Автор, тестер, специалист ВИЭ
4,0
рейтинг
28 апреля 2015 в 08:09

Полная энергетическая автономия или как выжить с солнечными батареями в глубинке (часть 6. Дачник Edition)



Глядя на Яндекс.Карты в пятницу вечером, можно с уверенностью утверждать, что дачный сезон начался. В преддверии майских праздников это чувствуется особенно остро. А на даче главное что? Нет, не рассада и соседская газонокосилка. На даче главное — покой. Этот покой поможет обеспечить заранее грамотно спланированная энергосистема, зарезервированная от поломок сетей или вообще автономная. В этой статье я, как и обещал, сделаю обзор трех своих солнечных контроллеров, а во второй половине отвечу на массу вопросов, которая накопилась за 6 статей. На какие-то вопросы я отвечал в комментариях, о чем-то обещал рассказать позже. Самое главное, что в этой статье Вы найдете ответы на вопрос: «Как сделать так, чтобы было электричество?» и больше не возвращаться к этому пункту.





В предыдущей части я рассказал, чем MPPT-контроллер лучше в сравнении с дешевым PWM. В моем собственном технопарке скопилось три солнечных контроллера, без которых автономная или резервная энергосистема с солнечными батареями просто не будет работать. Именно контроллер отвечает за сохранение энергии от солнечных батарей в аккумуляторах.
Итак, у меня на руках имеются (в порядке возрастания мощности):
1. Epsolar Tracer MPPT 4210RN — 17 450 р
2. MPPSolar PCM60X ~ 20 000 р
3. ECO Энергия MPPT Pro 200/100 — 38 900 р

Перед опытом использования приведу краткие технические характеристики:



Следует учесть, что мощность выставлена алгебраически, хотя фактическое напряжение для 12В аккумулятора в нормальном состоянии составляет 12,7 В, в режиме поддержания 13,4-13,7 В, а в режиме заряда — до 14,2 В. То есть фактическая мощность контроллеров вырастет еще примерно на 10-18%.
И если сравнить контроллеры по напряжению сборки аккумуляторов 24В, то получится, что самый доступный Epsolar может переварить до 960 Вт энергии, а самый мощный ECO Энергия — 2400 Вт. В цене они различаются примерно в два раза, а мощность на этом напряжении почти в два с половиной. Если сравнить максимальную мощность, которую могут переработать эти два контроллера, то картина заметно меняется: 960Вт у Epsolar против 9600 Вт у ECO Энергия. То есть при сохранении разницы цены в 2 раза, разница в максимальной мощности составляет 1 порядок(10х)!
Простыми словами: Если система планируется с перспективой роста, то экономически целесообразно сразу приобрести более мощный контроллер.

Опыт эксплуатации

Я покупал контроллеры по росту мощности, поэтому хронология не будет нарушена.

Epsolar Tracer MPPT 4210RN

Относится к бюджетным системам и не имеет никакой коммуникации с компьютером, но есть выносной дисплей, который является опцией и продается отдельно. На нем же присутствуют кнопки настройки основных параметров. Без него все будет работать автоматически, но довольно интересно наблюдать, сколько энергии приходит в дом от солнечных батарей. Стоит этот монитор отдельно порядка 30$ на eBay. Примечательно, что подключается дисплейчик обычной витой парой, а эксперимент по подключению через 10 метровый самодельный кабель увенчался успехом. Работает беззвучно, охлаждение пассивное, места занимает мало, при максимальной мощности заметно греется радиатор. Однозначно хороший бюджетный вариант, когда курс доллара был заметно ниже и не было необходимости наращивать мощность батарей. Русские умельцы написали софт, который перехватывает данные, передаваемые на мониторчик, и выводит их на компьютер.

Плюсы: Выносной дисплей, подключил и работает — никаких настроек не требуется
Минусы: Отсутствие заводского софта для контроля с компьютера, конденсаторы и катушки залиты твердым композитом, что снижает ремонтопригодность, дисплей продается отдельно (есть комплектации с дисплеем, но дороже), сложность с гарантийным обслуживанием

Посмотреть внутренности







MPPSolar PCM60X
Контроллер выполнен в металлическом корпусе. Для подключения требуется снять крышку, чтобы добраться до клемм. Есть возможность подключения выносного температурного датчика, для компенсации зарядного напряжения, в зависимости от температуры аккумуляторов. Встроенный дисплей с подсветкой отображает несколько параметров. Выбора настроек через дисплей нет, но есть возможность подключения к компьютеру. Присутствует возможность обновления прошивок и тонких настроек через фирменный софт. Также можно снимать характеристики и вести историю с помощью фирменного софта. Подключение к солнечным батареям осуществляется контроллером при помощи мощного реле — в начале работы слышен заметный щелчок. Применение механики зачастую снижает надежность устройства. Кроме того замечен неприятный глюк: если включить мощную нагрузку, контроллер реагирует на просадку напряжения на аккумуляторах отключением СП. То есть, когда нужна мощная подкачка энергии, он временно отключается. Через 5-10 секунд он подключается опять и начинает подкачивать, но пик потребления приходится на аккумуляторы.

Плюсы: различное рабочее напряжение на аккумуляторах, вплоть до 48 В; выносной температурный датчик, встроенный дисплей, коммуникация с компьютером, обновление прошивок
Минусы: Коммутация солнечных батарей через реле, глюк с отключением СП при включении нагрузки, сложность с гарантийным обслуживанием

Посмотреть внутренности








ECO Энергия MPPT Pro 200/100

Контроллер отечественной разработки и сборки. Широкий круг поддерживаемых напряжений — от 12 до 96 Вольт, то есть от начальных до профессиональных мощных систем. Максимальная мощность подключаемых батарей около 10 кВт! (в садовых товариществах зачастую на дачный дом выделяют 5 кВт) Напряжение от солнечных батарей может быть до 200 В, что позволяет заметно сэкономить на толщине проводов и снизить паразитные потери драгоценной энергии. Встроенный дисплей с подсветкой и коммуникацией с пользователем на русском языке. Большое количество настроек под любой тип аккумулятора (можно даже выставить самые экзотичные настройки самостоятельно). Подключение к сети, подключение к компьютеру, обновление прошивок, которые выпускаются регулярно, в том числе учитываются пожелания пользователей (китайские производители редко идут на контакт, если это поддержка, а не продажа). Подключение к гибридному инвертору и коммутация в сеть устройств: инвертор, САП (бензо\дизель генератор), BMS (контроль балансировки аккумуляторов), другой солнечный\ветро контроллер. Возможность мгновенной подкачки энергии «по требованию» с любым инвертором, будь он того же производителя или другого (для этого потребуется добавить токоизмерительное кольцо). Металлический корпус, радиаторы по бокам (у предыдущих контроллеров радиаторы выполнены на задней стенке). Внутри все выполнено на трех платах, которые можно заменить в несколько движений — ремонтопригодность и доступность хорошая. Потенциальная возможность превратить солнечный контроллер в контроллер ветряка, добавив силовой модуль и ТЭНы для сброса лишней энергии.

Плюсы: весь спектр рабочих напряжений на аккумуляторах от 12 до 96 В, поддержка различных типов аккумуляторов, высокое входное напряжение от СП, высокий ток зарядки аккумуляторов (до 100 А), меню на русском языке, объединение в сеть нескольких устройств, подкачка энергии с «родным» и «чужим» контроллером, регулярные свежие прошивки, коммуникация с компьютером, три программируемых реле для управления нагрузкой или иных целей.
Минусы: Для подключения проводов требуется длинная отвертка. Это заметно на видео подключения в прошлом материале. Отечественный продукт хотелось бы иметь подешевле. Справедливости ради надо отметить, что контроллеров такой мощности за схожие деньги не найти.
Посмотреть внутренности









Итог: Хочется сэкономить и Вы уверены, что больше 1 кВт солнечных батарей никогда не поставите, а также готовы рискнуть с сервисом — смотрите в сторону Epsolar Tracer MPPT 4210RN. Хотите надежную систему с последующим наращиванием мощности солнечных батарей, бережным отношением к аккумуляторам (мгновенная подкачка и тонкие настройки заряда) и стабильным гарантийным сервисом — берите ECO Энергия MPPT Pro 200/100. MPPSolar выпускает неплохие контроллеры, но наличие механического реле в схеме подключения однозначно снижает надежность. У всех производителей есть модели попроще, поэтому можно подобрать требуемую мощность, исходя из предпочтений и требований к своей энергосистеме.

Часть2. Ответы на вопросы

Вопрос: Стоит ли заниматься альтернативной энергетикой?
Ответ: Для себя ответил однозначно — ДА. А теперь обоснование. Если электричества нет, оно нестабильное, а Вы постоянно проживаете в доме, то существует ряд критических сервисов\устройств, которые требуют постоянного питания — это котлы, особо тонкая электроника, инкубаторы. Походный вариант на авто или доме на колесах, когда стоянки составляют несколько дней — одна-две солнечные батареи решают проблему севшего аккумулятора у авто для подзарядки гаджетов или питания холодильника (компактного, для охлаждения напитков или шашлыка).

Вопрос: Мне хочется на даче пить холодное пиво холодный вятский квас и сидеть в Интернете. Провода срезали зимой охотники за металлом, а трансформатор сгорел. Что мне нужно для счастья?
Ответ: Если хотите сэкономить, тогда достаточно купить генератор, инвертор и аккумуляторы. Тарахтением генератора в 3-4 часа можно обеспечить себя на следующие сутки морозом в холодильнике и работой ноутбука. Хочется полной тишины — замените генератор на \ добавьте солнечные батареи и солнечный контроллер. Емкость аккумуляторов и мощность инвертора подбираются исходя из списка используемой техники.

Вопрос: Какова экономия от использования гибридного инвертора?
Ответ: Если дом типично потребляет летом порядка 5 кВт*ч в день, а солнечные батареи (моя сборка на 800 Вт) приносит за день 4 кВт, то экономия составит 80% от общего счета. Зимой меньше за счет редкого солнца.

Вопрос: Что лучше: ветряк или солнечные батареи?
Ответ: Для полной автономки — и то и другое. Днем есть солнце, ночью чаще бывает ветер. Также выбор источника автономной энергии зависит от особенностей рельефа, широты местности и требуемой мощности. Дешевле всего электросеть, но она не везде доступна. Ветряк требует систематического технического обслуживания и имеет определенный ресурс наработки. Ветряк выгодно ставить в прибрежных морских районах с постоянным хорошим ветром или же в степях. Солнечные панели в других случаях выигрывают многократно, так как не имеют подвижных частей, не требуют обслуживания и срок эксплуатации составляет не менее 25 лет.

Вопрос: Можно ли продать электричество от солнечных батарей в сеть?
Ответ: В России частному лицу-нет. Можно поставить счетчик, который умеет крутиться в обе стороны и тогда скручивать показания счетчика, при передаче энергии в сеть. Опасно тем, что могут поймать на таком скручивании, а это грозит серьезными штрафами. Также только один из выпускаемых в РФ счетчиков точно умеет мотать в обратную сторону — другие, при любом направлении тока, считают в плюс.

Вопрос: Какова стоимость вхождения в солнечную энергетику?
Ответ: Если взять самые дешевые и низкокачественные комплектующие и расчитывать на работу холодильника и телевизора, то стоит опираться на 25-30 тысяч. Если хочется жить с комфортом в теплое время года, то стоит закладывать не менее 100-120 тысяч.



P.S. Какие еще темы автономии или энергетики интересны Хабру? Хочется ли увидеть сообществу построение «умного дома» не на основе готовых решений, которые отвечают простотой (не всегда) освоения, но совершенно не гуманны к кошельку, а с применением разнородных контроллеров и устройств? Хочется больше практики в освоении автоматизации домашних процессов или же лучше сделать упор на теоретической системе обустройства (энерго, интеллектуально) своего жилища, чтобы эту методику можно было перенести на любой дом?
Алексей @shuvaevgl
карма
32,0
рейтинг 4,0
Автор, тестер, специалист ВИЭ
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (10)

  • +3
    Пишите про все подряд. Ваш опыт очень важен для нас! :)
  • 0
    прочитал «деньчик эдишн» — зарядили на всё утро!
  • 0
    Также только один из выпускаемых в РФ счетчиков точно умеет мотать в обратную сторону — другие, при любом направлении тока, считают в плюс.

    В нашей области всем поголовно ставят счётчики Эмис-электра 970. Меняют старые по новые без особых предупреждений и вопросов, просто вырезают старый, если он в зоне доступа, ставят новый, и приходят за подписью, что мол всё сделано хорошо и работает. Кроме всяких плюшек, типа удалённого съёма показаний и возможности отключения потребителя сигналом из центра, есть ещё возможность учитывать экспортируемую энергию:
    Счетчик учитывает потребленную активную энергию и экспортированную активную энергию (в
    направлении от потребителя в сеть). Эти два вида энергии записываются в отдельные ячейки памяти
    и не складываются. Передается в ССД и отображается на дисплее только потребленная активная
    энергия.

    Данная заметка взята из документации к счётчику. Предыдущие модели вроде как тоже имеют подобный функционал, только не совсем понятно, почему экспортируемая энергия учитывается, а в центр не передаётся.
    • 0
      юридической базы для продажи электричества частным лицом пока нет
    • 0
      только не совсем понятно, почему экспортируемая энергия учитывается, а в центр не передаётся.
      А чего не понятного то? деньги с вас за энергию снимут, а то что вы в сеть вернули продадут другому под видом своего. Логично ж. Да и нет законодательной базы для продажи от частника поставщику энергии.
      • 0
        Ну нет законодательной базы сейчас, будет через 1/5/10 лет. А так сделали сразу, и потом меньше возиться нужно было бы. Я конечно не знаю, может быть опция передавать\не передавать реализована опцией, настройку которой можно сделать удалённо и совершенно не обязательно ради этого искать сертифицированного специалиста с соответствующим оборудованием, которое способно обновить прошивку счётчику не снимая его со столба.

        Но если не учитывать благих намерений по экспорту энергии, то можно рассмотреть один из стандартных вариантов по краже электричества: при подключении счётчика меняются местами вход и выход, и счётчик отображает на дисплее и передаёт в центр только экспортированную энергию, а потребление остаётся неучтённым.
        • 0
          Если вопрос касается законов и счетчиков, то принятия законов еще нужно дождаться, а замена счетчика выльется в 3-5-7 тысяч рублей. А вот при создании солнечной системы надо определиться сразу, ибо стоимость смены оборудования может сиьно расстроить впоследствии. Ранее существовали «грубо» два типа инверторов grid-tie и off-grid.
          Первые подстраиваются под имеющуюся электрическую сеть и качают в провода всю выраотанную энергию. Такой вариант отлично работает в Германии, с их счетчиками, или у нас, с одним только счетчиком, и то, на свой страх и риск. Минус такого оборудования заключается в том, что если опорная электрическая сеть отключится- солнечные батареи превращаются в дорогое украшение.
          Вторые (off-grid) преобразуют низковольтное напряжение аккумуляторов в обычное высоковольтное переменное. В аккумуляторы энергию закачивают солнечные контроллеры. Изначальная система становится дороже, зато не боится отключения электросети. Правда и согласовать ее с сетью невозможно. Питаемся либо от сетевых проводов, либо от солнца.
          Недавно появились гибридные инверторы, которые уже могут при работающей внешней сети задействовать энергию, полученную от солнечных батарей. Кроме того, инвертор, который я описывал в Части пятой своего цикла (Сделано в России)умеет работать и как off-grid и как гибрид. Более того, этот инвертор может «продавать» энергию в сеть — такой пункт я нашел в настройках. Может производители что-то знают о грядущих законах?
  • +1
    Спасибо большое за фотки внутренностей! Интересно посмотреть как сделано перед покупкой.

    Судя по разводке, мозг ECO Энергия MPPT с большой вероятностью собран на ATmega. Т.е. если поставить например STM32 — будет еще круче устройство!
    Удивление вызывают неразъемные соединения, но возможно так не только дешевле, но и надежнее (учитывая отечественные реалии транспортировки)

    Вообще ребятам нужно получать сертификаты и продавать продукцию в Европе! С такими ценами оторвут с руками и ногами :)
    • 0
      Транспорт и экспортные пошлины могут съесть всю разницу. надо считать. Кстати, там управление на базе Microchip- что это за чудо-я не знаю. Могу выложить фото, но судя по скорости отклика, там что-то быстрее атмеги.
      А у Вас уже есть автономка? Можете рассказать параметры системы?
  • 0
    del

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.