Солнечная батарея на даче

Надоело мне сидеть вечерами без света на нашей даче.
Электричество, оно конечно идет по границе участка, но его еще проводить надо, а в этом году я этим точно заниматься не буду, а свет в бытовке и туалете не помешает. К тому же хочется попробовать что-то супер-современное, например, установить солнечную батарею. Денег планировалось потратить немного, зато вживую изучить плюсы и минусы использования солнечной энергии.

Расчет мощности аккумулятора

Прежде всего необходимо оценить, сколько энергии вам потребуется. Сделать это очень просто: складываете мощности всех потребителей, умноженные на предполагаемое время их использования.
Например, две 10-ваттные лампочки за 3 часа (от заката и до отхода ко сну) потребляют 60 Вт*ч электроэнергии. Делим на напряжение (12 В), получаем требуемую ёмкость аккумулятора в 5 А*ч.
И тут нас подстерегает первая засада. Аккумулятор нельзя разряжать на 100%!!! И чем глубже разряд - тем меньше циклов заряда-разряда он выдержит.
Вот график от производителя АКБ FIAMM зависимости количества рабочих циклов от глубины разряда:

Зависимость количества рабочих циклов АКБ от глубины разряда

Если мы разряжаем АКБ на 100%, то уже через 200 циклов она выйдет из строя, а если всего на 30%, то таких циклов будет 1200 - в 6 раз больше!
ВЫВОД: АКБ надо покупать с 3х-кратным запасом ёмкости (что по стоимости дороже в 2.5-3 раза)
Т.е. в нашем случае потребуется АКБ ёмкостью 15 А*ч, и при ежедневных циклах заряда-разряда её придется менять лет через 5 (а при 100% разряде она не прожила бы и года).

Расчет солнечной батареи

Тут всё проще. Берем рассчитанное ранее количество требуемой энергии (60 Вт*ч) и делим на количество солнечных часов в день. Ориентироваться надо на самый короткий световой день, когда система будет использоваться. Если круглый год, то для Москвы это 7 часов - в день зимнего солнцестояния 22 декабря. В результате получим минимальную мощность солнечной батареи (8,6 Вт).
На самом деле, здесь тоже надо внести запас по мощности (например, взять батарею 12 Вт) - на случай неблагоприяных погодных условий, когда батарея не сможет работать в полную силу.

Альбом: Дача

Контроллер заряда

Как только вы определились с мощностью солнечной батареи - можно подобрать к ней контроллер.
Делите мощность батареи (12 Вт) на её напряжение (12 В) и получаете ток (1А). Контроллер должен уметь принимать такой ток на вход.

Альбом: Дача

Провода

Еще одна засада. Если не использовать инвертор, преобразующий напряжение из 12В в 220В, то электрическая проводка получается низковольтной и безопасной, но высокоамперной. Что это значит? Там, где при напряжении 220В протекало 0.5 А тока (мощность потребителя 110Вт), здесь будет протекать уже 10 А (при 12 В). Медный проводник выдерживает 6-10 ампер на квадратный миллиметр, т.е. провод надо брать потолще, с расчетом на протекающий ток. Хотя в моём случае (1 А) это не очень актуально.

Лампы

После безуспешных попыток купить маломощную лампу на 12 В, мой взгляд упал на светодиодную ленту.
Это практически идеальное решение для данного случая! Не перегорает, места не занимает, приклеивается в любом месте, мощность выбирается отрезанием куска нужной длины. Лента продаётся в бобинах по 5 метров, режется с шагом в 6-10 см (по специальным отметкам). Далее надо к специальным площадкам на ленте подпаять провода, и вуаля! - светильник готов!

Альбом: Дача

Резюме

Что удивило: индикатор заряда на контроллере показывал, что ток с солнечной батареи идет практически до заката, пока солнце полностью не скрывалось за горизонтом. Надо бы амперметр поставить, посмотреть, идет ли там что-то на самом деле.

Комплект из солнечной батареи, контроллера, АКБ и ленты обошелся мне в 2500 рублей.
Если делать полноценное электроснабжение дома на солнечных батареях, то расходы будут немаленькие - порядка 200 тыс.руб., причем больше половины стоимости составят аккумуляторы, которые к тому же придется менять каждые 5 лет. Подключение к городской сети обойдется гораздо дешевле.
Но если поблизости нет электросети или осветить надо небольшой сарайчик, то солнечная батарея вполне подойдёт.
Еще вариант использования - в качестве резервного источника питания для критических приборов (например, насосов и котла системы отопления). В этом случае можно использовать блок бесперебойного питания с двойным преобразованием, батарея которого в штатном случае заряжается от сети, а в случае отключения внешнего питания подзаряжается от солнечной батареи.
Comments