постоянном токе в режиме «онлайн», либо преобразовываться в переменный ток с помощью специального прибора – инвертора, а также может быть запасена в аккумуляторных батареях различного типа и емкости и служить некоторого рода автономией в процессе электроснабжения различного рода объектов.

 

Купить солнечные панели можно в нашем офисе...

Купить солнечные панели в интернет-магазине...

Подъем воды из скважин за счет солнечной энергии!

Оборудование фирмы LORENTZ (Германия)

Солнечные системы автономного водоснабжения представляют собой центрифужные или геликоидальные насосы – устройства для подъема воды – высокого качества и большой производительности. Использование этих насосов является гарантией получения большого объема воды в любой точке мира, экономично и экологично!

Модельный ряд насосов в этих системах спроектирован таким образом, чтобы использовать их совместно с фотоэлектрическими панелями, перекачивая большие объемы воды за счет энергии солнца.

Данные системы находят свое применение в следующих областях:

-  Ирригация и капельный полив

-      Водопой для скота

-    Вода для бытовых нужд  (в том числе питьевая вода)

Обладают следующими преимуществами:

 

  • Разработаны для эксплуатации в удаленных местностях с неблагоприятными условиями, а так же в тех местах, где нет электричества.
  • Модульный принцип конструкции (каждая система состоит из насоса, двигателя и контроллера), упрощающий и удешевляющий сервис и ремонт.
  • Быстрый и простой монтаж (не требующий специальных знаний)
  • Удобный сервис – вся управляющая автоматика находится в одном месте на поверхности. Высокая ремонтопригодность всех узлов, недорогие запчасти.
  • Очень короткий срок окупаемости (особенно по сравнению с насосами, питающимися от дизельных (бензиновых) генераторов), а так же снижение вредных выбросов в атмосферу.
  • Большой модельный ряд (от 0,5 до 150 куб.м/час), что позволяет подобрать наиболее подходящую систему для каждого конкретного случая.

 

 

Примеры солнечно-насосных систем:

 

Пример А (использование в сфере животноводства, для обеспечения водой домашних животных и птицы)

Модель PS 1200 HR-07 c массивом солнечных батарей около 660Вт,

Напряжение постоянного тока 72-96 В

Производительность : Объем = 8,5м³ / день при подъеме = 60м.

Таким образом, в солнечный день в средней полосе России, система произведет около 8,500л. воды в день. Этим количеством воды можно обеспечить, примерно, следующее количество животных:

Корова – около 75 голов

Овца -                1050 голов

Свинья -             1200 голов

Курица -              34 000 голов.

Примерная стоимость комплекта оборудования А (насос + панели немецкого производства на 645 Вт) на 11.03.2013г. составляет 156000 рублей*.

 

Пример Б (использование в бытовой сфере для обеспечения питьевой водой)

 

Модель PS150 С-SJ5-8 c массивом солнечных панелей около 440Вт,

Напряжение в точке макс.мощности >17В

Напряжение без нагрузки макс. 50 В

Производительность : Объем ≈ 2м³ / час при подъеме = 20м.

 

Таким образом, в солнечный день в средней полосе России, система произведет около 8 куб.м воды в день. Этим количеством воды можно обеспечить жилой коттедж и полив приусадебного участка.

 

Примерная стоимость комплекта оборудования А (насос + панели немецкого производства на 430 Вт) на 11.03.2013г. составляет 95000 рублей*

 

 

Примечание:  * - стоимость указана только за основное оборудование в минимальной комплектации, так как массив панелей может быть увеличен, в зависимости от потребностей Заказчика.

Данное оборудование поставляется нашей компанией совместно с официальным дистрибьютором Lorentz в России - ООО "НПО АВТОНОМНЫЕ РЕШЕНИЯ"

Подробные характеристики солнечных систем автономного водоснабжения смотрите здесь...

Системы для скважин 100 м - PS150 C-SJ5-8 здесь...

Системы для скважин 100 м - PS600 HR-04 здесь...

Очень часто, установив одну небольшую солнечную панель, люди уверены, что решили все проблемы, связанные с энергоснабжением.

Это не так. Необходимо понимать, что розетка стационарной электросети и электрическая солнечная панель – это принципиально разные виды энергоснабжения.

Переход от использования сетевого электричества на электричество от альтернативных источников энергии, точно так же как и переход, к примеру, от дровяной печки к микроволновой печи, требует приобретения некоторых навыков.

 

Крайне важно понимать, что сколько фотонов поглощено и преобразовано в электроны солнечным модулем, столько и электроэнергии вы можете себе позволить.

На это влияет много факторов - общая инсоляция региона, степень прозрачности атмосферы (горный ли это воздух или загазованный город), область, подверженная туманам, или пустыня. Очень большое значение имеет правильная установка солнечного модуля и температурный режим.

 

Кроме этого крайне важно правильно подобрать аккумуляторные батареи.

Далеко не все старые АКБ способны идеально работать. Существует такое понятие, как «саморазряд».

К примеру, если однажды в аккумуляторную батарею долить не дистиллированную воду, в ее пластины внедрятся металлы, минералы и другие примеси, которые не сможет удалить никакая промывка. Такой аккумулятор включать в систему нет смысла, так как порядочную долю энергии он утратит. Один такой вот аккумулятор с высоким саморазрядом сведёт «на нет» всю работу системы.

Поэтому нужно стараться использовать АКБ история эксплуатации и обслуживания которых известна. Определенная доля уверенности в чистоте электролита имеется у необслуживаемых АКБ, то есть тех, которые не предусматривают возможность долива воды и корректировки плотности электролита.

Рекомендуется перед включением в систему зарядить АКБ и оставьте ее на неделю. В случае снижения напряжения до 12,45 В к концу этого срока - использовать такую АКБ нельзя.

Хорошие показатели - 12,55 - 12,65 В.

Все измерения лучше производить цифровым вольтметром, нежели стрелочным.

 

Также необходимо иметь в виду и потери, неизбежно возникающие в процессе электрохимического преобразования электроэнергии.

Совет: нужно стараться все необходимые работы (накачать воду, зарядить шуруповерт, телефоны, ноутбуки, камеры и т.п.) производить днем, используя электроэнергию, так сказать, «онлайн», т.е. напрямую. Это значительно уменьшает потери, нет смысла заряжать сначала аккумулятор, а затем от него ноутбук. Лучше сделать это напрямую.

 

Довольно распространенной ошибкой является установка солнечных батарей без точной ориентации на юг и без учета угла наклона, соответствующего широте местоположения в градусах.

 

В случае ориентации солнечных модулей на запад или восток, из энергии, которую было бы возможно преобразовать, вычитаются утренние и вечерние часы инсоляции, а самое продуктивное дневное солнце падает на солнечную панель под острым углом.

В итоге имеем сокращение суточного производства электроэнергии на 50-70%.

Будет крайне досадно, заплатив за 100%, получить 30 (в лучшем случае 50%) ожидаемого и возможного.

Таким образом, ориентировать солнечную панель нужно по возможности строго на юг, так как именно оттуда приходит максимум фотонов, проходя атмосферу под прямым углом, с минимумом потерь.

 

Для использования панели круглый год угол установки относительно горизонта должен совпадать с параллелью. Замечательно, если имеется возможность изменять угол, хотя бы 2 раза в год. Весной его уменьшают до 45°, а осенью увеличивают до 75°.

 

Существует еще такая проблема, как зависимость производительности солнечной панели от температуры окружающего воздуха. КПД панели снижается с повышением температуры окружающей среды на каждый градус. К примеру, в солнечный день нагрев достигает 75 °С.

Чтобы компенсировать это, необходимо обеспечить максимально низкий температурный тепловой режим. Иначе говоря, для солнечной панели -30°С лучше, чем +30°С.

 

В случае установки солнечных батарей на плоскую кровлю (жесть или рубероид), необходимо  приподнять панель хотя бы на несколько сантиметров от поверхности крыши, так, чтобы снизу имелась циркуляция воздуха. Если поверхность волнистая (шифер, ондулин), это необязательно, но не повредит.

 

Ну и совершенно естественным будет установка солнечной батареи на максимально освещенной, незатеняемой, проветриваемой местности. Солнечная панель способна преобразовывать и отражённый, рассеянный свет, при этом тыльная сторона тоже является активной (для двухсторонних панелей).

Например, если  солнечный модуль установлен в снежном поле, он будет преобразовывать на 35--50 % больше энергии, отражённой от снега на тыльную сторону.

 

В итоге возможно получить мощность выше заявленной производителем, особенно если в совокупности со всем вышесказанным применить контроллеры заряда с MPPT технологией, дающей дополнительный эффект при генерации солнечной энергии.

 

Если солнечные панели устанавливаются на фронтон - желательно покрасить его и свесы крыши в светлые тона.

И, наконец, нельзя не упомянуть прописную истину - дешевое не может быть качественным! Поэтому не стоит гнаться за дешевизной панелей, очень важно приобрести товар надлежащего качества и у проверенных поставщиков. Последствия установки некачественных солнечных панелей можно увидеть здесь...

Таким образом, совершив 2-3 ошибки, вполне реально получить не гарантированное автономное энергоснабжение, а ощущение обмана и разочарование. Только посредством соблюдения всех рекомендаций можно добиться значительной экономии на автономном энергоснабжении и гарантировать электроснабжение в любую погоду.

Подкатегории