Obyvatelia Ruska čoraz viac vybavujú svoje domy a byty autonómnymi systémami zásobovania energiou alebo vodou. Vzhľadom na tempo rastu účtov za energie to nie je prekvapujúce. Ak napríklad nie je možné ušetriť na elektrine bez inštalácie ďalšieho zariadenia, dobrým riešením by bolo zaobstarať si výkonnú solárnu batériu s panelmi na napájanie celého domu alebo lacnejšiu, ktorá dokáže napájať časť bytu. Samozrejme, bez počiatočných investícií sa nezaobídete, no tie sa rýchlo vrátia. Dnes sa bude diskutovať o tomto druhu autonomizácie.
Solárna batéria – čo to je?
Aby som bol presný v definíciách, takáto batéria je sama o sebe zbytočná pre autonómiu v domácnosti. Na fungovanie systému je potrebný ďalší hardvér. Na premenu ultrafialového žiarenia na elektrickú energiu potrebujete sadu solárnych panelov, ktorá sa najčastejšie montuje na strechudoma alebo vonku na slnečnej strane balkóna bytu.
Sila samotnej batérie je veľmi dôležitá – určuje množstvo zariadení, ktoré bude takýmto zariadením napájané. Veľa však závisí od toho, koľko slnečných dní v roku v konkrétnom regióne. Všetka energia prijatá počas dňa prvkami pre solárnu batériu (panely) sa akumuluje v batérii a spotrebuje sa počas hodín tmy.
Z čoho pozostáva solárna batéria
Takýto systém pozostáva zo 4 hlavných prvkov:
- Panely, ktoré prijímajú ultrafialové lúče a prenášajú ich do konvertora.
- Invertor schopný generovať striedavý prúd z jednosmerného prúdu.
- Batérie, ktoré uchovávajú energiu z panelov.
- Senzor, ktorý riadi nabíjanie. Zabraňuje batérii prijímať prebytočnú energiu a zvyšuje účinnosť celého systému.
Náklady na solárne panely pre domácnosť sa môžu výrazne líšiť v závislosti od ich výkonu a kapacity (súprava 1 60 W batérie, batérie, ovládača a meniča bude stáť od 27 000 rubľov bez inštalácie, zatiaľ čo sada 4 ks batérie pri 230 W – viac ako 300 000).
Výhody a nevýhody takýchto inštalácií
Ak porovnáme počet pozitívnych a negatívnych vlastností solárnych panelov (na výkone tu nezáleží), tak plusov je oveľa viac ako mínusov. Hlavné výhody možno nazvať:
- netrebaplatba za elektrinu, ktorá výrazne šetrí rodinný rozpočet;
- durability;
- Údržba sa nevyžaduje počas celej doby prevádzky;
- hluk, ktorý vzniká napríklad pri prevádzke konvenčného generátora chýba;
- dostatočný koeficient výkonu (COP);
- generácia energie je šetrná k životnému prostrediu – žiadne emisie do atmosféry.
Negatívom používania takýchto systémov je pomerne vysoká cena solárnych panelov. Rovnako ako vystavenie poveternostným vplyvom a potreba skúseností s inštaláciou a elektroinštaláciou.
Cena solárnych panelov a jej závislosť od účinnosti
Hneď treba poznamenať, že od takýchto systémov by sa nemala očakávať príliš vysoká účinnosť. V priemere je to 9-19%. Najlacnejší typ (od 70 rubľov na 1 W) výroby energie možno nazvať panely vyrobené z teluridu kadmia - ich účinnosť je 11%.
O niečo drahšie (od 200 rubľov za 1 W) budú stáť filmové produkty, ktorých koeficient je asi 9%. Ich inštalácia je však najjednoduchšia.
Najdrahšie sú monokryštalické kremíkové panely (1 sada od 20 000 rubľov). Ich inštalácia je náročnejšia, ale majú účinnosť až 19 %.
Kritériá na výber vybavenia podľa kapacity
V závislosti od toho, aké zariadenie bude použité na napájanie panelov, sa vyberajú aj ich parametre. Preto by ste pred výpočtom výkonu solárnych panelov pre dom mali prepísať charakteristikydomáce a osvetľovacie zariadenia na samostatnom liste. Potom sa spočítajú všetky ukazovatele výkonu a k výslednej hodnote sa pripočíta 30 %. Deje sa tak preto, aby bolo naďalej možné pripojiť nové zariadenia, ktorých je v bytoch každým rokom čoraz viac.
Pri výbere je potrebné pamätať na to, že batérie s nízkou spotrebou energie sa používajú iba na osvetlenie domu a nabíjanie niekoľkých zariadení. Stredná trieda už dokáže zabezpečiť elektrinu všetkým domácim spotrebičom. Ale vysokovýkonné solárne panely umožňujú dodatočne pripojiť vykurovanie. Ak sú takéto batérie nainštalované a počet panelov je správne zvolený, zabezpečí to úplnú autonómiu a nezávislosť od centralizovaného napájania.
Ako skontrolovať výkon solárneho poľa (panelu)
Pomerne často sa spotrebitelia sťažujú na nesúlad medzi deklarovanými parametrami zariadení a skutočnými. To platí najmä pre fotobunky zakúpené na čínskych internetových zdrojoch. Aby ste sa uistili, že technické údaje sú správne, môžete použiť niekoľko metód. Samozrejme, najpresnejšie, no zároveň drahé, je odovzdať panel do špecializovaného laboratória. Ale v Rusku sú ľudia zvyknutí riešiť všetky problémy sami. Okrem toho tu nie sú potrebné žiadne dodatočné náklady, čo znamená, že stojí za zváženie iných možností.
Zložitejší spôsob, ako sa presvedčiť
Na jeho výrobu bude potrebný špeciálny ovládač MRTT. Výbava nie je lacná, ale tietí, ktorí sa stretli s podobným problémom vedia, že chyba merania pri jeho používaní je len 5 %. Po ruke treba mať aj mierne vybitú batériu. Všetky merania sa vykonávajú za slnečného počasia pri teplote minimálne +18 °C. Postup je nasledovný:
- panel inštalovaný pod uhlom 45˚ voči slnečnému žiareniu;
- ovládač je pripojený k batérii a potom je k nemu pripojená fotobunka;
- prijaté na displeji parametre (napätie a prúd) musia byť zaznamenané;
- ukazovatele sa násobia.
Výsledkom bude skutočný výkon, ktorý panel dokáže generovať.
Za zmienku stojí, že údaje z ovládača MRTT budú správne iba vtedy, ak je prúd panela vyšší ako kapacita batérie. V opačnom prípade by sa údaje o konečnom výkone mali vynásobiť 0,95.
Najjednoduchšia možnosť testu napájania
Nevyžaduje použitie drahého vybavenia. Stačí obyčajný multimeter. Pred kontrolou výkonu solárnej batérie je potrebné ju umiestniť podobne ako v predchádzajúcej možnosti a potom nastaviť prepínač testera na maximálny dopredný prúd. Po zaznamenaní týchto hodnôt je potrebné prepnúť multimeter na 10A a znova zaznamenať údaje. Malo by byť zrejmé, že konečný výsledok bude mať chybu asi 10%. V poslednej fáze vynásobíme súčin zaznamenaných ukazovateľov faktorom 0,78.
Umiestnenie a prepínanie solárnych panelov
Mnohí veria, že ak kapacita batériedostačujúce, centralizované napájanie sa dá úplne vypnúť, ale nie je to tak. Takéto poskytovanie elektriny závisí od poveternostných podmienok, ktoré si človek nevie regulovať. Ak je totiž v zime zamračené a zasnežené počasie, ktoré sa v regióne zdrží 2-3 týždne, tak bez ohľadu na výkon solárnej batérie alebo jej kapacitu jedného dňa zostane domov bez elektriny. Preto musí byť systém správne nainštalovaný. To umožní (v prípade nedostatku slnečného svetla) bez problémov prejsť na centralizované napájanie.
Menič vykonáva hlavné spínacie práce. K nemu sú pripojené vodiče centralizovaného napájania a solárnej batérie. Pomocou špeciálnych mikrokontrolérov bude takéto zariadenie samostatne prepínať zdroj, ak je batéria vybitá a naopak. Majiteľ a jeho vybavenie sú tak úplne chránené pred prepätiami alebo pádmi.
Aj keď je v regióne, kde sú nainštalované solárne panely, vždy viac slnečných dní a počasie prakticky neprináša prekvapenia, nezabúdajte na možnosť zlyhania zariadenia. Nikto nie je v bezpečí pred poruchou a len málokto chce zostať v zime bez svetla a tepla.
Možnosti prepínania batérií v závislosti od typu panelov
Tu môžete nakresliť analógiu s LED pásikmi, ktoré môžu fungovať pri rôznych napätiach. Najčastejšie je to 12, 24 alebo 36 V. Jediný rozdiel je v tom, že solárne panely dokážu vyrobiť 12, 24 alebo 48 V. Pretomožnosť pripojenia batérie bude závisieť:
- pri 12 V je to jednoduché - paralelne sa zapína viac ako jedna batéria, čo zvyšuje ich kapacitu;
- 24V - 2 batérie zapojené do série. Je možná inštalácia štyroch, šiestich atď. Množstvo musí byť násobkom dvoch (pár);
- 48V - 4 (8, 12…) batérie v sérii, 4ks
Mnoho ľudí uprednostňuje druhú možnosť, no nepodceňujte napätie 48 V – už teraz sa považuje za nebezpečné pre ľudský život a zdravie. Z tohto dôvodu odborníci neodporúčajú inštaláciu takýchto systémov bez náležitých skúseností a znalostí o elektrickej bezpečnosti.
Niekoľko tipov na umiestnenie batérií a panelov
Pri inštalácii takéhoto zariadenia sa nesnažte pokryť celú plochu strechy. Umiestnenie panelov na slnečnú stranu je celkom opodstatnené, ale tam, kde lúče padajú len zriedka, sú fotobunky úplne zbytočné. Samotné batérie musia byť chránené pred vlhkosťou. Škodí im aj priame slnečné svetlo. Pozornosť by sa mala venovať aj bezpečnosti detí, ak nejaké sú, v domácnosti. Napriek tomu, že napätie 12 V je pre dospelého človeka prakticky neškodné, takýto výboj môže spôsobiť vážne poškodenie zdravia bábätka, dokonca smrť, nehovoriac o 24 a 48 V.
Najlepšie umiestnenie batérie je podkrovie. Ak ho plánujete umiestniť na balkón, môžete batérie inštalovať len ťažko pozdĺž stien. Čo sa týka všeobecnej inštalácie, pomerne podrobné informácie sú uvedené v nasledujúcom videu.
Zhrnutie
Znížiť účty za energie je snom takmer každého obyvateľa našej krajiny. Ak je všetko vypočítané správne, potom inštalácia solárnych panelov s dostatočným výkonom na zabezpečenie elektriny pre všetky potrebné zariadenia a spotrebiče bude prvým a najzákladnejším krokom k úplnej autonómii domu a nezávislosti od centralizovaného napájania.
V budúcnosti po vyvŕtaní studne na dvore bude môcť majiteľ takmer úplne opustiť služby inžinierskych sietí. Jediné, čo rozhoduje o autonomizácii domu, sú finančné možnosti. Koniec koncov, spočiatku budete potrebovať pomerne slušnú sumu, ktorá sa vyplatí až po 2-3 rokoch. Môžeme teda s plnou istotou povedať, že solárne panely sú dlhodobá investícia, ktorá časom prinesie pomerne významné dividendy.
