Оборудование для солнечных батарей
Солнечные батареи, расположенные по всей южной стороне крыши на одном из домов в Италии
Для того, чтобы решить, какое оборудование для солнечных батарей нужно выбрать, вначале надо изучить, из чего состоят, как работают и какие виды солнечных модулей бывают.
Солнечные батареи – это преобразователи солнечной энергии. Солнце является альтернативным источником для выработки электричества. Для этих целей широко используют солнечные батареи. Благодаря физическому процессу фотоэлектронной эмиссии на поверхности фотоэлементов, из которых состоит солнечная батарея, при воздействии световой энергии лучей солнца получается новый вид энергии – электрическая.
Если выразиться по-другому, используется процесс преобразования световой энергии в электрическую, который называется не иначе, как фотоэлектрическим эффектом. Надо отметить, что для ныне выпускающихся солнечных батарей прямые солнечные лучи не нужны. Для них вполне достаточно дневного света. Облачная погода, пасмурный день или осадки им не помеха.
Солнечные фотоэлектрические модули состоят из нескольких солнечных фотоэлементов, которые функционируют по законам фотоэффекта и вырабатывают электроэнергию из солнечных лучей. Основными материалами для производства фотоэлементов и модулей служат полупроводники на основе кремния. Исходя из того, как атомы кремния размещены в кристалле, различают фотоэлементы разных структур: монокристаллические, поликристаллические и аморфные.
Модули, образованные из фотоэлементов на основе моно- и поликристаллической структуры кремния, имеют сравнительно большой КПД. Множество таких модулей, в свою очередь, образуют солнечную батарею.
Солнечный вентилятор для уменьшения температуры на чердаке
Солнечные батареи или фотоэлектрические комплекты, как выше отметили, типично состоят из кремниевых модулей и являются наиболее распространенными производителями электроэнергии. Эти источники энергии бесшумны и экологически безвредны. Они стабильны и долговечны. Весьма удобно их использовать для электроснабжения отдельных домов и коттеджей, сельских школ и амбулаторий, офисов и гостиниц, разных отдаленных постов и контрольных пунктов, рекламных щитов и электрических панорам.
Комплекты солнечных батарей, соединенные между собой разными комбинациями, образуют солнечные фотоэлектрические системы. Эти системы могут работать в двух основных режимах:
- Автономные фотоэлектрические станции. Они предназначены для энергосбережения отдельного жилого дома, коттеджа или офиса.
- Резервная энергосберегающая система. Эта система в случае аварии на сети передает всю энергию или ее часть в сеть для обеспечения бесперебойного питания важных объектов.
Схема подключения оборудования для солнечных батарей
- при таких циклических режимах используются накопители солнечной энергии – аккумуляторы . Для солнечных батарей аккумулятор нужен как воздух.
Аккумуляторные батареи для «хранения» солнечной энергии
Дневная зарядка аккумулятора от солнечной батареи позволяет по вечерам или ночью использовать их емкость для электропитания таких важных объектов, как компьютеры, средства связи, освещение, факс и другие. Для этих целей повсеместно используют инверторы и блоки бесперебойного питания;
инверторы представляют собой электронное устройство, которое преобразует низкое постоянное напряжение заряженных аккумуляторов в высокое переменное напряжение промышленной частоты. Переменное напряжение необходимо для питания стандартной аппаратуры, питающейся от стандартной сети 220 В, 50-60 Гц.
Настенный инвертор в работе
Инвертор состоит из двух основных частей – широтно-импульсного генератора высокой частоты и преобразователя напряжения (обычно это повышающий трансформатор). Резервная энергосберегающая система по своей сути является ББП более крупного масштаба;
блоки бесперебойного питания (ББП) используются для оборудования и устройств, для которых нежелательно неожиданное исчезновение питающего напряжения.
Блок бесперебойного питания
Те, которые пользуются компьютерами, хорошо знают, как важны ББП для эксплуатации их устройств. Эти блоки при потерях питания от сети подают звуковой сигнал и поддерживают напряжение питания на определенное время для принятия соответствующих мер со стороны пользователя;
контроллер заряда солнечной батареи – это устройство, которое немного напоминает по своему назначению реле-регуляторы старых отечественных автомобилей. Контроллер соединяется на отрезке электрической цепи, идущей от солнечной батареи к аккумуляторам и потребителям.
Небольшой контроллер заряда солнечной батареи
Пока аккумуляторная батарея не заряжена полностью, контроллер не соединяет потребителей. Когда аккумуляторная батарея заряжена и зарядный ток равен нулю, тогда потребители могут быть подключены. Кроме того, при аварийном разряде аккумулятора, контроллер снимает нагрузку. На практике контроллер работает совместно с датчиком освещения, который включает освещение только при наступлении сумерек.
Установка солнечных батарей
Солнечные модули, установленные под углом 45-50 градусов
Солнечные батареи устанавливаются в основном на крышах или балконах на южной стороне. Они монтируются под углом 45-50 градусов к плоскости горизонта. Под ними необходимо оставить свободное пространство для циркуляции воздуха и естественного охлаждения батарей.
Производством солнечных батарей на Западе занимаются самые известные компании – British Petroleum, Sunware, Siemens и другие. В России в основном этим занимаются частные компании и бывшие предприятия оборонного комплекса.
Солнечные электростанции, хотя и дороги, но благодаря своей долговечности и отсутствию дополнительных затрат быстро окупаются. По расчетам, стоимость отечественного оборудования для небольшого дома мощностью 160 Вт, в зависимости от использования видов электробытовых приборов, составляет от 3183 до 6930$. По мнению специалистов, отечественное оборудование лучше импортных аналогов по сроку службы и стоимости. Например, солнечная электростанция мощностью 3 кВт отечественного производства стоит примерно 17000$, а цена импортного оборудования около 25000$. В последние годы появилось разнообразное дешевое китайское оборудование. Специалисты предупреждают, что китайские панели произведены в большинстве своем из аморфного полупроводника, что делает их недолговечными.
Источник
Питаем от солнца: техника для дачи на солнечных батареях
Загородные дома и дачи предоставляют своим владельцам намного больше возможностей обустроить свой быт, чем обычная городская квартира. В первую очередь, потому что на участке намного больше места, чем на территории даже самого огромного жилья в многоквартирном здании. А еще – благодаря тому, что значительную часть времени люди проводят на улице, где можно оборудовать мангал или беседку и даже использовать технику, не требующую подключения к электросети.
Техника для освещения и украшения ландшафта
Светильник на солнечных батареях – отличный выбор для любого частного жилья. И хотя покупка таких источников света, скорее всего, обойдется дороже обычных фонарей, все это окупится не только за счет экономии электроэнергии, но и благодаря отсутствию проводов.
В списке светильников с солнечными батареями, подходящих для размещения на участке, можно встретить разные модели:
- Устанавливаемые на столбах фонари, предназначенные для освещения газонов и дорожек – такие как модель Oasis Light P9011-1003 –SP с поворотным модулем.
- Подвесные и настенные источники света типа Smart Home MFYH54B. Применяются обычно в качестве декоративного освещения.
- Компактные газонные модели, лампа у которых находится на небольшом расстоянии от земли (в основном светодиодные, как TDM ЕLECTRIC СС-298). Иногда даже не требуют специальной установки, а просто втыкаются в грунт.
- Встроенные источники света, с помощью которых могут освещаться дорожки, площадки и даже ступени. Одна из таких моделей – НайтЛайт-8, комплект из 4 «накладок» для садовой лестницы, позволяющих не споткнуться в темноте.
- Светильники-гирлянды. Техника, к которой относится и модель Uniel USL-S-122/PT5000 Milkyway, позволяет украсить деревья, кустарники, веранды или беседки.
Плавающий фонарь Bestway 58111 на солнечной батарее
Для украшения сада или приусадебного участка можно использовать декоративные светильники, изображающие сказочных персонажей, людей или животных. Также в продаже можно найти «солнечные» лампы, имитирующие камни. А при наличии бассейна или пруда их могут освещать плавающие фонари, такие как модель Bestway 58111.
Техника для пруда или бассейна
Если на участке есть искусственный водоем, можно задуматься об установке в саду небольшого фонтана на солнечных батареях. Модель J-PQ-TYN-1 со строенной лампой обеспечит струю воды до 75 см, в зависимости от интенсивности освещения. А для работы фонтан достаточно всего лишь положить на воду. Использовать его можно в бассейне, пруду или вольере для домашних животных. Еще один плюс – фонтан изготовлен из прочных полимеров, обеспечивающих высокую прочность и длительный срок службы.
Купить маленький фонтан на солнечной батарее можно на Aliexpress в среднем за 800 рублей
В списке предназначенных для бассейнов и прудов аксессуаров можно встретить также насосы на солнечных батареях или устройства для обогащения водоема кислородом. Такой прибор может пригодиться, если вы разводите декоративных рыб. Его можно использовать и в рыбопромысловом хозяйстве, и даже в крупном домашнем аквариуме, который стоит, например, на балконе или открытой лоджии. Моделей и производителей таких насосов много – большинство из них китайские. Время работы самых производительных вариантов – до 20-24 часов после одной «зарядки» на солнце.
Техника для сада
Если владельцы дачи или частного дома собираются часто пользоваться электрическим инструментом на улице – не обязательно покупать многометровые удлинители и разбрасывать их по всему участку. Можно обойтись вообще без подключения к сети, купив работающую на солнечных батареях электростанцию. Неплохие модели разной мощности выпускает компания EcoNRJ. В списке ее продукции есть решения на 300-1000 Вт, позволяющие зарядить телефон или запустить ноутбук, а также устройства на несколько киловатт для работы дрели, шуруповерта или насоса.
Солнечная электростанция, конечно, неплохое решение – но перетаскивать ее постоянно на новое место не всегда удобно. Поэтому, если есть такая возможность, стоит купить оборудование со своими работающими от солнца аккумуляторами.
Робот-газонокосилка Husqvarna Automower SolarHybrid
Одно из таких устройств – робот-газонокосилка Husqvarna Automower SolarHybrid. Правда, если ей не будет хватать солнечной энергии, она будет автоматически искать зарядную станцию. Среди других особенностей модели – встроенный GPS-модуль, контролирующий местоположение и перемещение косилки, модуль для отправки SMS в непредвиденных ситуациях и блокировка PIN-кодом в случае кражи.
Отсутствие электричества на даче или в доме – не повод для того чтобы купаться в холодной воде. Избежать простуды или просто обеспечить комфортные условия для купания поможет покупка душа с солнечной батареей. Выбор таких устройств такой же широкий, как светильников. Как правило, они выпускаются в виде сумок объемом 20-30 литров, которые можно брать с собой в дорогу – в продаже такие водонагреватели встречаются под названием «переносного душа» или «душа для кемпинга».
«Солнечный» водонагреватель обычно устанавливается на крыше летнего душа
Если вам необходимо обустроить стационарный душ, стоит отдать предпочтение целой системе, в которой солнечная батарея устанавливается на крышу душевой кабины и способна обеспечить нагрев больше 100 литров воды. Среди таких систем – нагреватель XFS-II-20-170 на 170 л.
Техника для летней кухни
Солнечная энергия подходит не только для освещения и работы садового оборудования. Ее можно применять и для готовки пищи. Более того, как бы это странно ни звучало, существует такой прибор, как гриль на солнечной энергии. Его выпускает компания GoSun, по утверждению которой устройство пригодится и на даче, и в походе. Судя по размерам устройства, представляющего собой колбу диаметром 7 см и длиной 61 см, в это можно легко поверить. Внутренний объем пространства для мяса и других продуктов – 1,2 литра. Максимальная температура нагрева, которую гриль позволяет достичь всего за 20 минут – 288 градусов.
Гриль на солнечной батарее можно заказать с доставкой примерно за 7000 рублей
Тот же производитель разработал не только гриль, но и холодильник, для работы которого не нужен ни лед, ни специальные охлаждающие элементы. Модель GoSun Chill работает на солнечной энергии, потребляя около 144 Вт. А батарея располагается здесь отдельно – поэтому покупатель может выбрать несколько вариантов источников. В том числе, гибкий модуль или специальный стол.
В обычных условиях холодильник легко подключается к электросети и даже к автомобильному прикуривателю. После использования на даче аппарат может пригодиться и в городской квартире для хранения небольшого количества продуктов (объем холодильника – 40 литров). Одного полного заряда достаточно на 5-14 часов работы, минимальная температура при этом – минус 20ᵒC.
Холодильник на солнечных батареях стоит почти как классическая модель для большой кухни – около 40 000 рублей
Среди продукции GoSun есть еще одно не требующее подключения к электросети устройство – раскладной стол со встроенной солнечной батареей. С его помощью можно заряжать другую технику, начиная от телефона или ноутбука и заканчивая холодильником того же бренда. Лучше всего устройство подойдет для пикника, но пригодится и для дачи, и для загородного дома.
Безопасность и контроль микроклимата
Чтобы следить за безопасностью загородного участка, стоит установить систему наружного видеонаблюдения. Мы уже писали о таких устройствах, но они могут питаться не только от сети, но и благодаря солнечной энергии – это также удобно в том случае, если камеры установлены достаточно далеко от дома и розетки.
От солнца может работать IP-камера Link Solar Y9-S, которая записывает информацию на карту памяти или передает ее в облако по Wi-Fi. Гаджет снимает с разрешением Full HD и обладает углом обзора 100 градусов. Расстояние, на котором работает инфракрасный датчик при ночной съемке, составляет 10 метров.
Солнечная панель расположена на «спинке» камеры
Дополнить систему охраны можно датчиком движения, который срабатывает на движущиеся объекты весом от 25 кг (чтобы не тратить энергию на уведомления о мелких собаках и кошках). Одно из таких устройств – Dinsafer DOP01B, способный обнаружить движение на расстоянии до 35 м и передать сигнал пульту управления охранной сигнализацией на 100-200 м. Покупка такого гаджета вряд ли будет оправданной для установки на маленькой даче, но на большом участке такое решение позволит обойтись без постоянной замены аккумуляторов или подключения прибора к электросети.
Защитив участок от посторонних, можно приобрести защиту и от вредителей. Например, от мышей и кротов, которые подкапывают и едят корнеплоды. Устройство марки Solar позволит отпугивать грызунов, способных серьезно уменьшить объемы собранного урожая. Отпугиватели напоминают на вид газонные фонари на солнечной батарее и действуют на расстоянии до 15-20 метров.
Отпугиватель кротов выглядит как небольшой гриб с солнечной панелью на шляпке
Еще один интересный прибор, который может работать с помощью солнечной энергии – это домашняя метеостанция. Такие устройства, как правило, можно устанавливать на улице – они защищены от воды и выдерживают перепады температур.
Метеостанция на солнечной батарее
Например, модель Z-Wave POPP-POPE005206 способна с достаточно высокой точностью предсказывать изменения микроклимата – влажности, скорости ветра, температуры. Для работы станция использует солнечные батареи, а для экономии энергии периодически отключается.
Источник