Солнце на кухне – практический пример

Предлагаем вашему вниманию практический пример реализации системы электропитания с использованием солнечных батарей, присланный одним из читателей блога "Солнечная энергетика". При проведении ремонта на кухни было принято решение выполнить освещение на базе энергии солнца. Преследовалось несколько целей: - экономия электроэнергии (раньше на этом месте работали 2 шт 100 Вт лампочки); - резервный источник освещения; - резервный источник электропитания газового котла; - наработка опыта в проектировании, монтаже и наладке установок на базе солнечной энергетики.Расчёт системы: Определяем мощность потребителей. Принимаем, что наша система будет освещать помещение кухни в течение 10 часов в сутки. В это время будут работать:2 метра светодиодной ленты по 5 Вт, т.е. 2 * 5 Вт = 10 Вт. Таким образом, светодиодные ленты потребят в сутки 10 Вт * 10 часов =100 Вт. 3 светодиодные лампочки по 3 Вт, т.е. 3 * 3 Вт = 9 Вт. Светодиодные лампы потребят в сутки 9 Вт * 10 часов = 90 Вт. Суммарная мощность потребления в сутки составит 100 Вт + 90 Вт = 190 Вт. Далее определяем мощность поля солнечных панелей в июне 190 / 5 * 1,4=53,2 Вт и мощность поля солнечных панелей в декабре: 190 / 1,8 * 1,4 = 147,7 Вт: 5 - коэффициент солнечной инсоляции для июня в Днепропетровской области 1,8 - коэффициент солнечной инсоляции для декабря в Днепропетровской области 1,4 – коэффициент учитывающий нагрев панелей и КПД зарядного устройства и аккумулятора. Таким образом, мы определили, что для работы системы летом необходимо солнечная панель мощностью 53,2 Вт, а для работы зимой необходима солнечная панель мощностью 147,7 Вт. Подберём контролер заряда для оптимизации работы аккумулятора. Солнечная панель мощность 150 Вт при идеальных условиях работы выдает рабочий ток 8,58 Ампера соответственно контролер заряда с рабочим током 10 ампер нам подходит. Следующий этап - это расчёт ёмкости аккумулятора. За период работы система потребит в сутки 190 Вт или 190 Вт./12 В.=15,8 А*час. По условиям эксплуатации свинцово-кислотную батарею нельзя разряжать больше чем на 50%. Определяем ёмкость аккумуляторной батареи: 15,8 * 2=31,6 А*час. Подобран аккумулятор ёмкостью 50 А*час, который остался от автомобиля.Определимся с оборудованием и стоимостью: Солнечная батарея мощностью 150 Вт - 2400 грн. Контролер заряда с рабочим током 10 ампер - 240 грн. Аккумуляторная батарея 50 А*час – бесплатно Светодиодная лента 2 метра - 60 грн. Светодиодные лампы 3 шт.¬ - 135 грн. Итого: 2835 грн.Основные преимущества рассматриваемой системы: - нет необходимости сразу покупать 150 Вт. солнечную батарею. Наращивать мощность можно поэтапно, соединяя параллельно батареи разной мощности с одинаковым рабочим напряжением. На данном этапе в системе работают 3 пластинки 10 Вт, 20 Вт, 40 Вт с суммарным рабочим током 4 Ампера. - с каждым годом солнечные батареи дешевеют: 2010 – $3,9 за ватт; 2011 – $2,8 за ватт; 2012 – $1,95 за ватт; при условии крупного опта можно купить даже по $1,5 за ватт (примечание от редакции блога – при действительно крупном опте цена на солнечные батареи уже ниже $1 за ватт с доставкой и включая НДС); - в летнее время, когда вырабатывается излишек электроэнергии его можно расходовать на питание потребителей 220 В. Для этого необходимо добавить в систему инвертор. Или установив дополнительные светодиодные лампы в другие комнаты дома существенно снизить затраты на оплату счетов за электроэнергию. - в зимнее время при обрыве линий электропередач, при помощи инвертора можно подать напряжение для работы газового котла.Недостатки рассматриваемой системы: Выработка электроэнергии существенно снижается в пасмурные дни. Для обеспечения освещенности кухни дополнительно установлено две газоразрядные энергосберегающие лампы по 15 Вт. Вывод: Не обойдёмся мы без солнечной энергии, она уже существует сегодня и в будущем займёт место важного источника энергии в домашнем хозяйстве. А.В. Биленко, инженер МНПК «ВЕСТА»