Гибридная солнечная электростанция: полезная информация для самостоятельной сборки

Получить в свое распоряжение универсальную и полностью автономную систему энергоснабжения – мечта каждого, кто устал платить по огромным счетам за централизованную подачу благ цивилизации. Если вы часто работаете с домашним инструментом и имеете базовые познания в физике, попробуйте сконструировать гибридную солнечную электростанцию. Она станет источником дешевой энергии в необходимом количестве и позволит надолго забыть об отключениях, аварийных ситуациях и обрывах линий. Более того, излишки полученной энергии можно продавать по специальному «зеленому тарифу», что в разы ускорит сроки окупаемости оборудования и понесенных затрат.

Понятие и принцип действия

Гибридная электростанция представляет собой комбинированную систему, работающую на солнечной и ветровой энергии. Переключение между источниками зависит от погодных условий и мощности каждого узла. Встроенные аккумуляторные батареи будут исправно накапливать полученное электричество, расходуя его в темное время суток и подавая его в общую сеть для перепродажи заинтересованным потребителям. Объединив в себе преимущества централизованного и автономного энергоснабжения, такая конструкция практически лишилась недостатков, способствуя исправной работе электроприборов и бытовой техники. Однажды вложив средства в приобретение или самостоятельную сборку конструкции, владелец в течение многих лет будет исправно получать дешевое электричество, неся незначительные расходы на обслуживание системы и ее поддержание в нормальном состоянии.

Принцип работы конструкции можно описать следующим образом:

• солнечная электростанция и ветровая генераторная установка дают постоянный ток;
• с помощью встроенного инвертора он преобразуется в переменный;
• аккумуляторы накапливают полученную энергию и отдают ее по мере необходимости, исключая лишнюю нагрузку на оборудование и потери тока;
• после захода солнца, когда солнечные батареи прекращают работу, аккумуляторы постепенно отдают накопленную энергию, после чего система автоматически переключается на централизованное энергоснабжение.

В каких случаях гибридная солнечная электростанция будет полезной для потребителя

Особое внимание на предлагаемое решение должны обратить собственники частных домовладений. Гибридная солнечная электростанция оправдает себя, если вы:

• не желаете постоянно переплачивать за дорогостоящие ресурсы;
• планируете получать и реализовывать электроэнергию другим потребителям с целью получения дохода;
• живете в местности, где отсутствует централизованная подача света, или качество энергии оставляет желать лучшего;
• намерены защитить домашнюю технику от резких скачков напряжения;
• рассчитывает стать полностью автономным потребителем, самостоятельно получая электроэнергию из окружающей среды.

При условии грамотного выбора или правильной сборки системы гибридной электростанции можно смело рассчитывать на быструю окупаемость затрат и получение значительного объема недорогой энергии со стандартными параметрами, подходящими для современной бытовой техники.

Преимущества и недостатки системы

Важное достоинство гибридной ветро-солнечной электростанции – накапливание энергии в аккумуляторах. Проводя значительную часть дня на работе, большинство населения использует электроэнергию в вечернее и ночное время суток, когда солнечные батареи находятся в вынужденном бездействии. Благодаря встроенным аккумуляторам выработанная за день энергия полностью сохраняется и может расходоваться в течение суток или нескольких дней в зависимости от нагрузки на сеть.

Также в числе преимуществ системы можно отметить:

• низкую стоимость электроэнергии;
• возможность полного или частичного отказа от централизованного энергоснабжения;
• получение дополнительного дохода от продажи ресурсов;
• добор электроэнергии из централизованной сети, если запаса аккумуляторных батарей оказалось недостаточно для покрытия текущих расходов;
• надежность системы, бесперебойная подача электричества с нормативным уровнем напряжения без скачков и перебоев.

Тем, кто нацелен на создание гибридной солнечной электростанции своими руками, стоит учесть следующие моменты:

• единоразовые расходы на покупку необходимого оборудования достаточно велики;
• под размещение аккумуляторных батарей следует выделить отдельную комнату;
• потребуются тщательные расчеты, чтобы обеспечить электричеством все точки-потребители.

Распространенные варианты эксплуатации гибридных установок

В зависимости от средней нагрузки и погодных условий работа системы может осуществляться по одному из следующих сценариев:

1. Средний уровень потребления и стабильная солнечная погода. В этом случае часть электроэнергии направляется на бытовую технику, а остаток подается на аккумулятор для накапливания. По мере полного заряда излишек энергии направляется в сеть для последующей продажи.
2. Средний уровень потребления и пасмурная безветренная погода. Значительная часть энергии для снабжения потребителей поступает из накопленного заряда аккумулятора. При его полном расходе оборудование автоматически переключается на централизованную систему.
3. Минимальное потребление и солнечная / ветреная погода. Избыток электроэнергии подается на аккумуляторы для хранения и в сеть для продажи. Вечером при возрастании нагрузки владелец электростанции расходует заряд с аккумуляторных батарей.

Сборка гибридных солнечных систем

В большинстве регионов страны наблюдаются следующие климатические особенности: пасмурная ветреная погода зимой и солнечные безветренные дни летом. Поэтому важно предусмотреть переключение между генераторами в зависимости от сезона года. Для объектов со средним энергопотреблением можно отказаться от расчетов и взять за основу следующую модель системы:

• ветрогенератор на 500 Вт;
• солнечная батарея на 170-200 Вт и напряжением 24 В;
• контроллер заряда для солнечных панелей с аналогичными параметрами напряжения;
• инвертор до 3 кВт на 24 В;
• аккумуляторные батареи с минимальной емкостью 200 А*ч;
• соединительные кабели.

Сборка конструкции выполняется согласно рекомендациям производителя каждого из предлагаемых устройств. Увидеть систему в действии и уточнить особенности ее функционирования можно из видеосюжета:

В качестве дополнения на случай длительного отсутствия солнца и ветра рекомендуется подключить в систему бензогенератор. Вместо инвертора в этом случае стоит приобрести блок бесперебойного питания с опцией зарядки аккумуляторных батарей.