Уже привычная для многих картина: стоит дом, а на крыше красуются солнечные панели, или просто по-народному - солнечные батареи*. Но солнечные панели - это только лишь элемент звена целой системы, куда входят и другие важные устройства. Сами солнечные электростанции тоже бывают нескольких видов: автономные, сетевые и гибридные. Каждая станция рассчитана под определённые цели. В этой серии статей мы рассмотрим их устройства и различия. Начнём с устройства автономной солнечной станции.
Автономная солнечная электростанция не связана физически с общей электросетью, и как следует из названия, предназначена для обеспечения электроэнергией как жилых, так и коммерческих объектов у которых отсутствует общая электросеть. В автономной станции присутствуют накопители электроэнергии – аккумуляторные батареи. Сгенерированная электроэнергия от солнечных панелей, расположенных на крыше дома или на наземной конструкции, по проводам поступает на контроллер заряда, который управляет режимами заряда АКБ и исключает перезаряд аккумуляторных батарей. Соблюдать режимы заряда и разряда для аккумуляторных батарей очень важно, поскольку от этого зависит их срок службы. В контроллере заряда эти режимы настраиваются под определённый тип аккумуляторов либо автоматически, либо вручную. Ток, поступающий от солнечных панелей и запасённый в АКБ, является постоянным. Для того, чтобы его преобразовать в переменный ток, необходимый для работы большинства электроприборов, нужен инвертор. Инвертор подбирается так, чтобы его мощности хватило для одновременной работы часто используемых приборов. Например, холодильник, освещение, электрочайник и компьютер в сумме потребляют 2500 Вт, значит мощность инвертора должна быть не меньше этой мощности. Обычно инвертор подбирается с запасом, чтобы он не работал на предельных мощностях и не возникало перегрузки. Стоит отметить, что сейчас на рынке существуют большое количество инверторов со встроенным солнечным контроллером заряда, т.е. вы получаете устройство 2 в 1м. Для защиты от короткого замыкания и перенапряжений система комплектуется защитной автоматикой, которая располагается в распределительных щитках. Туда входят предохранители и ограничители перенапряжения, разъединители. Кроме названых элементов, стоит так же отметить, что ни одна станция не может обойтись без креплений для солнечных панелей. Система креплений обеспечивает не только надёжную фиксацию панелей и приемлемый эстетический вид, но и проветривание панелей, что очень важно для их эффективной работы.
Принцип работы станции прост: когда есть солнце, аккумуляторные батареи заряжаются. Запасённая энергия используется для различных бытовых нужд. Автономная станция для подстраховки от затяжных пасмурных и снежных дней может работать совместно с бензиновым или дизельным генератором и (или) ветрогенератором.
Автономные станции могут быть различной мощности, они рассчитываются индивидуально под конкретные задачи. Рассмотрим, что же входит в комплект автономной солнечной станции с выработкой энергии 18-20 кВт*ч в день:
Достоинства:
- Своя собственная бесплатная электроэнергия, не привязанная к тарифам.
- В отличии от бензиновых и дизельных генераторов не шумят и не требуют топлива.
Недостатки:
- Высокая стоимость
- Ограниченный срок службы из-за аккумуляторных батарей
- Запас энергии, ограниченный ёмкостью батарей
*правильнее будет называть «солнечные панели», есть ещё более научное название «фотоэлектрические панели».