Гелиоэнергетика. Реально ли использование солнечных батарей в нашей стране?

До недавних пор при слове «солнечная электростанция» мне представлялись огромные сооружения, расположенные где-нибудь в жаркой пустыне Аризоны. Но намедни довелось посещать в Чехии и Германии, странах решительно не южных и не пустынных, где в один присест поразило огромное наличность солнечных батарей…

До недавних пор при слове «солнечная электростанция» мне представлялись огромные сооружения, расположенные где-нибудь в жаркой пустыне Аризоны. Но незадолго довелось посещать в Чехии и Германии, странах окончательно не южных и не пустынных, где моментально поразило огромное число солнечных батарей.

Они были окончательно разного размера – от небольших, на крышах ларьков в городе, до гигантских полей в сотни квадратных метров, издалека напоминающих синие озера. следовательно интересно разобраться, насколько интересна и эффективна гелиоэнергетика сообразно к нашим климатическим условиям.

Энергия Солнца

Идеальными считаются условия перпендикулярного падения солнечных лучей на поверхность, при этом их мощность очень велика и равна киловатту на квадратный метр. Это очень большая величина, Но очевидно, что в реальности столько получить трудно – погода и климатические условия крепко различны. что бы испытывать реальные величины, дозволено обратиться к статистическим таблицам месячных сумм солнечной радиации. довольно набрать в Гугле поисковый требование «количество солнечной радиации кВт*ч/м2». Для квадратного метра площади получаются следующие данные:

Петрозаводск (январь) – 17кВт*ч, Петрозаводск (июнь) – 166кВт*ч
Москва (январь) – 20кВт*ч, (июнь) – 160кВт*ч
Сочи (январь) – 60кВт*ч, Сочи (июнь) – 185кВт*ч.

Ну с Сочи все понятно, там все же юг, Но даже для столицы оказывается весь реально пользоваться 20кВт*ч в луна только как только с одной солнечной панели площадью в 1-2 квадратных метра (КПД, естественно, меньше 100%). если же говорить, например, об энергоснабжении дачи, используемой в весенне-летнее время, с мая по сентябрь, то для той же столицы ежемесячными значениями будит более 100кВт*ч в месяц. 100кВт*ч в луна – это 3кВт*ч в день. целый короб это либо маловато

Обычный компьютер (не топовый игровой) вообще с монитором потребляет около 300Вт, значит, 3кВт*ч хватило бы на 10 часов непрерывной работы. Даже если осветить все комнаты в доме энергосберегающими лампами (допустим, понадобится 10 штук), их суммарное потребление будит 130Ватт, т.е. запаса в 3кВт им хватит для горения в ход суток. Даже такой сильный прибор, как электрочайник, расходует 1кВт*час, т.е. зa 5 минут нагрева воды он потребит только чуть 85 Вт (с дрелью либо болгаркой приблизительно аналогично, навряд ли кто-либо будит сверлить постоянно более 5 минут подряд). да что даже 3кВт*ч это не да и мало. И ведь заметим, слог шла о солнечной энергии, поглощаемой только только одним квадратным метром площади преобразователя!

Получение солнечной энергии

Из приведенных выше расчетов видно, что теоретически все совершенно осуществимо. Конечно, о «теплых полах» либо горячей ванне речи не идет, Но делать употребление из чего основными благами цивилизации в виде освещения, компьютера, телевизора, водяного насоса либо дрели совершенно реально. Но как это реализуется на практике?

Во-первых, нужны солнечные батареи. Их плата в России, конечно, немалая, Но и не столь запредельная. Для понимания примерного порядка цен: солнечная панель мощностью 100 Вт, с выходным напряжением 12 вольт, стоит порядка 5 тыс. р. Менее мощные стоят дешевле, например, 2500 р. зa батарею мощностью 40 Вт. В принципе, весь реальная цена, что бы подзаряжать, например, ноутбук. Покупные батареи имеют разъемы, герметичную конструкцию, и прочие удобства для наружного размещения. если же покупать только ячейки (одна углубление дает старание будто 0.5 В) и собрать из них батарею самостоятельно, та же батарея на 40 Вт обойдется будто в 800-900 р.

Рассмотрим ныне не мало основных видов солнечных электростанций. Эта разделение не является официальной, ее дозволено смотреть чуть для примерной оценки.

1. продовольствие маломощных потребителей

Если замышляется использование солнечной энергии чуть для питания маломощных потребителей (небольшой телевизор, подзарядка ноутбука, сотового телефона), вероятно их подключение с поддержкой DC-DC преобразователя из первых рук к солнечной батарее. Это очень доступный и долгий способ, все батарею придется подкупать с некоторым запасом по мощности, ведь в пасмурное время ее воздаяние будит меньше. и очевидно, что мощные потребители (например, дрель мощностью 250 Вт) напрямую от солнечной батареи (мощностью, например, 100 Вт) трудиться просто не будут.

2. Использование буферного аккумулятора

Этот средство наиболее универсален, Но и более дорогостоящий. К выходу солнечной батареи подключается особенный контроллер, что заряжает свинцовый 12-вольтовый аккумулятор огромный емкости. Система работает автоматически и не требует вмешательства человека. Очевидно, что плюсом такой системы является постоянное наличие электричества, а не только в ясное время суток.

Второй и настоящий великий плюс – мочь использования мощной бытовой техники, ведь мощность, отдаваемая аккумулятором, может обретаться очень высока. Но и достоинство такой системы выше: контроллер заряда стоит от 1000 р., да следует учесть достоинство аккумулятора. при желании содержать старание 220 вольт, к выходу аккумулятора и может составлять подключен повышающий инвертор. ежели и бес него дозволительно и обойтись, если подобрать технику, работающую от 12 вольт.

3. Использование сетевого инвертора

И наконец, 3-й способ, что вероятно не ли будит популярен около нас в ближайшее время. если солнечных панелей в наличии много, «как гуталина на фабрике», возможна сборка системы с сетевым инвертором, что будит давать полученное старание назад в электросеть. Существуют даже и счетчики, способные крутиться в обратную сторону, если воздаяние энергии больше ее потребления, это позволяет минимизировать расходы на электричество. Но с учетом наших цен на электроэнергию, сомнительно ли достоинство такой системы окупится.

Наконец, о цене вопроса в целом. как говорилось выше, самая дешевая солнечная батарея мощностью в 40 Ватт обойдется будто от 1 т.р. – зa самодельный, до 3 т.р. – зa покупной вариант. К ней может нуждаться стабилизатор напряжения стоимостью от 150 до 500 р., итого суммарные затраты выйдут в 2-4 тыс. р. весь небольшая сумма, что бы «попробовать».

Если утверждать о втором варианте, то точный понадобится контроллер заряда, его плата колеблется от 500 р. зa самые дешевые, до 5-6 т.р. зa дорогие мощные модели, с ЖК-экраном, ведением логов, USB-выходом и пр. И конечно, понадобится аккумулятор, тогда ценность тожественный может колебаться: от «нуля» – зa былой в употреблении автомобильный аккумулятор, до десятков тысяч – зa мощные батареи емкостью в сотни ампер-часов. предположительно дозволительно считать, что «электрификация» малый дачи может привыкать в 10 тыс.р., а для подключения коттеджа может не бить и 100 тысяч, все зависит от суммарной мощности потребления.

Что касается 3-го способа, то 1 только сетевой инвертор стоит более 50 т.р., достоинство солнечных батарей желающие могут негодный самостоятельно.

Заключение

Как дозволительно видеть, гелиоэнергетика – это не вещь запредельное, используемое только на МКС. Даже в наших широтах это совершенно реально, преимущественно для тех мест, где электричество или отсутствует (отдаленные дачи, туристические стоянки и пр), либо подается с перебоями, либо его подключение сверх меры дорого. Причем стиль не непременно может направляться о дремучем лесе: недавно в новостях показывали обычную спортплощадку в центре Москвы, при освещении которой использовались альтернативные источники энергии, т.к. согласование и подключение к городской электросети стоило в разы дороже.

И наконец, личный фактор: нравиться вложить силы и имущество в экологически белотелый происхождение энергии, который, во-первых, прослужит продолжительно (заявленный срок здание батарей от 25 лет), во-вторых, не дает нагрузки на окружающую среду – мы и да настолько испортили природу, что пора подумать о ее очистке. По некоторым данным, Германия к 2050 году планирует на 80% перейти на возобновляемые источники энергии. дозволено как только желать им успеха в этом деле.