Вже звична для багатьох картина: стоїть будинок, а на даху красуються сонячні панелі, або просто по-народному - сонячні батареї *. Але сонячні панелі - це тільки лише елемент ланки цілої системи, куди входять і інші важливі пристрої. Самі сонячні електростанції теж бувають декількох видів: автономні, мережеві та гібридні. Кожна станція розрахована під певні цілі. У цій серії статей ми розглянемо їх конструкцію і відмінності. Почнемо з конструкції автономної сонячної станції.
Автономна сонячна електростанція не пов'язана фізично із загальною електромережою, і як випливає з назви, призначена для забезпечення електроенергією як житлових, так і комерційних об'єктів у яких відсутня загальна електромережа. В автономній станції присутні накопичувачі електроенергії - акумуляторні батареї. Енергія що генерується, від сонячних панелей, розташованих на даху будинку, або на наземній конструкції, по проводах надходить на контролер заряду, який управляє режимами заряду АКБ і виключає перезаряд акумуляторних батарей. Дотримуватися режимів заряду і розряду для акумуляторних батарей дуже важливо, оскільки від цього залежить їх термін служби. У контролері заряду ці режими налаштовуються під певний тип акумуляторів або автоматично, або вручну. Струм, що надходить від сонячних панелей і запасений в АКБ, є постійним. Для того, щоб його перетворити в змінний струм, необхідний для роботи більшості електроприладів, потрібен інвертор. Інвертор підбирається так, щоб його потужності вистачило для одночасної роботи приладів що часто використовуються. Наприклад, холодильник, освітлення, електрочайник і комп'ютер в сумі споживають 2500 Вт, значить потужність інвертора повинна бути не менше цієї потужності. Зазвичай інвертор підбирається з запасом, щоб він не працював на граничних потужностях і не виникало перевантаження. Варто відзначити, що зараз на ринку існують велика кількість інверторів з вбудованим сонячним контролером заряду, тобто ви отримуєте пристрій 2 в 1. Для захисту від короткого замикання і перенапруги система комплектується захисною автоматикою, яка розташовується в розподільних щитках. Туди входять запобіжники і обмежувачі перенапруги, роз'єднувачі. Крім названих елементів, варто так само відзначити, що жодна станція не може обійтися без кріплень для сонячних панелей. Система кріплень забезпечує не тільки надійну фіксацію панелей і прийнятний естетичний вигляд, але і провітрювання панелей, що дуже важливо для їх ефективної роботи.
Принцип роботи станції простий: коли є сонце, акумуляторні батареї заряджаються. Збережена енергія використовується для різних побутових потреб. Автономна станція для підстраховки від затяжних похмурих і снігових днів може працювати спільно з бензиновим або дизельним генератором і (або) вітрогенератором.
Автономні станції можуть бути різної потужності, вони розраховуються індивідуально під конкретні завдання. Розглянемо, що ж входить в комплект автономної сонячної станції з виробленням енергії 18-20 кВт * год в день:
Переваги:
- Своя власна безкоштовна електроенергія, не прив'язана до тарифів.
- На відміну від бензинових і дизельних генераторів, не шумить і не вимагає палива.
Недоліки:
- Висока вартість
- Обмежений термін служби через акумуляторні батареї
- Запас енергії, обмежений ємністю батарей
* Правильніше буде називати «сонячні панелі», є ще більш наукова назва «фотоелектричні панелі».