Автор, тестер, специалист ВИЭ
8,0
рейтинг
25 февраля 2015 в 08:59

Полная энергетическая автономия или как выжить с солнечными батареями в глубинке (часть 1. теоретическая)



Все начиналось с того, что я приобрел участок земли в деревне, мимо которого не проходили электрические провода. «Ничего страшного, — подумал я. — Ведь по закону меня должны подключить к электросетям за 6 месяцев с момента заключения договора». Если бы я тогда знал, что мне придется освоить автономное энергоснабжение и окунуться в мир солнечной энергетики…

image

В первой части постараюсь осветить теоретическое обоснование своего выбора и расчеты, которые облегчат понимание объемов вложений для построения собственной энергосистемы.
Во второй части опишу практическую реализацию своих идей с экономическими выкладками, примененным оборудованием и схемотехникой рабочей энергосистемы. Также опишу достоинства, недостатки и собственные ошибки в реализованном проекте.
В третьей, если до нее дойдет, расскажу о планах интеграции автономной энергосистемы и обычной сетевой энергосети в частном доме.

Осознание того, что электричества еще нет, а дом уже собран, пришло весной, когда начался строительный и отделочный сезон. И если дом собирали при помощи тарахтящего бензинового генератора, то жить с такой тарахтелкой в деревне невозможно, да и накладно ради дрели или пары лампочек гонять 2,5 кВт бензогенератор. Тут очень легко вывести первое правило: в деревне нужен бензогенератор, если есть необходимость в электроснабжении в любое время. Сети нестабильны и чинить их никто не будет в первые минуты после сбоя. Второе правило: генератор должен работать на том же виде топлива, что и машина. Если топливо внезапно кончилось, можно слить из машины, а если бак в машине пересох, то можно провести обратную процедуру.



Если посмотреть в левый угол, то видно как генератор работает ради одной дрели и радиоприемника. После этой картины начали закрадываться мысли, что электричества нужно не так уж много, но часто. К примеру, вечером нужно освещать дом, на что требуется порядка 100 Вт энергии. Витали мысли о покупке второго, маломощного бензогенератора, но были отметены по ряду причин: тарахтение, обслуживание, механика, а значит износ и рано или поздно, выход из строя. Нужно было что-то автономное, простое, надежное.

Изучив форум автономщиков, перечитав сотни веток и научившись отличать монокристалл от поликристалла, было принято решение применить солнечную энергетику на благо конкретно взятого дома. Ведь на Хабре немало сообщений о том, как очередная сотовая компания в отдаленном регионе потратила много рублей и смогла сэкономить еще больше, а тут все наглядно, своими руками и на своем примере.

Перейдем к теории. Основное, с чем придется бороться в доме с автономной энергетической системой (далее автономкой), так это с желанием всех домочадцев включать чайники, утюги, микроволновки и прочую бытовую технику, потребляющую сумасшедшие киловатты энергии. Для фенов и утюгов можно запустить электрогенератор.

image

Итак, первым делом необходимо исключить большинство электроприборов, которыми мы пользуемся в обычной жизни: электрочайники, электроплиты и прочее. Заменой будет любая газовая плита и баллон с газом, который могут заправить почти на любой АГЗС. Итак, готовим и греем при помощи газа — это третье правило автономки.

Освещение светодиодами. Можно брать светодиодные сборки, отдельные светодиоды или светодиодные ленты. В последнем случае можно закупиться оптово в китайском интернет-магазине сразу на весь дом и прилично сэкномоить. Основная задача — это выбрать напряжение светодиодов равное напряжению накопителей энергии в доме. Ведь любое преобразование будет съедать лишние Ватты. Отсюда четвертое правило: светодиодное освещение везде, где это возможно.

Датчики движения серьезно помогают экономить электричество — это также выявлено опытным путем. По пути в туалет, по лестнице на второй этаж или в прихожей лучше всего поставить датчик движения и светодиодную ленту. Это позволит избежать хождения в темноте к выключателю и избавит от лишних потерь энергии, когда кто-то забыл щелкнуть клавишей.



Стоить такой датчик будет порядка 300-350 рублей, но он сэкономит массу нервов и энергии. Собственное потребление мизерно в сравнении со включенным и забытым освещением. Один забавный случай из практики: домашние питомцы быстро вычислили радиус действия датчика и ночами развлекались входя и выходя из зоны видимости, включая себе свет.

А теперь о технике, которая понадобится, чтобы создать автономку на солнечной энергии:

1. Солнечные батареи:

image

2. Контроллер заряда аккумуляторов от солнечных батарей:

image

3. Аккумуляторы. При обсуждении типа аккумуляторов было сломано столько копий, что даже вспоминать не хочется. Одна из самых сложных задач и наиболее дорогая часть системы:

image

4. Инвертер из постоянного тока, в переменный с напряжением 220В:



Это четыре основных элемента автономной энергетической системы, основанной на солнечных батареях. О расширении функционала я расскажу во второй, практической, части, а пока распишу минимальную автономку для дачного домика, где хочется вечером посмотреть телевизор, выйти с ноутбука в сеть и при свете лампы посидеть за столом. Все считается исходя из средней полосы России в период с апреля по сентябрь. В другое время года солнца заметно меньше, да и дачный сезон практически закрыт или еще не открыт.

Берем исходное потребление:
1. среднестатистический ноутбук с потреблением 80 Вт*ч будет работать 5 часов в день
2. среднестатистический телевизор с потреблением 40 Вт*ч (ЖК) будет работать 3 часа в день
3. освещение 3 светодиодными лентами (24 Вт\шт), которых хватит на помещение порядка 40 м.кв. будет работать 4 часа

Итого мы имеем необходимость энергии: 808 Вт*ч
Если в качестве энергонакопителя будет выбран обычный автомобильный аккумулятор с напряжением в 12 В, то за вечер будет потрачено 67 Ач. Чтобы не высадить аккумулятор и продлить срок его службы, рекомендуется разряжать аккумулятор не более, чем на 30%, а значит необходимая емкость составляет от 200 Ач и выше. Кроме того, за световой день необходимо будет восполнить потраченные амперчасы, а еще нужно учесть КПД и непостоянство солнца, чтобы подобрать необходимое количество солнечных батарей. Допустим, что солнце будет светить в течение 8 часов, из них будет облачно 3 часа и эффективность выработки энергии упадет. Таким образом, мы должны компенсировать 67 Ач за 5 часов. Казалось бы, нет ничего проще: 14 А вливаем 5 часов и все, но у солнечной энергетики масса нюансов. Аккумуляторы не принимают заряд линейно — к «наполнению» аккумулятора энергией принимаемый ток снижается и последние часы зарядка идет крайне медленно.

Переходя к подсчету необходимого оборудования, которое потребуется преобрести для электрификации дачного домика, получаем:
1. Солнечная батарея 2 шт х 100 Вт — 15000 р
2. Контроллер заряда самый простой — 800р
3. Аккумулятор 190 Ач — 8500 р
4. 3 светодиодные ленты — 1200 р.
5. Инвертер 12В-220В — 2000р.
Итого: 27500 рублей

Оборудование считалось самое недорогое с учетом того минимума комфорта, который описан выше. Если материал понравился и хочется увидеть реализацию более мощной и действующей системы, прошу дать знать, чтобы я принялся за написание второй части.

Алексей @shuvaevgl
карма
32,0
рейтинг 8,0
Автор, тестер, специалист ВИЭ
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (244)

  • +11
    Спасибо за статью, ждём продолжения! Тема интересна — всегда хотелось иметь альтернативный источник питания.
    Особенно хотелось бы узнать, насколько система себя оправдает.
  • +13
    пожалуйста, напишите продолжение!
  • +12
    Совсем не специалист, но кажется, что Солнечная батарея 2 шт х 100 Вт — это как-то очень мало. Для себя считал при скромных аналогичных требованиях — дешевле 500тр система не получилось никак при постоянном проживании (это и аккумулятор побольше и солнечных батарей почти в 10 раз больше).

    еще из неожиданных потребителей в доме: если колодец или скважина, то компрессор, чтобы воду поднять из колодца.

    2шт по 100Вт — это где-то 700-800Вт с метра в солнечный день. Т.е. запас в солнечный день не очень большой, но а пасмурные еще есть. зависит от плотности облаков, но по отчетам от 10 до 20% от солнечного, а это где-то 2/3 дней в районе Москвы.

    Хотя, конечно, разные могут быть режимы, т.е. если на буднях не было солнца и на выходных не обещают — чего на эту дачу ехать )).
    • +2
      а так, просто завидую ))). у самого руки не дошли )
    • 0
      Если использовать электричество только для света и только в летнее время, то 2х100 достаточно. Мы тоже в деревне на солнечных батареях живем. По мощности примерно так же (в сумме около 300). Вместо холодильника — подпол.

      Воду накачиваем раз в день, обычно совмещая с поливкой участка, для этого включается генератор. Да, без генератора действительно никуда. Если был пасмурный день (или несколько подряд), то аккумуляторы можно от генератора подзарядить.
      • 0
        Какой зарядник используете, какой контроллер СП и аккумуляторы?
        • 0
          У нас эта тема давно. Хоть деревня не так уж и далеко от цивилизации (Тверская область), но электричества никогда не было. Первую батарею купили лет 15 назад.

          Контроллер не помню точно, какой-то очень старый и простой из solarhome. Аккумуляторы автомобильные легковые, так же довольно старые — сейчас появилось много доступных и интересных вариантов, а на тот момент цены были конские. Соседи используют аккумуляторы от камазов. Зарядник с советских времен.
    • +1
      Компрессор воду не поднимает, этим занимается насос, а компрессор сжимает воздух и другие газы.
      • 0
        Компрессор может нагнетать воздух в скважину (колодец) и этим поднимать воду. За кучей способов реализации подъёма воды с помощью воздуха, то есть компрессора — в интернет.
      • 0
        Обычно компрессор начинают применять для подъема воды с глубины более 40 метров, до этого вполне достаточно глубинных и других насосов.
    • 0
      >> 2 шт х 100 Вт — это как-то очень мало

      Мало, не то слово. Тут у человека домашняя солнечная электростанция 1000 Вт, ему хватает. Они и дом питает и свой электромобиль подзаряжает…
      image
    • 0
      Совершенно согласен. Правильно построенное солнечное питание — это когда в солнечный день потребители питаются напрямую от грида солнечных батарей, и только излишки сливаются в акум, заряжая его. При этом КПД приближается к 98%.
      А озвученное решение я на отдыхе с палатками использую.
  • 0
    Кроме светодиодов какие ещё потребители есть? От стиралки тоже пришлось отказаться?
    • +1
      Стиралку пробовал в качестве эксперимента, но потребление на нагрев воды у нее удручает. В статье отражу этот момент. Без стиралки никак, но есть хитрости — подавать теплую воду :)
      • +2
        У мамы стиралка к газовой колонке подключена. Хитрость работает.
        • +2
          Не все модели стиралок могут адекватно работать с подачей теплой воды. Плюс потенциально возрастает отложение накипи
          • +1
            Вятка умела даже тёплую с холодной смешивать!
          • +2
            Достаточно подавать воду с температурой 20-25 градусов и энергопотребление снижается вдвое за цикл стирки.
      • 0
        Можно стирать в холодной воде.
  • +3
    Допустим, что солнце будет светить в течение 8 часов, из них будет облачно 3 часа и эффективность выработки энергии упадет.

    По моему мнению, нельзя такие вещи рассчитывать, исходя из средних данных. Нужно принимать в расчет минимальные показатели, например, два дня будет облачно или даже дождливо. Иначе это уже не автономка.
    • +4
      Если делать трехкратный запас энергии, то выходит совсем небюджетно. В этом случае экономически целесообразнее запустить генератор на несколько часов и зарядить аккумуляторы. Параллельно с этим можно произвести ресурсоемкие операции: стирка, работа холодильника, хлебопечка или еще что-то.
    • 0
      У нас в средней полосе беспросветная хмарь может и неделю влегкую стоять.
      • +2
        Снижаем аппетиты или гоняем генератор, если других источников энергии нет.
  • 0
    Можно узнать поточнее, чем «средняя полоса России», широту размещения солн.батареи?
    • 0
      По широте я свой опыт буду описывать на широте от Тверской до Калужской области. Южнее-больше солнца, но раньше закат летом, Севернее — дольше продолжительность дня.
      • +6
        Дык есть график
        image
        А вообще, считается, что использование солнечных батарей в зонах севернее самой красной (которая более 200ч.в год) нерентабельно.
        • +3
          В финском заливе есть островок, на котором живут люди с советских времен. Это поселение то вносили в кадастр, то исключали. Сейчас, кажется, оно не является официальным поселением. Электросети, естественно, там нет и народ живет с солнечными батареями и бензогенераторами. Так что иногда приходится пользоваться солнечной энергетий и в неблагоприятных для этого зонах. Речь идет не о экономической целесообразности, а о необходимости.
          • +1
            В советское время, может и не считали целесообразность, но я все равно сильно сомневаюсь в реальном использовании на этом островке солнечных батарей. Если только в качестве эксперимента.

            «В 1970 году в СССР Жоресом Алферовым и его соратниками была создана первая высокоэффективная гетероструктурная (с применением галлия и мышьяка) солнечнаИстория развития солнечной энергетикия батарея. К середине 70 годов прошлого века удалось поднять КПД солнечных элементов до 10 процентов. После этого наступила полоса застоя почти на два десятилетия. Для использования в космических аппаратах 10-ти процентного КПД вполне хватало, но для применения на Земле производство солнечных батарей в то время было нецелесообразным, так как необходимый для этого кремний стоил очень дорого (до 100 долларов 1 кг), сжигание тогда еще значительных запасов органического топлива было гораздо рентабельней. Это привело к сильному сокращению финансирования исследований в области солнечной энергетики и сильно затормозило появление новых разработок и технологий. Как справедливо было замечено академиком Жоресом Алферовым на собрании АН СССР, если бы на развитие альтернативной энергетики было выделено хотя бы 15 процентов средств, вложенных в атомную энергетику, то атомные электростанции были бы вообще не нужны. И это действительно было бы возможно, учитывая тот факт, что несмотря на минимальное финансирование исследований в области солнечной энергетики нашим ученым удалось поднять КПД солнечных элементов к середине 90-х годов до 15 процентов, а к началу 21 века уже до 20 %. „
            • 0
              Солнечные батареи на острове стоят у частников. Лично общался с человеком, который так живет. Почта только в Лен.области, туда на лодке или катере выбраться можно. Обратно с посылками, продуктами и топливом для генераторов. После появления нескольких СП (Солнечных Панелей) остальные соседи также начали закупаться, так как не хочется гонять генератор ради телевизора или освещения.
              • 0
                Я наверное наперекосяк прочитал предыдущее сообщение, подумал, что в советское время использовали СП.

                Если речь идет о сегодняшнем дне, то какой-то процент можно добыть.
            • 0
              У вас как-то криво скопировалось
              солнечнаИстория развития солнечной энергетикия батарея
              Это откуда, кстати?
            • 0
              Какой-то жутко сумбурный текст ни о чем. Фраза «Гетероструктурная с применением галлия и мышьяка» достойна занесения на скрижали…
              По поводу роста эффективности, рекомендую график, который всегда показывают: www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg
              Цифры совершенно другие. Возможно речь о каком-то конкретном типе — по смыслу не-монокристаллический кремний тут близко — но это надо явно уточнять в явном виде, а не мешать с гетероструктурами (которые уже под 50% улетели)
  • +6
    Блин, оффтопик, конечно, но у вас не прут с дач всё, что плохо лежит? У нас даже чайник стырят и на цветмет сдадут, какие там аккумуляторы и батареи. Люто завидую.
    • 0
      В деревне периодически обносят дома, но решетки на окнах, плюс постоянно проживающие соседи…
      • 0
        А соседи как живут? Постоянно на генераторе зимой?
        • 0
          В деревне есть электричество. Мой дом на окраине и столбы до меня не доходили.
  • 0
    как-то вообще не насчитали Вы.
    ещё телефоны, планеты, стиралка. хотя как я понял — для стиралки есть генератор.
    а как же холодильник? без него никак.
    а самое главное, почему не рассматривает энергию ветра?
    если у кого речка совсем рядом или ручей, то и энергию воды.
    видел как один человек сам сделал 5кв электростанцию на горном ручье.
    • +9
      да, горный ручей — мечта. всем бы по горному ручью )))
      • 0
        Была как-то идея «врезатся» в трубу водоснабжения дома с большим аналогом водного счетчика, только чтобы данный «счетчик» за счет потока воды приводил в движение мини генератор.
        • +1
          на алиэкспрессе такие генераторы уже продаются.
          • +1
            Ссылочку или ключевые слова не подскажете?
        • +9
          А почему бы сразу в электропроводку не врезаться? Такой генератор — фактически, кража электроэнергии с насосной подстанции.
          • 0
            А если водоснабжение идет с водонапорной башни?
            • 0
              Забрать энергию из ничего не получится — закон сохранения энергии не обмануть. Все, что Вы заберете себе(касательно энергии сейчас), потратит кто-то другой.
              • 0
                Не совсем. В примере водонапорной башни — на каждый литр воды тратится Х джоулей энергии, и все они в конечном счете теряются, малая часть тратится на разгон струи в кране/душе.
                Генератор в трубе даст перепад давления и соответственно снижение потока. Если давление у потребителя не контролируется (водонапорная башня), то просто может случиться что в пике потребления просядет давление. Если на отводе к себе — сам виноват, но ни у кого ничего не украл. Краны придется пошире открывать, потери будут не на кранах а на генераторе.
                Если на магистрали — бить морду будут соседи, у которых вода кончится.
                Если речь о генераторе в системе, где давление у потребителя активно контролируется работой насосов — то да, вы правы…
                • 0
                  Закон сохранения энергии вы верно описали: то нальёте грубо говоря литр в час (получив 0.01 кВт*ч энергии), а то тонну, не получив ничего. Что вам выгоднее?
                  • 0
                    Ну, как правило, на кухне тонна в час и не нужна. Там как раз в смеситель крантик ставят, чтобы лилось поменьше. И потерянную на кране энергию можно таки отобрать — но только ее совсем не так много. При расходе тонна воды в день на дом (это много) и перепаде давления, скажем, 2 атмосферы, турбинка выдаст аж 55 ватт-часов в сутки — без учета КПД.
                    Что разумно — эта энергия, которую израсходовали на закачку воды на водонапорную башню — а там насосы хоть и мощные, но отдельной АЭС при водонапорной башне точно нет.
                    • 0
                      При расходе тонна воды в день на дом

                      При среднем расходе 10 в месяц (0.3 в день) это даст (по вашим цифрам) 16Втч в сутки, или 0.4 кВтч в месяц, или рупь двадцать экономии в месяц (при всех сложностях) :)
                      • +1
                        Я уже подумал, что единственное боле-мене разумное использование такой системы — водосчетчик не зависящий от электричества и умеющий передавать данные в СМСках или около того.
                        Просто не первый раз слышу это «в трубу врезать!» — вот наконец дошли руки прикинуть цифирь.
                        • +1
                          не зависящий от электричества и умеющий передавать данные в СМСках или около того.

                          А вот это идея супер! Реально должно хватить энергии, правда конструкция счётчика сильно усложнится.
            • 0
              Получится типа редуктора. Вы уменьшите скорость потока воды в системе после вас, а может и давление.
              Это явно не пойдет на пользу остальным потребителям.
        • +4
          Ага. И где-то рядом еще одна мысль — обложить батарею отопления элементами Пельте.
    • 0
      Я потому и написал про «среднюю полосу России». Перепады высот невелики, рек с высокой скоростью потока нет, ветров не так много — не степи все же.
      Но про ветряк напишу абзац в следующем материале и расскажу, почему я от него отказался.
      • 0
        На сколько слышал, в южных районах (в частности в Сочи) дело с солнечными батареями на поток поставили, то есть устанавливают не только энтузиасты, а обычные люди. Экономия реальная получается.
        • 0
          Не получается экономии при текущем сроке службы и цене аккумуляторов и солнечных панелей. Увы
  • 0
    спасибо, ждем продолжения
  • 0
    А теперь – подключить к единому контроллеру и солнечные панели, и генератор – автоматизировать, чтоб оно само запускало, когда расход большой. Плюс приложение на смартфон с уведомлениями :)
    • 0
      Включить это в систему умного дома, поставить счетчик, умеющий крутиться обратно и выдавать мощность в сеть, потребляя зимой и отдавая летом — мечта.
      К сожалению, в РФ частным лицам нельзя продавать электроэнергию электросетям.
      • +1
        К сожалению, в РФ частным лицам нельзя продавать электроэнергию электросетям.

        А можно подробней что в РФ нужно что бы можно было продавать эл. энергию? Если проблема только в «не быть физиком» — то ИП наш выход. Так?
        • +1
          Проблема ещё заинтересовать сетевую компанию (или кто там транспортом занимается) заключить с вами договор. Думаю, им вряд ли будут интересны ваши 100-200 ватт. Вот если бы столько мегаватт и подешевле…
          • 0
            Конечно важный момент как отдавать. Это либо большая мощность (но кому она нужна в поле?!)
            Либо помощь при проседании напряжения те в пиках загрузки.
            Понятно что с одним автомобильным аккумулятором ничего не сделать. Но если в часы пик нагрузка превышает расчетные мощности — возможно есть шанс договориться, при условии подключения соседей.
        • +1
          На форумхаусе есть большая ветка, посвящщенная автономному электроснабжению. Там проскакивали сообщения о том, что неплохо бы продавать. Свелось к тому, что продавать можно за копейки, юрлицу и от определенного гарантийного объема энергии, измеряющемуся в Мегаватт*часах, что приравнивается к полю солнечных батарей. То есть экономически нецелесообразно.
          Выход был найден: есть модификации однофазных однотарифных счетчиков СО-505, которые при выходе из дома в общую сеть большей мощности начинают крутиться в обратную сторону, сматывая показания счетчика. Это противозаконно, но если вы не уйдете в минус и никто не увидит, что у Вас крутится счетчик в обратную сторону, то это работает.
          Таким образом получается, что Вы вырабатываете в сеть во время большого солнца, а когда солнца нет, Вы из нее потребляете. По сути, электросеть становится бесконечным аккумулятором.
          Такая штука не работает с остальными счетчиками, так как они измеряют прохождение мощности по модулю и всегда плюсуют показания. То есть даже отдавая в сеть, счетчик будет считать, что Вы потребили эту энергию.
          • +1
            Просто качать мощность в сеть не просто противозаконно, а опасно — а ну на сети работы, сеть от трансформатора отключили, а вы в провода электричество поставляете?
            • +1
              Описанный мной способ осуществляется при помощи grid-tie инвертеров, которые за опорное напряжение и частоту берут сетевое. То есть пропало напряжение в сети, grid-tie инвертер перестал в сеть поставлять энергию. Никого не убьет.
              • +1
                Да, именно грид-инверторы нужны для такого присоединения, однако о нем у Вас не сказано.
                Поймите правильно, далеко не все строители автономки вдумываются, когда строят свои системы.
                • 0
                  Грид-инверторы — это уже не автономка, они без базовой сети работать просто не станут. Я же писал о полной автономке, когда подключиться просто не получится. Если же сеть есть в пределах 100-200 метров, то дешевле договориться с соседями и кинуть длинный кабель до их счетчика.
                  Но если интересно, то могу во второй статье написать о разных типах инверторов.
                  • 0
                    Вообще, не 200, а 500 метров в сельской местности, 6 месяцев и 550 рублей.
                    Почему не пошли по этому пути?
                    • 0
                      Именно по этому пути и шел. Договор, 550 рублей и прождал 6 месяцев. Потом письма в энергетическую компаню, письма в Федеральную Антимонопольную Службу, письма в прокуратуру, в финале суд. Только по результатам суда удалось добиться проведения линии. Но и это не стало финалом. Еще пришлось обеспечить самостоятельное подведение проводов до дома, подключение и кучу бюрократических мелочей
                      • 0
                        где адвоката брали?
                        • 0
                          Искал на месте. В результате, адвокат даже совю компенсацию в суде не смог обосновать и отбить. Проще составить иск и самому выступать в суде.
          • 0
            Там же был ещё вроде вариант счетчика со стопором — чтобы счетчик не крутился в обратную сторону, а стоял на месте при излишке электроэнергии — тогда ничего противозаконного.
            • +1
              Зачем тогда отдавать? Это как поминутная тарификация средств «потребления контента» с блокировкой счетчика когда потребляешь оплаченный контент или когда создаешь новый? )
              • 0
                Тут скорее не зачем отдавать, а как случайно лишнего на счетчике не накрутить
            • 0
              Пропадает мотивация производить, а не запасать энергию.
  • +1
    Было бы интересно посмотреть на интеграцию в систему генератора, для автоматического включения при превышении порогового значения нагрузки на сеть, или для зарядки аккумуляторов при продолжающейся плохой погоде.
    • +1
      На данный момент я уже поключен к электросетям и сейчас прорабатываю идею микроконтроллера, который бы автоматизировал систему коммутации некоторых приборов между обычной электросетью и солнечной системой в солнечные дни. Сделать гибридную систему накладно, поэтому придется переключать. При наличии электросети и автономки выгоднее заряжать аккумуляторы от «розетки», а не генератора, а уж если есть ночной тариф…
    • 0
      Ого! Подключение бытового генератора в параллель с сетью — интересная задачка, не слышал, чтобы так делали.
      А «подхват» мощности при превышении — реализовано и работает, я такую штуку построил этим летом.
      • 0
        Нет, не подхват мощности, хотя и такое возможно — для этого есть гибридные инверторы (увеличение мощности возможно за счет батарей), а именно переключение с одного источника питания на другой. К примеру: ночью холодильник работает от электросети, днем вышло солнце и холодильник питается от солнечной энергии. Это упрощенно.
        Как Вы реализовали увеличение мощности?
        • 0
          Это функционал МАП sin pro, просто включил в настройках.
        • 0
          Такое можно реализовать с помощью систем для умного дома (датчики потребляемой энергии, переключатели, etc), логика переключений — софтварная (как на основе показаний датчиков, так и других — времени суток, дня недели и т.п.)
      • 0
        Подключение бытового генератора в параллель с сетью — интересная задачка

        синхронизацию надо делать. А это прибор синхронизации и система управления генератором, которая позволяет уменьшить/увеличить напряжение и частоту для подстройки под сеть.
  • +2
    Пишите продолжение. Всегда интересно почитать про альтернативное питание для личных целей, а не для сотовых операторов или ДЦ.
    Возможно ваша статья будет последней каплей и я примусь делать все это у себя дома :)
    • 0
      А в каком городе Вы находитесь и в каком состоянии энергоснабжение Вашего дома?
      Я, в качестве эксперимента, в обычной квартире на балконе поставил солнечную батарею мощностью 30 Вт. Подключил контроллер и задействовал полудохлый автомобильный аккумулятор, который не способен прокрутить стартер. Так у меня появилось локальное освещение стола и освещение коридора с датчиком движения.
      • 0
        Беларусь Минск. С электричеством все хорошо. Иногда могут отключить или аварии.
        Но электроэнергия становится все дороже и дороже. Если не полная замена, то хотя бы частичная, на свет или на случай выключения.
        На очень экстренный случай есть бензогенератор на пару киловатт.

        Думаю начать с 1х100Вт для автономии спальни.
        • 0
          Аппетиты будут расти, поэтому сразу закладывайтесь на потенциальный рост. Если у Вас стоят галогенки или лампы накаливания, переведя освещение на светодиоды уже можно сэкономить. Если готовы вложить еще где-то 500$, то можно сделать освещение полностью автономным 3 сезона в год, а зимой подпитывать аккумуляторы ночью, если не будет хватать солнца. Окупаемость в зависимости от тарифов.
          • 0
            Освещение почти везде на диодах. Остались только места критичные к свету. Кухня — надо нормальное освещение для готовки, ванная, там зеркало и для хорошего макияжа жены нужен хороший свет :)
            В коридорах, кладовке стоят 3 или 7 ватки.
            Пишите вторую статью, интересны подсчеты окупаемости. Где и как лучше устанавливать\направлять.
            Как выбирать оборудование. У нас конечно подороже будет, цены на панели больше.
            • 0
              Первые панели собирал сам, в дальнейшем закупал из Германии, последние покупал в РФ.
              На кухне очень удобно на шкафах, установленных над рабочей зоной, развернуть и закрепить светодиодную ленту холодного белого света. Ярко, требует мало энергии и долговечно.
              • 0
                Собирать выгоднее? Где покупали элементы? Китай (алиэкспесс) продает по нормальным ценам?
                • 0
                  Элементы солнечных батарей? Если об этом, то напишу во второй статье-поделюсь опытом. Чтобы здесь не строчить абзац.
                  В Китае было выгодно покупать до роста курса доллара. Сейчас цены близки к нашим, хотя новые закупки у продавцов тут тоже показали рост цены. О выгоде готовых панелей напишу.
        • 0
          Небезынтересно будет сначала посчитать за какой срок в текущих тарифах система выйдет на самоокупаемость. У меня выходил чуть ли не десяток лет (по прошествии которого, возможно, придется и систему полностью менять в связи с износом аккума и батарей).
          • +2
            Уже посчитано: 20-25 лет срок окупаемости автономки. С учетом деградации ячеек СП, износа и выхода из строя аккумуляторов — практически не окупается. То есть занимаются автономной энергетикой либо энтузиасты, либо те, кому деваться некуда.
            • 0
              В Канаде срок окупаемости 4 года. При износе панелей 20% за 25 лет.
              Но это с отдачей электричества в общую сеть
  • +1
    Спасибо!
    Интересует мысль строительства «дома на колесах» на базе микроавтобуса, там точно все тоже самое что касается энергообеспечения — так что прямо в точку, очень жду продолжения!

    Я так понимаю аккумулятор брался обычный автомобильный, но я слышал что рекомендуют «тяговые» батареи — они более стабильно заряжаются и разряжаются, не боятся разряда в ноль, к тому же не выделяют опасных газов и не требуют обслуживания (гелевые например). Их обычно используют в автономных системах (автодомах, лодках и тд) Стоят правда в 3-4 раза дороже обычных. Что можете про них сказать?

    А еще что можете сказать про преобразователи 12В -> 220В — насколько указанная мощность соответствует реальной? Надежность?
    • +2
      По первому вопросу о доме на колесах: ни в коем случае не запитывайтесь от основного аккумулятора во время стоянки для бытовых нужд. Аккумулятор от частого циклирования быстро изнашивается и в самый неподходящий момент Вы не сможете завести авто и уехать. Это мое мнение и основано оно на том, что транспортное средство должно быть исправно всегда и готово к движению в любой момент. Поэтому автономку лучше создать на независимых батареях.
      По второму вопросу: я создавал бюджетную автономку, поэтому взял за основу обычные свинцово-кислотные автомобильные акккумуляторы большой емкости. Противников много, но у меня они работают уже два года, стоят в отдельном помещении с вытяжкой и не брызжут кислотой. Кстати, есть и необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы. Есть гелевые, литиевые, с содержаением железа и редкоземельных металлов, но это уже решение небюджетное. Если есть возможность, то можно взять легкие, емкие, но крайне дорогие батареи и практически лидер в этой области — LiFePol4. Их можно подвергать более глубокому разряду, нежели свинцово-кислотные, они быстрее принимают заряд и легко отдают высокие токи, но стоимость делает их малодоступными для большинства пользователей автономок.
      Обычно в готовые комплекты автономок компании включают «гелевые» батареи, которые и обслуживать не надо и они лишены недостатков закипания и испарения кислоты, но цена их тоже выше. Я не агитирую за какой-либо вариант, я делюсь опытом создания бюджетной автономной системы.
      • 0
        Да совершенно очевидно, что собственный аккумулятор авто для энергообеспечения я не буду использовать, остаться без возможности завести авто пересмотрев телевизор меня тоже не устраивает ))

        Обычные батареи действительно дешевле, но было интересно как они показывают себя в долгосрочной перспективе — 2 года это уже неплохой срок.
      • 0
        тогда проясните и учитываемую расчетную длительность этого бюджета. Мы понимаем, конечно, что под бюджетной здесь значится «первоначальные затраты на изготовление и пуск». При разных периодах бюджетирования могут стать оптимальными и другие типы аккумов.

        Отдельное спасибо за статью, весьма качественно!
        • +1
          Бюджетно, в данном контексте — это вложить минимально, чтобы обеспечить описанный уровень комфорта пользования автономной системой.
      • +1
        Про гелевые аккумуляторы аккуратней пишите. Или с пруф линками. Недавно читал:
        «Пользуясь случаем, хочу предупредить уважаемых читателей — не надо верить сказкам о том, что АКБ гелевые или AGM долго и счастливо будут работать в автономной системе, они НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ для этого. В буферном режиме (аварийная система) — да, подойдут, а вот в циклическом (автономная) — только если есть жгучее желание самому „наступить на грабли“. :)
        На мои глазах уже трое „автономщиков“ наступили...»
        с сам-себе-электростанция.рф/inzhener-vsem-rebjatam-primer/sistema-jelektrosnabzhenija/
    • 0
      А вы не хотите на эту тему написать статью? Весьма интересует накопленный опыт, идеи, ссылки.
    • 0
      А вы на тему «дома на колёсах» не хотите сделать обзорную статью с освещением наработок? Тема весьма интересна.
      • 0
        С удовольствием. После своего цикла попробую написать, если еще будут интересующиеся.
      • 0
        Если это ко мне вопрос — то очень хочу, но пока каша вместо материала (но что-то уже собирается).
        Тут все зависит от того действительно ли я буду этим заниматься — если буду, то О ДА я буду много писать про все с чем буду сталкиваться. По факту я хочу на выходе получить полную инструкцию «как сделать из обычного микроавтобуса (вэна) автономный комфортныой дом на колесах» за разумные деньги и без особых строительных и электротехнических навыков (которых у меня нет)
  • +1
    Немного из собственных идей:

    1. Для пасмурных дней здорово помогает велотренажер с подключенным автомобильным генератором: и фитнес, и электричество. Подержанный автомобильный генератор стоит копейки.
    2. Если рядом есть овраг, то при удачном раскладе его можно арендовать на большой срок практически за бесценок. Строим в нем плотину, весной получаем пруд. Ставим все тот же автомобильный генератор.
    3. Дополняем конструкцию ветряком с вертикальной осью вращения: бочка + редуктор + автомобильный генератор. Примерно как здесь.
    4. Большая емкость для накопления дождевой воды (несколько кубов) над уровнем земли: на сливе из нее ставим автомобильный генератор. Закачивать воду обратно в бочку можно пачкой солнечных насосов.
    • +1
      2. Нужно обязательно проработать ситуацию с паводком и ливнем. Нужен ооочень хороший водосброс для экстренных случаев.
    • 0
      Интересно, сколько несколько кубов энергии дадут? По теме — если есть ветряк+СБ, то генератор гонять нужно очень редко.
      • 0
        Это идеальная система. Имеется у одного из участников форума и показала себя достаточно надежно. Суммы, вложенные у него в автономку давно перевалили за 500 тыс рублей. Для себя считаю это нецелесообразным.
        В этом случае стоит посчитать, что выгоднее: ради фена и микроволновки иметь запас аккумуляторов стоимостью в N тысяч рублей или запустить генератор на 10 минут и потратить бензина+износ генератора на 50-100 рублей.
    • 0
      Ноги сломаете автомобильный генератор вращать без редуктора. Берите лучше старый добрый электромотор вентилятора.
      Да, ровно про вашу идею уже была статья — habrahabr.ru/post/246869/
    • 0
      Заинтересовал момент велогенератора: сколько примерно мои школяры должны будут крутить педали для получасовой игры (AMD-A8)? Ну хотя бы плюс-минус лапоть?
      • +2
        Один крутит педали, второй играет? Неплохая мотивация к спорту
      • 0
        Ну хотя бы плюс-минус лапоть?

        Ну если ваши школяры довольно крутые велосипедисты, то 1:1 минут 10 :)
        boldarev.ru/pro-moshhnost/

        Можно только подтвердить такой факт, что 250 Вт, мужик может крутить до 10 минут, возможно и немного больше. Проверено на себе. У меня 240 средняя выходила за 20 минут.

        Это как раз примерное потребление современной загруженной системы (с видеокартой разумеется), и не самой мощной.
      • 0
        Посмотрите видео Луганских Кулибиных, там весьма неплохо показана практика подобного применения велосипеда, а не «диванная» теория.
  • 0
    Хорошо бы еще рассчитывать тепловыделение. Ведь и батарея и работающий ноут (и другие приборы) выделяют достаточно много тепла. Использование газа — не тру для чистоты эксперимента. Даешь хорошую теплоизоляцию!

    Как на счет автоматического пуска генератора при повышении тока потребления? Правда, придется на каждую розетку ставить отдельный предохранитель на случай короткого замыкания.
    • 0
      А вот тут стоит сложный вопрос критериев запуска генератора: если это был запуск перфоратора на сверление одной дырки и работа продолжалась одну минуту, то генератор запускать не нужно, так как энергии будет потрачено мало, но токи были большие. И как отличить ее от нагрузки стиральной машины на нагрев воды? Надо делать уставку времени, которая будет считать нагрузку.
      На данный момент я делаю проще: розетки автономки и обычной электросети отдельные. И к розеткам автономки подключаются только определенные типы нагрузки. Автоматизировать систему планируется и вычисляется логика переключения устройств.
      • 0
        Можно выбрать розетки, к которым заранее известно, что подключены долговременные потребители больших токов. И если ток реально возрастает через них выше предела, включать генератор.
        • 0
          Тогда надо следить за конкретно взятой розеткой, а разводка по дому, как правило, осуществляется по контурам: розетки, освещение, чердак и т.п.
      • 0
        Тут, конечно, можно сделать «экспертную систему», которая по совокупности наблюдаемых параметров (мгновенный ток потребления, продолжительность включения, состояние аккумуляторов, предыдущие включения за последний час и т.д.) делала бы вывод о необходимости включения генератора.

        Но с другой стороны, поскольку человек лучше знает о том, что он собирается сейчас делать с электричеством — можно предусмотреть просто кнопку включения генератора.
        • 0
          кнопку — прямо возле розеток, позволяющих работу от генератора.
          Причем розетки, запитанные от аккума поставить все советские (вилки тоже), а розетки от генератора — евро. Хоть какая-то защита от случайного втыкания не-в-ту-дырку.
          • 0
            Нет, розетки должны быть одинаковыми. У ноутов, например, евровилки, которые в советскую розетку не вставишь, а они могут работать от аккумулятора.

            Насчет же кнопки включения генератора у каждой розетки — это хорошая идея.
        • 0
          Можно использовать вот такое чудо техники чтобы определять какие потребители электричества сейчас включены: neur.io/, но в категории бюджетно такой вариант уже не попадает =)
  • 0
    Кстати, на случай когда с солнцем беда и большой аккумулятор разрядился, рекомендую иметь powerbank для заряда мобилы/смартфона для экстренной связи, планшета/etc
    Например yoobao девайсы ёмкостью от 7.8 до 20.4 А*ч недорогие и удобные (там еще светодиод для аварийного освещения встроен маломощный, при такой ёмкости — почти вечный источник света.
    • 0
      Могу порекомендовать такую вещь, за смешные деньги — www.fasttech.com/product/1137904-miller-ml-102-universal-usb-smart-charger-version — подзаряжает все, использует стандартные 18650 элементы, которых, при желании, можно и из нерабочего аккумулятора ноутбука наковырять.
      • 0
        Только в локальных магазинах такие поискать придется (по крайней мере у нас), а так да, полезный девайс
        • 0
          В локальных вряд ли будет. Можно чуть дороже на алиэкспрессе заказать. Последний раз почта приятно удивила — из Китая в Краснодар под новый год за 3 недели.
          • 0
            После НГ получил посылку за 8 дней, заказывал 1 января.
          • 0
            Ха. Я недавно за 5 дней посылку из Гонконга в Краснодар получил)
      • 0
        Тогда уж какую-нибудь такую, на 5-6 банок.
        Скрытый текст
        • 0
          Плохая это зарядка, там ведь две группы в одной из которых два аккума параллельно, а в другой три. Так ведь, не ошибаюсь? В общем если так то это убийство для аккумуляторов.
          • 0
            Нет, они все 5 параллельно подключены. Пластиковые «уши» — не разделитель, а ребро жёсткости.
            • 0
              Тогда всё очень здорово ибо защитный контроллер на каждой банке уже есть, но при этом конструкция позволит выжать из них максимум возможного даже если банки разные по мощности будут.

              Доп: и заряжать их тоже можно не вынимая… «халк искать, халк заказывать» :) Возможно даже собирать своё…
              • 0
                К сожалению, в конкретно этот девайс (как и в большинство других подобных) банки с защитой не влезают, т.к. они, обычно, длиннее. Я сам сначала взял 5 банок с защитой, но не смог вставить, и пришлось тут же вернуть и поменять на обычные. Зато без защиты дешевле. А заряжаются в таких штуках они, обычно, очень долго.
                • 0
                  Ммм, тогда всё несколько сложнее и банки придётся подбирать по мощности. Благодарю!
  • 0
    А насколько усложнится или упростится конструкция если электричество есть, но не всегда, и подзарядить от сети аккумуляторы есть возможность? Т.е. я бы даже сказал исключить солнечные батареи, но добавить возможность заряжать от сети аккумуляторы. Держать их в «тонусе» на случай обрывов.
    • +1
      В данное время у меня солнечные батареи сняты, освещение работает от аккумуляторов, аккумуляторы подзаряжаются от сети. Освещу этот момент во второй статье. Таким образом имеем постоянно зарезервированное освещение и дом никогда не останется без света, независимо от состояния электросетей.
      • 0
        Отлично, будем ждать
        • 0
          Берёте бесперебойник со сдохшим аккумулятором, и подключаете автомобильный аккумулятор — вуаля!
          Если не знаете, где взять бесперебойник — поищите на [онлайн] бархолках за копейки. Сам от таких не знаю, как уже избавиться (выкидывать жалко).
          • 0
            Зарядник у них рассчитан на малые емкости. Как правило в пользовательских устройствах стоит один или два аккумулятора 12В 7Ач, а если к нему подключить аккумулятор на 100-200 Ач, то он не сможет обеспечить заряд такого устройства и вскорости сгорит.
            • 0
              Хм, можно тогда попробовать взять относительно мощный ИБП с возможностью подключения доп. батарей цепочкой. Типа такого.
              Допускает подключение до 4 доп. модулей по 12В × 7А·ч × 12 шт каждый
              image
              • 0
                А можно взять отдельно аккумуляторы нужной емкости, правильное ЗУ и нормальный инвертер. Выйдет примерно в те же, если не в меньшие, деньги и будет заведомо рассчитано на продолжительную работу.
                • 0
                  Меньшие ли? Один только инвертер на 3кВт будет стоить почти столько же, сколько ИБП той же мощности.
                  Я не имел в виду использование «родных» батарейных модулей, я подразумевал просто взять ИБП, рассчитанный на них (=> на зарядку больших ёмкостей), и подключить к нему свой внешний аккумулятор.
          • 0
            Насколько я знаю, обычные бесперебойники (типа домашний APC на 500-750VA) не рассчитаны больше чем на 10-15 минут работы под нагрузкой и очень сильно греются.
            • 0
              Тогда можно взять бесперебойник с двойным преобразованием — они рассчитаны работать на преобразование 24/7.
              • 0
                У таких ИБП ресурс аккумуляторов заметно ниже из-за постоянного циклирования заряд-разряд. И это все же решение для аварийного спасения техники, когда нужно сохранить работу и выключиться. Интересен вариант именно постоянного автономного питания с периодическими подзарядками.
                • 0
                  У меня дома стоит старинный (90-е годы) самодельный блок подзарядки с телефонной станции 500 ВА + 2 автоаккумулятора на 100 АПч. Держит часа 4. Нагрузка около максимальной — примерно 400 — 450 Ватт — один комп, два монитора, роутер, хаб. Где взять аналогичный — не знаю. Тот же человек, который мне его продал, советовал для аналогичного решения поискать любое серийное решение, к которому можно штатно подключать кислотные аккумуляторы.
                  • 0
                    Вот-вот, а «любое серийное решение» — это тот же бытовой ИБП на те же 500Вт. Они все на тех же свинцовых аккумуляторах.
                • 0
                  У таких ИБП ресурс аккумуляторов заметно ниже

                  А стоимость заметно выше. Один плюс: они, как правило, надёжнее. Но для длительной работы всё равно не годятся.
                  • 0
                    Это ваши личные наблюдения или теоретическая оценка?
                    • 0
                      Это чтение инструкций. Инвертор работает постоянно, там проблем нет. Проблемы начинаются при питании чисто от аккумулятора, тот работает в буферном режиме, и не рассчитан на длительные нагрузки (просто не держит)
                      Но если инвертор запитать по низковольтной части от подходящих аккумов — скорее всего получится.
                • 0
                  Откуда там «постоянный заряд-разряд»?..
                  Там аккумулятор подключен параллельно с инвертером на выход входного БП и при наличии входного напряжения не заряжается и не разряжается, т.к. ток течёт прямо на вход инвертера.
                  И это все же решение для аварийного спасения техники, когда нужно сохранить работу и выключиться. Интересен вариант именно постоянного автономного питания с периодическими подзарядками.
                  И что же вам мешает включить туда свой аккумулятор на 100+ А·ч?
                  • 0
                    У меня уже реализована система с нормальным инвертором, который рассчитан на длительную автономную работу с принудительным охлаждением, отдельным зарядником с возможными высокими токами работы и принудительным охлаждением и свинцово-кислотными аккумуляторами высокой емкости.
                    • 0
                      И какие вышли цена, мощность (макс. доступная потребителям) и ёмкость, если не секрет?
                      • 0
                        Это будет во второй и третьей частях. На следующей неделе расскажу о своей бюджетной системе, потом о второй версии.
                        Сейчас стоят два инвертора: чистый синус на 1500Вт постоянной мощности в пике до 3000 Вт и модсинус на 2000\4000 Вт
                        • 0
                          Мне просто интересно сравнить стоимость со схемой ДПИБП+внешний аккумулятор тех же характеристик.
  • 0
    Использую такой же PWM контроллер.
    Учитывая, что две панели могут выдать 10А, то такой контроллер следует слегка доработать.
    Себе покупал на 10А, так как использую только одну 50W панельку.
    1) При разборке обнаружил, что все силовые дорожки абсолютно чисты от припоя, возможно это сделано специально, чтобы он сгорал при нагрузке, возможно — просто экономия.
    Так что советую все дорожки, которые ведут от зажимов к транзисторам проверить и хорошо пропаять.
    2) Транзисторы прижимаются к задней металлической стенке и охлаждаются только за счет этого.
    Как минимум не помешает промазать термопастой, как максимум — сделать нормальные охлаждающие радиаторы
    _
    Здесь неплохой калькулятор расчета мощности всей системы исходя из месторасположения и анализа статистических данных:
    www.fabrikatoka.ru/pages/sun.php/
    _
    Сейчас провожу опыты с Li-Po ячейками и панелькой на 10W.
    Солнца маловато на балконе, но уже вижу, что такая батарея намного более эффективна,
    при одинаковом солнце сила тока с панели через DC-DC преобразователь выше, чем когда подключен контроллер и 12В аккум.
    Видимо за счет очень низкого сопротивления.
    • 0
      Не забывайте, что контроллер призван не дать перезарядить аккумуляторы и спасти их от закипания, чего не сможет предотвратить DC-DC преобразователь.
      • 0
        В случае с LiPo все намного опаснее закипания или выхода батареи из строя.
        Поэтому в теории нельзя использовать эти батареи без контроллера заряда/разряда, особенно в случае если ячейки подключены последовательно.
        Но я пока подключил все ячейки параллейно (чтобы не возникла проблема баллансировки) и ограничил максимальное напряжение на преобразователе в 4.2 вольта + еще на диоде чуть напряжение падает. Это также позволило заряжать их когда солнца мало и панель выдает больше 6 вольт.
        Токи зарядки эти батареи держат высокие, но и панель не может выдать больше 0.5A, хотя step down преобразователь повышает максимальный ток в разы при хорошем солнце.
        А за разрядом слежу вручную, но там емкость позволяет пока не заморачиваться с этим.

        Еще проблема есть на потерях при преобразовании ну и соответственно на выходе получаю 3-4.2 вольта.
        Для питания светодиодов 1-3 W это подходит, а для других целей нужно опять преобразователь использовать только уже step up, что опять означает потерю на преобразовании.
        Пока это не более чем эксперименты, но с литиевыми батареями мне работать более интересно.
        Особенно если подключить их по 3 последовательно и использовать BMS контроллер, тогда отпадет необходимость повышать напряжения до 12В
        • 0
          Насколько я знаю, BMS делают под каждую конкретную сборку и задача это нетривиальная. Стоимость ошибки высока.
    • 0
      One_Touch, Li-Po же нельзя заряжать при отрицательной температуре воздуха.
      Поэтому «домика в деревне» они не подходят.
  • 0
    Напишите еще про проблемы подклчения к сети. Я недавно имел довольно позитивный опыт — за пару месяцев и очень небольшие деньги (установка двух столбов и работа электрика).
    • 0
      Это можно вынести в третью статью. Она немного непроильная — борьба с энергетиками-монополистами ведется всюду. У меня положительным образом решился вопрос только после суда.
  • 0
    24 Вт потребляют 3шт светодиодные ленты? Если нет, то по моим расчетам общее потребление получилось:
    80*5+40*3+(24*3)*4=808
    • 0
      Действительно учел только одну ленту. Поправил, спасибо.
  • 0
    Второе правило: генератор должен работать на том же виде топлива, что и машина.

    Ну бред же. Если у меня машина на 98 ездит, то мне и генератор надо на нем искать? Или машину менять?
    Научитесь в запасы и планирование. Это позволяет экономить не только не электроэнергии.
    • +1
      На виде топлива, а не марке. Машина, в худшем случае, на 92 сможет поехать, а вот дизельный генератор бензином заправлять бессмысленно.
      • 0
        Ни одна современная машина не будет жрать 92 вместо 98.
        • 0
          У меня потребляет 92 вместо 95 и не кашляет. Двигатель, свечи, кольца, масло в порядке. Регулярное ТО и заправка на 10 процентов дешевле.
          • 0
            Что делать тем у кого 98? Машину менять?
            • 0
              Ну почему же? Генератор спокойно прожует и 98 бензин. Речь шла об одном типе топлива.
              • 0
                1. Не прожует
                2. Цена
                Еще раз, планирование и резервирование.
                Зачем эти страдания, когда можно просто иметь резервную канистру?
              • 0
                Вот еще один аргумент против — если у вас и машина и генератор дизельные, то опять засада — летняя и зимняя солярка. Кончилась в генераторе солярка, залил из машины летнюю — изволь потратить до холодов.
                Хотя, наверное, вы зимой не особо дачей пользуетесь
                • 0
                  Топливо из генератора слить не проблема, в отличие от автомобиля
    • 0
      Речь идёт о сложных случаях. Если вы находитесь на расстоянии 15 минут езды на велосипеде по асфальту до заправки, то не парьтесь с этим. А вот когда на велосипеде вы можете не доехать (из-за той же грязи, например, т.е. например, полноприводной УАЗик тонет по кузов), а пешком — 2 часа по той же грязюке или снег выше пояса, и такая погода 6 месяцев в году, вот тогда стоит учесть любые варианты.
  • 0
    Тут на кикстартер только что вышел интересный контроллер.
    .
    До 120А. Умеет заряжать несколько литиевых батарей (в т.ч. LiFePO4) или суперконденсаторы — от нескольких панелей. Куча всяких функций. Правда, с нынешним курсом цена уже кусается.

    Я покупал предыдущую модель от этого автора — пришло вовремя, что вообще нехарактерно для кикстартера.
    • 0
      LiFePO4 однозначно круче СК АКБ, но цена пока очень большая…
      • 0
        И еще необходимо следить за напряжением каждого блока, чтобы не вызвать дисбаланс и выход из строя всей батареи.
        • 0
          Для этого и придумали балансировку LiFePO4 ячеек. Контролер по ссылке что указали выше это умеет.
      • 0
        Раза в 3 дороже получается.
      • 0
        Помните пожалуйста, что в отличии от свинцовых аккумуляторов любые литиевые тушить водой нельзя! Понятно, что пожар маловероятное явление, но это надо учитывать при проектировании.
        • 0
          И прокалывать тоже нелья... иначе есть риск получить ожоги...
          • +1
            Прокалывать, мять, ронять, вообще как либо деформировать, сильно разряжать тоже нельзя. В общем это опасные в эксплуатации аккумуляторы на самом деле.

            Для дома я рекомендую в качестве мощных аккумов именно свинец ибо занимаемое им место и его вес не критичен в отличии от авто и мобильной техники, а вот большая безопасность на лицо. Да и не просто так свинцовые аккумы используют, например, в ИБП.

            Когда появятся полностью герметичные и устойчивые к внешним воздействиям литиевые сборки большой мощности (Tesla обещает их и для дома делать, а за ними и другие потянутся) я, безусловно, пересмотрю своё мнение. Но пока имхо рано говорить о литии ибо он активно окисляется (горит) и в воде и в воздухе. Так что дело даже не в стоимости в первую очередь. Свинец же ни в воде ни в воздухе так активно не окисляется и повреждение корпуса аккумов, основанных на нём, ничем фатальным не грозит.

            P.S. Вот вообще «экшн» от, не знаю даже, «обезьяны с гранатой», не хочу обидеть автора, но нарушение ТБ просто ужасающее:
            Спойлер
            смотреть отсюда и далее…

  • 0
    Полную автономию получить на мой взгляд сложно, хотя все от потребления электроэнергии зависит. Я ставил достаточно успешные опыты с 16-ю панелями по 200 Вт, зенитный угол 90 градусов (что решает проблему с пылью и снегом на панелях — круглый год стоят идеально чистые, прикручены прямо к стене с небольшим зазором для вентиляции), направление восток-юг-запад (чтобы «перехватывать» солнце с самого утра и до вечера, группы по 3 батарей и развязкой через диоды). Аккумуляторы я применил тягловые панцирные, с рекуператорами — в этом случае можно практически обойтись без вентиляции. В итоге вышло, что в среднем можно в месяц получать 150-200 кВт, но с сильным перекосом, зимой выходит значительно меньше, в лучшем случае порядка 50 кВт. Окупаемость системы выходит никакая, в идеале по моим подсчетам вышло лет 20-25 при условии, что аккумуляторы продержатся этот срок :) Хотя в моем случае это резервный источник питания, поэтому «солнечная» энергия подкачивается напрямую во внутреннюю сеть и аккумуляторы при этом почти не используются.
  • 0
    Автор, спасибо. Материал понравился и хочется увидеть реализацию более мощной и действующей системы. Жду! Заранее спасибо.
  • 0
    ждем продолжения.
    особенно интересна работа с существующей, но нестабильной сетью.
  • 0
    Вот эта картинка (для широты Москвы) наглядно показывает, что для круглогодичного использования без генератора тяжело обойтись.
    • +1
      Да, такая простая автономка, как описана в этом материале, годится только на дачный сезон.
  • +2
    1. Солнечная батарея 2 шт х 100 Вт — 15000 р
    2. Контроллер заряда самый простой — 800р
    3. Аккумулятор 190 Ач — 8500 р
    4. 3 светодиодные ленты — 1200 р.
    5. Инвертер 12В-220В — 2000р.
    Итого: 27500 рублей


    Знакомый уже 3 года живет на полной автономии (ветряки плюс батареи). Вот что советует для полноценного недорогого, но надежного решения по батареям для дома с трехкратным запасом (правда это Краснодар):
    — 1 КВт солнечных панелей — 65тыр:
    invertory.ru/product/exmork-200-vatt-24v-poly/
    — контроллер — 10тыр:
    invertory.ru/product/kontroller-cm50-50a-12v24v-auto-switch/
    — инвертор — 9,5тыр:
    invertory.ru/product/invertor-2000-24/
    — аккумуляторы Троян 105 RE — 4 штуки по 225А/ч в сборке на 24В по 17,8тыр/шт — 71 тыр.
    invertory.ru/product/trojan_t105_re/
    — провода, всякая мелочевка и доставка — 20тыр.
    Итого: 175тыр
  • 0
    Печально, что приходится на переменный ток 220 вязаться, при том что титульные применения — светодиодное освещение, ноутбук и телевизор.
    • +2
      Светодиодное освещение идет от 12В аккумулятора напрямую. Некоторые телевизоры также питаются от 12В, а внутри просто стоит импульсный блок питания 220V AC- 12V DC. В этом случае достаточно подключиться сразу к низковольтной цепи.
      Есть адаптеры питания ноутбуков от прикуривателя, но дешевле оказывается взять один инвертер на киловатт, чем для каждого девайса искать адаптер на 12В.
      • +1
        Проблема только в том, что на 12В токи большие → потери больше и провода нужны толще.
        • +1
          Во втором материале, который уже пишу, осветил этот вопрос.
          А освещение развел так: на каждый этаж приходит одножильный медный кабель с сечением 2,5 мм кв, далее до светодиодной ленты 1,5 мм кв. Один квадратный миллиметр выдерживает ток до 9 А безопасно, таким образом на этаж можно подключить нагрузку до 22 А, а это 11 светодиодных лент. Одновременно зажечь по всему этажу свет-это еще надо постараться, поэтому просадки напряжения почти нет.
        • +1
          Инвертор имеет КПД не 100% и импульсные БП в электронной технике — тоже не 100%.
          Всё в месте — от 10% до 20% энергии — в тепло.
          • 0
            И это тепло остается в доме, что зимой не бывает лишним. Но я тоже за КПД, стремящийся к 99%!
      • 0
        Найти DC-DC 12-19V не проблема.
        Можно или купить или самому спаять.
        КПД при этом, при питании ноутбука, будет намного выше чем при питании 12V DC — 220V AC — 19V DC…
  • 0
    Скажите а эти панели, их можно просто так на улице? Они защищены от осадков, снега?
    Не испортятся?
    • 0
      Правильно собранная батарея содержит ячейки абсолютно герметичными, поэтому батареям не страшно ни палящее солнце, ни мороз с любыми осадками, включая град.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          насколько знаю «бытовые» баллоны можно заправлять только в специальных местах, а на таких заправках это будет нарушением.

          Так на заправках эти специальные места и организуют. Во всяком случае две видел.
        • 0
          Я живу в частном секторе — просто швыряю баллон в багажник, дую до ближайшей АГЗС, и там мне его заправляют, даже не заставляя вытаскивать из багажника.

          А вот плиту, да, нужно будет слегка подкрутить — именно эти самые жиклёры заменить, поскольку в стационарной газовой сети давление где-то 0.1-0.2 атмосферы, и там подаётся метан, а в баллонах — сжиженная смесь пропан+бутан, и в среднем, давление рабочее в них где-то 15-16 атмосфер при плюсовой температуре. Если конфорки не доработать — будет факел до потолка в лучшем случае.
          • 0
            А вот плиту, да, нужно будет слегка подкрутить — именно эти самые жиклёры заменить

            эээ… а отдельного редуктора разве нет? Без него нельзя.
            • 0
              Разумеется, есть редуктор — но со стороны баллона, скорее, та самая «лягушка» для сбора конденсата.
              Но факел получится и с ним =)
              • 0
                Со стороны баллона может не быть ничего, кроме крана. А редуктор должен быть между баллоном и плитой, и после него никаких доработок плиты не требуется, давление стандартное получается.
                • 0
                  image
                  Вот у меня такой редуктор навинчивается прямо на баллон, от него идёт армированный шланг прямо до плиты. Всё. Ну и жиклёры сменены на те, что под сжиженный газ.
                  • 0
                    Ну да, вроде он. Однако зачем менять жиклёры — так и не понял.
                    Может, мне уже продали плиту, доработанную под такой газ? Купил, отвёз на на дачу и долго и счастливо пользовались…
                    • 0
                      Может быть. Я стандартную бытовую покупал, под установку на магистраль.
                    • 0
                      Чуть ниже ответил про теплотворность и копоть на посуде.
          • 0
            Дело не в факеле, а в том, что смесь пропан-бутан обладает большей теплотворностью, чем обычный природный газ. Жиклеры под пропан-бутан имеют меньшее отверстие, таким образом выравнивая до расчетной количества тепла на конфорку. Если же не заменить, то все будет работать без проблем, но расход газа увеличится и посуда будет покрываться копотью.
            • 0
              Ну и в этом, конечно, тоже, безусловно.
            • 0
              Вот за этот комментарий еще раз огромное спасибо. А то мне так толком никто объяснить и не смог зачем это делать.
  • 0
    Спасибо за статью! Тема очень интересна!
    Пытался рассчитать для своих нужд — вышло, что на южном урале солнечные батареи бессмысленны, т.к. солнца почти нет. Ветряки тоже не вариант, т.к. ветер порывистый — окупаемости нет. Сейчас колдую над гидроподстанцией(вариант с плотиной).
    Кстати, а как вы обошли наши горевласти? Все эти запреты на установку своих генераторов электроэнергии и налоги на оные.
    • 0
      Я не транслирую энергию в сеть, поэтому обходить никого не надо. Налога и запрета на установку солнечных батарей у нас пока не придумали, поэтому и тут без проблем.
      Почитайте заметки Челябинца по автономке — может не так все плохо у Вас на южном Урале?
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Ну в коттеджных поселках точно запретят ветряк, просто потому что мешает гулом. А в деревнях, да на выселках — это же достопримечательность. Кстати, нормальные ветра на наших широтах начинаются от 9 метров высоты. А если хочется стабильного ветра, то от 15 метров и выше.
  • 0
    1. Много современной техники может работать от DC-DC преобразователя, у него кдп больше получается. а конструкция проще.
    Я себе такой собрал для тестов. Тянет спокойно комп, практически не греется при пассивном охлаждении. на импульсной нагрузке Но с резистивной нагрузкой типа ламп накаливания греется и весьма ощутимо.

    2. Аккумуляторы всё же лучше тяговые, они рассчитаны длительное время выдавать не большой ток.
    Стартовые автомобильные рассчитаны выдавать пиковый ток короткое время.
    В иделе нужно зарядное устройство как для всякиз авиамоделей — которое каждую отдельную банку аккумулятора заряжает и контролирует индивидуально.
    • 0
      1. Если техника ставится стационарно, типа телевизора или DVD, то имеет смысл вскрыть и обеспечить нормальное питание. А если это ноутбук, который постоянно курсирует с владельцем, то важнее сохранить его рабочее состояние и проще обеспечить 220В, пусть и с потерями в преобразовании.
      • 0
        Каждый решает сам, но я бы не полез внутрь телека и ограничился альтернативными блоками для техники с внешними блоками питания.
        DC-DC собирается просто, КПД у него достаточный чтобы питать от него комп без доп охлаждения.
        TL494 + пара полевиков + транс на кольце феррита. Общий размер раза в два меньше компового БП.
        Я немного промахнулся/не знал/не учёл и собрал не на TL494 а на более простой IR2153 без обратной связи и прочих автоматизаций, в итоге у меня без нагрузки лучше не включать — закипает электролит на выходе.
        • 0
          Какова себестоимость устройства в сравнении с заводским китайским аналогом вышла?
          • 0
            Рублей 500, собирал лет 5 назад.
            Самое дорогое — полевики IRL3705 (4 шт), ферритовое кольцо и кондёр на 450 вольт х 33 мкф.
  • 0
    Пару лет назад просчитывал систему на солнечных батареях, при требуемой мощности порядка 2 кВт. Абсолютных цифр почти не помню, разве что вся система легко вписывалась в 10 тыс. $.

    Самая дорогая часть ея, как ни странно — инвертор. «Гибридный» (или как это называется), потребляющий энергию в первую очередь с панелей, при недостатке подключающий аккумуляторы, при избытке — заряжающий их. Выбирал, кажется, здесь invertor.ru/ Хотел еще, чтобы это был одновременно и grid-tie инвертор, но такового на тот момент не нашел.
    Аккумуляторы — только литий-железофосфатные (LiFePO4). С учетом эффективной емкости 80% против 20% у свинцовых, литиевые получались даже дешевле.
    Панели при этом было разумно выбирать не на 12 В, а на 48 или около того. Опять же, потери на сопротивление проводов ниже.

    Да, и небольшая поправка к статье:
    > Берем исходное потребление:
    > 1. среднестатистический ноутбук с потреблением 80 Вт*ч будет работать 5 часов в день

    80 Вт*ч в час, т.е. 80 Вт.
  • 0
    Автор, пиши еще.
    У самого стоит 2 х 180Вт СП, 2х100Ач АКБ, контроллер и инвертор на 3,5КВт.
    Инвертор нормально вытягивает насосную станцию.

    Расширение планируется до 3,5КВт панелями (20 шт) и минимум до 500-600Ач 24В АКБ.
    • 0
      Какой инвертор и контроллер?
      • 0
        FORT FX55, а контроллер не помню. Китай, какой-то. Надо будет менять. Я прямо сейчас не дома, что бы посмотреть.
        • 0
          Напряжение специально ставили 24В? Аккумы гелевые?
          • 0
            Да. Изначально планировался выход на 3,5КВт систему. А с 12В сделать 3,5КВт 220В как-то не комильфо.
            Поэтому было принято решение о 24В. Там преобразование «дешевле» выходит. Аккумы пока не гелевые, обычные кислотники стоят. Купил по дешевке пару лет назад. Живые пока еще.
            Гелевые буду покупать в этом году, сразу штук 6-8.
          • 0
            Свою что-ли статью написать? :) Ведь работает от этого всего и освещение, и насосная станция, и ноутбуки с телефонами :) Про шуруповерты и прочий инструмент вообще молчу.
            • 0
              Полная автономка или резерв?
              • 0
                Полная автономка. Сглупил с покупкой земли. Уж больно земля понравилась. А когда местная энергокомпания «развела руками» был в шоке. Автономка мне выходит дешевле и быстрее, чем подключение в РЭС.
                • 0
                  А что еще из потребителей есть? Резервный заряд от генератора? На двух солнечных батарейках зимой совсем не протянуть. И чем топитесь?
                  • 0
                    Генератор — Кентавр 2,5КВт, но включаю его редко. Потому что еще не живу там постоянно.
                    Топлюсь дровами. Газ балонный на кухне.

                    Буду писать статью :)
            • 0
              Свою что-ли статью написать? :)

              Ещё спрашиваете! Конечно пишите. Тема интересная, особенно с практической точки зрения.
              • 0
                Уже пишу, но не хватает кармы на пост в DIY. Надо 5, а у меня только 4. :-) Добавьте кармы кусочек и будет Вам статья, половину уже написал.
  • 0
    Поделитесь опытом консервации (на зиму) всего этого хозяйства. Где храните? Как храните? Что делаете весной когда запускаете все заново?
    • +1
      У меня происходит без консервации надолго-маскимум на пару недель отсутствия. Аккумуляторы стараюсь оставлять на подпитке либо от солнечных батарей, либо от зарядки.
  • 0
    Стандартные светодиодные ленты на «напряжение источника» — не лучший вариант. У них КПД нижен примерно на треть балластными резисторами, да и световой поток сильно гуляет в зависимости от напряжения аккумуляторов. Если озаботиться светодиодным освещением с высоким КПД, то надо самому делать светодиодные лампы и снабжать их импульсными стабилизаторами тока.
    Например:
    www.arlight.ru/catalog/dc-dc-12-24v-tok-350-1200-ma-116/blok-pitaniya-arpj-ldr12350-1-4-2w-350ma-010793.html
    И вот им-то на входное напряжение как-то наплевать.
    • 0
      Я делал сборки из одноваттных светодиодов, подключенных параллельно. Светит волшебно, но недавно один из светодиодов вышел из строя-вся цепочка погасла. В этом плане светодиодная лента хотя и имеет меньший КПД, но обладает необходимым запасом надежности: при умирании одного светодиода погаснет только сегмент из 3 диодов, в то время, как остальная лента продолжит работать.
      • 0
        Параллельно? Почему же погасла вся группа?
        Вообще диоды параллельно не ставят — из-за разбега параметров ток распределяется неравномерно, диод с самым большим током быстро выгорит.
        Если диоды стоят последовательно запитаны от такого источника тока, и один погиб, надо просто его замкнуть. Световой поток упадет, но в остальном все останется так же.
        • 0
          Последовательно. Конечно, светодиоды были подключены последовательно. Ошибся.
  • 0
    Спасибо за интересный материал.
    Теплую воду можно заполучить непосредственным нагреванием радиаторов на крыше, без преобразования в электро. Решение дешевле фотопанелей, достаточно распространено у нас в Крыму. А вот на Кипре реализовано еще проще, видимо давнее. На крыше почти каждого дома стоят водонапорные баки аккумулирующие и напор и нагрев воды. Маломощный насос таким образом работает только по расписанию, да и гарантия от перебоев. Выглядит архаично, пасторально и забавно — водокачка.
    Автор, будьте добры, интересуют расчеты износа и амортизации, гарантийные сроки оборудования. Стоимость обслуживания, в общем операционные расходы.
  • 0
    Использование газа — это не автономия, автономия — это натуральное хозяйство!
    • +1
      А биореактор — это полная автономка?)
  • 0
    Да, автор, было бы интересно почитать про дома на колёсах в преддверии туристического сезона.
  • 0
    Надо было сразу ставить ветрогенератор

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.