Existují dvě možnosti instalace solárních panelů – zakoupení hotové sady skládající se z panelů a bateriového systému nebo montáž jednotlivých dílů svépomocí.
Pro ty, kteří se pro to rozhodnou sami, je postup výroby domácí solární baterie podrobně popsán na internetu. Poradit jsou připraveni i nadšenci ze specializovaných komunit na sociálních sítích.
Hotové řešení bude stát o něco více – od 11 do 250 tisíc rublů, v závislosti na konfiguraci a velikosti. Takové možnosti nabízejí například stránky prodejen SolBat a Energopartner.
Vlastní montáž bude stát od pěti do 100 tisíc rublů a budete muset sami vybrat správné instalační díly. „Ačkoli jsem inženýr a dokážu si sám postavit jakékoli zařízení, vždy budu hlasovat pro nákup jednodílné jednotky.
V ruských podmínkách je pro každého kupujícího nejjednodušším způsobem kontaktovat helios-house nebo russolar a vybrat si instalaci podle svých představ, protože nepotřebujete zbytečné problémy s její montáží,“ Sergey Minaev, administrátor uzavřené skupiny na VKontakte. sítě věnované využívání alternativních zdrojů energie.
Pro ruské podmínky odborníci radí zvolit polykrystalický modul. Lépe jí vyhovuje slabé ruské přirozené sluneční světlo. Všechny panelové prvky s takovým modulem jsou pokryty speciálním laminátem, který je odolný jak proti změnám teplot, tak i proti působení sněhu a deště.
Většina hotových solárních instalací je vybavena bateriemi, ovladači a zařízeními s USB výstupy a standardními výstupy, vhodnými pro nabíjení svítidel, přenosných zařízení a malých domácích spotřebičů.
Obsah
- Baterie na balkoně
- Povolení k instalaci
- Zkušenosti z moskevského regionu
- Komentář k Recycle od britské společnosti Solar Wind
- Železo
- Testování
- Závěr
Baterie na balkoně
Marina Bystrina z Petrohradu nainstalovala na balkon solární baterii: „Mám malou solární baterii, polykrystalovou, stojící na balkoně, smontovali mi ji přátelé. Je připojen k USB adaptéru a používám ho k provozu mini ventilátoru v létě a pro turecké barevné lampy po celý rok.
Hlavní věcí je zjistit, proč takovou instalaci potřebujete. Je nepravděpodobné, že byste přeměnili celý svůj dům na solární energii; k instalaci baterií potřebujete velké plochy. V každém případě to zkuste, jakékoli využití obnovitelné energie, zvláště v našich povětrnostních podmínkách, je obrovským krokem vpřed!“
Ivan Gerasimov z Novosibirsku má na balkoně středně velké 65wattové solární panely. Podle něj umožňují akumulovat přibližně 6 Ampér/hod. S touto proudovou intenzitou se mu podaří nabít notebook zhruba do poloviny. Bateriový telefon lze plně nabít za pár slunečných ranních hodin a dvě noční světla z plně nabité baterie mohou fungovat tři noci za sebou.
Instalace produkuje více než 2500 wattů, neboli 2,5 kW. Průměrný notebook spotřebuje při provozu asi 100 wattů za hodinu, telefon – asi 70, lampa – 10-15 wattů za hodinu.
Pokud ještě nejste připraveni pořídit si vlastní instalaci, můžete začít nákupem vnitřních a venkovních svítidel vybavených solárními panely. Lze je zakoupit v IKEA a Utkonos. Jsou snadno použitelné, šetrné k životnímu prostředí a levné.
Povolení k instalaci
K instalaci solárních panelů na balkon nejsou potřeba žádná další zákonná povolení. Bytové oddělení v místě bydliště upřesnilo, že pokud baterie nepřekáží ostatním obyvatelům, pak není potřeba získávat povolení k jejich instalaci.
„Neexistuje žádný zvláštní požadavek na koordinaci instalace solárních panelů, pokud to nesouvisí se změnami v designu samotného balkonu. To znamená, že pokud jsou panely lehké a nezvyšují zatížení, pokud jejich umístění nesouvisí například s demontáží balkónového plotu, pak nebude vyžadován žádný souhlas Moskevského domovního inspektorátu,“ řekl Alexey Senchenko. vedoucí tiskové služby Moskevského bytového inspektorátu.
Moskevský bytový inspektorát pro každý případ doporučil kontaktovat hlavní architektonické a plánovací oddělení Moskevského architektonického výboru, aby zjistil, zda budou nějaké stížnosti na změnu vzhledu budovy. V řadě případů, kdy mluvíme o domech, které jsou předměty kulturního dědictví, architektonických památek, je změna vzhledu fasády budovy možná až po získání povolení.
Sanace související s instalací solární baterie jsou upraveny vyhláškou Moskevské vlády č. 25-PP ze dne 2011. října 508 „O organizaci rekonstrukce a (nebo) přestavby bytových a nebytových prostor v bytových domech a obytných budovách budovy.” V něm se dočtete, v jakých případech bude ještě vyžadováno schválení.
Zkušenosti z moskevského regionu
Desítky společností nabízejí instalaci solárních panelů v Moskvě a Moskevské oblasti. Navzdory tomu, že výkon baterií v zimních měsících klesá troj- až čtyřnásobně, jejich využití dokáže dodat energii malému venkovskému domku s nezbytným minimem elektrospotřebičů. Solární instalace jsou mezi obyvateli moskevského regionu stále oblíbenější.
Uživatel sarog70, který využívá solární panely jako zdroj energie pro svůj venkovský dům, sdílí na webu forum-house.ru svůj názor, že jeho solární instalace produkuje maximálně 800 wattů, což není mnoho, ale pro domácnost stačí.
„Častěji instalujeme baterie do venkovských domů spíše než do měst, protože stále vyžadují prostor k použití. Měsíčně je stabilně 5-10 zakázek a berou jak levné panely za 50 tisíc, tak instalace za 400 tisíc, které bez problémů zajistí elektřinu na všechno, včetně elektromobilu, který tu má jeden majitel,“ tisková služba společnost poblíž Moskvy řekla Recycle “VitaSvet”.
Čím větší je baterie, tím je výkonnější. K osvětlení venkovského domu tedy budete potřebovat instalaci, která nebude stát více než 150–200 tisíc rublů. Pro velký dům – odpovídající velká a drahá instalace. Sníh se v zimě čistí běžným kartáčem a voda na panelech nezůstává díky montážní poloze, kterou volí velitel s ohledem na podmínky v konkrétní oblasti.
Komentář k Recycle od britské společnosti Solar Wind
„Instalace solárních panelů doma má mnoho výhod. Solární instalace nevyžaduje palivo. Využití solární energie vyžaduje téměř pouze instalační náklady a v budoucnu spotřebitel získává výhradně bezplatnou energii.
Solární instalace jsou tiché. Protože se elektřina vyrábí přímou přeměnou světelné energie, nevzniká absolutně žádný hluk ani zvuk. Solární systém se reguluje automaticky a nemusí se neustále zapínat a vypínat jako dieselový motor.
Solární panely jsou spolehlivé a zaručeně vyrobí elektřinu každý den od východu do západu slunce. Kromě toho jsou instalace veřejně dostupné. Ve Spojeném království a Rusku jsou situace v tomto smyslu podobné: ačkoli tam není příliš mnoho slunce, je zde sluneční světlo, a to je zásadní výhoda solárních panelů oproti větrným a dieselovým systémům.
Ahoj Geektimes. Tento článek je pokračováním předchozího dílu o cestovní nabíječce „Anker Solar 21W“. Myšlenka použít solární baterii k nabíjení různých gadgetů se mi zdála velmi slibná, ale samozřejmě 21W jako univerzální nabíječka nestačí – chcete mít možnost nabíjet nejen za slunečného počasí, a k tomu potřebujete výkonovou rezervou. Proto byly zakoupeny plnohodnotné solární panely a začalo se s nimi experimentovat.
Železo
1. Solární panel
Existují různé možnosti, ale na balkoně je hlavním omezením dostupnost volného místa. Abychom pochopili cenovou objednávku, 50W baterie stojí přibližně 5000 XNUMX rublů a vypadá takto:
Rozměry panelu v mm – 540x620x30, hmotnost 4kg.
Balkony se liší velikostí v závislosti na rozměrech panelů, bez problémů jich vejdete 2 nebo 4, více se jich ale nevejde. Pro test byly zakoupeny 2 panely po 50W. Taková baterie vyrábí v zátěži cca 18V nebo bez ní 24V, což znamená, že při použití 2 baterií je potřeba počítat s celkovým napětím do 50V (např. řada stejnosměrných měničů běžně pracuje do 30V). Baterie můžete zapojit paralelně, ale pak budou ztráty kvůli délce vodičů o něco vyšší.
K dispozici jsou možnosti 2:
— Solární panely + ovladač + baterie
Jedná se o klasickou konstrukci: ovladač nabíjí baterii, když je slunce, uživatel tuto energii využívá, když ji potřebuje.
Tento systém má několik výhod:
– energii lze využít kdykoli, nejen když je světlo,
— možnost připojit měnič a přijímat výstup 220V,
– jako bonus záložní zdroj v domě pro případ výpadku proudu.
Má to jen jednu nevýhodu: použití vysokokapacitní baterie zásadně zabíjí ekologičnost myšlenky této akce. Počet nabíjecích/vybíjecích cyklů baterií je omezený, nemají rádi nadměrné vybíjení a navíc jsou baterie i ovladače poměrně drahé. Cena regulátoru se pohybuje od 1000 rublů za nejlevnější PWM verzi až po 10000-20000 rublů za dražší (a efektivní) verzi s podporou MPPT (co je MPPT si můžete přečíst zde). Cena baterie začíná od 5000 rublů za běžnou gelovou baterii 40-50Ah, někteří používají baterie LiFePo4, které jsou samozřejmě dražší.
— Síťový střídač
Tato technologie je v současnosti nejslibnější.
Základem je, že měnič převádí a dodává energii přímo do domácí elektrické sítě. Zároveň se snižuje spotřeba energie z obecné sítě a domovní elektroměr zaznamenává nižší odečty.
V ideálním případě, pokud solární panely poskytují dostatek energie pro všechny spotřebitele, hodnota na elektroměru se vůbec nezvýší. A pokud je spotřeba bytu/domu menší než výroba solárních panelů, tak měřič zaznamená „vývoz“ energie, s čímž musí elektroenergetická společnost počítat. V Rusku však takové schéma zatím nefunguje – navíc většina starých elektroměrů počítá energii „modulo“, tzn. Dále budete muset platit za poskytnuté energie. Zdá se, že v roce 2017 slíbili, že začnou řešit problémy mikrogenerace na právní úrovni. Ale mimochodem, pro panely na balkoně je to všechno pouze teoretický zájem – jejich výkon je příliš malý.
Cena síťového střídače začíná od 100 USD v závislosti na výkonu. Za speciální zmínku stojí mikroinvektory – jsou umístěny přímo na baterii a okamžitě dodávají síťové napětí, doporučený výkon panelů je však minimálně 200W. Střídač je namontován přímo na zadní stěně solárního panelu, což vám umožňuje připojit je takto:
Ale pro balkon je to samozřejmě irelevantní.
Testování
Jako první bylo zajímavé zjistit, kolik skutečného výkonu lze získat ze solárních panelů. Za tímto účelem jsem zakoupil desku ADS15 ADC pro Raspberry Pi za 1115 $:
Použití je jednoduché, vstupní napětí je děleno děličem a přiváděno na analogový vstup a na výstupu máme digitální hodnoty. Zdroje pro práci s ADC naleznete zde. Byl zakoupen i proudový senzor ACS712, napěťový senzor byl vyroben z hromady rezistorů (doma byla pouze jedna hodnota). Jako zátěž byla instalována obyčejná 100W žárovka. Samozřejmě nehořela na 48 voltů (žárovka je navržena na 220 V), ale jen stěží svítila. Odpor spirálky je 42 Ohmů, což nám umožňuje zhruba odhadnout výkon na základě napětí (odpor žárovky je sice nelineární, ale pro hrubý odhad postačí).
První testovací verze vypadala takto:
Zdrojový kód byl aktualizován tak, aby data a aktuální čas byly uloženy v CSV, a na Raspberry Pi byl spuštěn webový server pro stahování souborů přes lokální síť.
Výsledky pro typický docela jasný den s polojasným počasím vypadají takto:
Je vidět, že ke špičce napětí dochází brzy ráno, což je důsledek nesprávné instalace panelů – v ideálním případě by neměly stát svisle.
A takto vypadá „selhání“ v den, kdy se přihrnuly mraky a začalo pršet:
Vzhledem k napětí 44V a odporu vlákna lampy 42 Ohmů můžeme zhruba odhadnout (nelinearitu odporu lampy ignorujeme), že v nejlepším případě je přijímaný výkon P = U*U/R = 46W. Bohužel účinnost 100wattového panelu při vertikální instalaci není příliš dobrá – sluneční paprsky nedopadají na panel v pravém úhlu. V horším případě (zataženo, déšť) výkon klesne i na 10W. V zimě a v létě se bude lišit i celková přijatá energie.
Experiment s přenosem energie přímo do sítě byl neúspěšný: 500wattový měnič ze 45 wattů prostě nefungoval. V zásadě se to očekávalo, takže střídač je ponechán na budoucnost před přestěhováním na místo s větším balkonem.
Výsledkem bylo, že vzhledem k rozhodnutí opustit vyrovnávací baterie bylo jedinou fungující možností použít přímo stejnosměrné převodníky: takový převodník může například nabíjet jakákoli zařízení USB a na jeho výstupu je již konektor USB:
Existují o něco dražší modely, mají vyšší maximální proud a větší počet USB konektorů:
Existuje také nápad najít DC-DC převodník pro nabíjení notebooku, na eBay jich je velmi velký výběr.
Závěr
Tento systém je experimentální povahy, ale obecně lze říci, že funguje. Jak je patrné z grafu, přibližně od 7 do 17 hodin je výkon dodávaný panely více než 30W, což v zásadě není tak špatné. Za velmi zataženého počasí jsou výsledky samozřejmě horší.
O ekonomické proveditelnosti samozřejmě nemůže být řeč – pokud generujete 40Wh za 7 hodin, za týden se vygenerují 2KWh. Každý si může odhadnout návratnost v cenách svého regionu sám. Otázka samozřejmě není o ceně, ale o získávání zkušeností, což je vždy zajímavé.
Ale kam dát energii, je stále otevřená otázka. Používat 40W k nabíjení USB zařízení je přehnané. Na eBay jsou 300W síťové střídače s provozním napětím 10.5-28V, ale je na ně málo recenzí a nechci utratit 100 $ za test. Pokud se nenajde vhodné řešení, můžeme předpokládat, že na balkon je optimální jeden 50wattový panel – dokáže nabíjet různé vychytávky, redundance je v tomto případě minimální.
Přinejmenším nyní jsou všechna domácí digitální zařízení (telefony, tablety) bez větších problémů převedena na „zelenou energii“. Existuje myšlenka stále zvážit použití vyrovnávací baterie LiFePo4 – ale otázka výběru baterie i ovladače je stále otevřená.
Navíc: jak je navrženo v komentářích, můžete použít olověnou baterii, jako je autobaterie. Ano, toto je opravdu levná a funkční varianta, se 100wattovým panelem bude stačit něco jako tento ovladač, který na eBay stojí pouhých 10-20 $:
Toto řešení ale není úplně ekologické a není úplně zajímavé, takže ho z hlediska studia technologie nepovažuji. A pokud někdo potřebuje například napájet videokameru v zemi, pak je to pravděpodobně docela dobrá volba.
Pokračování v příštím díle. Krátkou video verzi lze také zhlédnout ve videu na YouTube.
PS: V komentáři požádali o zveřejnění fotografie, momentálně baterie vypadají takto:
Tato velikost panelů nezasahuje do užívání balkonu a v zásadě nekazí vzhled. Také, jak je naznačeno v komentářích, je výhodnější kupovat panely vyššího výkonu, optimální cena jsou panely 150-200W, ale jejich umístění je trochu složitější a je třeba odhadnout rozměry, zda panel sedne popř. ne. Vyvstává také otázka spolehlivého upevnění.
