|
|
  |
Перейти на главную Материалы
Энергоэффективные приборыДля того, чтобы фотоэлектрические модули были надёжным источником электроэнергии, необходимы дополнительные элементы в системе: кабели, поддерживающая структура и, в зависимости от типа системы (соединённая с сетью, автономная или резервная), ещё и электронный инвертор и контроллер заряда с аккумуляторной батареей. Такая система, в целом, называется солнечной фотоэлектрической системой, или солнечной станцией. Есть три основных типа солнечных фотоэлектрических систем: Автономные системы для отдельных домов Системы, соединённые с сетью Резервные системы Автономные фотоэлектрические системы (АФС) Автономные фотоэлектрические системы используются там, где нет сетей централизованного электроснабжения. Для обеспечения энергией в тёмное время суток или в периоды без яркого солнечного света, необходима аккумуляторная батарея (АБ). АФС часто используются для электроснабжения отдельных домов. Малые системы позволяют питать базовую нагрузку (освещение и иногда, телевизор или радио). Более мощные системы могут также питать водяной насос, радиостанцию, холодильник, электроинструмент и т.п. Система состоит из солнечной панели, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, электрической нагрузки и поддерживающей структуры. На нашем сайте есть простая форма, которая может быть использована для расчёта автономной фотоэлектрической системы : для подсчёта количества необходимых модулей, ёмкости батареи и т.д. Хотя, умелый человек и может сделать большую часть работы по установке системы сам, электрические соединения должны быть сделаны квалифицированным персоналом. Солнечные ФС, соединённые с сетью Когда есть сеть централизованного электроснабжения, но есть желание иметь электроэнергию от чистого источника (солнца), солнечные панели могут быть соединены с этой сетью. При условии подключения достаточного количества фотоэлектрических модулей, определённая часть нагрузки в доме может питаться от солнечного электричества. Соединённые с сетью фотоэлектрические системы, обычно, состоят из одного или многих модулей, инвертора, кабелей, поддерживающей структуры и электрической нагрузки. Инвертор используется для соединения фотоэлектрических панелей с сетью. Существуют также, так называемые, AC-модули, в которых инвертор встроен на задней части модуля. Солнечные панели могут быть установлены на крыше здания под оптимальным углом наклона с помощью поддерживающей структуры или алюминиевой рамы. Простые системы с AC-модулями и заводскими поддерживающими структурами выпускаются всё в более крупных масштабах. Резервные системы Резервные солнечные системы используются там, где есть соединение с сетью централизованного электроснабжения, но сеть — ненадёжна. Резервные системы могут использоваться для электроснабжения в периоды, когда нет напряжения в сети. Малые резервные солнечные системы электроснабжения наиболее важной нагрузки — освещение, компьютер и средства связи (телефон, радио, факс и т.п.). Более крупные системы могут также снабжать энергией и холодильник во время отключения сети. Чем больше мощность необходимая для питания ответственной нагрузки, и чем дольше периоды отключения сети, тем большая мощность фотоэлектрической системы необходима. Система состоит из фотоэлектрических модулей, контроллера, аккумуляторной батареи, кабелей, инвертора, нагрузки и поддерживающей структуры. Контроллеры заряда для фотоэлектрических систем Контроллеры заряда используются в автономных фотоэлектрических системах для защиты аккумуляторных батарей (АБ) от глубокого разряда (когда есть перерасход энергии) или перезаряда (когда батарея заряжена, а солнечная панель вырабатывает избыток электричества). Использование контроллеров заряда настоятельно рекомендуется. Он отключает нагрузку, когда аккумулятор недопустимо разряжен. Обычно, фотоэлектрические солнечные комплекты снабжаются контроллером заряда. Наблюдайте за вашим контроллером заряда для определения степени заряженности АБ; обычно на контроллере есть красный индикатор, который загорается, когда АБ разряжена, и зелёный индикатор, который загорается, когда АБ заряжена. Старайтесь, чтобы зелёный индикатор горел, как можно чаще. Это повысит срок службы аккумуляторной батареи. Никогда на подключайте нагрузку напрямую к АБ, минуя контроллер заряда, для того, чтобы получить «последнюю порцию» энергии от батареи. Этим вы можете вывести вашу АБ из строя. Поддерживающая конструкция Важной частью солнечной фотоэлектрической системы является поддерживающая конструкция для солнечных панелей. Поддерживающая конструкция обеспечивает правильный угол наклона панелей, а также, необходимую жёсткость конструкции. Комбинация поддерживающей конструкции с солнечными модулями должна выдерживать порывы ветра и другие воздействия окружающей среды. Имеется большое разнообразие конструкций — от самодельных до промышленно изготавливаемых для больших фотоэлектрических систем. Поддерживающая конструкция может быть изготовлена из металла или синтетического материала. Есть несколько типов поддерживающих конструкций, в зависимости от того, где устанавливается фотоэлектрическая система. Для соединённых с сетью систем, это может быть плоская или с малым наклоном крышная конструкция, или конструкция для фасада здания. Соединённые с сетью системы, также могут быть элементом конструкции здания (интегрированные солнечные системы). Для таких применений разрабатываются и изготавливаются специальные конструкции. Интеграция со зданием стала важным аспектом для соединенных с сетью солнечных фотоэлектрических систем. Для уменьшения стоимости системы, интеграция в здание может иметь большое значение. Более того, интеграция в здание может быть отличным способом улучшить архитектуру здания и показать, что элементы конструкции здания также могут выполнять функцию генерации электричества. Принцип работы солнечной водонагревательной установки Круглогодичная солнечная водонагревательная установка СВУ (см. Рис.) состоит из солнечного коллектора и теплообменника-аккумулятора. Через солнечный коллектор циркулирует теплоноситель (антифриз). Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе энергией солнца и отдаёт затем тепловую энергию воде, через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор. В баке-аккумуляторе хранится горячая вода, до момента её использования, поэтому, он должен иметь хорошую теплоизоляцию. В первом контуре, где расположен солнечный коллектор, может использоваться естественная или принудительная циркуляция теплоносителя. В бак-аккумулятор может устанавливаться электрический или какой-либо другой автоматический нагреватель-дублёр. В случае понижения температуры в баке-аккумуляторе ниже установленной (продолжительная пасмурная погода или малое количество часов солнечного сияния зимой) нагреватель-дублёр автоматически включается и догревает воду до заданной температуры. Более подробную информацию по этой теме, о принципах построения и типах солнечных нагревательных систем, их достоинствах и недостатках вы можете посмотреть в разделе нашего сайта по основам возобновляемой энергетики ( солнечное теплоснабжение ), а также, почитать статьи в нашей Библиотеке . Солнечные установки сезонного действия, с использованием солнечных коллекторов, могут непосредственно нагревать воду в баке-аккумуляторе. Математическое моделирование простейшей солнечной водонагревательной установки , проведённое в Институте высоких температур Российской академии наук, с использованием современных программных средств и данных типичного метеогода, показало, что, в реальных климатических условиях средней полосы России, целесообразно использование сезонных солнечных водонагревателей, работающих в период с марта по сентябрь. Для установки с отношением площади солнечного коллектора к объёму бака-аккумулятора 2 м2/100 л, вероятность ежедневного нагрева воды в этот период до температуры не менее чем 37°С составляет 50-90%, до температуры, не менее чем 45°С – 30-70%, до температуры не менее чем 55°С – 20-60%. Максимальные значения вероятности относятся к летним месяцам. Вырабатываемая автономной энергосистемой электроэнергия имеет сравнительно высокую цену. Поэтому, нужно принимать все возможные меры для сохранения энергии и уменьшения её потребления. Для этого, нужно использовать энергоэффективные приборы, т.е., приборы потребляющие минимум энергии для получения определённого результата — будь то освещение, охлаждение продуктов или нагрев и отопление. Экономия энергии является наиболее экономически выгодным методом увеличить полезное энергопотребление. Например, экономия одного кВт часа электроэнергии обойдётся вам гораздо дешевле, чем увеличение мощности фотоэлектрической батареи или ветроустановки (не говоря уже о постоянных дополнительных затратах на топливо, если вы используете жидкотопливный генератор) для выработки этого дополнительного кВтч. Вот некоторые советы для уменьшения потребления электроэнергии без ухудшения качества жизни. - Нужно стараться максимально использовать приборы постоянного тока; в этом случае, вы избежите потерь на преобразование энергии в инверторе (это — от 10 до 40%), сможете использовать инвертор меньшей мощности, а может, обойдётесь и вообще без него. - Для уменьшения расхода электроэнергии на освещение, необходимо применять компактные люминисцентные лампы. Если у вас большой дом или участок и протяжённая электропроводка, можно использовать компактные люминесцентные лампы напряжением 220В. Сейчас они есть почти во всех магазинах, торгующих электроприборами. - Если же у вас есть возможность проложить отдельную проводку постоянного тока, то лучше использовать специальные компактные люминесцентные лампы напряжением 12 В. Мы предлагаем такие лампы мощностью от 12 Вт со стандартным цоколем E27, что позволяет использовать их в обычных светильниках и люстрах. - Многие бытовые приборы имеют блоки дистанционного управления и таймеры. Такие блоки есть почти во всех современных телевизорах, музыкальных центрах, СВЧ-печах, и т.д. Эти блоки постоянно потребляют энергию (около 2-4 Вт). Теперь, представьте, что у вас несколько таких приборов постоянно включены в сеть. Во-первых, ваш инвертор будет постоянно работать с минимальной нагрузкой, а в таком режиме он имеет очень низкий КПД (около 10-20%). Многие современные инверторы имеют ждущий режим, который бывает, при отсутствии нагрузки, и, при этом, инвертор потребляем намного меньше (в десятки раз) энергии, чем в режиме холостого хода. Поэтому, если вы выключаете приборы более чем на, скажем, час, не поленитесь выключить их через основной выключатель-кнопку, а не с пульта дистанционного управления. Если у какого-то конкретного прибора нет общего основного выключателя, нужно будет запитать его через специальный выключатель. - Если в вашем доме — печное отопление, то мы очень рекомендуем, для более экономного сжигания дров и угля, использовать, так называемые, печи длительного горения. В таких печах, за счёт особой конструкции, дрова горят очень медленно, практически тлеют. Благодаря этому, одной загрузки хватает на несколько (8-10) часов, а дрова расходуются очень экономно. Если интегрировать такую печь в систему центрального отопления, то вы получите удобную и лёгкую в обслуживании систему отопления всего вашего дома. - При этом, не забывайте использовать элементы пассивного солнечного отопления здания, этим вы значительно снизите расходы на отопление вашего дома. Стабилизаторы напряжения переменного тока Очень часто качество напряжения на удалённых объектах и дачах оставляет желать лучшего. Напряжение в сети не укладывается в установленные Правилами пределы. Часто возникают скачки напряжения, просадки напряжения и перенапряжения. Всё это может привести к выходу из строя вашей нагрузки и приборов. Для защиты нагрузки от колебаний напряжения, применяются различные устройства, начиная от простых устройств защитного отключения до стабилизаторов напряжения. В настоящее время, мы предлагаем следующее оборудование для стабилизации напряжения сети и защиты ваших приборов и нагрузки: Однофазные стабилизаторынапряжения СН «Энергия» серии SQ— это стабилизаторы сетевого напряжения 220 (или 230) В различной мощности (от 0,9 до 12 кВт), повышенного быстродействия и точности. Они предназначены для обеспечения электропитанием различных потребителей в условиях больших по значению и длительности отклонений напряжения в сетях 220 В. Для трёхфазных сетей возможно применение трёх стабилизаторов, соединённых по схеме «звезда». При необходимости обеспечить не только стабильность величины напряжения, но и его наличия, при исчезновении сетевого 220 В, кроме стабилизаторов, применяются автоматические источники бесперебойного питания (ИБП), на основе инверторов (см. раздел « Резервное энергоснабжение »). Их принцип действия основан на преобразовании энергии заблаговременно накопленной в мощной аккумуляторной батарее, в переменное напряжение 220 В. Особенности стабилизаторов СН «Энергия» Расширенный диапазон входных напряжений, при сохранении напряжения на выходе, в соответствии с требованиями ГОСТ. Повышенное быстродействие и точность. Выдерживают перегрузку в течение 2-х секунд. Токовая защита от перегрузки (плавкий предохранитель). Фильтрация помех (варисторный ограничитель импульсных перенапряжений). Стабилизатор, при запуске, подключает потребителей только после самопроверки и контроля питающей сети. Схема управления реализована на микроконтроллере, обеспечивает «мягкую» коммутацию, высокую степень защиты от различных аварий в сети и в нагрузке и повышенную надёжность изделия в целом. Не требуют обслуживания. Сертификат соответствия № РОСС RU.ME68.B00795. Большая часть применяемого в России офисного оборудования — это оборудование импортное. Оно не всегда рассчитано на наши стандарты. Например часто встречается оборудование, предназначенное для работы, при номинальном напряжении 230 В и рассчитанное на допускаемые отклонения напряжения ±10%. Такое оборудование имеет право не работать при вполне стандартных в нашей стране условиях. Для подобных случаев, в СН «Энергия» предусмотрен специальный переключатель, позволяющий выбрать какое стабилизированное напряжение будет на выходе — 220 или 230 В. Технические характеристики Выходное напряжение, В 220 (или 230) + 4% Диапазон входных напряжений (В), при точности на выходе — 220 (230) ±4% 140-260 Диапазон входных напряжений (В), при точности на выходе — 220 (230) ±10% 130-275 Пороги входного напряжения, при выходе за которые стабилизатор автоматически отключается 120-280 Частота питающей сети, Гц 50/60 Количество фаз Однофазный Время срабатывания, при отклонении входного напряжения на 10%, не более, мс 40 КПД не менее, % 95 Система охлаждения Естественное воздушное Коэффициент мощности, не хуже % 0,95 Модель Номинальная мощность нагрузки, Вт Максимальная мощность нагрузки, Вт (время работы — не более 30 мин.) Вес, кг Размер, мм SQ-900W 9000 1300 6 13х25х29 SQ-1500W 1500 2200 7 13х25х29 SQ-2000W 2000 3000 9 13х25х29 SQ-3000W 3000 4500 11 13х25х29 SQ-4500W 4500 6000 15 17х26х41 SQ-6000W 6000 9000 20 17х26х41 SQ-9000W 9000 12000 24 17х26х41 SQ-12000W 12000 18000 40 заказ Комплекты бесперебойного электроснабжения В настоящее время мы предлагаем следующие системы для обеспечения электроснабжения Вашего дома. Выбор зависит от существующей системы электроснабжения (подведена ли сеть, есть ли бензо- или дизель-генератор, какая нагрузка). Если к Вашему дому подведена сеть, но есть ограничения на подключаемую мощность или электроэнергию часто отключают, или её качество оставляет желать лучшего (напряжение повышено или понижено, «плавает», есть броски напряжения и т.п.), то, для обеспечения качественного и надёжного электроснабжения, Вам необходима система, состоящая из блока бесперебойного питания (ББП) и батареи аккумуляторов (АБ). Мощность ББП определяется, исходя из Вашей пиковой нагрузки (т.е., суммы мощностей всех приборов, которые могут быть включены одновременно; заметьте, что эта сумма может отличаться от просто суммы мощностей всех имеющихся у Вас приборов). В ББП заложен запас по мощности для покрытия бросков тока при запуске электродвигателей (3-х кратная для ББП «Энергия» и 5-ти кратная для ББП «Синусоида » ). Обычно, для дома, достаточно ББП мощностью 2кВт. Ёмкость аккумуляторной батареи определяется, исходя из суточного графика потребления. Вы можете воспользоваться нашей интерактивной формой расчёта нагрузки и ёмкости аккумуляторной батареи . Для справки, типовые значения для нагрузок дома приведены в таблице на стр. 10. N Наименование нагрузки Мощность, Вт Число часов работы в день Потребляемая энергия, Вт ч 1. Компактные люминесцентные лампы, 4 шт. по 15 Вт (эквивалент ламп накаливания 75 Вт) 100 3 300 2. Телевизор цветной, диагональ 14", энергосберегающий 45 3 135 3. Радиоприемник на полупроводниках 5 3 15 4. Ручной инструмент (дрель и т.п.) 500 0,25 125 Итого 650 575 Таким образом, для питания минимальной типичной нагрузки, состоящей из перечисленных в таблице приборов, необходим инвертор мощностью 1кВт и аккумуляторная батарея напряжением 12 В и общей ёмкостью 160-190 Ач (при условии 25-30% допустимого разряда; более глубокий разряд очень не рекомендуется, т.к. ведёт к резкому сокращению срока службы АБ). Такая система — ББП «Энергия» мощностью 1кВт, плюс герметичные необслуживаемые батареи общей ёмкостью 180 Ач (4 шт. по 45 Ач) стоит 14 935 руб . Если Вы хотите добавить к Вашей системе холодильник, то суточная потребляемая энергия увеличится, примерно, на 1000-1400 Втч (данные для типового холодильника Стинол). В этом случае, Вам потребуется ёмкость аккумулятора 500-600 Ач. Такая система — ББП «Энергия» мощностью 1 кВт и аккумуляторная батарея ёмкостью 600 Ач (3 шт. ёмкостью 200 Ач) стоит 25 375 руб. Описанные выше системы используют ББП с несинусоидальной формой выходного напряжения. Если Вам важно, чтобы форма напряжения была строго синусоидальной (например, если Вы питаете от системы двигатели соизмеримой мощности), нужен другой ББП — «Синусоида» . Его нужно использовать также, если работаете на компьютере. Дело в том, что ББП «Энергия» не обеспечивает надёжного быстрого переключения с питания от сети на питание от аккумуляторов и компьютер успевает выключиться (естественно, все несохранённые данные будут потеряны). В этом случае, система бесперебойного электроснабжения должна быть построена на базе ББП «Синусоида». Такая система — ББП «Синусоида-1» мощностью 1 кВт и аккумуляторная батарея, ёмкостью 480 Ач (4 шт. ёмкостью 120 Ач) стоит 32 480 руб. Также имеются в наличии системы с другими мощностями ББП (от 1 до 6 кВт). Вы можете выбрать подходящюю Вам систему бесперебойного электроснабжения. Все вышеперечисленные системы могут заряжать аккумуляторные батареи, как от сети, так и от бензо- или дизельгенератора. Причём, ББП «Энергия» обеспечивает быстрый заряд АБ большими токами (до 150 А), что важно, при заряде от бензо-дизель генератора. Максимальный ток заряда ББП «Синусоида» — 19 А. Это нужно учитывать, при расчёте времени заряда аккумуляторной батареи. Как правило, для обычных аккумуляторов используется ток равный 1/10 ёмкости батареи, заряд в течение 10 часов. Если аккумуляторы позволяют проводить быстрый заряд, использование ББП «Энергия» более предпочтительно. Солнечные коллекторы и системы В среднем, по году, в зависимости от климатических условий и широты местности, поток солнечного излучения на земную поверхность составляет от 100до 250Вт/м2, достигая пиковых значений в полдень, при ясном небе, практически в любом (независимо от широты) месте, около 1000Вт/м2. В условиях средней полосы России, солнечное излучение «приносит» на поверхность земли энергию, эквивалентную примерно 100-150кгу.т./м2 в год. Практическая задача, стоящая перед разработчиками и создателями различного вида солнечных установок, состоит в том, чтобы наиболее эффективно «собрать» этот поток энергии и преобразовать его в нужный вид энергии (теплоту, электроэнергию), при наименьших затратах на установку. Простейшим и наиболее дешёвым способом использования солнечной энергии является нагрев бытовой воды в, так называемых, плоских солнечных коллекторах. Тепловой занавес лучше железного. Выбираем "золотое" сочетание габаритов и объемов. Тяжелое дело - покупка холодильника. Как работает микроволновая печь. Наливные полы. полимерные покрытия для полов. Перейти на главную Материалы |
