Często w sieci pojawiają się wiadomości o walce o ekologię i rozwijaniu alternatywnych źródeł energii. Czasami nawet przeprowadzane są relacje o tym, jak w opuszczonej wiosce stworzono elektrownię słoneczną, aby lokalni mieszkańcy mogli korzystać z dobrodziejstw cywilizacji nie przez 2-3 godziny dziennie, gdy działa generator, ale nieprzerwanie. Jednak to wszystko wydaje się dalekie od naszego życia, więc postanowiłem na swoim przykładzie pokazać i opowiedzieć, jak zbudowana jest i jak działa elektrownia słoneczna dla prywatnego domu. Opowiem o wszystkich etapach: od pomysłu do uruchomienia wszystkich urządzeń, a także podzielę się doświadczeniem eksploatacji. Artykuł będzie dość obszerny, więc ci, którzy nie lubią dużo czytać, mogą obejrzeć filmik. Tam starałem się opowiedzieć to samo, ale będzie widać, jak sam to wszystko składam.
Dane wyjściowe: prywatny dom o powierzchni około 200 m2 podłączony do sieci elektrycznej. Trójfazowe zasilanie o łącznej mocy 15 kW. W domu standardowy zestaw urządzeń elektrycznych: lodówka, telewizory, komputery, pralki i zmywarki i tak dalej. Stabilność sieci elektrycznej pozostawia wiele do życzenia: odnotowany przeze mnie rekord to 6 dni ciągłego wyłączenia w okresie od 2 do 8 godzin.
Czego chciałbym osiągnąć: zapomnieć o przerwach w dostawie energii elektrycznej i korzystać z prądu, nie zważając na nic.
Jakie mogą być bonusy: Maksymalne wykorzystanie energii słonecznej, aby dom przede wszystkim czerpał energię ze słońca, a niedobór uzupełniał z sieci. Jako bonus, po uchwaleniu ustawy o sprzedaży energii elektrycznej przez osoby prywatne do sieci, zaczęcie rekompensowania części swoich wydatków, sprzedając nadwyżki produkcji do wspólnej sieci energetycznej.
Od czego zacząć?
Zawsze są przynajmniej dwa sposoby na rozwiązanie każdego zadania: uczyć się samemu lub zlecić rozwiązanie komuś innemu. Pierwsza opcja to studiowanie materiałów teoretycznych, czytanie forów, rozmowy z właścicielami paneli słonecznych, walka z wewnętrzną pokusą i w końcu zakup sprzętu, a następnie montaż. Druga opcja: zadzwonić do specjalistycznej firmy, która zada wiele pytań, dobierze i sprzeda potrzebny sprzęt, a także może go zainstalować za dodatkową opłatą. Postanowiłem połączyć te dwa podejścia. Częściowo dlatego, że mnie to interesuje, a częściowo, aby nie natknąć się na sprzedawców, którzy tylko chcą zarobić, sprzedając mi nie do końca to, czego potrzebuję. Teraz nadszedł czas na teorię, aby zrozumieć, jak dokonałem wyboru.
Na zdjęciu przykład „zagospodarowania” pieniędzy na budowę elektrowni słonecznej. Zwróć uwagę, panele słoneczne są zamontowane ZA drzewem – w ten sposób, światło na nie nie pada i po prostu nie działają.
Typy elektrowni słonecznych
Od razu zaznaczam, że będę mówił nie o przemysłowych rozwiązaniach i nie o supermocnych systemach, a o zwykłej konsumenckiej elektrowni słonecznej dla małego domu. Nie jestem oligarchą, aby rozrzucać pieniądze, ale trzymam się zasady umiarkowanej rozsądności. To znaczy nie chcę podgrzewać basenu „słoneczną” elektrycznością ani ładować samochodu elektrycznego, którego nie mam, ale chcę, aby wszystkie urządzenia w moim domu działały cały czas, bez względu na sieci elektryczne.
Teraz opowiem o typach elektrowni słonecznych dla prywatnego domu. Generalnie są trzy, ale występują wariacje. Ułożę je według rosnącej wartości każdej z systemów.
Sieciowa elektrownia słoneczna — ten typ elektrowni łączy w sobie niskie koszty i maksymalną prostotę obsługi. Składa się z tylko dwóch elementów: paneli słonecznych i inwertera sieciowego. Energia elektryczna z paneli słonecznych jest bezpośrednio przekształcana na 220V/380V w domu i jest wykorzystywana przez domowe systemy energetyczne. Istnieje jednak istotna wada: do działania systemu CSE potrzebna jest sieć wspomagająca. W przypadku wyłączenia zewnętrznej sieci elektrycznej, panele słoneczne zamienią się w „dynię” i przestaną produkować energię elektryczną, ponieważ do funkcjonowania inwertera sieciowego potrzebna jest sieć wspomagająca, czyli samo istnienie energii elektrycznej. Ponadto, w kontekście istniejącej infrastruktury sieci elektrycznej, działanie inwertera sieciowego nie jest zbyt opłacalne. Przykład: masz elektrownię słoneczną o mocy 3 kW, a dom zużywa 1 kW. Nadwyżki będą „przechodzić” do sieci, a zwykłe liczniki liczą energię „modułowo”, co oznacza, że energia oddana do sieci zostanie zliczona jako zużyta, za co będziesz musiał jeszcze zapłacić. Pojawia się logiczne pytanie: co zrobić z nadmiarową energią i jak tego uniknąć? Przechodzimy do drugiego typu elektrowni słonecznych.
Hybrydowa Elektrownia Słoneczna – ten typ elektrowni łączy w sobie zalety elektrowni sieciowej i autonomicznej. Składa się z 4 elementów: paneli słonecznych, kontrolera słonecznego, akumulatorów i hybrydowego inwertera. Podstawą wszystkiego jest hybrydowy inwerter, który potrafi mieszać energię czerpaną z zewnętrznej sieci z energią wyprodukowaną przez panele słoneczne. Co więcej, dobre inwertery mają możliwość ustawienia priorytetowania zużywanej energii. W idealnym przypadku dom powinien najpierw korzystać z energii z paneli słonecznych, a dopiero przy jej niedoborze, czerpać z zewnętrznej sieci. W przypadku zniknięcia sieci zewnętrznej inwerter przechodzi w tryb autonomiczny i korzysta z energii z paneli słonecznych oraz energii zgromadzonej w akumulatorach. Dzięki temu, nawet jeśli energia elektryczna zostanie odłączona na dłuższy czas, a dzień będzie pochmurny (lub prąd będzie wyłączony w nocy), w domu wszystko będzie funkcjonować. Ale co zrobić, jeśli prądu nie ma w ogóle, a jakoś trzeba żyć? Przechodzę do trzeciego typu elektrowni.
Autonomiczna Elektrownia Słoneczna Ten typ elektrowni pozwala żyć całkowicie niezależnie od zewnętrznych sieci elektrycznych. Może składać się z ponad 4 standardowych elementów: paneli słonecznych, kontrolera słonecznego, akumulatorów, inwertera.
Dodatkowo, czasami zamiast paneli słonecznych, można zainstalować niewielką elektrownię hydroelektryczną, elektrownię wiatrową lub generator (na diesla, gaz lub benzen). Z reguły w takich obiektach obecny jest generator, ponieważ mogą występować dni bez słońca czy wiatru, a zapas energii w akumulatorach nie jest nieskończony – w takim przypadku generator uruchamia się i dostarcza energię do całego obiektu, jednocześnie ładując akumulatory. Taka elektrownia może być łatwo przekształcona w hybrydową, po podłączeniu do zewnętrznej sieci elektrycznej, pod warunkiem że inwerter ma te funkcje. Główna różnica między inwerterem autonomicznym a hybrydowym polega na tym, że nie potrafi on łączyć energii z paneli słonecznych z energią z zewnętrznej sieci. Jednakże, odwrotnie, inwerter hybrydowy potrafi działać jako autonomiczny, jeśli zewnętrzna sieć zostanie wyłączona. Z reguły inwertery hybrydowe mają cenowo porównywalny koszt z w pełni autonomicznymi, a jeśli się różnią, to nieznacznie.
Czym jest kontroler słoneczny?
We wszystkich typach elektrowni słonecznych znajduje się kontroler słoneczny. Nawet w sieciowej elektrowni słonecznej on istnieje, ponieważ jest częścią inwertera sieciowego. Wiele inwerterów hybrydowych produkowanych jest z kontrolerami słonecznymi na pokładzie. Co to takiego i do czego jest potrzebny? Będę mówił o hybrydowej i autonomicznej elektrowni słonecznej, ponieważ to dotyczy mojego przypadku, a szczegóły na temat działania inwertera sieciowego mogę wyjaśnić w komentarzach, jeśli będą takie zapytania.
Kontroler słoneczny to urządzenie, które przekształca energię pozyskaną z paneli słonecznych w energię, którą może wykorzystać inwerter. Na przykład panele słoneczne produkowane są z napięciem znacznie wyższym niż 12V, a akumulatory również są produkowane w standardzie 12V - to już przyjęta praktyka. Proste systemy o mocy 1-2 kW działają na 12V. Bardziej wydajne systemy o mocy 2-3 kW funkcjonują na 24V, a potężne systemy o mocy 4-5 kW i więcej działają na 48V. Aktualnie będę rozważać tylko systemy „domowe”, ponieważ wiem, że są inwertery działające na napięcia rzędu kilku setek woltów, ale dla domu to już jest niebezpieczne.
Załóżmy, że mamy system na 48V i panele słoneczne o napięciu 36V (panel zestawiony z trzech 12V). Jak uzyskać pożądane 48V do pracy inwertera? Oczywiście, do inwertera podłączone są akumulatory 48V, a do tych akumulatorów z jednej strony podłączony jest kontroler słoneczny, a z drugiej panele słoneczne. Panele słoneczne zestawiane są na wyższe napięcie, aby mogły naładować akumulatory. Kontroler słoneczny, otrzymując wyższe napięcie z paneli słonecznych, przekształca to napięcie do wymaganej wartości i przesyła do akumulatorów. To uproszczona wersja. Istnieją kontrolery, które mogą z 150-200 V od paneli słonecznych obniżać do 12 V akumulatorów, ale w takich przypadkach płyną bardzo duże prądy, a kontroler działa z niższą sprawnością. Idealny przypadek to taki, gdy napięcie z paneli słonecznych jest dwukrotnie wyższe niż napięcie na akumulatorach.
Istnieją dwa typy kontrolerów słonecznych: PWM (modulacja szerokości impulsu) oraz MPPT (śledzenie punktu mocy maksymalnej). Zasadnicza różnica między nimi polega na tym, że kontroler PWM może pracować tylko z zestawami paneli, które nie przekraczają napięcia akumulatorów. Kontroler MPPT może pracować z zauważalnym nadmiarem napięcia względem akumulatorów. Ponadto kontrolery MPPT mają znacznie wyższą sprawność, ale są też droższe.
Jak wybrać panele słoneczne?
Na pierwszy rzut oka wszystkie panele słoneczne wyglądają tak samo: ogniwa słoneczne są połączone ze sobą szynami, a z tyłu znajdują się dwa przewody: plus i minus. Ale w tej kwestii jest wiele niuansów. Panele słoneczne mogą być z różnych typów ogniw: amorficznych, polikrystalicznych, monokrystalicznych. Nie będę przekonywać do żadnego z typów ogniw. Powiem po prostu, że sam preferuję monokrystaliczne panele słoneczne. Ale to nie wszystko. Każdy panel słoneczny to czterowarstwowy „ciasto”: szkło, przezroczysta folia EVA, ogniwo słoneczne, folia uszczelniająca. I tu każdy etap jest niezwykle ważny. Szkło musi być odpowiednie, a specjalnie fakturowane, co zmniejsza odbicie światła i załamuje padające pod kątem promienie tak, aby ogniwa były maksymalnie oświetlone, ponieważ od ilości światła zależy ilość wytwarzanej energii. Przezroczystość folii EVA determinuje, ile energii dotrze do ogniwa i ile energii wyprodukuje panel. Jeśli folia okaże się wadliwa i z czasem zmatowieje, wydajność znacznie spadnie.
Następnie przechodzimy do samych ogniw, które dzielą się na typy w zależności od jakości: Grade A, B, C, D i tak dalej. Oczywiście lepiej mieć ogniwa jakości A oraz dobrą lutownię, ponieważ przy słabym kontakcie ogniwo będzie się nagrzewać i szybciej ulegnie awarii. Folia wykończeniowa również musi być wysokiej jakości i zapewniać dobrą szczelność. W przypadku utraty szczelności paneli, wilgoć bardzo szybko dostanie się do ogniw, co spowoduje korozję i panel również ulegnie awarii.
Jak prawidłowo wybrać panel słoneczny? Głównym producentem dla naszego kraju jest Chiny, chociaż na rynku obecni są także rosyjscy producenci. Istnieje wiele fabryk OEM, które naklejają każdy zamówiony znak i wysyłają panele do klienta. Są też zakłady, które zapewniają pełny cykl produkcji i potrafią kontrolować jakość produktów na wszystkich etapach produkcji. Jak dowiedzieć się o takich zakładach i markach? Jest kilka autorytatywnych laboratoriów, które przeprowadzają niezależne testy paneli słonecznych i otwarcie publikują wyniki tych testów. Przed zakupem możesz wpisać nazwę i model panelu słonecznego i sprawdzić, na ile panel słoneczny odpowiada zadeklarowanym charakterystykom. Pierwsze laboratorium to , a drugie . Jeśli producent paneli nie znajduje się na tych listach, warto zastanowić się nad jakością. To nie znaczy, że panel jest zły. Po prostu marka może być OEM, a zakład produkujący wypuszcza także inne panele. W każdym razie obecność na listach tych laboratoriów już świadczy o tym, że kupujesz panele słoneczne nie od producenta-krótkożyjącego.
Mój wybór instalacji fotowoltaicznej
Przed zakupem warto określić zakres zadań, które stoją przed instalacją słoneczną, aby nie przepłacać za zbędne rzeczy i nie wydawać dodatkowych pieniędzy na to, co nie będzie wykorzystane. Teraz przejdę do praktyki, jak i co robiłem osobiście. Na początek, cel i założenia: w mojej wsi czasami wyłącza się energię elektryczną od pół godziny do 8 godzin. Możliwe są awarie raz w miesiącu, a także z rzędu przez kilka dni. Zadanie: zapewnić domu zasilanie w trybie 24-godzinnym z pewnym ograniczeniem zużycia podczas wyłączenia zewnętrznej sieci. W tym czasie podstawowe systemy bezpieczeństwa i zapewnienia życia muszą funkcjonować, czyli: muszą działać pompa, system monitoringu i alarmowy, router, serwer oraz cała infrastruktura sieciowa, oświetlenie i komputery, lodówka. Drugorzędnie: telewizory, systemy rozrywkowe, narzędzia elektryczne (kosiarka, podkaszarka, pompa do podlewania ogrodu). Można odłączyć: bojler, czajnik elektryczny, żelazko i inne urządzenia grzewcze oraz te, które zużywają dużo energii, a które w danej chwili nie są istotne. Czajnik można zagotować na kuchence gazowej, a prasowanie można zrobić później.
Zazwyczaj stację słoneczną można kupić w jednym miejscu. Sprzedawcy paneli słonecznych sprzedają także całe towarzyszące wyposażenie, dlatego rozpocząłem poszukiwania, opierając się na panelach słonecznych. Jedną z solidnych marek jest TopRay Solar. Mają dobre opinie i prawdziwe doświadczenia w eksploatacji w Rosji, zwłaszcza w Kraju Krasnodarskim, gdzie znają się na słońcu. W Rosji jest oficjalny dystrybutor i dealerzy w regionach, na wyżej wymienionych stronach z laboratoriami do testowania paneli słonecznych ta marka jest obecna i daleko nie na ostatnich miejscach, więc można kupować. Poza tym, firma sprzedająca panele słoneczne TopRay zajmuje się również własną produkcją kontrolerów i elektroniki do infrastruktury drogowej: systemy zarządzania ruchem, diodowe sygnalizatory, migające znaki, kontrolery solarne i inne. Dla ciekawości nawet udało mi się zajrzeć do ich zakładu produkcyjnego – niezwykle nowoczesne i są nawet dziewczyny, które wiedzą, z której strony podejść do lutownicy. Takie rzeczy się zdarzają!
Z moją listą życzeń zwróciłem się do nich i poprosiłem o przygotowanie dla mnie kilku zestawów: droższego i tańszego do mojego domu. Zadali mi wiele precyzujących pytań dotyczących rezerwowanej mocy, liczby odbiorników, maksymalnej i stałej mocy pobieranej. Ostatnie zaskoczyło mnie: dom w trybie oszczędzania energii, gdy działają tylko systemy monitoringu, ochrony, łącze z internetem i infrastruktura sieciowa, zużywa 300-350 W. To znaczy, że nawet gdy w domu nikt nie korzysta z energii elektrycznej, na potrzeby wewnętrzne wydaje się do 215 kWh miesięcznie. Tu warto zastanowić się nad przeprowadzeniem audytu energetycznego. Zaczynasz wyłączać z gniazdek ładowarki, telewizory i konsole, które w trybie czuwania pobierają energię i summa summarum tworzy się całkiem pokaźny rachunek.
Nie będę dłużej trzymał w niepewności, zdecydowałem się na tańszy system, ponieważ często sama cena akumulatorów może pochłonąć połowę kwoty przeznaczonej na elektrownię. Lista sprzętu wygląda następująco:
- – 9 sztuk
- Jednofazowy hybrydowy inwerter 5 kW – 1 sztuka
- Bateria – 4 sztuki
Dodatkowo zaproponowano mi zakup profesjonalnego systemu mocowania paneli słonecznych na dachu, ale po obejrzeniu zdjęć postanowiłem skorzystać z samodzielnie wykonanych mocowań, aby zaoszczędzić. Zdecydowałem się na samodzielne składanie systemu i nie żałowałem sił i czasu, podczas gdy monterzy pracują z tymi systemami na co dzień i gwarantują szybki i jakościowy rezultat. Więc zdecydujcie sami: praca z fabrycznymi mocowaniami jest znacznie bardziej komfortowa i prostsza, a moja decyzja jest po prostu tańsza.
Co daje elektrownia słoneczna?
Ten zestaw może dostarczyć do 5 kW mocy w trybie autonomicznym – dokładnie takiej mocy wybrałem jednofazowy inwerter. Jeśli dokupię taki sam inwerter i moduł łączenia, mogę zwiększyć moc do 5 kW + 5 kW = 10 kW na fazę. Można również stworzyć system trójfazowy, ale na razie jestem zadowolony z tego. Inwerter jest wysokoczęstotliwościowy, więc jest stosunkowo lekki (około 15 kg) i zajmuje niewiele miejsca – łatwo montuje się go na ścianie. Już w nim są wbudowane 2 kontrolery MPPT o mocy 2,5 kW każdy, co oznacza, że mogę dodać jeszcze tyle samo paneli bez zakupu dodatkowego sprzętu.
Mam paneli słonecznych o mocy nominalnej 2520 W, ale z powodu nieoptymalnego kąta montażu generują mniej – maksymalnie widziałem 2400 W. Optymalny kąt to prostopadły do słońca, co w naszych szerokościach geograficznych wynosi około 45 stopni do poziomu. Moje panele są zamontowane pod kątem 30 stopni.
Zestawienie akumulatorów wynosi 100A*godz. 48V, co oznacza, że zgromadzone zostało 4,8 kWh, ale całkowite zasięganie energii jest bardzo niepożądane, ponieważ wtedy ich żywotność wyraźnie się skraca. Zaleca się rozładowywanie takich akumulatorów nie więcej niż o 50%. Akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe lub litowo-tytanowe można ładować i rozładowywać głęboko i dużymi prądami, natomiast akumulatory ołowiowo-kwasowe, niezależnie czy ciekłe, żelowe czy AGM, lepiej nie męczyć. Zatem mam połowę pojemności, czyli 2,4 kWh, co wystarcza na około 8 godzin pełnej autonomicznej pracy bez słońca. To wystarczy na nocne działanie wszystkich systemów, a jeszcze pozostanie połowa pojemności akumulatora na tryb awaryjny. Rano znów wyjdzie słońce i zacznie ładować akumulator, równocześnie dostarczając energię do domu. Oznacza to, że dom może funkcjonować autonomicznie w takim trybie, jeśli zmniejszymy zużycie energii i pogoda będzie sprzyjająca. Aby osiągnąć pełną autonomię, można by dodać jeszcze akumulatory i generator. Zwłaszcza zimą słońca jest bardzo mało i bez generatora się nie obędzie.
Zaczynam zbierać.
Przed zakupem i montażem należy dokładnie obliczyć cały system, aby nie pomylić się w rozmieszczeniu wszystkich elementów i prowadzeniu kabli. Od paneli słonecznych do inwertera mam około 25-30 metrów, a z góry położyłem dwa elastyczne przewody o przekroju 6 mm², ponieważ przez nie ma być przesyłane napięcie do 100V i prąd 25-30A. Taki zapas przekroju został wybrany, aby zminimalizować straty na przewodzie i maksymalnie dostarczyć energię do urządzeń. Same panele słoneczne zamontowałem na samodzielnie wykonanych prowadnicach z aluminiowych kątów i przykręciłem je samodzielnymi mocowaniami. Aby panel nie zsuwał się w dół, na aluminiowym kącie naprzeciw każdej panele znajdują się dwa 30 mm śruby, które pełnią funkcję swoistego "haku" dla paneli. Po montażu nie są widoczne, ale nadal przenoszą obciążenie.
Panele słoneczne zostały zmontowane w trzy bloki po 3 panele w każdym. W blokach panele są połączone szeregowo — w ten sposób udało się podnieść napięcie do 115V bez obciążenia i obniżyć prąd, co oznacza, że można wybrać przewody o mniejszym przekroju. Bloki są ze sobą połączone równolegle za pomocą specjalnych złączek, które zapewniają dobry kontakt i szczelność połączenia – nazywają się MC4. To właśnie ich użyłem do podłączenia przewodów do kontrolera słonecznego, ponieważ zapewniają niezawodny kontakt oraz szybkie zamykanie i otwieranie obwodu podczas konserwacji.
Następnie przechodzimy do montażu w domu. Akumulatory zostały wcześniej naładowane „inteligentną” ładowarką samochodową, aby wyrównać napięcie i są połączone szeregowo w celu zapewnienia napięcia 48V. Następnie są podłączone do inwertera przewodem o przekroju 25 mm². Swoją drogą, podczas pierwszego podłączenia akumulatorów do inwertera pojawi się zauważalna iskra na stykach. Jeśli nie pomyliłeś biegunów, wszystko jest w porządku – w inwerterze znajdują się bardzo pojemne kondensatory, które zaczynają się ładować w momencie podłączenia do akumulatorów. Maksymalna moc inwertera wynosi 5000 W, co oznacza, że prąd przepływający przez przewód od akumulatorów wynosi będzie od 100 do 110A. Wybranego przewodu wystarcza do bezpiecznej eksploatacji. Po podłączeniu akumulatorów, można podłączyć zewnętrzną sieć i obciążenie w domu. Do złączek przyłączają się przewody: faza, zero, uziemienie. Tutaj wszystko jest proste i jasne, ale jeśli naprawa gniazdka jest dla Ciebie niebezpieczna, lepiej powierzyć podłączenie tego systemu doświadczonym elektrykom. A ostatnim elementem podłączam panele słoneczne: tutaj również trzeba być ostrożnym i nie pomylić biegunów. Przy mocy 2,5 kW i niewłaściwym podłączeniu, kontroler słoneczny spali się natychmiast. Co tu dużo mówić: przy takiej mocy z paneli słonecznych można wykonywać spawanie bezpośrednio, bez inwertera spawalniczego. To nie przyniesie zdrowia panelom słonecznym, ale moc słońca rzeczywiście jest ogromna. Ponieważ dodatkowo używam złącz MC4, pomylenie biegunów jest po pierwszym prawidłowym montażu po prostu niemożliwe.
Wszystko podłączone, wystarczy jedno kliknięcie przycisku i inwerter przechodzi w tryb ustawień: tutaj należy ustawić typ akumulatora, tryb pracy, prądy ładowania i inne. Istnieje całkiem zrozumiała instrukcja i jeśli potrafisz poradzić sobie z ustawieniem routera, skonfigurowanie inwertera również nie będzie zbyt trudne. Trzeba tylko znać parametry akumulatora i poprawnie je ustawić, aby służyły jak najdłużej. Po tym, hmmm… Po tym zaczyna się najciekawsze.
Eksploatacja hybrydowej elektrowni słonecznej
Po uruchomieniu elektrowni słonecznej, ja i moja rodzina zmieniliśmy wiele naszych nawyków. Na przykład, gdy wcześniej pralka czy zmywarka uruchamiały się po godzinie 23, kiedy obowiązywała nocna stawka w sieciach energetycznych, to teraz te energochłonne prace przeniosły się na dzień, ponieważ pralka zużywa 500-2100 W w czasie pracy, a zmywarka zużywa 400-2100 W. Dlaczego taka rozbieżność? Ponieważ pompy i silniki zużywają nieco mniej, a podgrzewacze wody są bardzo prądożerne. Okazuje się, że prasowanie też jest „korzystniejsze” i przyjemniejsze w ciągu dnia: w pokoju jest znacznie jaśniej, a energia słoneczna całkowicie pokrywa zużycie żelazka. Na zrzucie ekranu zaprezentowano wykres produkcji energii przez elektrownię słoneczną. Doskonale widoczny jest poranny szczyt, kiedy pracowała pralka i zużywała dużo energii – ta energia została wyprodukowana przez panele słoneczne.
W pierwszych dniach kilka razy podchodziłem do inwertera, aby spojrzeć na ekran produkcji i zużycia. Następnie zainstalowałem aplikację na domowym serwerze, która na bieżąco wyświetla tryb pracy inwertera i wszystkie parametry sieci elektrycznej. Na przykład, na zrzucie ekranu widać, że dom zużywa więcej niż 2 kW energii (punkt AC output active power), a cała ta energia pochodzi z paneli słonecznych (punkt PV1 input power). Oznacza to, że inwerter, pracując w trybie hybrydowym z priorytetem zasilania z energii słonecznej, w pełni pokrywa zapotrzebowanie urządzeń dzięki słońcu. Czyż to nie jest szczęście? Każdego dnia w tabeli pojawiał się nowy słupek produkcji energii i nie mogło to nie cieszyć. A kiedy w całej wsi wyłączono prąd, dowiedziałem się o tym tylko dzięki piszczącemu inwerterowi, który informował o pracy w trybie autonomicznym. Dla całego domu oznaczało to tylko jedno: żyjemy jak wcześniej, podczas gdy sąsiedzi chodzą po wodę z wiadrami.
Ale są też pewne niuanse związane z posiadaniem domowej elektrowni słonecznej:
- Zacząłem zauważać, że ptaki uwielbiają panele słoneczne i przelatując nad nimi, nie mogą powstrzymać się od radości z posiadania technologicznego wyposażenia w wsi. Oznacza to, że czasami panele słoneczne trzeba myć z odcisków i kurzu. Myślę, że przy montażu pod kątem 45 stopni wszystkie ślady po prostu zmywałoby deszcz. Produkcja z kilku ptasich śladów w ogóle nie spada, ale jeśli część panelu jest zacieniona, to spadek produkcji staje się odczuwalny. Zauważyłem to, gdy słońce zaczęło zachodzić i cień od dachu zaczynał zasłaniać panele jeden po drugim. Lepiej więc umieszczać panele z dala od wszelkich konstrukcji, które mogą je zacieniać. Ale nawet wieczorem, przy rozproszonym świetle, panele generowały kilka setek watów.
- Przy dużej mocy paneli słonecznych i podłączeniu mającym 700 W lub więcej, inwerter bardziej aktywnie włącza wentylatory i słychać je, gdy drzwi do pomieszczenia technicznego są otwarte. Tu można albo zamknąć drzwi, albo przymocować inwerter do ściany przez podkładki tłumiące. W zasadzie nic zaskakującego: każda elektronika nagrzewa się podczas pracy. Po prostu trzeba uwzględnić, że inwerter nie powinien być umieszczany tam, gdzie może przeszkadzać hałasem swojej pracy.
- Dedykowana aplikacja potrafi wysyłać powiadomienia e-mailowe lub SMS, gdy zdarzy się jakieś wydarzenie: włączenie/wyłączenie zewnętrznej sieci, rozładowanie akumulatora i tym podobne. Tylko aplikacja działa na niezabezpieczonym porcie SMTP 25, a wszystkie nowoczesne usługi pocztowe, takie jak gmail.com czy mail.ru, działają na zabezpieczonym porcie 465. Oznacza to, że obecnie powiadomienia e-mailowe nie docierają, a chciałbym, aby tak było.
Nie można powiedzieć, że te punkty jakoś mnie frustrują, bo zawsze trzeba dążyć do doskonałości, ale posiadana niezależność energetyczna jest tego warta.
Podsumowanie
Sądzę, że to nie moja ostatnia opowieść o własnej elektrowni słonecznej. Eksperymenty w różnych trybach i w różne pory roku będą się różnić, ale dokładnie wiem, że nawet jeśli w Nowy Rok wyłączą prąd, w moim domu będzie jasno. Na podstawie eksploatacji zainstalowanej elektrowni słonecznej mogę stwierdzić, że warto było. Kilka wyłączeń zewnętrznej sieci odbyło się niezauważalnie. O kilku dowiedziałem się tylko od sąsiadów, którzy pytali: „U ciebie też nie ma prądu?”. Biegnące cyfry produkcji energii cieszą nieskończoną ilość, a możliwość odłączenia UPS-a od komputera, wiedząc, że nawet podczas wyłączenia energii wszystko będzie działać – to miłe. A kiedy w końcu przyjmą ustawę o możliwości sprzedaży energii elektrycznej przez osoby prywatne do sieci, jako pierwszy złożę wniosek o tę funkcjonalność, ponieważ w inwerterze wystarczy zmienić jeden punkt, a całą wyprodukowaną, ale nie wykorzystywaną przez dom energię mogę sprzedawać do sieci i za to dostawać pieniądze. W skrócie, okazało się to dość proste, efektywne i wygodne. Jestem gotów odpowiedzieć na wasze pytania i wytrzymać presję krytyków, którzy przekonują wszystkich, że w naszych szerokościach geograficznych elektrownia słoneczna to zabawka.
Źródło: habr.com
