Хотел сказать турку, что алкоголь не употребляю… Сказал: ALKOGOL FREE — чем привёл его в неописуемый восторг. Оказалось — сказал: ЛЮБЛЮ АЛКОГОЛЬ НА ХАЛЯВУ)))
© Виктор Лопатин
Здравствуйте друзья. Хочу немного рассказать о собственном опыте реализации солнечной электростанции в квартире. Мне эта тема близка, готов поделиться накопленными знаниями, надеюсь будет полезно.
Обзор будет состоять из 3 частей:
Максимально дешевый вариант: без аккумуляторов
Максимально дешевый аккумуляторный вариант
Часть 1 Солнечная электростанция в квартире (без аккумуляторов)
Видеоверсия 1 части:
Немного теории:
Итак, вот из чего состоит среднестатистическая солнечная электростанция:
Солнечная панель (панели);
Контроллер заряда аккумуляторной батареи;
Аккумуляторная батарея (батареи);
Низковольтная нагрузка постоянного тока;
Инвертор;
Высоковольтная нагрузка переменного тока.
Если отказаться от высоковольтной нагрузки и инвертора, то можно существенно сэкономить, но придется что-то думать с лампами освещения, они в таком случае должны быть низковольтными. Т.е. нужно иметь 2 комплекта осветительных приборов (штатные на 220 вольт и низковольтные на 12 вольт).
Еще можно отказаться от аккумуляторной батареи и контроллера заряда. В сухом остатке получится солнечная панель, лампы и провода. Меньше никак. В этом случае лампы будут гореть только тогда, когда солнечная панель вырабатывает электричество, т.е. днем. И второй минус это яркость свечения ламп, которая будет зависеть от количества солнечной энергии, падающей на солнечную панель (угол падения лучей, наличие облачности).Вот именно об этом варианте я и хочу рассказать.
От теории к практике:
Если мы говорим про солнечную электростанцию, то естественно сначала нужно подумать о месте установки солнечной панели, она должна быть установлена на южной стороне здания (южном склоне крыши). Желательно подальше от соседних строений, деревьев. Т.о. в городе не так просто найти подходящее место, но я когда производил поиск квартиры и об этом думал в том числе. Выбор пал на квартиру на 14 этаже с южной стеной и с шикарным видом на город и Черное море:
Квартиру покупал на этапе строительства в состоянии «голые стены», и те частично пришлось перенести, в итоге получилось следующее:
Слева — «как было», а справа — «как стало». Южная стена нижняя. В итоге получилась большая светлая кухня-гостиная (1), спальня (2), прихожая (3) и санузел (4). Помещения 2, 3 и 4 оказались без окон. Т.о. именно для них актуально освещение всегда, даже днем.
Сразу добавлю, что окна нужны не только для попадания дневного света, а также для свежего воздуха, поэтому пришлось еще заморачиваться и с вентиляцией, благо есть такие устройства как «бризеры», но это отдельная тема, которая никак не связана с солнечной электростанцией, поэтому опустим.
Итак, с помещениями определились, теперь пора прокладывать провода. Кабель от предполагаемого места установки солнечной панели до центральной распредкоробки моей солнечной электростанции был проложен параллельно трассе кондиционера:
Вот что получилось после завершения ремонта:
Солнечная панель:
Солнечная панель на 20Вт 12В у меня уже была, ранее я делал на нее подробный обзор на другом ресурсе со снятием различных характеристик в зависимости и от освещенности и от нагрузки. Повторять все тут не вижу смысла, единственное приведу один график зависимости выходной мощности и напряжения от потребляемого тока при идеальных условиях — летний солнечный день:
Что можно почерпнуть из этой таблицы и графика? Во первых мощность, это реально 20Вт солнечная панель. Но самое главное прошу обратить внимание на максимальную величину генерируемого напряжения, которое составляет более 19 вольт. Это нужно учитывать при выборе ламп.
Солнечная панель была установлена на внешний блок кондиционера варварским способом — с помощью алюминиевых уголков и саморезов:
Выходной кабель был подключен к внешнему концу проложенного ранее в стене.
Лампы освещения:
Ввиду того, что выходное напряжение солнечной панели может достигать 19 вольт, необходимо ответственно подойти к выбору ламп. Я решил использовать более-менее качественные лампы, насколько мне они показались таковыми, продающимися под торговой маркой магазина ИКЕА:
Потолочные светильники у меня одинаковые, для всех ламп, выбранные лампы имеют похожие габариты, но разные цоколя, в связи с чем мне пришлось слегка видоизменить конструкцию светильников заменив ответные части.Почему же выбор пал именно на эти лампы? Я предварительно проделал небольшую «домашнюю» работу и оказалось, что 12 вольтовая лампа из ИКЕА имеет в своем составе достаточно качественный стабилизатор. Лампа начинает светиться от 5 вольт, а от 8 и выше уже выходит на максимальный яркостный режим и яркость не меняется при повышении напряжения вплоть до 20 вольт:
Напряжение можно увидеть на вольтметре блока питания.
Результат:
Результат покажу на примере санузла, т.к. это самое темное помещение. Первое фото сделано при одном точечном светильнике питающемся от солнечной панели, второе фото при включенных дополнительных штатных светильниках:
Резюмируя могу сказать, что днем в санузле вполне светло и необходимости включать дополнительное освещение нет. Но повторю, это только днем и при ясной погоде. Как только солнце заходит за тучки, становится не так весело.
Выводы:
Очевидные минусы:
— бесплатный свет есть только днем при ясной погоде;
— яркость бесплатного света зависит от многих факторов (облачность, время года, время суток).
Очевидные плюсы:
+ бесплатное освещение в помещениях без окон (таких у меня 3);
+ стоимость (1000 рублей солнечная панель + по 200 рублей лампы + кабель);
+ радость (есть независимый источник электричества);
+ гордость (сделал сам, поделился с другом);
+ долговечность (работает уже более 2 лет без какого-либо технического обслуживания)
Часть 2 Солнечная электростанция в квартире (с аккумулятором и датчиками движения)
Видеоверсия 2 части:
В этой части я расскажу, как поборол минусы, указанные в первой части, а именно: свет нужен всегда, не только днем и яркость ламп не должна зависеть от солнечной активности. Тут очевидное решение - оборудование системы аккумуляторной батареей, а раз так, то нужно подумать сначала о контроллере заряда.
Про контроллер заряда :
Основные функции контроллера заряда это контроль напряжения на аккумуляторной батарее с целью не допустить как перезаряда, так и переразряда аккумуляторной батареи.
При перезаряде аккумулятора происходит кипение электролита с выплескиванием его наружу. Электролит состоит из серной кислоты, которая может повредить как сам аккумулятор, так и находящиеся поблизости предметы.
Глубокий разряд не менее опасен, следствия следующие:
Осыпание материала с активных пластин внутри АКБ. Это неизбежно сокращает ёмкость аккумулятора. А значит, он меньше по времени держит заряд и пусковые токи уменьшаются. Это происходит и при повседневной эксплуатации, но гораздо медленнее.
Короткое замыкание между пластинами. Причина этого — прогрессирующее осыпание шлама и элементов пластин АКБ. Эти материалы являются хорошими проводниками и собравшись на дне АКБ, они просто замыкают между собой активные пластины. Такая АКБ повреждена необратимо.
Сульфатация. Этот эффект возникает при полной и глубокой разрядке АКБ. Чем сильнее разряжен аккумулятор и чем дольше он стоит недозаряженым, тем быстрее активные пластины АКБ покрываются материалами, которые препятствуют дальнейшему химическому процессу. Проще говоря — вы никогда не сможете эту батарею зарядить.
Специализированный контроллер на Али стоит от 600 рублей:
Самодельный контроллер заряда с использованием готовых модулей:
Из сказанного выше следует, что контроллер заряда достаточно важная вещь солнечной электростанции, однако его можно сделать самостоятельно из 2 недорогих модулей XH-M601. Первый модуль будет контролировать процесс зарядки, а второй процесс разрядки аккумулятора. Однако необходимо отметить, что эти модули бывают 2 видов.
Распространенный вид с 2 клемами от реле (слева), который нам не подходит. И с 3 (справа), который как раз и нужен.Отличаются они тем, что 2-х контактный модуль имеет только нормальноразомкнутые контакты реле, а трехконтактный и нормальнозамкнутые и нормальноразомкнутые. Самое неприятное состоит в в том, что модуль с 2-х контактным клеммником невозможно использовать даже с помощью «колхозинга», т.к. нормальнозамкнутый контакт реле откушен перед запайкой реле в плату и с помощью дополнительных перемычек невозможно использовать такой модуль, т.к. на печатной плате нет даже отверстия для этого контакта реле (место отмечено красной окружностью).
Принцип работы модуля XH-M601
Модуль собран с использованием знаменитой «таймерной» микросхемы 555:
Срабатывание происходит при достижении пороговых значений напряжения на клеммах аккумулятора. Пороговые напряжения устанавливаются подстроечными резисторами. Напряжение нижнего порога устанавливается резистором R2 (на плате это RP1), а верхнего – R4 (на плате это RP2). Вращение по часовой стрелке увеличивает напряжение, против часовой – уменьшает. Момент включения/выключения модуля можно определить по индикаторному светодиоду и характерному щелчку реле.
Для настройки модуля понадобится регулируемый источник питания. Желательно использовать маломощный источник питания или с ограничением выходного тока, которое нужно установить в пределах 50-100 миллиампер. Это обусловлено тем, что в крайнем положении подстроечных резисторов, на входы таймера NE555 будет подано полное напряжение источника питания, что приведет к протеканию большого тока через микросхему и сожжет её.
Резистор R2 (RP1 на плате) отвечает за низкий уровень (включение), он приоритетный. Если с помощью резистора RP1 неправильно установлен порог срабатывания, то реле будет всегда включено, независимо от положения R4 (RP2 на плате). Поэтому, при настройке модуля следует придерживаться следующей последовательности:
Выкручиваем против часовой стрелки потенциометры R2 и R4 (RP1 и RP2 на плате), но не до упора, иначе подадим на вход NE555 напряжение питания и сожжём микросхему при использовании мощного блока питания и при отсутствии ограничения по току. После того, как будет достигнуто крайнее положение (слышен характерный щелчок при вращении), нужно сделать несколько оборотов в обратную сторону (по часовой стрелке).
Выставляем на БП напряжение равное нижнему порогу включения и подаем его на разъемы Р2 (Bat ± или VCC± на плате). Реле не должно включиться! Иначе, нужно отключить источник питания, выкрутить резистор R4 (RP2 на плате) ещё немного влево, после чего повторить подключение к БП. Теперь, вращаем по часовой стрелке резистор R2 (RP1 на плате) пока не сработает реле (включение светодиода на модуле). Порог включения установлен!
Увеличиваем на БП напряжение до порога отключения (максимальное напряжение, при котором модуль должен отключить реле). Отключаем схему и выкручиваем R4 (RP2 на плате) вправо (почасовой стрелке). Подключаем модуль к БП. Реле должно быть включено (светодиод на модуле должен гореть). Вращаем R4 (RP2 на плате) влево, против часовой, пока реле не выключится (светодиод не горит). Таким образом настраивается верхний порог (выключение).
Настройка завершена. Плавно изменяя напряжение на БП можно проверить пороги вкл/выкл и скорректировать их, если необходимо.
Использование модулей в качестве контроллера заряда:
Схема подключения двух модулей к аккумуляторной батарее следующая:
Оба модуля подключаем к аккумулятору через клеммы Р2 (Bat ± или VCC± на плате), но первый модуль подключаем к солнечной панели, а второй к нагрузке. У первого модуля устанавливаем напряжение включения равное 13.5В, напряжение отключения 13.8В. Такие настройки будут поддерживать напряжение аккумулятора при заряде не выше 13.8 вольта, что для свинцово-кислотного аккумулятора является оптимальным напряжением, при котором аккумулятор может находиться сколь угодно долгое время и быть заряженным на 100%. Использовать необходимо нормальноразомкнутые контакты.
У второго модуля устанавливаем напряжение включения 11 вольт, а напряжение отключения вольт 13, но использовать необходимо нормальнозамкнутые контакты, поэтому при напряжении на аккумуляторной батарее ниже 11 вольт нагрузка будет отключаться и включаться только при увеличении напряжения выше 13 вольт, т.е. в светлое время суток, когда идет заряд аккумулятора от солнечной панели. 11 вольт выбрано потому, что ниже этого напряжения разряжать аккумуляторную батарею опасно, т.к. может начаться сульфатация пластин.
Важные замечания:
Первое важное замечание я уже сделал выше, оно о выборе типа модуля: нужен с 3 клемами от реле.
Второе важное замечание: у модулей отсутствует диод гасящий ЭДС самоиндукции, который обычно включается параллельно обмотке реле в обратном смещении. На схеме это диод D1. Ставить его обязательно!!! Оптимальное место — припаять прям на ножки реле с обратной стороны платы. Диод можно использовать самый распространенный 1N4007.
Видеоверсия самодельного контроллера заряда:
С помощью недорогих модулей XH-M601 можно сэкономить на стоимости контроллера заряда при создании солнечной электростанции. Более того, дешевые контроллеры заряда не позволяют выбрать тип аккумуляторных батарей (пороговые напряжения включения/отключения), а значит контроллер заряда на данных модулях более универсальное решение, которое позволяет использовать не только свинцово-кислотные АКБ, но также и Li-Ion батареи, например.
Как обойтись вообще без контроллера заряда:
В своей электростанции я пошел еще дальше: обошелся без контроллера заряда применив готовую Li-Ion батарею со встроенной платой защиты, которая и играет роль контроллера заряда, хотя многие скажут, что это неправильно.
Стоимость такой батареи на Али составляет в районе 700 рублей. Такая батарея у меня в связке с 20Вт солнечной панелью уже работает более 2 лет:
Лампы освещения + датчики движения/освещенности
В первой части я рекомендовал использовать хорошие 12 вольтовые лампы освещения с встроенным стабилизатором, ввиду того, что напряжение на выходе панели достигает 18 вольт. В данной реализации с использованием аккумулятора, напряжение на лампах не превысит напряжения на аккумуляторе, поэтому и лампы можно использовать попроще. Но повторюсь, я использовал дорогие ИКЕЕвские, в ИКЕЕвских же потолочных светильниках, слегка переделав последние (заменив патрон).
В качестве датчиков движения использовал готовые с Али:
Рекомендую эти датчики. Из плюсов: малый размер (диаметр всего 3 см), малый вес (лепятся на 2-х стороннем скотче), встроенный датчик освещенности (не включается при наличии внешней засветки):
Итоги
Общая схема обозреваемой солнечной электростанции:
Как говорил уже ранее, данная солнечная электростанция работает автономно уже более 2 лет. Не менял и не ремонтировал за это время ни одного компонента. Всего один раз за всё время аккумуляторная батарея села, думал что-то сломалось, но на следующий день батарея зарядилась и всё работает. Свет у меня теперь сам включается в санузле и в коридоре. Это очень удобно.
Да, был еще один курьёзный случай. Ночью выключилось электроснабжение и начал верещать из коридора UPS, питающий NAS. Я спросонья подошел к нему и не пойму, почему он орет, если свет есть. Только потом, окончательно проснувшись понял, что свет был от солнечной электростанции :)
Еще хочу заметить, что не нужно тут искать выгоду, ее нет. При текущих ценах в России на электричество, выгоды от домашних солнечных электростанций не найдёте. Но мы же стремимся в «цивилизацию», значит не за горами то время, когда цены на энергоносители у нас будут «европейские», вот тогда и посмотрим (надеюсь это наступит не скоро).
Что немцу хорошо, то русскому смерть?
Пару слов об окупаемости домашней солнечной электростанции в России и Европе.
Отдельная благодарность господину parakhod за предоставленную «платежку» и пояснения. Итак, стоимость его установки (солнечные панели и система накопления) составляет 27 тысяч евро. При этом половину компенсирует государство, поэтому ему обойдётся в 13500 евро. Стоимость киловатта у него варьируется, зависит от многих факторов, но при его среднемесячном потреблении около 1000 кВт, составляет около 35 евроцентов.
Исходя из указанного выше, стоимость его установки (с учетом 50% компенсации от государства) отобъется через 38000 киловатт, т.е. за 38 месяцев, т.е. чуть более 3 лет (это при условии, что ничего не сломается за это время и не потребуются дополнительные вливания). В России при текущей стоимости киловатта в 3.67 рубля (около 4 евроцентов), даже компенсированная государством сумма при аналогичном потреблении окупаться будет 28 лет, а при моём расходе ПОЛТОРА ВЕКА!!!
Также, чтоб не быть голословным, прилагаю выдержку из моей «платежки»:
Желаю всем добра! Да прибудет с нами Сила Солнечной Энергии!
Комментарии (76)
monte1977
27.12.2021 19:39+3Счёт и описание Европы это чисто Итальянское дело и не имеет отношение к немцам. Обычная немецкая семья из 4 человек, если отопление и теплая вода не на элекричестве, потребляет в среднем около 3500 кв в год. Цена за кв 30-35 центов, при частном использовании, в зависимости от поставщика.
NikaLapka
27.12.2021 20:08+7Немножко позанудствую, пускай у меня в ванне, уборной, 4 лампочки с условными 5 Вт каждая, пускай свет там горит немыслемые 3 часа в день, это в месяц получается 1.8 КВт\ч, меньше 10 рублей. Если перенести место действия в Европу, то согласно ценам из википедии, в месяц цена будет менее 0.5 Евро.
RTFM13
28.12.2021 12:59+2Более того если взять аккумулятор за 700 рэ.
10 Ач*12В*немыслимые 500 циклов = 60 КВт*ч * 5 руб = 300 руб.
По самым дорогим европейским тарифам мы в лучшем случае "выйдем в ноль". В кавычках потому, что учтена только цена аккумулятора.
Всё это напоминает классическое: "купить ящик водки, водку вылить, бутылки сдать, деньги пропить".
Gutt
27.12.2021 20:27+2А как же MPPT? На вашем графике зависимости мощности от напряжения прекрасно видно, насколько это важно. У меня во дворе уже полгода валяются три античные тонкоплёночные панели, с которыми всё никак не доходят руки поиграться. Беда в том, что они дают 80 В на выходе каждая, а все эти копеечные MTTP-контроллеры хотят не больше 48 В, как правило. Те, что умеют высокое напряжение, стоят слишком дорого для "на поиграться". Вот и думаю -- может быть, тупо взять импульсную понижайку и сделать сколько нужно? По идее, MPPT должен эту систему откалибровать и найти точку максимальной мощности.
AVX
27.12.2021 20:31+2Я что-то не понял - это просто солнечную панель воткнули, и контролируется только заряд разряд батареи??
А как же выжать максимум из панели? Ведь даже тут на хабре было несколько статей про следящие контроллеры (MPPT), например вот https://habr.com/ru/post/454024/
И вот ещё http://electrik.info/main/energy/1546-mppt-kontroller-dlya-zaryada-solnechnyh-batarey.html на другом сайте статейка.
Выбор этих параметров сводится к анализу вольт-амперной характеристики источника и определения при каком напряжении и потребляемом токе будет потребляться максимальная мощность. Именно так и расшифровывается аббревиатура MPPT – Maximum Power Point Tracking (слежение за точкой максимальной мощности).
Tuapsinets Автор
28.12.2021 11:51Задача была не выжать максимум из панели, а получить рабочий вариант за минимальные деньги. МРРТ никак не получается в этой концепции :)
Trabant
27.12.2021 21:37+8А я вот в Анапе живу и всё время думаю, почему бы не создать кондиционер, который охлаждает помещение, а питание брал бы напрямую из батарей за окном и акуумуляторы в этом случае не нужны. Солнце вышло, палит, кондиционер холодом дует, солнце за тучу зашло - кондиционер притих итд.
sden77
27.12.2021 21:43+1Рациональней использовать солнечные панели круглогодично, вне зависимости от необходимости кондиционировать воздух
Javian
28.12.2021 06:15+5Такая идея посещала инженеров в советские времена и были построены пару экспериментальных домов в южных республиках с кондиционированием помещений от солнечного тепла. Летом - охлаждение, а зимой - обогрев.
Tuapsinets Автор
28.12.2021 11:53+1От небольшой солнечной панели можно запитать систему вентиляции (именно такое решение есть, например, в Приусах с солнечными панелями на крыше). Кондиционеры. к сожалению, потребляют много
raamid
29.12.2021 02:22Поделюсь своим опытом, как охлаждать южную сторону летом. Если посчитать площадь окон и умножить на мощность Солнца на м2, то мы легко получаем несколько кВт. Это как бы с лучами Солнца в квартиру залетает обгреватель на несколько киловатт и жарит полдня. Летом. Здесь никаких кондиционеров не хватит. Поэтому я поступаю просто: вешаю СНАРУЖИ окна покрывало и оно висит все лето. Да, приходится утром включать свет (о ужас), да, приходится целый день находиться в темной комнате, но по сравнению с тем, насколько становится прохладнее, для нашей семьи это вполне приемлемые неудобства.
Не призываю всех делать как я, у каждого свои обстоятельства, но может быть кому-то данный метод пригодится.
stripe
27.12.2021 22:13+4Большой плюс за энтузиазм. Теперь немного о минусах:
Свинцовые кислотные аккумуляторы нежелательно использовать в жилых помещениях, за исключением ситуаций когда вы очень хорошо знаете что вы делаете или используете качественные необслуживаемые (AGM) батареи размера как в UPS. Пары или взвеси концентрированной серной кислоты это очень не здорово и для здоровья, и для мебели, и для техники.
Основным предназначением контроллера заряда является контроль и напряжения и тока при заряде. Рекомендую ради интереса посмотреть кривые заряда на любых "микропроцессорных" зарядных устройствах для свинцовых батарей. На удивление, (особенно в случае литиевого аккумулятора) если источник не может выдавать ток больше максимального зарятного тока аккумулятора, просто отключение по достижению максимального напряжения заряда будет работать сравнительно долго.
В дополнение к предыдущему, литиевый аккумулятор имеет две части кривой заряда - стабилизация по току до достижения 4.2V на ячейку (для LiPol), далее стабилизация по напряжению со снижением зарядного тока. В случае просто отключения, я предполагаю недозаряд литиевого аккумулятора около 20% (для точного значения нужно смотреть графики заряда конкретного аккумулятора)
Если целью является отбор максимальной мощности от солнечной панели, в описываемой конфигурации нужно использовать MPPT контроллер - это DC-DC преобразователь с некой хитрой логикой, который за счет контроля отбираемого тока от панели, изменяет напряжение на ней, и соответственно отбираемую мощность. (очевидно, максимальное напряжение на панели будет при отсутствии тока, а максимальный ток при коротко замкнутой панели, или нулевом напряжении. Мощность это произведения U*I, соответственно максимальная отбираемая мощность будет где-то посередине). Опять-же, если генерация заметно больше потребления, то на этом можно съэкономить. Но когда же у кого-то было достаточно места/денег для избыточного количества солнечных панелей.
Если интересно углубляться в тему низковольтных соленчных станций (на 12/24/48V батареи) - можно искать информацию про установку солнечных панелей на парусные лодки. Там эта тема очень хорошо раскрыта.
VaalKIA
27.12.2021 23:06+4Всё прекрасно, однако фасад многоквартирных домов, не принадлежит собственнику квартиры и его состояние регулируется законодательством, проще говоря, по любой анонимке, заставят снять все эти кондиционеры, не говоря уже про солнечные панели и привести фасад в надлежащее состояние. Про штрафы вы сами догадаетесь. Под кондиционеры должны быть оборудованы специальные места на этапе проекта дома.
К сожалению, а может и к счастью, в многоквартирных домах вы никак фасад использовать не можете, ну разьве что, общим собранием жильцов примете какое-то решение.
Статья — интересная, но заголовок — провокационный, в свете изложенного выше.Korobei
27.12.2021 23:30в многоквартирных домах вы никак фасад использовать не можете, ну разве что, общим собранием жильцов примете какое-то решение.
А если окна заменять на панели на время отсутствия в квартире? Кто прикопается — сказать, у меня такие окна.
Конечно геморой, но по идее там и площадь побольше можно сделать.
raamid
28.12.2021 00:20То есть, если человек утеплил квартиру снаружи, то это незаконно?
markoni
28.12.2021 02:23+3Нужен проект, и согласование с обслуживающей организацией. Если это товарищество собственников - может понадобится их согласие.
Если вы самостоятельно налепили пенопласта снаружи, то да - незаконно.
apkotelnikov
28.12.2021 00:19+2Мощность солнечного излучения в Крыму около 30квт/ч на квадратный метр. Выбор квартиры с окнами на южную сторону убивает саму идею с альтернативным источником электроэнергии.
Qvarknn
28.12.2021 06:34Скажите, а как получена ваша оценка? Солнечная постоянная на орбите Земли примерно 1.3 кВт на квадратный метр.
Javian
28.12.2021 09:15Из годовой суммы радиации Крым получает зимой примерно 10%, весной 30%, летом 40% и осенью 20%. Неодинаковая интенсивность радиации в течение года зависит в основном от изменения высоты солнца, продолжительности дня, количества и форм облаков, прозрачности атмосферы, а также от влажности, цвета и соответственно — отражательных свойств (альбедо) поверхности ландшафтов.
Зимой на поверхность Крыма поступает от 96 до 222МДж/ (мес*м²) солнечного тепла, причем горные районы получают больше, чем равнинные. С подъемом в горы увеличивается прозрачность атмосферы, уменьшается облачность. Наибольшее количество солнечного тепла Крым получает летом (до 2095 МДж/(сезон* м²), особенно в июле (Черноморское, 800 МДж/мес.м² ). Минимальное количество приходится на горные районы, а максимальное — на западное побережье Крыма.
Можно попытаться перевести 222МДж/ (мес*м²) в квт*ч/м²
osmanpasha
28.12.2021 17:51МДж/мес невозможно перевести в кВт*ч, размерность не та. Что вызывает вопросы к верности указанных чисел.
Javian
28.12.2021 19:20Скорее к выверки разспознанного текста - гуглится по разному, например так - 2095 МДж/сезон х м²
shaggyone
28.12.2021 08:24а. Киловатты они уже в часах, на стоит их в ежечасный прирост мощности превращать.
б. Вы прикиньте. 1 кв мер это прмерно 16 конфорок кухонной плиты по 20см в диаметре. На каждую конфорку пришлось бы почти 2 квт мощности. Т.е. стена должна греться как 2квт плита, причём значительную долю суток.apkotelnikov
28.12.2021 10:46+1Я об этом и говорю - выбрать квартиру с выходом стены и тем более окна на южную сторону, да ещё и в теплом регионе, установить кондиционеры дабы летом квартира не превращалась в духовку и обосновать выбор квартиры тем, что можно использовать солнечную энергию для выработки электричества, это очень нелогичное решение. Увеличение потребления за счёт кондиционеров с лихвой перекрывает любые возможные выработки солнечными панелями.
shaggyone
28.12.2021 10:54По сути не спорю, но в цифры у вас всё равно с Меркурия, не меньше. Либо вы поток не на квадрат дали, а сразу на всю стену.
apkotelnikov
28.12.2021 13:40Возможно это суммарная за месяц. На память такие цифры не помню, нашел первую попавшуюся табличку там еще и Крыма не было, ориентировался на Сочи и Краснодар. Выше приводили цифры для Крыма 96 - 222 МДж месяц на метр квадратный. Это ~20-60 КВт в месяц на метр квадратный. Пусть даже половина отражается, но и световой день не 24 часа. Получается ~0,6-1,8 КВт в час на квадрат. Кондей зимой не актуален. Выгода от освещения за счет солнечной энергии, вызывающая необходимость выбрать квартиру выходящую стеной на юг не оправдана. Встречал новости по разработке прозрачных паенлей ( с поглощением в УФ и инфракрасном диапазоне), с ними уже интерсно выйдет - и тепловая нагрузка на помещение уменьшится и свет не закрывают в комнаты.
shaggyone
28.12.2021 13:52Давайте так, вы единицы мощности используете для обозначения энергии. Из за ваше первое утверждение очевидно было ложно.
Сейчас вы делите 222 мегаватта на 3600 дж/квт*ч, получаете правильный результат примерно 60 квт*ч. Т.е. вы похоже суть понимаете, но используете неправильные величины, не надо так. Это не килограмм до "кило" сократить, где все поймут, а скорость до метров причём в тексте, где метрами и скорость и расстояние обозначаться может.apkotelnikov
28.12.2021 14:07+1В чем ложь? В том что если квартира смотрит окнами на юг, то ее, говоря обыденным языком, нагревает или что для отвода этого тепла используются кондиционеры или то что кондиционер хоть и тепловой насос, но электроэнергию потребляет ( если уж так интересны цифры то соотношение будет от 2.2 до 3.2 плюс минус - EER) и выработка электроэнергии солнечной панелью, не даст никакой экономии, при наличии возможности выбрать куда будет смотреть квартира стенами?
shaggyone
28.12.2021 14:15Я не утверждаю, что вы хотели соврать и не спорю с вашими выводами. Жить с окнами на солнечной стороне и тратиться на солнечные батареи для кондиционирование -- очевидно не экономия, а расточительство.
Ваше утверждение некорректно, из за того, что в нём используется неправильная единица измерения. Вместо квт*ч вы пишете квт/час, так о-о-оочень часто записывают просто мощность, т.е. просто квт на что я, да и другие люди указали.
Сейчас после того как вы пояснили, понятно, что речь об энергии в месяц. Цифра похожа на правду для холодного сезона.apkotelnikov
28.12.2021 14:23КВт это мощность, КВт в час (фактически произведение мощности на время, записывают КВт/ч либо КВт*ч) этотпереданная энергия за промежуток времени. Последнее вообще правильнее в джоулях писать.
shaggyone
28.12.2021 14:32+1Вот в том то и дело, что не записывают кВт*ч как кВт/ч. Т.к. вам самому, думаю, очевидно, что кВт/ч это изменение мощности в час.
Если говорить о том, что обыватели записывают, тогда как кВт/ч пишут либо как вы, подразумевая кВт*ч, либо, не реже подразумевая кВт.
ARechitsky
28.12.2021 14:42КВт в час - это как метры в секунду, КВт/ч, это довольно странная единица. Единица измерения энергии - киловатт-час, КВт*ч. Киловатт-часы в час - это и есть киловатты, они же джоули в секунду. Неаккуратная конвертация из джоулей-в-месяц в киловатты (киловатт-часы в час) может приводить к ошибкам в 3600 раз - я не проверял вашу арифметику, но возможно именно это здесь и произошло.
Mishima_Zaibatsu
28.12.2021 01:11+1Больше всего меня волнуют два вопроса.
Первый: как найти безопасный для жилых помещений аккумулятор, способный работать 24/7, без опасности задымления или испарения вредных веществ? Даже в топовых домашних бесперебойниках APC в инструкции указано, что есть риск задымления, и не стоит использовать в жилых помещениях.
Второй: надёжный преобразователь, с которым можно спокойно спать или уходить из дома, не боясь пожара или задымления.
Буду рад узнать мысли комментаторов и автора по этому поводу.
webkumo
28.12.2021 02:21+1ЛиФер? Только там контроллер зарядки надо свой - в бесперебойники пока ставять контроллеры для необслуживаемых кислотных батарей.
CTDEVIce
28.12.2021 08:41+4А разве нормально прокладывать коммуникации по стене наискосок? Потом захотите просверлить дырки в стене, а где там провод лежит? Ладно вы, завтра квартиру продадите, новые хозяеву будут сильно удивлены, если они захотят чего-то просверлить.
Tuapsinets Автор
28.12.2021 09:45+3это трасса от кондиционера, она и должна быть "наискосок" чтобы конденсат стекал
DonStron
28.12.2021 10:17+6Точно, я как-то не учел, что раз трасса для кондиционера, то она сама фактом своего назначения армирует стену обратно до первоначальной конструкционной прочности. Мне мужики рассказывали, что под кондиционерной штробой срезанная арматура сама восстанавливается.
CTDEVIce
28.12.2021 10:43+2Но не под углом же 45 градусов через всю стену. Сколько видел кондеев с трассой по стене (обычно она идет таки снаружи, а не в нутри), там наклона почти не заметно на первый взгляд. А тут от верхнего угла к противоположному нижнему.
balamutang
28.12.2021 11:35+6Могу уточнить что нормальный уклон для стока воды в строительстве - 3 градуса. Это позволяет переносить механические фракции, они плывут. При большем уклоне вода стекает быстрее, а пыль и грязь оседают и в итоге труба может засориться.
DonStron
28.12.2021 09:49+3конечно ненормально, а если это несущая стена, то вообще запрещено любые штрабы делать. И если на вертикальные можно закрыть глаза, то уж горизонтальные точно запрещено.
При такой глубине штробы, там порезана арматура, которая залегает на глубине 2-3 см от поверхности. Вон какой шланг заложили, значит штроба глубже.
Tuapsinets Автор
28.12.2021 11:41Нет, арматура не затронута. Штробилось до арматуры, но этого недостаточно, поэтому пришлось накладывать толстый слой штукатурки
Belking
28.12.2021 09:28+7Ужасный эксперимент над собой. Мало того, что Вы лишили себя окна в спальне (через год другой начнется стресс от того, что спите в "гробу", а судя по потребности света в нём днём - ещё и работать также), дак ещё и приделали к педалям велосипеда другие педали - вместо естественного солнечного освещения Вы его преобразовываете в электроэнергию, чтобы потом этой электроэнергией питать освещение. Если бы планета могла сделать фейспалм - она сделала бы его по Вашему дому.
Nimo_tsi
28.12.2021 10:36+1На первой же фотке "Вот что получилось после завершения ремонта: " справа вверху видим окошко в спальню.
Но да, у инженеров всегда было плохо с дизайном, можно было вместо пеноблоков использовать стеклянные блоки.
Belking
28.12.2021 10:52>> На первой же фотке "Вот что получилось после завершения ремонта: " справа вверху видим окошко в спальню.
Это скорее к комментарию ниже про "межкомнатные окна". На мой взгляд, в помещении, в котором проводишь больше одного часа времени в день обязательно должно быть обычное нормальное окно с естественной полноценной инсоляцией, которую межкомнатное окно не даст - лишь сместит постоянную депрессию на год вправо и немного улучшит вентиляцию.
P.S.: и да, меня чертовски бесит, что ванные комнаты и туалеты с окнами попадаются только в домах бизнес класса.
redsh0927
28.12.2021 11:17вместо естественного солнечного освещения Вы его преобразовываете в электроэнергию, чтобы потом этой электроэнергией питать освещение
Сейчас почему-то все хотят только жёлтый свет на 2700К, а дневной свет на 5600-6500К считается «холодным», «мёртвым», «как в морге» и т.д.DonStron
28.12.2021 11:44+1потому, что искусственное освещение нам нужно вечером, когда никакое естественное освещение никогда не давало 5600-6500К. Вечером в природе ближе теплое освещение, а холодный белый свет является чем-то аномальным, непривычным. И тому есть естественные и физиологические объяснения, в том числе есть зависимость комфортной яркости от температуры. При неярком освещении - комфортная температура именно теплая.
DaneSoul
28.12.2021 09:39+4Что помешало сделать в сан узле и спальне так называемые «межкомнатные окна» и получить свет с улицы естественным путем транзитом через кухню-гостиную? Учитывая южную сторону и регион его было бы достаточно даже от небольшого окна под потолком.
Dmitriy_Volkov
28.12.2021 11:09Что-то мне подсказывает, что срезанные углы не привели к плачевным последствиям лишь в силу малой мощности панели, которой еле хватает на подключенных потребителей. Лучше написать дисклеймер а-ля не используйте с более мощными батареями, чтобы не спалить технику, квартиру, нужное подчеркнуть.
В частности, аккумулятор ограничивает напряжение лишь до момента, пока он не зарядится. Потом защита его отключит и условно в схеме его нет и напряжение станет выше напряжения заряда
Amtell
28.12.2021 11:14Довольно дилетанский вопрос:
Можно поставить после солнечной панели grid tie инвертор 220 вольт, но можно ли сделать так чтобы излишки тока не покидали твою квартиру, т.е. не доходили до счетчика учета эл. энергии.
другими словами, квартира/дом у тебя потребляет 100-200 ватт, а генерация энергии в солнечный день у тебя получается 300 ватт, и эти лишние 100 ватт не должны отдаваться во внешнюю сеть, а допустим отправляться на подзаряд аварийной батарейки.
ChinaraGuliyeva
28.12.2021 11:14Вдохновляющий пост, спасибо! Целую квартиру вряд ли получится отремонтировать, но для начала постараюсь запитать пару настольных ламп. А то все руки не доходили собрать что-то интересное и полезное, не было идей и времени (
RTFM13
28.12.2021 11:47Альтернативная энергетика как она есть.
Поставить панель 20Вт, использовать из них 2 Вт и за счет южной стороны потратить лишних 200Вт на кондиционер.
С другой стороны, развлечения не обязаны быть выгодными, так что не осуждаю.
Кстати по поводу аккумуляторов - стоимость энергии которую они могут пропустить через себя за весь срок службы меньше стоимости аккумулятора, по этому сэкономить на этом точно не получится. Исключение - литий-титанатные, которые этот порог уже прошли, но на круг тоже много не наэкономишь.
DmitrySpb79
28.12.2021 15:40Нормально в качестве эксперимента только вместа свинца я бы все же использовал литиевые батареи.
Я делал похожее 1.5 года назад, только уже с отдачей в сеть, без аккумуляторов. Описание на Хабре (рус) https://habr.com/ru/post/507768/ и результаты за год (eng) по ссылкам.
raamid
Жаль что нет решений для бойлера. Это идеальный аккумулятор. Во-первых, дешевый. Во-вторых, у него 100% КПД. В-третьих, очень емкий. Горячая вода всегда нужна, поэтому очень сложно его "перезарядить". Все что нужно, это чтобы производители ставили на бойлеры дополнительный контроллер, позволяющий подключать солнечную панель.
Да, я знаю про существование солнечных коллекторов. Но с ними гораздо больше возни, чем с солнечными панелями.
Korobei
КПД солнечной панели vs коллектор меньше.
Перезарядить — уехали в отпуск на пару недель, если теплоизоляция в бойлере хорошая, можно и всё выкипятить.
А по подводу решений для бойлера — если напрямую тэн включить в панель, разве не будет нагревать?
raamid
Согласен, однако, для солнечного коллектора придется еще городить трубопроводы (вместе с термоизоляцией) через всю квартиру.
А что мешает использовать термодатчик? Тем более, что в бойлере он уже есть.
Будет нагревать. Но нужно будет как-то разрулить разность напряжений из розетки и от солнечной панели, а также согласовать постоянный/переменный ток, для этого и нужен дополнительный контроллер.
Korobei
raamid
Если уменьшить длину нити, то не факт, что нагрев мы увеличим, поскольку мощность ограничена. А вот если сделать ползунок, который будет ездить по нити и менять споротивление, то так можно ловить точку максимально мощности солнечной панели.
В идеале, можно сделать чтобы бойлер имел 2 уровня температуры: если ниже 1го уровня (нижний), то нагрев производится электричеством и солнечной панелью, если ниже 2го уровня (верхний), то нагревать только солнечной панелью. И чтобы пользователь мог выставлять оба уровня.
freestyler8
Можно применить не совсем красивое, но просто решение: два последовательных бойлера. Первый греет воду от солнечной панели, тут можно и тэн напрямую подключить. Из него вода идет во второй, который, если надо, догревает от сети. Если солнца много - то во второй бойлер будет приходить горячая вода и расход сетевого электричества будет только на поддержание температуры, а не на нагрев.
RusakovMxL
Есть бойлеры с двумя ТЭН'ами (да у многих производителей - занусси - точно есть, термекс). Один - основной, второй - для ускоренного нагрева бойлера. Один ТЭН вешаете на розетку, второй - на солнечную панель (с дополнительными элементами и термостатом от вскипания). Сколько нужно солнечных панелей на ТЭН - подбираете экспериментальным путем. Всё.
sden77
Именно обычных настенных бойлеров наверно нет, но более серьёзные напольные модели бывают и на несколько ТЭНов, причем сами ТЭНы надо покупать отдельно
raamid
В нас в квартире бойлер с 2-мя ТЭНами. Причем бойлер совсем небольшой, на 80 литров. Так что, может в некоторых случаях и контроллер не нужен будет :)
Amor-roma
Постараюсь удивить))
Есть решения для бойлера!
Более того почти вся Турция ими греет воду.
Самый простой вариант и в то же время самый экологичный нагреватель на вакуумных трубка, он же солнечный коллектор.
Второй вариант , обычная панель на 200вт/12в бойлер на 50л, потребуется заменить ТЭН в бойлере на 12в, можно использовать без заземления! (для нагрева воды с 15° до 50° нужно 2 кВтч, что за летний день вполне возможно на одной панели)
Вариант с повышающим инвертором не рассматривается по причине полной экономической нецелесообразности.))
Хотя выпускают даже такие)) сколько они таких продали неизвестно.
Stratum
Есть решение: солнечный коллектор. Греет воду от бойлера на солнце. Вся европа давно такими пользуется. КПД значительно выше чем у солнечной (электической) панели. Вода (или тосол в двухконтурной схеме) проходит через панель и нагревается и теплая вода накапливается в баке. Лично видел как вакуумный коллектор без теплоносителя нагрелся до 280гр. Но зимой у нас мало солнца, поэтому ни электичества, ни тепла от него не дождешься.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечный_коллектор
Tuapsinets Автор
Да, есть такое решение в планах. Но не в квартире, а в загородном доме. Ну и там уже мощности будут другие.