Солнечный комплект

Солнечный комплект – это определенный набор технических устройств, служащих для преобразования энергии солнца в электрическую энергию. По своей сути – это персональная солнечная электростанция, обеспечивающая потребителя электрической энергией, вне зависимости от места расположения и наличия традиционных, стационарных поставщиков электричества.

Что входит в комплект

Солнечный комплект, или, другими словами, солнечная электростанция состоит из нескольких элементов, у каждого из которых есть свое предназначение и технические характеристики. Схематично комплект, для получения электрической энергии, выглядит следующим образом:

В состав комплекта входят:

1. Солнечный модуль (солнечная панель);
2. Контроллер;
3. Аккумуляторная батарея;
4. Инвертор;
5. Соединительные провода;
6. Элементы защиты и коммутации.

Каждое из устройств, выполняет свои функции, это:

• Солнечная модуль – является приемником и преобразователем солнечных лучей в электрическую энергию. По конструкции, представляет из себя несколько фотоячеек, соединенных определенным образом и помещенных в единый корпус.

Схематично, солнечная панель выглядит таким образом:

В зависимости от структуры, из которой они изготавливаются, фотоячейки бывают:

1. На основе монокристаллов кремния;
2. На основе поликристаллов кремния;
3. На основе тонких пленок (аморфного кремния и иных материалов);
4. На основе двух- и трехслойных структур полупроводников (галлия/индия/селена, теллурида кадмия, арсенида галлия и т.д).

Солнечные панели производят различные отечественные и зарубежные производители. В настоящее время, большую часть производимых фотоэлементов производят в Китае. Пользуются спросом панели, производимые в Японии, Южной Корее, Канаде, Германии и США.
Из отечественных производителей, наиболее известны и пользуются популярностью – это панели предприятий «Хевел» и «Солнечный ветер».

• Контроллер – это электронное устройство, отвечающее за заряд аккумуляторной батареи.Контроллер выполняет две задачи, это: контроль за уровнем заряда и регулирование процесса заряда аккумулятора.

Функции, возложенные на устройство, определяются следующим образом:

1. обеспечение многостадийного заряда аккумулятора;
2. автоотключение при полном заряде накопителя;
3. автоотключение нагрузок при минимальном заряде;
4. повторное подключение нагрузок при восстановлении заряда;
5. автоматическое подключение солнечных модулей для заряда накопителя.

Контроллеры бывают 3-х видов, это: On/Off – контроллеры, ШИМ (PWM) контроллеры и MPPT контроллеры.

1. On/Off — самые простые и дешевые устройства. При достижении предельного напряжения на накопителе энергии, прерывают режим его работы.
2. ШИМ-контроллеры (PWM) обеспечивают простейший режим заряда, обладают низким КПД, настройки отсутствуют. Единственное достоинство – низкая стоимость.
3. MPPT-контроллеры стоят дороже, но имеют ряд преимуществ.

Преимущества MPPT-контроллеров:

1. Более высокий КПД;
2. Наличие интеллектуального управления режимами заряда АКБ;
3. Возможность настроек параметров работы;
4. Отсутствует привязка к входному напряжению от фотоэлементов.

Мощность устройства и рабочее напряжение, должны соответствовать мощности солнечных панелей и характеристикам аккумулятора.

• Аккумуляторная батарея – является накопителем энергии, полученной путем преобразования в фотоэлементах солнечной панели.

Для солнечных комплектов используют три типа аккумуляторов (АКБ), это:

1. Свинцово-кислотные;
2. GEL – гелевые аккумуляторы;
3. AGM – аккумуляторы.

• Инвертор – электронное устройство, служащее для преобразования постоянного тока в переменный.
  Мощность устройства должна соответствовать мощности подключаемых потребителей (нагрузки), пусковых токов и напряжения АКБ.
• Соединительные провода.
  Для соединения элементов комплекта необходимы соединительные провода. Для этих целей используются многопроволочные медные провода различных марок, в зависимости от условий и способов прокладки. Сечение проводов подбирается таким образом, чтобы минимизировать потери. Минимально допустимое сечение – это 4,0 мм2.
• Элементы защиты и коммутации.
  Для коммутации элементов комплекта, а также для защиты проложенных сетей, используются автоматические выключатели различных марок. Также для защиты элементов сетей, могут использоваться предохранители.

Для дачи

Солнечный комплект для дачи имеет стандартную комплектацию, о которой было написано выше, это: солнечная панель, контроллер заряда, аккумуляторная батарея, инвертор и соединительные провода.

При выборе комплекта необходимо определиться, какой из вариантов комплектации следует приобрести.

Всего бывает три варианта, это:

• Комплектация «Эконом».

В данной комплектации, предполагается, что солнечная электростанция будет использоваться для подключения минимума потребителей, это может быть: зарядка аккумуляторов различных устройств и инструментов, освещения в темное время суток небольшого пространства, с использованием источников света малой мощности (светодиоды). При минимальной нагрузке, мощность подключаемых устройств, составит 150 – 250 Вт.

Для обеспечения такого количества потребителей, достаточно комплекта, состоящего из:

1. Одной солнечной панели;
2. Один аккумулятор на напряжение 12,0 В, емкостью 100 А*часов;
3. PWM контроллер;
4. Инвертор, мощностью 300 – 500 Вт.

• Комплектация «Стандарт».

Данная комплектация предполагает, что комплект солнечной станции будет обеспечивать потребителей электрической энергией в большем объеме, чем комплект «Эконом», но тем не менее, все равно предполагается, что использоваться установка будут ограниченное время, только в моменты посещения дачи хозяевами комплекта.
Считается, что потребителями энергии, при такой комплектации, кроме учтенных в комплектации «Эконом», будут также телевизор, холодильник, прочая бытовая и садовая техника. Мощность всех потребителей составит 500 – 600 Вт.

Для нормальной работы данного комплекта потребуется:

1. Несколько солнечных панелей (количество зависит от технических характеристик);
2. Два аккумулятора на напряжение 12,0 В и емкостью по 200А*часов каждый;
3. MPPT контроллер на напряжение 24 В;
4. Инвертор, мощностью от 1,0 до 2,0 кВт.

• Комплектация «Максимум».

В этой комплектации предполагается, что нагрузка будет более значительная, чем в комплектации «Стандарт», но тем не менее т.к. это дача, то не рассматривается использование мощных устройств, таких как: бойлер, микроволновая печь или утюг. Предполагается, что установленная мощность нагрузок, не будет превышать 3,0 кВт.

В данный комплект будет входить:

1. Несколько солнечных панелей (количество зависит от технических характеристик);
2. Аккумулятор или несколько аккумуляторов (в зависимости от технических характеристик), емкостью 400 А*часов;
3. MPPT контроллер на напряжение 48 В;
4. Инвертор, мощностью от 5,0 до 10,0 кВт.

Критериями выбора комплекта солнечной электростанции являются:

1. Мощность установки – должна соответствовать мощности подключаемых потребителей с учетом коэффициента запаса;
2. Максимальная производительность электрической энергии в час;
3. Диапазон рабочих температур – возможность работать в круглогодичном цикле;
4. Технические характеристики электронных устройств, АКБ и солнечных панелей, должны соответствовать предъявляемым требованиям;
5. Стоимость комплекта.

В зависимости от производителя комплектующих, мощности комплекта и его комплектации, стоимость «комплекта для дачи» может быть различна.

Стоимость продукции, выпускаемой российской компанией «IKAR FIRM», в этом сегменте товаров, выражаться как:

1. Комплект Дача «Свет-15W-M», мощность 15,0 Вт — стоит от 4500,00 рублей;
2. Комплект Дача «Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P», мощностью 1,5 кВт – стоит от 40000,00 рублей;
3. Комплект «TV на даче», мощностью 0,6 кВт – стоит от 30000,00 рублей.

Для дома

Критерии выбора и комплектация комплекта для дома, ничем не отличаются от критериев и комплектации комплекта для дачи. Разница заключается в технических характеристиках используемых устройств, а соответственно и цене комплекта.

Для сравнения рассмотрим продукцию, которую также выпускает отечественные компании, это:

• Комплект солнечная электростанция мощностью 1,88 кВт — стоит от 315000,00 рублей.
• Комплект «Люкс» — стоит от 410 000,00 рублей;
• Комплект «Дом», мощностью 7.5 кВт — стоит от 290 000 рублей.

Для зеленого тарифа 30 кВт

Зеленый тариф – это закон, позволяющий любому гражданину установить на своей территории персональную электростанцию, мощностью до 30,0 кВт, и продавать произведенную электрическую энергию сторонним потребителям.

Критерии выбора оборудования и составных элементов солнечного комплекта для строительства электростанции мощностью 30,0 кВт, аналогичны выше приведенным.
В связи с большим количеством элементов комплекта (солнечных панелей, аккумуляторов, средств защиты и т. д.), возрастает потребность в большем количестве соединительных проводов (кабелей), конструкций крепления оборудования и элементов защиты. Также, отдельно должен быть решен вопрос с местами установки панелей, это могут быть элементы существующих строений, или потребуется отвод дополнительных земельных участков.

Так российская компании ЭнерджиВинд, имеющая собственное производство в Смоленской области и офисы в г. Москва (центральный) и г. Санкт – Петербург, производит солнечные электростанции «EnergyWind», мощностью 30,0 кВт (145,21 кВт/сутки — 4000 кВт/месяц).
Стоимостью комплекта — от 5800000,00 рублей.

В поставляемый комплект электростанции входят:

1. Солнечные панели ENERGYWIND, мощностью 300,0 Вт — 100 шт;
2. Контроллер ECO Энергия MPPT Pro 250/60 — 10 шт.;
3. Аккумулятор GEL Challenger G12-200H — 72 шт.;
4. Инвертор МАП-Pro 18кВт (48В) — 1 шт.

Основные правила установки

При установке солнечных панелей необходимо следовать нескольким правилам, это:

• Установку необходимо выполнять с южной стороны строений или конструкций, по возможности на открытых, без присутствия тени, пространствах;
• Угол наклона панели, по отношению к горизонтальной плоскости, должен соответствовать географической широте места, где выполняется монтаж оборудования;

При монтаже используют три вида крепежа, это:

1. Стационарный – когда панели жестко закрепляются на подготовленных конструкциях;
2. Частично подвижный – когда смонтированные панели могут менять угол наклона в вертикальной плоскости;
3. Подвижный – когда конструкция позволяет менять угол наклона в вертикальной плоскости и перемещаться в горизонтальной плоскости.

Комплекты для туристов

В настоящее время, жители мегаполисов, отправляясь в путешествие даже не на продолжительное время, хотят хоть малую часть комфорта взять с собой, а наличие электричества, это то, без чего невозможно комфортное обитание городского жителя.

Для туристов, производители солнечных комплектов, выпускают специальные серии оборудования, которые обладая небольшим весом, могут в походных условиях подзарядить средства связи и телекоммуникаций, осветить палатку или иное укрытие в темное время суток.

Так компания производит походные электростанции «Комфорт», при помощи которой можно пользоваться ноутбуком, небольшим телевизором и заряжать мобильные устройства. Доступны выходные напряжения — 12 В постоянного и 220 В переменного тока. Максимальная мощность подключаемых приборов — 150 ватт.
Стоимость походной электростанции «Комфорт» — от 22000,00 рублей.

Плюсы и минусы

К плюсам использования солнечных комплектов относятся:

• Энергия солнца – это не неиссякаемая, по крайней мере в обозримом будущем, энергия, которая доступна всем обитателям нашей планеты;
• Использование солнечных комплектов – это экологически безопасный процесс получения электрической энергии;
• Продолжительные сроки эксплуатации устройств;
• Возможность создать независимую от поставщиков электрической энергии, собственную систему электроснабжения;
• Возможность модернизации и наращивания мощностей установки;

К минусам использования, можно отнести следующие:

• Высокая стоимость комплекта;
• Низкий КПД;
• Зависимость от погодных и климатических условий;
• При увеличении мощности, требуются значительные площади для монтажа солнечных панелей.

Где приобрести?

Солнечные комплекты лучше всего приобретать у представителей компаний производителей оборудования, потому как это частично гарантирует качество приобретаемого товара, а также позволяет осуществить возврат, замену или гарантийный ремонт, в случае их необходимости.

Неплохой альтернативой представительствам компаний, будет вариант приобретения в специализированных организациях, занимающихся продажей подобных устройств. В таких организациях можно получить, при необходимости, и квалифицированные консультации, и выполнить вышеназванные операции (возврат, замену, гарантийный ремонт), как и в представительствах компаний производителей.

Менее надежный вариант, это воспользоваться услугами интернет-магазинов по продаже интересующей потребителя техники.
Во всех случаях, как при приобретении в представительствах, специализированных организациях и на интернет-пространстве, необходимо ознакомиться с отзывами об этих компаниях, это позволит избежать лишних финансовых и моральных трат.