Автономные электростанции

Автономные солнечные электростанции – это системы, вырабатывающие электрический ток преобразованием солнечного света в солнечных батареях и не подключенные к общей сети. Они по размеру, как правило меньше, чем солнечные электростанции, подключенные к сети. Часто устанавливаются в сельских, труднодоступных районах.

Существует три вида автономных электростанций: Автономная солнечная электростанция

  • Автономные солнечные электростанции, вырабатывающие постоянный ток.
  • Электростанции, вырабатывающие переменный ток (с использованием инвертора).
  • Гибридные электростанции (с использованием дизельных или ветряных генераторов).

Основное применение таких автономных станций это:

  • Электрификация строений, которые не имеют сетевого подключения.
  • Независимое питание телекоммуникационного оборудования.
  • Освещение улиц, светофоров, дорожных знаков (подключение которых от сети может быть слишком дорогостоящим).
  • Резервное снабжение систем бесперебойного питания.
  • Системы подачи воды насосами.

В состав таких электростанций входят:

  • солнечные модули,
  • контроллер заряда аккумуляторных батарей,
  • аккумуляторы.

Солнечные модули в автономных станциях

Как правило в автономных системах используются модули, имеющие выходное напряжение в 12, 24, 36, 48 Вт. Модули обычно соединяются в цепочки. При последовательном их соединении напряжение, вырабатываемое модулями, складывается. Выбирая конфигурацию последовательно параллельного подключения, рассчитывают компоненты (аккумуляторы и контроллеры) автономной системы. Подобрать солнечные модули.

Аккумуляторы

Часто потребление и выработка электрической энергии не совпадает по времени. Выработанную солнечными модулями энергию надо запасти. Для этих целей используют аккумуляторы. Наиболее распространенный тип аккумуляторов, используемых в автономных системах это свинцовые аккумуляторы. Они наиболее рентабельны и дают высокие токи разрядки и зарядки, что позволяет подключать и моторы (насосы и тп) использующие высокие пусковые токи. Такие аккумуляторы имеют характеристики по номинальному напряжению и емкости измеряемую в ампер часах. Наиболее часто используют аккумуляторы с напряжением 12 или 24 Вт и емкостью 100 или 200 ампер часов.

Автономная электростанция

Контроллер заряда

Аккумулятор, заряжаемый солнечными батареями, должны заряжаться напряжением немного выше номинала батарей 12 или 24 Вт. Однако цепочки солнечных модулей соединенных последовательно параллельно могут в различных условиях освещенности и температуры выдавать значения напряжения гораздо выше этого номинала. Чтобы не допустить перенапряжения и оптимально выбрать режим зарядки используется устройство, именуемое контроллером. Контроллер измеряет напряжение батареи и не допускает ее перезарядки или сильной разрядки отключая массив солнечных модулей или нагрузку. Так же контроллер не допускает разряда аккумуляторов на солнечные батареи в ночное время и в условиях плохой освещенности.

Выбор элементов для системы

Для того чтобы выбрать компоненты солнечной системы в первую очередь необходимо оценить какое количество энергии надо запасти. Для этого можно воспользоваться калькулятором на нашем сайте. Исходя из количества необходимой запасенной энергии рассчитывается количество аккумуляторов. Этот вопрос не такой простой. Но в первом приближении можно рассчитать количество простым делением общего количества потребляемой энергии на емкость аккумулятора.

Выбрать количество солнечных модулей можно исходя из их производительности в самый плохой по освещенности месяц. Это декабрь или февраль.

Внимание. В более солнечные месяцы количество производимой солнечными модулями энергии увеличиться в три раза. Но она не будет использована так как мы не можем перезарядить аккумуляторы выше номинала, который они имеют. В зимнее время все будет наоборот.

Итак, вы выбрали мощность ваших солнечных батарей P и номинальное напряжение батарей U. для выбора контроллера необходимо оценить ток системы.

I = P/U

Исходя из номинала тока вы выбираете контроллер.

Конечно, надо также потребуется выбрать провода, выключатели, устройства защиты и смонтировать систему.

Дата публикации: 02.09.2020