Sol- eller vindbatterier för hem. Vad är bättre - vindgenerator eller solpaneler? Sammansättningen av hybridsystem

Användningen av solpaneler gör att du kan tillhandahålla hus med fri energi, särskilt under förutsättningsförhållandena. Denna metod har emellertid en nackdel - i molnigt väder är effektiviteten hos heliosystemet mycket lågt, och huset kräver en ytterligare energikälla. Användningen av alla slags generatorer (bensin, diesel) är obekvämt, eftersom de kräver betydande kostnader och är mycket bullriga. Bästa utgång - kombinerade installationer inklusive solpaneler och vindgeneratorer.

Sådana hybridkomplex gör det möjligt att fullt ut använda möjligheterna till naturlig energi och kompensera för sina individuella brister. Till exempel är vindgeneratorer i princip olämpliga att applicera utan en reservkälla. Faktum är att med flera vindlösa dagar i rad (som inte är ovanligt), släpps batterierna för mycket att det negativt påverkar deras prestanda och resurs.

Solbatterierna är ineffektiva i molnigt väder, vilket vanligtvis åtföljs av windiness. Således kompletterar väderkvarnar och heliopaneler perfekt, vilket ger permanent laddning av batteriet och upprätthåller energiförsörjningen på huset på rätt nivå. En annan fördel - solsystem Behöver inte kostnader och bränsle, medan de är mest effektiva på sommaren när vindhastigheten vanligtvis är lägre.

På sommaren och den soliga vintern kommer den maximala energiproduktionen att gå från solpaneler. Men i en grumlig lågsäsong, när molnigt är betydande och blåste starka vindar, kommer att producera energi vara mestadels vindkraftverk.

Sammansättningen av hybridsystem

Varje kombinerad solig vindinstallation omfattar helikopaneller, vindgenerator, laddningsregulator, batterier och växelriktare. Kraften i komponenterna väljs utifrån energiförbrukningen. Men man måste ta hänsyn till en annan faktor - typen av vindgenerator.

Vindgeneratorerna är avsedda:

Horisontell. Dessa inställningar är billigare, men de är effektiva med dominerande vindar i en riktning. Vid förhållanden med variabla vindar är deras prestanda minimal;
Vertikal. Dessa energikällor är ungefär 2-3 gånger dyrare än horisontella, men samtidigt fungerar de effektivt och i fallet med en ständigt föränderlig vindriktning.

Således kan vindgeneratorer och solpaneler fullt ut säkerställa husets icke-volatilitet. Dessutom kännetecknas sådana system av mer flexibla konfigurationsvalfunktioner än rent sol eller ren vindinstallationer. Helt acceptabelt och priser för dem.

Till exempel kostar ett system med väderkvarn med en kapacitet på 600 W och ett batteri på 250 W (med en kontroller, växelriktare och batteri) cirka 85 tusen rubel. Utvecklingen av installationen kommer att vara ca 100 kWh / månad.

Installation och kommutering

Elementen är monterade i ett hybridsystem såväl som i fallet med en oberoende installation. Solpaneler placeras på taket eller på en separat monteringsgård (i det här fallet är det möjligt att optimalt justera sin lutning i förhållande till horisonten) och vindkraftverken på masterna nära huset.

Trots det faktum att under rotation av vindkraftverken blades, publicerar de ett specifikt ljud (vilket många hänvisar till sina brister), de skapar inte ytterligare olägenheter. Faktum är att ljudet är tillräckligt monotont och inte klippt, så att människor snabbt snabbt upphör att märka honom.

Anslutningen utförs av klassiskt system. Vindgeneratorn och solpanelerna via styrenheten byts till batteriet, där den genererade energin ackumuleras. Skapade konsumenter växelström Anslut genom omformaren.

Utgifter

Liksom alla andra autonoma strömsystem kräver sol-vindinstallationen solida initialkostnader. Alla bilagor betalar emellertid med fullständig icke volatilitet från centrala nätverk. Kostnaden för service kräver inte ett sådant system. Avkastningen på projektet beror på komplexiteten i installationen och belastningen på systemet, men i genomsnitt är det 2-3 år. Denna period kan verka för stor, men det bör komma ihåg att elpriserna ständigt uppvaknas, dessutom, anslutningen av stugan till den centrala strömförsörjningen och installationen av lämplig utrustning (transformator, kabelspår) kräver också fast kostar.

Således kommer installationen av ett hybridsystem att vara bättre beslut. I landet är det irrationellt i landet, eftersom de är utformade för året runt, och stugorna används främst under sommarsäsongen.

Ingen väderkvarn kommer inte att producera el vid vindhastigheter mindre än 3 m / s, och det effektiva arbetet blir inte lägre än 4-5 m / s. I Rysslands mittbanor är fördelen med vindgeneratorer, utformad för att arbeta med en svag vind.

Vindgenerern är bättre installerad i det öppna området, helst på höjden, och ju högre masten desto bättre. Bladens längd är också viktigt, särskilt vid låg vind. Bladen med en flygprofil är mycket (2-4 gånger) mer effektivt platt.

Det finns vindgeneratorer med en horisontell och vertikal rotationsaxel. Vindgeneratorer med en vertikal rotationsaxel är ungefär dubbelt så dyr, men också resursen är nästan dubbelt så hög som 20-25 år gammal mot 10-15.

Det finns två typer av master för vindkraftverk: 1) Mast med stöd för kablar kan enkelt höjas, men kabelsträckan upptar ett stort område; 2) Oberoende masttorn som inte har några kablar, tung och dyr, är deras installation komplex, men de upptar inte mycket utrymme. För användning i landet eller i en rustik stuga är vindgeneratorer med en kapacitet på 2-5 kW bäst lämpade.

I områden med svaga vindar, och detta inkluderar Moskva-regionen för att få åtminstone någon form av energi, bör man välja en väderkvarn med bättre inverkan på en liten vind, med större kraft.

Solpaneler konverterar direkt solstrålningsenergi till el, som kan agera direkt till nätverket eller ackumuleras i batterier. Bäst av alla arbetsgrupper av monokristallina kisel. Deras livslängd är cirka 50 år, och effektiviteten når 18%.

Något underlägsen i dessa indikatorer solbatterier från multicristallin kisel. Ibland kan du träffas bakom baksidan från amorft kisel - det billigaste, förstås. För att producera solenergi på sommaren är det önskvärt att ställa in solpanelerna i hela södra takbacken i en vinkel på ca 45 ° till horisonten. På vintern är allt annat: Solpanelerna ska vara placerade nästan vertikalt, i en vinkel på 70-80 ° i horisonten, på grund av solens snö och låg position.

Att förse autonomt arbete Flera fluorescerande eller LED-energibesparande lampor, kylskåp och TV i landet kan installeras flera solbatterier med en total kapacitet på 500-600 och bättre än 1000 W. En sådan uppsättning solceller kompletteras med ett block av batterier med en total kapacitet på 200-400 ampere - en timme och en växelriktare från 2 till 6 kW med en solkontroll. En sådan hög effekt på omformaren behövs för att tillhandahålla toppbelastningar och startströmmar. Från satsen solpaneler Med en kapacitet på 2-4 kW kan du spara en liten stuga, vilket garanterar bekvämt boende.

För att balansera energiflödet från alternativa källor är det ofta en önskan att kombinera solpaneler och vindgenerator i ett system.

I vilka fall är det värt att göra detta och vilken källa till alternativ energi att välja, kan du förstå, med tanke på fördelarna och nackdelarna med vindkraftverk och solpaneler.

Plussar av solpaneler:

Pålitlighet - Det kommer att fungera 25 år eller mer, eftersom de inte har mobila delar och alla elektronik i sin sammansättning, och härdat glas, hållbar aluminiumram och tillförlitlig tätning av element säkerställer problemfri drift av paneler under alla väderförhållanden vid vilken som helst temperatur.
Enkel installation - Med hjälp av standard kan du enkelt fästa panelerna på taket eller på husets vägg.
Frånvaro av nödvändighet underhåll - Det enda som rekommenderas att öka energiproduktionen är en gång om året för att tvätta solpanelernas yta. rengöringsmedel För glas, men det är inte nödvändigt.

Nackdelar med solpaneler:

Låg genomsnittlig elproduktion av el i vintertid - 5-10 gånger mindre än på sommaren för Rysslands mittremsa, 2-3 gånger mindre - för de sydliga regionerna och den fullständiga bristen på att utvecklas på vintern i norra regionerna för polcirkeln. För att kompensera för brist på el är det nödvändigt att använda en dieselgenerator, en bensogenerator eller vindgenerator.
Starkt beroende av elproduktion från vädret. I molnväder minskar produktionen till 5-20% jämfört med molnigt väder. Men eliminera detta beroende av autonoma solkraftverk Du kan tillämpa en ökad kapacitetsbatterier som ger utbudet av el i 5-7 dagar.

Plussar av vindgeneratorer:

Elproduktion beror inte på tiden på dagen och säsongen Om det finns en vind.
I det område där vindar ofta blåser (i bergen, i stepparna, på stranden av floder och hav), kan väderkvarn utveckla en betydande mängd el. men totalarea Sådana platser bebodda av människor i Ryska Federationen Det är mindre än 1% av alla bosättningar.

Nackdelar med vindgeneratorer:

Behovet av att montera på en mast på mer än 25 meter hög med 99% av Ryska federationens terräng Sedan bostadsbyggnaden och skogarna kraftigt minskar vindhastigheten nära jorden - kostnaden för att montera vindgeneratorn ökar många gånger kostnaden för vindgeneratorn själv.
Med den genomsnittliga vindhastigheten i Ryssland, lika med 3-4 meter per sekund, kommer vindgeneratorn att producera ca 1-3% av dess nominella kraft. Märkt kraft Vindgeneratorn indikeras för vindhastighet på 10-12 m / s.
Brist på tillförlitlighet i segmentet av vindkraftverk med låg effekt med en kapacitet på upp till 10 kW - De flesta billiga väderkvarnar fungerar inte mer än 2 år utan störningar. Om du känner till fakta med längre arbete utan störningar, dela det med allt på vår.
Behovet av årligt underhåll För att upprätthålla vindgeneratorn i arbetsförhållanden.
Frysning av smörjmedel negativa temperaturer leder till omöjligheten av väderkvarnen på vintern.
Whistle Low-Power Windmills Arbeta med hög hastighet vid hög vindhastighet - ger inte nöje till dig eller dina grannar.
Lågfrekvent Intrashuk kraftfulla vindgeneratorer Vid någon hastighet av vind och låg effekt med en liten vindhastighet - som du vet, har Intras en negativ inverkan på människors hälsa och alla levande saker. Det är av den anledningen att industriella vindkraftverk ligger på ett stort avstånd från bostadsområden.

Sammanfatta:

Använda vindgeneratorn som ytterligare källa Energin för solkraftverket har endast ekonomisk mening i det område där vindar ofta blåser, förutsatt att det är möjligt att installera det från bostäder. Samtidigt är det nödvändigt att fastställa pålitliga kraftfulla modeller med en kapacitet på 10 kW och var noga med att utföra sitt årliga underhåll.

Om den ekonomiska betydelsen har solbatterier, läs.

Reader Fråga:

Jag förbereder mig för att bygga ett lanthus i området där det inte finns någon gemensamt elnät, så jag vill etablera ett alternativt energisystem, men jag vet inte vad jag ska välja. Det finns möjligheter att använda olika förnybara resurser, men jag kan inte bestämma hur man uttrycker prioriteringar. Här är några utvärderingsfakta som jag samlade:

3.3 Solklockor (genomsnittlig dagligen per år) med minimal skuggning på min webbplats.
3,5-4 m / s Genomsnittlig vindhastighet i en höjd av 30 m torn, 10 m över toppen av det högsta trädet.
Vattenflödet med en höjdskillnad från 9 m till 120 m, ca 0,15 m³ / min är tillgänglig året runt, med möjlighet till generatorns placering 220 meter från huset.

De säger att HPP är det "bästa" valet, eftersom det kräver en konstant stark vind, och solpanelerna är dyrare, men mer tillförlitliga och förmodligen motiverade på lång sikt. Kanske behöver jag flera källor.

Jag har en ganska ekonomisk elförbrukning. För närvarande spenderar jag ca 8 kWh per dag i min stadslägenhet. Jag planerar också att köpa energibesparande tekniker, så jag förväntar mig konsumtion i mina lantställe Det kommer inte att överstiga stadens konsumtion. Vad måste du tänka på när du väljer ett alternativt system för att undvika kostsamma fel?

Det är trevligt att hantera en så tydligt formulerad fråga. Mest en viktig parameter Det är utvecklingen av den nödvändiga energin (8 kWh / dag), även om det också är viktigt att ta hänsyn till förlusten. Energin förloras i ledningarna, batteriet, omformaren, lastdropparna, etc., så du måste räkna i genomsnitt med 12 kWh / dag.

HydrogeneratorDetta är förmodligen den billigaste energikällan. Dessutom arbetar HPP också på natten och vinterDet kommer att spara på användningen av dyra batterier. Du kan uppskatta den tillgängliga kraften i vattenkraftverket (watt) genom att multiplicera skillnaden i strömmen och divisionen med 10. I ditt fall kan ett välskött system ge 120 W. Om 24 timmar kommer det att visa sig: 120 × 24 ÷ 1000 \u003d 2,88 kWh / dag. Ytterligare kostnader för rör och ledningar kommer att vara små jämfört med fördelarna. Om du installerar en hybrid solkraftverk, kommer ytterligare kW i regnigt väder att vara särskilt trevligt när prestandan hos solceller reduceras.

Även om rören 3 tums diameter kommer att fungera bra med en volym av 0,15 m³ / min, kommer en 4-tums rörledning att minska rörförlusterna från 12% till 3% och ökar också den möjliga volymen till 0,3 m³ / min eller mer, om någon .

Remoteness 220 meter är en ganska lång överföringskabel, så du bör också ta hänsyn till förlusterna på grund av motstånd. Överväg att använda generatorn mer högspänningansluten via spårningsregulatorn för korrekt maximal effekt (MPPT) för att förhindra överbelastning. MPPT styr automatiskt systemet när ändringar i strömmen, undviker behovet manuell inställning Med förändrade förhållanden.

Sol el Det är följande alternativ. Goda nyheter är att priserna på solbatterier faller. Det fotoelektriska systemet kommer att komplettera det hydrauliska systemet, eftersom det fungerar bättre i torrt, soligt väder, men dess prestanda kan svika på vintern. Förmodligen kan du få cirka 70% av den nödvändiga energin. Till exempel, vid 3,3 suncharge 3 kW batteri producerar ca 7 kWh / dag. Återigen kan MPPT hjälpa till att förbättra den här bilden.

VindkraftKan ha varit intressant, men i det här fallet är inte det mest rationella. Installation av 30: e meter torn är inte billigt, och den energi som produceras med en hastighet på 3,5-4 m / s kommer inte att vara mycket. Vinden är en instabil energikälla, vilket kräver dyra batterier och en backupgenerator. Ur synvinkel och kostnader är vinden dyrare och komplicerat val för din ort.

För mer exakt uppskattning, jämför specifikationer Alternativa systemtillverkare. Men notera att de som regel ger optimistiska data. Observera att du får två gånger mer energi vid den genomsnittliga vindhastigheten på 5 m / s jämfört med 3,5-4 m / s. Du kan bestämma den genomsnittliga dagliga produktionen av kWh genom att dividera den årliga produktionsvolymen på 365. Men glöm inte, i många dagar kommer det inte att producera nästan ingenting.

Oavsett vilken källa du väljer, behöver du ett effektivt backupbatteri. Försök att minimera användningen. Även om han kan behöva spara ditt system när naturliga förhållanden kommer att vara emot dig. Om din Hydroistocker verkligen flyter året runt, och du är redo för skarpa energisänkningar från tid till annan, kan du undvika att använda stora batterier.

Under alla omständigheter, innan du fattar det slutliga beslutet att investera din investering, se till att du vet vad du kan förvänta dig innan du gör ett avgörande steg.