Thumbnail image

Конец 2011 года охарактеризовался знаменательным событием: в России было запущено производство современных литий-ионных аккумуляторов высокой емкости.

Целью запуска данного проекта явилось выполнение стратегических национальных задач в области энергосбережения.

Литий-ионные аккумуляторы (далее ЛИА) дают возможность значительно снизить затраты на эксплуатацию, особенно в сравнении с традиционными свинцово-кислотными и щелочными АКБ. Это объясняется следующим:

-     Высокий ресурс ЛИА. Он составляет около 3 000 циклов «заряд-разряд», что в два-три раза выше, чем у лучших и самых дорогих свинцово-кислотных АКБ, и до шести раз выше, чем у щелочных АКБ. Даже несмотря на более высокую стоимость литий-ионных АКБ, уже одна эта характеристика полностью оправдывает их использование. Однако есть и другие преимущества.

-     Возможность кардинального снижения издержек на ТО. Благодаря полной герметичности ЛИА являются гарантией отсутствия выделения опасных и вредных веществ, как при заряде, так и при разряде АКБ. Кроме этого, в течение всего периода работы литий-ионным АКБ не требуется техническое обслуживание, которое необходимо традиционным батареям, то есть циклов уравнивающего заряда, долива воды, контроля плотности электролита и т.д. Комбинация вышеуказанных свойств позволяет также избежать оборудования специализированных зарядных помещений, снизить затраты на оплату труда задействованного персонала и избавиться от закупки расходных материалов.

-      Высокий энергетический КПД - соотношение затраченной в процессе заряда батареи энергии к снимаемой в процессе разряда. Это свойство ЛИА, в сочетании с  оборудованным импульсным преобразователем зарядным устройством повышенной эффективности, способно обеспечить порядка 30-40% экономии электроэнергии.

Еще одним несомненным плюсом ЛИА является их экологичность на всех этапах жизненного цикла – при производстве, использовании и утилизации. Таким образом, замена свинцово-кислотных или щелочных АКБ на литий-ионные избавляет от вредных выбросов в процессе работы и заряда АКБ, справиться с проблемой быстрой коррозии корпуса машин, а также сделать чище воздух на производстве. Согласно информации завода-изготовителя, возможна утилизация до 80% составляющих АКБ с последующим использованием в качестве сырья для производства новых аккумуляторов, а также в смежных производствах.

Такое качество ЛИА, как высокая плотность энергии (до 95 Вт х ч/кг и до 155 кВт х  ч/м3) определяет их меньший вес и габариты, по сравнению с традиционными АКБ, что, в свою очередь позволяет в мобильных системах освободить место для размещения зарядного устройства высокой эффективности. Это свойство + отсутствие вредных выбросов делает возможным зарядку батарей электротранспорта от обычной розетка 220 В или 380 В, практически в любом месте.

В стационарных системах это качества тоже позволяет освободить пространство под какую-либо другую полезную нагрузку, к примеру ,на дополнительные серверные стойки и т.д.

Еще одним положительным качеством ЛИА является полностью автоматический, не требующий контроля, заряд. Это становится возможным благодаря использованию совместно с системой контроля и управления АКБ, осуществляющей непрерывный контроль за состоянием отдельных ячеек и всей батареи в целом, и обеспечивающей разъединение силовой цепи в случае аварии.

Несомненным достоинством ЛИА является и относительно быстрый заряд - даже при заряде номинальным током 0,5 Сн батарея заряжается полностью примерно за  4 часа (традиционные АКБ  – около 8 часов). Причем за первые 2 часа, когда продолжается стадия заряда постоянным током, аккумулятор успевает зарядиться на 85-90%.

Кроме этого, литий-ионные АКБ вполне могут допустить и гораздо более быстрый заряд – с максимальным зарядным током 3 Сн, но целесообразность использования такого режима заряда постоянно должна быть экономически оправдана, так как она ведет к сокращению ресурса батареи.

Таким образом, благодаря уникальному сочетанию характеристик литий-ионных аккумуляторов, имеются широкие возможности создания эффективных решений в любой области применения – как стационарных, так и мобильных установок.

 

Заказать и купить литий-ионные аккумуляторы (АКБ) можно в нашем офисе...

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.

После приобретения дачного участка или в процессе строительства загородного дома практически все начинают задумываться о том, как сделать проживание в загородном доме комфортным. И прежде всего, встает вопрос энергоснабжения и экономии….

Итак, необходимо электричество. Где его взять?

Самое первое, что приходит в голову: автомобильный или внешний (бензо-, дизель-) генератор. Казалось бы неплохое решение, но сразу же возникают вопросы: как быть с издержками в виде СО2, шума и запаха и пожароопасности? Не говоря уже о достаточно большом весе, объёме и ценах на топливо.

В данной ситуации тишину, комфорт и экономию вполне реально могут обеспечивать солнечные батареи для дома. При этом один стандартный модуль оправдывает затраты на производство электроэнергии довольно быстро. Всяческого рода обогреватели солнечный модуль, конечно, не потянет ( и дорого преобразовывать солнечную энергию сначала в электрическую, потом в тепловую, а потом терять на нагреве воды), но телевизор (желательно LED), освещение (энергосберегающее или, еще лучше, светодиодное), сотовые телефоны, ноутбуки, нетбуки, без проблем!

Обычно солнечные батареи монтируются на крыше строений, на южном скате. Также можно установить солнечную панель в качестве козырька над входом в строение или над окнами и на стене.

В случае, если ёмкость аккумуляторной батареи около 100 А/ч и больше, и если потребление электроэнергии осуществляется днем, можно не устанавливать дополнительный аккумулятор, но два-три раза в течении дня желательно контролировать систему визуально, чтобы потребление не превысило выработку энергии солнечной панелью, иначе АКБ быстро выйдет из строя.

Еще одним идеальным выгодным вариантом использования солнечных батарей является применение их в так называемых мобильных жилищах - катер, яхта, кемпер, автодача – трейлер и т.п. Путешествие с комфортом в этом случае обеспечено!

Это может заинтересовать любителей активного отдыха – рыболовов, охотников, туристов…

Дополнительным плюсом использования солнечных батарей в таких мобильных системах является то, что на время движения и стоянки их не следует отключать от бортовой сети автомобиля или судна, так как в дороге солнечный модуль способен облегчить нагрузку генератора, а также снизить расход топлива, и при грамотной установке улучшает аэродинамику.

Кроме этого, во время стоянки солнечный модуль осуществляет подзарядку аккумулятора автомобиля, который в случае непродолжительного перерасхода энергии отдаёт свой запас и заряжается в течении светового дня.

На время стоянки солнечные панели также рекомендовано ориентировать на юг.

Приобрести солнечные батареи для дома в Тольятти можно в нашем офисе, а также через наш Интернет магазин...

Для дачников также немаловажным является вопрос горячего водоснабжения. О бюджетном и крайне эффективном способе обеспечения горячей водой на весь дачный сезон читайте в следующей статье...

 

Солнечный коллектор – это экологически чистые источники энергии, которую возможно получать в достаточно больших количествах и бесплатно, с целью использования как для горячего водоснабжения, так и для отопления. И, несмотря на то, что подобные системы еще не дешевы, инвестиции себя оправдывают, и их все чаще можно увидеть на различного рода строениях. Из-за возрастающего количества выбросов в атмосферу продуктов сжигания традиционных видов топлива окружающей среде все труднее справляться с ними, а потребность в энергии постоянно растет. Кислотные дожди и потепление климата – вот далеко не единственные последствия выброса в атмосферу огромного количества углекислого газа, оксидов азота и диоксида серы.

В средних широтах России (и в нашей, Самарской, области в том числе) наибольшая интенсивность солнечного излучения имеет место в период с марта по октябрь – то есть именно в то время, когда необходимость в отоплении домов отпадает (отопительный сезон продолжается с октября по апрель). По этой причине солнечные батареи используются преимущественно для нагрева воды для ГВС и бассейнов, реже - как вспомогательный источник тепла для обогрева помещений, вернее как помощь отоплению и дополнительная экономия средств. Теоретически тепловой энергией, полученной летом с помощью солнечных коллекторов, возможно было бы обогреть дома в отопительный сезон, если бы была возможность ее аккумулировать, к примеру в больших резервуарах, наполненных водой и очень хорошо заизолированных теплоизоляционным материалом. Довольно простое решение также – озеро или пруд, покрытые теплозащитным, светопрозрачным элементом, теплоизолированный бассейн. Вода является общедоступным теплоносителем, солнечное излучение хорошо прогревает воду, такое тепло легко подвести к потребителю по трубопроводу. Подобный теплоаккумулятор, с перепадом температур 20 - 60°С будет иметь объем примерно в 250м³. Однако далеко не у всех есть возможности  соорудить такой резервуар под домом.

Очень привлекательным в качестве аккумулятора тепла также является парафин. Его удельная теплоемкость на стадии плавления в 14 раз превышает удельную теплоемкость воды, это продукт перегонки нефти, то есть его много и стоит он относительно дешево. Однако в данном случае возможны технологические проблемы отвода тепла от рабочего тела.

Таким образом на сегодняшний день самым доступным способом сезонного аккумулирования тепла остаются грунты. Подобный теплосъемник представляет собой уложенный под домом трубопровод, заполненный водой. Грунты различаются по составу. Конечно удельная теплоемкость грунта к объему меньше в 1,5 - 4 раза, чем у воды, однако благодаря доступности грунта, технологичность работ является очень привлекательной в вопросе изготовления теплоаккумулятора больших объемов.

Для переноса из коллектора тепловой энергии, получаемой от энергии солнца, и передачи ее в систему ГВС или центрального отопления необходим теплоноситель. Это может быть воздух либо вода, но, учитывая значительно более низкую эффективность воздушного теплообмена (по сравнению с водой) в системах солнечных коллекторов как теплоноситель используются вода или незамерзающие жидкости.

Солнечные коллекторы бывают плоскими и вакуумными.

 

Плоские.

Самые простые состоят из абсорбера -поглотителя солнечного излучения и медных трубок, находящихся с ним в хорошем контакте. Тепло от абсорбера передается протекающей по трубкам жидкости, в результате чего температура жидкости растет. Для увеличения эффективности поглощения солнечного излучения абсорбер покрыт черной краской или специальным селективным покрытием. Все устройство помещено в плоский герметичный теплоизолированный корпус, который закрыт сверху ударостойким стеклом. С целью уменьшения тепловых потерь коллекторы могут иметь до трех слоев остекления. Использование более одного стекла создает «парниковый» эффект, благодаря этому пластина способна нагреваться до 100 -190°С. Подобное решение используется в странах с более прохладным климатом - расположенных выше 40° географической широты.

Однако во время эксплуатации плоских коллекторов температура теплоносителя не должна подниматься выше 100°С, с целью недопущения его закипания. Эффективность плоских коллекторов ниже чем у вакуумных, так как из-за плохой теплоизоляции они довольно быстро теряют тепло, но их стоимость значительно ниже, чем у более технически совершенных вакуумных трубчатых коллекторов.

Вакуумные.

Трубчатый вакуумный коллектор состоит из определенного количества стеклянных трубок. Для уменьшения теплопотерь в этих трубках создан вакуум, именно он делает трубчатые коллекторы эффективнее плоских. На рынке представлено 2 вида вакуумных коллекторов :

- с непосредственной циркуляцией теплоносителя;

- с тепловой трубкой.

Трубка коллектора с непосредственной циркуляцией теплоносителя оснащена высокоэффективным абсорбером, к которому присоединен коаксиальный - «трубка в трубке»- прямоточный теплообменник.

Теплоноситель, отдав тепло в накопительном баке, попадает в теплообменник по внутренней трубке, снова нагревается, и по внешней трубке возвращается обратно в накопительный бак. В некоторых случаях в трубках дополнительно нанесено зеркальное покрытие, которое фокусирует солнечное излучение на абсорбер, это позволяет еще  эффективнее использовать солнечную энергию. Солнечный коллектор с тепловыми трубками в целом  похож на вакуумный коллектор  с непосредственной циркуляцией теплоносителя, но принцип передачи тепла у него несколько иной. Тепловая трубка представляет собой закрытую трубку (обычно медную), частично наполненную легко испаряющейся жидкостью. Одним концом эта трубка контактирует с абсорбером, другим - конденсатором - с теплообменником контура теплоносителя. Под действием поступающего от абсорбера тепла происходит испарение жидкости и поднятие ее в конденсатор. Здесь она нагревает теплоноситель, отдает тепло, конденсируется и стекает вниз.

С целью установки коллектора  с минимальным уклоном, внутренняя поверхность трубки покрывается пористым материалом.  Возникающие в подобном материале капиллярные силы, способствуют возврату конденсата к абсорберу. Так как контур теплоносителя отделен от трубок, при повреждении одной трубки коллектор продолжает функционировать. Поврежденную трубку очень легко заменить.

Коллекторы поглощают прямое и рассеянное излучение, его количество и качество различно в зависимости от сезона и в течение дня. К примеру, в декабре максимальная интенсивность излучения - около 80 Вт/м, в апреле и в сентябре - 350 Вт/м, а в июне - 600 Вт/м. Доля прямого излучения в полном количестве излучения выше всего летом -  около 54%, ниже всего зимой - 30%.

Коллектор начинает преобразовывать энергию солнца в тепло после превышения порогового значения излучения. Значение это находится в зависимости от его конструкции.

•        в коллекторах с абсорбером без покрытия - около 210 Вт/м,

•        в коллекторах со стеклянным покрытием - 70-90 Вт/м,  в зависимости от количества стекол.

•        в коллекторах с селективным покрытием - до 50 Вт/м

•        вакуумные коллекторы - около 20 Вт/м

Сравнение солнечного излучения в конкретный период с пороговыми значениями работы коллекторов в данном месте, позволяет оценить - по крайней мере, теоретически - насколько эффективно коллектор будет функционировать в этот период.

Познакомиться с образцами и готовыми решениями (ГВС и отопление) на базе вакуумных и плоских коллекторов, а также купить солнечные коллекторы можно в нашем офисе...

 

Так же мы предлагаем:

- тепловые насосы «Воздух-вода»;

- солнечные панели, контроллеры, инверторы и АКБ для систем альтернативного электроснабжения;

светодиодное освещение для дома, коттеджа и офиса.

Подкатегории