Главная » З'єднання і комутація » Як заряджати нову батарею. Как заряджати нову батарею

Як заряджати нову батарею. Как заряджати нову батарею

Як заряджати нову батарею. Как заряджати нову батарею

Повна енергетична автономія або як вижити з сонячними батареями в глибинці (частина 2.5. Практична)

Проживши одне літо з парою сонячних батарей і не дочекавшись підключення до електромережі, треба було вирішувати проблему електрозабезпечення на наступний рік. Попереду була зима і був час вивчити методи автономного електропостачання, а також вибрати, що буде краще: власна сонячна електростанція, вітрогенератор або компактна гідроелектростанція...

Першим варіантом було обзавестися власною гідроелектростанцією. Тиха робота, власний ставок та риболовля - все це виглядає здорово до тих пір, поки не поринаєш в теорію. Для добування енергії треба мати або пристойний перепад висот, або високу швидкість потоку. Ні першого, ні другого на наших широтах немає, тому цей варіант був відзначити відразу. Варто відзначити, що в Росії роблять готові комплекти мінігідроелектростанцій.

Другим і найпривабливішим варіантом був вітряк. «Як же», - подумав я. «Адже вітер є завжди. Та й гарні лопаті будуть крутитися повільно і романтично ». Чим глибше я проникав у теорію вітроенергетики і читав відгуки користувачів, тим сильніше ворушилися моє волосся. З плином часу я зрозумів, що прожити на одному вітрогенераторі неможливо, хоча б тому, що живу я не в краю степів і не на березі моря або океану, де є постійні вітри. Крім того, якщо навколо є ліси або хоча б лісосмуги, це істотно впливає на швидкість і силу вітру, а значить, на вироблення енергії. Вивчивши також ринок вітроелектростанцій, я дізнався, що в Росії є власні виробники вітряків, ось тільки з гарантією траплялися проблеми, тому я звернув свій погляд у бік Китаю, де налагоджений масовий випуск таких пристроїв. Виходячи з потреб в енергоспоживанні, мені хотілося б мати до двох кіловат потужності в піке. Як виявилося, такий вітряк міг виробляти і більше, але тут я глянув на графік.

Як заряджати нову батарею. Как заряджати нову батарею

Виявляється, що 2 кВт енергії можна отримати при вітрі, швидкістю в 9 м / с. Виникло питання, а які вітри дмуть в моєму регіоні? Я почав копати і побачив, що у НАСА даних більше і дістати їх простіше. В цілому, карта вітрів по РФ виглядає так:

Як заряджати нову батарею. Как заряджати нову батарею

Тобто, якщо поставити вітряк на щоглу висотою 10 метрів, то можна розраховувати на середньорічний вітер в 4 метри в секунду. І це при тому, що страгивание лопатей іноді відбувається тільки при поривчастим вітром до 5 м / с, а потім лопаті обертаються і при меншому вітрі. Але вироблення починається при 2.5-3 м / с, а приплив енергії при такому вітрі складе всього 200-300 Вт / год.

Почитавши ще трохи досвідчених людей, я зрозумів, що треба або жити на пагорбі, або піднімати щоглу з вітрогенератором на 15 метрів, щоб отримати більше вітру. Треба пам'ятати, що вітряк вимагає періодичного техобслуговування (мінімум, раз на два роки) і в разі ремонту його треба буде якось спускати.

А тепер давайте прикинемо бухгалтерію такого вітряка. Будемо враховувати тільки вартість самого вітрогенератора, спеціального контролера до нього і щогли. Акумулятори не розглядаються, так як вони потрібні будуть в автономки, незалежно від джерела енергії. Я буду приводити ціни готових пристроїв в Росії. Мені можуть заперечити, що точно так само можна купити труби, зварити їх і зробити щоглу самому або замовити вітряк з Китаю. Як показала моя практика на етапі створення сонячних батарей, економічна доцільність цих дій є лише в тому випадку, якщо володієш великим досвідом самостійної збірки.

Набір вітроенергетики (ціни на початок березня 2015):

Разом за комплект 164 380 рублів.

Якось не дуже бюджетно. На ці гроші можна купити генератор приблизно на 6 кВт і 7300 літрів бензину АІ-92 при ціні в 32 рубля за літр. При витраті 2,3 літра на годину генератор без зупинки пропрацює 3175 годин або 132 дня. Зрозуміло, що потрібно проводити ТО генератора і працювати він не буде цілу добу, а лише в моменти високих навантажень або для зарядки акумуляторів, але я порахував, що вітрогенератор для мене дорогий.

Плюси вітроенергетики: Круто, незвично, привертає увагу. Чим гірше погода - тим сильніше вітер, а значить більше енергії. Є винятки - при ураганному вітрі, для запобігання виходу з ладу, він блокується.

Мінуси: високий початковий внесок, великий простір під розтяжки для щогли (можлива установка щогли без розтяжок, але вимагає кращого фундаменту і конструкція трохи дорожче), ветрозавісімость, шум

Звернемося до сонячної енергетики. Відразу помітні плюси: відсутність будь-яких звукових коливань, можливість поступової покупки модулів і крокової збільшення потужності.

Мінуси ж трохи менш очевидні: необхідна достатня площа з постійним освітленням, без тіні. Погодозалежної. Сезонність, так як в зимовий період вироблення падає кратно, щодо літа.

Я перейшов на бік сонця і почав закуповувати модулі. Проштудіювавши не один форум і вивчивши ціни в російських інтернет-магазинах, я вирішив заощадити і звернутися до закордонних продавцям. Піднявся питання гарантії та надійності, тому я вибрав європейських постачальників китайських панелей. На той момент у них було досить цікава пропозиція при покупці відразу двох батарей потужністю по 100 Вт кожна. Навіть з доставкою, вартість виходила близько 7 тисяч рублів за штуку. Так я обзавівся 4 батареями і почав дивитися в бік контролерів. Стало ясно, що ефективність вироблення підняти можна тільки за допомогою MPPT-контролера. Вивчивши ринок, я замовив через Ebay контролер EPSolar Tracer 3215RN. Він відноситься до бюджетних моделей, але дозволяє підключити до входу до 150В і витримує струми до 30 А. При 12В акумуляторах він здатний перетравлювати до 390 Вт потужності, тобто мої батареї припадали якраз. А якщо підняти напругу до 24В, то перевариваемая потужність збільшується вдвічі. Тобто контролер, що називається, «на виріст». Додатково до свого акумулятора я додав ще один на 190 Ач.

Стало зрозуміло, що одержувану енергію потрібно витрачати, а китайські інвертори для цього не підходили зовсім. Прийшла ідея обзавестися інвертором з чистою синусоїдою. Коштує це задоволення дорого, але вивчивши кілька варіантів, включаючи російські, я вирішив взяти китайське пристрій під європейським ім'ям. Цей инвертер здатний довготривало видавати 1500 Вт споживачам, в піку до 3000 Вт. Тобто такий инвертер легко запустить всі побутові електроприлади з моторами, а також електроінструмент. У автономки дуже важливий такий параметр, як струм холостого Хода. У цьому пристрої цей параметр дорівнював від 600 до 1000 мА, що не дуже добре, але терпимо, так як робота зазвичай велася під навантаженням і в світлий час доби, то втрати на перетворенні компенсувалися з лишком.

Треба сказати, що перед покупкою я навіть знайшов ОЕМ-виробника цих інверторів в Китаї і зв'язувався з ними на предмет закупівлі безпосередньо. Вигода на той

;

Момент (курс долара 30-32 руб) становила близько 30-40 доларів, а ось з гарантією у китайців складніше, тому я вважав за краще купити в Німеччині, знаючи, як ставляться німці до гарантійних зобов'язань. І я розумію, що вчинив правильно, оскільки гарантія на інвертор становить 24 місяці і мені двічі доводилося відправляти його в ремонт. Платив я тільки за пересилку в одну сторону, тому вважаю, що воно того варте.

Ближче до літа я вирішив докупити сонячних батарей і тут виявилося, що в Росії купувати батареї вигідніше, так як європейці підняли вартість, а у нас зросла популярність сонячної енергетики, та й батареї я брав не з вищого цінового ешелону. Таким чином, моя сонячна електростанція стала здатна виробити 800 Вт енергії. Довелося купувати новий контролер, так як я категорично не хотів переходити на основна напруга 24 В. Новий контролер був удвічі потужніший і міг перетравити ток до 60А. Основні споживачі у мене залишилися колишніми: побутові прилади, електроінструмент (інвертор вже був на 12 В) і освітлення. Другий інвертор я замовляв також через Ebay, довго торгуючись з різними продавцями, пропонуючи свою ціну (є такий пунктик) і навіть виторгував близько 30 доларів. Коли я робив такі дорогі покупки, продавці, як правило, самі висилали трекінг код, для відстеження подорожі посилки, але не соромно і самому попросити, якщо вони відразу не відправляли його самі. Всі посилки я отримав і все працювало успішно.

Пам'ятаючи про те, що в автономки краще дублювати важливі вузли, я обзавівся бу інвертором на 12В і 2000 Вт з модифікованим синусом. Він мене виручав, коли основний инвертер їхав в ремонт, так що такий підхід себе виправдав. На найбільші і складні навантаження, начебто електрозварювання, я запускав генератор. І ось тут стало ясно, що генератор міг приносити користь, коли працював в холосту. Я почав придивлятися до зарядних пристроїв, які могли б заряджати такий блок акумуляторів.

Трохи теорії. Свинцево-кислотні акумулятори прийнято заряджати струмом в 1/10 від їх ємності. Так як у мене стояли два акумулятора по 190Ач, підключених паралельно, то розрахункова сумарна ємність становила 380 Ач і струм заряду повинен був бути в районі 38А. Такі пристрої були або дуже дорогі, або були стартовими комплектами для запуску двигуна авто. Довго вибираючи серед наших і закордонних виробників, я натрапив на відгук одного користувача і почав копати далі. Що цікаво, ЗУ Оріон Вимпел-50 виробляє російська компанія, що базується в Санкт-Петербурзі. Судячи з відгуків, компанія прислухається до побажань користувачів і випускає досить надійні і недорогі зарядникі. Обрана модель дозволяє видавати зарядний струм до 15А і володіє п'ятьма профілями заряду з трьома ручними установками по нижній і верхній межі напруги. Простіше кажучи, можна налаштувати зарядку практично будь-якого типу акумуляторів, що мені і було потрібно. Щоб отримати 10% від ємності акумулятора, потрібно взяти пару ЗУ і підключити їх паралельно. До слова, сонця вистачало настільки, що заряд не був потрібен, а зараз це ЗУ працює на постійній підтримці заряду батарей.

Як заряджати нову батарею. Как заряджати нову батарею

На схемі видно перемикач, в який сходяться силові лінії від інвертора і генератора. Це ручний перемикач фаз. До нього підводяться фаза і нуль від двох джерел живлення, а вихід подається на навантаження. Вручну можна, через положення розмикання, вибрати тільки одне джерело живлення, таким чином я убезпечив себе від можливості замикання двох джерел живлення. Варіант вкрай простий, але ефективний.

В результаті вийшла система, яка включає в себе (ціни 2014 роки):

1. 8х100 Вт сонячних батарей (

6500 р / шт)

13000 р)

6. 2х Акумулятор 190Ач (

8500 р / шт)

3000р)

Разом: 118500 р

Що ж може така система? Все літо я обходився без генератора, навіть в не дуже ясну погоду. У похмурий час споживання просто знижувалося, а в ясну погоду можна було успішно користуватися потужним електроінструментом. Генератор запускався тільки для користування електрозварюванням. Щоб ефективніше задіяти одержувану енергію, було використано кілька хитрощів. Термореле холодильника було викручені на максимум, щоб під час включення холодильник працював без зупинки. У морозильник були укладені пляшки з сильно солоною водою, які служили акумуляторами холоду і морозились весь день, віддаючи вночі холод в основну камеру. Сам холодильник на ніч відключався. До електроприладів додалася електрична хлібопіч, яка за цикл роботи споживала 650 Вт * год з піковим споживанням 600 Вт. Хліб пекли майже кожен день. Таким чином, вироблення енергії перевищувала споживання, але для потужних робіт на кшталт зварювального апарату або праски доводилося включати генератор.

За підсумками створення другої версії автономки можна зробити висновок, що:

А) купувати на Ebay складну електроніку Можна

Б) торгуватися перед покупкою на Ebay Можна і потрібно

В) слід співвідносити гарантійні зобов'язання і різницю в ціні між пристроєм з Китаю, куплене у китайців і у європейців

Г) вартість сонячних батарей неминуче знижується і закуповувати їх на даний момент вигідніше в Росії (стосовно до росіян)

Д) ключові пристрої повинні дублюватися, щоб в разі поломки не залишитися без енергії на час ремонту

Е) обов'язково розділити ланцюга харчування від різних джерел енергії, щоб не допустити замикання

Ж) існують російські аналоги всіх цих пристроїв, які часто перевершують за своїми характеристиками західні або китайські аналоги

З) при покупці в наших магазинах можна домовитися про гарантійну заміну ключових пристроїв на час ремонту, в разі виходу їх з ладу

В кінці статті хотілося б підвести деякі підсумки. Побудована сонячна електростанція обійшлася вдвічі дешевше вітрогенератора, але вона ефективна з березня по жовтень. Взимку її вироблення вистачає тільки на забезпечення освітлення будинку, тому на досить популярне питання в автономній енергетиці «чи можна опалити будинок за допомогою сонячних батарей» можна відповісти негативно. Якщо ж потрібна повна автономка круглий рік, то тільки поєднання двох джерел енергії дозволить жити в світлому будинку. Одне з джерел - це сонячні батареї, а другий - генератор або вітряк. У слуачае, якщо поруч є гідроелектростанція, то вироблення енергії постійна, за деякими винятками.

Шановні Хабровчане, я помітив, що автономне забезпечення енергією і теплом зацікавило багатьох, тому наступний матеріал хотів би зробити максимально корисним. У коментарях, крім питань, прошу повідомити, що було б цікавіше Вам:

  • Боротьба з енергетиками за мережеве електрику і типові помилки в проектуванні сонячної автономки
  • Знижуємо витрати на електроенергію при наявності сонячних батарей
  • Отримуємо від сонця не тільки електрику, а й тепло
  • Чи є життя з вітряком?