Электричество от солнца. Типы солнечных электростанций

Электричество от солнца. Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности. То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моем доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счету, их всего три, но бывают вариации. Расположу, по росту стоимости каждой системы.Сетевая Солнечная Электростанция— этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220В/380В в доме и потребляется домашними энергосистемами. Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети, солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества. Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети, работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счетчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счетчик посчитает, как потребленную, и за нее еще придется заплатить. Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Электричество от солнца опыты. Опыты с электричеством для детей

Электричество может показаться детям слишком скучным, если своевременно не продемонстрировать им наглядную сторону данных явлений. Они обладают особой визуализацией. Пока малыши не увидят этого, электрический ток будет для них невнятным нечто, опасным и невидимым. Естественно, что необходимо проводить всё собственными руками, а ребятню усадить в качестве благодарных зрителей. Эксперты блога «ПрофЭлектро» подобрали наиболее яркие опыты, позволяющие наглядно показать, до какой степени интересны окружающие нас физические явления. Мы специально определили наиболее безопасные варианты.

Наэлектризованные воздушные шарики

Статика также даёт возможность наслаждаться всеми прелестями электричества. Сфера является конденсатором, подобно нашей планете, а диэлектрический материал отлично накапливает заряд от трения. Чтобы сделать это, необходимо потереть шарик о голову детей. Волосы будут забавно стоять вертикально. Также можно попробовать нарезать так называемую бумажную лапшу, подобную результатам работы уничтожителя документов. Она будет хорошо прилипать к поверхности.

Простейший электрический мотор

Для этого понадобится батарейка формата АА, магнит на базе неодима с диаметром не более корпуса элемента питания и легкая медная проволока. Чтобы создать вращение, нужно выгнуть проводник в виде сердца. Место, где сходятся две половинки, будет установлено на плюсовую часть. Минусовое плоское донышко нужно соединить с магнитом. Нижняя часть сердцевидной рамочки изгибается в виде двух полукругов с каждой стороны так, чтобы они немного не соприкасались между собой. Предварительно подготовьте ротор из проволоки, чтобы он хорошо держал равновесие. Дети придут в восторга, когда эта система будет вращаться вокруг своей оси. Скорость вращения напрямую зависит от соотношения мощности элемента питания и массы медной части. Поэтому определенно имеет смысл найти тонкую проволоку. Движение будет продолжаться несколько дней.

Графит и светодиод

Постарайтесь запастись источником освещения, обладающим парой ножек. Он должен питаться от постоянного тока напряжением в 9В. Тогда можно будет провести очень впечатляющий эксперимент для маленьких зрителей. Вы просто рисуете какую-то фигурку на бумаге самым мягким простым карандашом так, чтобы на её концах оставалось свободное место под контакты батарейки, а на другом конце – под выходы светодиода. То есть фигурка должна быть нарисована двумя простыми линиями. Но нельзя давать им пересекаться, иначе вы получите воспламенение и короткое замыкание. Просто приложите к рисунку сначала батарейку, а затем светодиод. Очень забавно видеть, как работает цепь без проводов. Но старайтесь покупать именно карандаш 6М, потому что в более твердых версиях часто используется обыкновенный полимерный аналог графита.

Если есть мощный магнит

Попробуйте показать, как работают магнитные поля при помощи старого доброго опыта с металлической пылью или стружкой. Мелкие фрагменты будут выстраиваться в виде незамысловатых линий, точно показывающих распределение основных сил взаимодействия. Между парой мощных магнитов можно собрать цепочку из скрепок или гвоздей, а наличие большого количества экземпляров позволит построить целый город, рассыпающийся при удалении источника генерации постоянного магнитного поля. И не забудьте показать взаимное притяжение с отталкиванием при смене полюсов. Можно создать самостоятельно компас при помощи иголки.

Если фантазия иссякла

Сейчас имеется огромное количество различных игрушек на рынке, обладающих впечатляющим внешним видом только благодаря использованию элементарного электричества, но некоторые из них повторить дома практически не удастся. Вспомните хотя бы знаменитый плазменный шар. Он стоит недорого, зато можно дать детям управлять этими молниями при условии соблюдении необходимых мер безопасности. Устройство может служить в качестве светильника.

Также имеется бесконечное множество развлечений с магнитами. Они имеют также небольшую стоимость, обычно их относят в ассортименте к так называемым развивающим играм. Пояснить магнетизм на их примере значительно проще.

Электричество от солнца и ветра. Солнечные панели в суровом климате России

Использование солнечной энергии в мире набирает обороты. Низкая цена, простота и легкость конструкции привлекают многих сторонников альтернативного энергоснабжения. Тем более что сегодня можно выгодно заказать солнечные батареи на Алиэкспресс , выбрав любую из десятков моделей разного размера, мощности и стоимости. Остается потратить немного времени на сборку — и устройство готово снабжать электроэнергией небольшое устройство или целый дом, в зависимости от рабочих параметров.

В числе несомненных достоинств солнечных панелей стоит отметить:

• Надежность и долговечность. Несложная конструкция с хорошим запасом прочности, собранная на заводе проверенного производителя, прослужит более 20 лет. Она легко выдерживает сложные погодные условия, не боится воды благодаря надежной герметизации и выдерживает порывы ветра за счет прочной металлической рамы.
• Простоту установки, с которой легко справится даже начинающий домашний мастер. С помощью стандартных креплений можно легко установить батарею на крыше дома или на участке, заранее рассчитав траекторию солнца и угол падения его лучей.
• Минимум затрат на техническое обслуживание. Вам необходимо лишь периодически протирать стеклянную поверхность, удаляя с нее пыль и следы осадков.

Что касается отрицательных сторон использования солнечной энергии, все они связаны с особенностями российского климата:

• В связи с уменьшением солнечного света в холодное время года выработка электроэнергии сокращается в 5-10 раз в средней полосе и в 2-3 раза в южных регионах страны. Так, затянувшаяся череда пасмурных дней может оставить объект без энергоснабжения. Поэтому в качестве резервного источника электричества придется использовать обычный генератор либо задействовать ветроустановку.
• Аналогичная проблема ждет владельца и летом, если число пасмурных дней больше, чем дней с ясной погодой. Уменьшение объема выработки электроэнергии может составить до 20%, что негативно скажется на работе чувствительного оборудования. Решение проблемы — аккумуляторы высокой емкости, запаса которых хватает на несколько дней.

Электричество от солнца для дома. Расчет мощности солнечной батареи: основные этапы

Расчет мощности геопанелей является важным процессом, игнорировать который категорически нельзя. Малейшие отклонения могут существенно повлиять на размер материальных затрат. Кроме того, расчет солнечных батарей позволит получить четкое понимание того, как после запуска будет функционировать электростанция, насколько использование автономной системы является эффективным. Результаты проведенных подсчетов позволяют владельцам частных домов экономить. В доме, где работает независимая система энергоснабжения, вы не найдете лишних ламп освещения. Более того, в таких домах все чаще можно встретить установленные датчики, срабатывающие на движение, таймеры для автоматического управления освещением, которые являются эффективным средством экономии энергии.

1. Первое, что предстоит сделать пользователю для проведения расчета солнечных панелей, провести подсчет количества энергии, потребляемой в доме. Для этого возьмите лист бумаги и составьте полный перечень техники и приборов, используемых в доме. Не стоит задумываться о количественном или качественном составе перечня, в нем нужно просто указать все агрегаты, определить целесообразность их использования следует, в зависимости от уровня материальных затрат. В списке найдут отражение не только телевизор или пылесос, но и стиральная машина, электрический чайник, компьютер, источники освещения, лампы и другие устройства.

2. На следующем этапе пользователю предстоит выяснить показатель потребляемого тока каждым из приборов, внесенных в список. Где взять эти данные? Как правило, такие характеристики указываются в техническом паспорте, на бирках. Если они не сохранились, такую информацию можно найти в интернете.

Солнечные панели способны вырабатывать энергию только в светлое время, это важно учитывать, определяя количество батарей, купить которые нужно будет для обустройства автономной системы. Кроме того, номинальную мощность геопанели способны вырабатывать только, если лучи Солнца попадают на их поверхность под прямым углом. Изменение угла наклона панели существенно сокращает объемы вырабатываемой энергии, что снижает общую эффективность. Если говорить о пасмурной погоде, в этот период эффективность солнечных батарей снижается от 15 до 20 раз. Даже небольшие облачка на небе снижают объемы в два раза.

При расчете мощности солнечных батарей также учитывается время работы панелей. Так максимальной цифры можно достигнуть в течение только семи часов, в период с 8 до 5 часов дня. В вечернее время объемы выработанной энергии, в сравнении с дневными объемами снижаются в среднем на 30 процентов.

Из перечисленного можно сделать вывод, что панели мощностью 1 кВт в яркий летний день способны вырабатывать до 8 кВт в час, что в месяц составит 240 кВт/час. В ночное и вечернее время, дополнительно система вырабатывает 3 кВт/час, что станет хорошим запасом для дней, когда на небе нет Солнца. Если установить панели и обеспечить попадание лучей Солнца под прямым углом, вы сможете добиться стопроцентной отдачи.

Иметь показатель в 240 кВт/ч неплохо, однако важно при планировании мощности солнечных батарей, устанавливаемых на участке, учитывать следующие факторы:

1. В течение месяца не все дни могут быть солнечными, поэтому, выполняя расчеты, стоит просмотреть архив походы региона, где планируется установка альтернативной системы. В среднем, на пасмурные дни в течение одного месяца приходится не более пяти-шести дней, в течение которых панели будут вырабатывать неполный объем тока. Поэтому из полученных 240 кВт/ч мы вычеркиваем 24 кВт, которые приходятся на дни непогоды.

2. Длительность светового дня. В летний сезон, весной длительность светового дня намного больше, чем осенью или зимой, поэтому на период с октября по март придется увеличивать количество солнечных панелей, в среднем, на 30-50 процентов, это зависит от региона, где монтируется установка.

3. Важно предусмотреть потери энергии инвертором в процессе преобразования тока аккумулятором.

4. Зимний период является неподходящим для выработки электричества, и связано это с тем, что целыми неделями может не быть ярких дней. В этот период решением станет установка ветрогенератора.

Минимальный запас емкости важен, чтобы обеспечить энергией дом в темное время суток. Оптимальный запас емкости батареи является тем показателем, который без проблем поможет пережить отсутствие солнца в течение нескольких дней.

Электричество от солнца на даче. Целесообразность использования солнечных батарей на даче

Как это не прискорбно звучит, ради сохранения окружающей среды на солнечные батареи никто переходить не станет. В первую очередь это делается ради экономии. И комплект солнечных батарей действительно позволяет сэкономить на счетах за электроэнергию. Но окупаемость в этом случае будет не быстрая, и она зависит от ряда факторов. Кроме того, просто купить солнечные панели недостаточно. Ещё как минимум потребуются инвертор для преобразования тока, контроллер заряда, а также аккумуляторы, блок управления, провода, крепёж для панелей. В общем, сумма набегает приличная.

Чтобы самостоятельно без лишних проблем установить солнечные батареи и получать электроэнергию, специалисты рекомендуют приобретать сразу всю систему в комплекте. В продаже имеет достаточно большой выбор таких комплектов различной мощности. Есть комплекты солнечных батарей, которые используются в качестве основного источника питания на даче, а есть применяемые в роли вспомогательных. Стоимость комплекта, имеющего в своём составе 2 солнечные панели, составляет в среднем около 50 тысяч рублей. Для широких слоёв населения цена недоступная. Если такой комплект установить на доме, где живут постоянно, то он окупиться через 3─5 лет. На даче срок ещё больше, поскольку приборы включаются значительно реже. Но если электричества на даче нет, то использование солнечных батарей является более выгодным, чем дизельного генератора. К тому же всегда можно нарастить мощность простым добавлением солнечных панелей и у вас получиться небольшая.

Сразу стоит отметить, что солнечные панели вне комплекта без аккумуляторов и инвертора бесполезны. Требуется определённый запас мощности для обеспечения питания холодильника, освещения, бытовой техники. По величине около 1,3 кВт. Напрямую включать приборы с высоким энергопотреблением от солнечных панелей нельзя. Для нормальной работы им не хватит напряжения в сети. Поэтому нужна обязательная аккумуляция энергии.

Организация питания от солнечных батарей на даче

Нужно сказать, что рентабельность комплекта солнечных панелей на даче существенно возрастает при использовании оборудования и лампочек энергосберегающего класса (А, А+). Если хотите сэкономить, в принципе, допускается использование в схеме поддержанных аккумуляторов. Если вы будете периодически включать часть приборов, то такого комплекта вполне хватит для работы. Если же вы собираетесь каждый день включать много оборудования с высоким энергопотреблением, то стоит подумать о покупке автономной солнечной электростанции.

Видео электричество от солнца