/       /       /    Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!
Актуальные данные о спецоперации на Украине

Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Некоторое время назад я у себя в инстаграмме выкладывал анонс постройки солнечной электростанции. Так вот она уже мало того что смонтирована, так уже три недели дает ток и вот у меня дошли руки до описания процесса постройки.

Как обычно, напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт

Как и в случае с опрыскивателем, статья пишется по факту завершения работ и изначально не планировалась, но некоторые материалы для написания есть, а также есть главное, практические знания и опыт, полученные в процессе, потому думаю что имеет смысл ими поделиться.

И так, в свете текущих событий появилась идея получения электроэнергии без зависимости от электросетей, падающих столбов линий электропередач и т.п. Плюс у товарища газовый двухконтурный котел с насосом, который без электричества не хочет работать, плюс холодильник с продуктами, в общем типовой частный дом, думаю найдется много людей живущих в подобных условиях.

Скажу сразу, данный вариант станции ориентирован именно на автономность электроснабжения и ни о какой экономии или окупаемости речь не идет, потому как ставится не на "югах", соответственно выработка не такая какая могла будь мы где нибудь в Египте.

Изначально обсудили задачу и первичное ТЗ выглядело примерно так:
1. Мощность панелей - 1кВт
2. Емкость батареи - 1кВтч
3. Мощность инвертора - 1-1.5кВА.

Примерно такая станция работает у моего одноклассника, потому в какой-то степени у нас уже был реальный пример эксплуатации. Но кстати одноклассник ваяет более мощную станцию, с более мощным инвертором и более емкой батареей на базе LTO ячеек.

И так, для начала о доме, а точнее о его крыше, это весьма важно и этот нюанс может зарубить на корню всю идею.
Крыша двухскатная, при этом скат на солнечной стороне более покатый, т.е. крыша не симметричная. Для работы это более удобно, но увеличивает стоимость монтажа, позже поясню.
Угол наклона крыши 22 градуса.

Как вариант, можно поставить панели на земле, т.е. на кронштейны, установленные на земле, ну или на крыше подсобных помещений, но первый вариант отпал потому, что участок и так не очень большой, а второй, потому что крыши там повернуты не в ту сторону, а поворачивать здание, несколько... сложно.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Дом на самом деле смотрит не на юг, а примерно на юго-юго-запад. На фото время 13:30, примерно полдень, дом точно передо мной, тень от стойки смотрит немного левее. На вскидку азимут примерно 20 градусов, хотя в данном случае это не сильно критично и как сказал товарищ, который консультировал, так даже лучше, чем если бы дом смотрел на юго-юго-восток.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

В процессе подбора панелей, вариантов установки, инвертора и т.п. решили ставить панелей не на 1000-1200Вт, а на 1600, так как нашли по месту панели по 405Вт, а их как раз удобно ставить 4 шт, кроме того стоят относительно недорого и добавление одной панели не сильно увеличило смету.

Забиваем наши данные в калькулятор, где нужно выбрать местоположение на карте, мощность и количество панелей, угол наклона относительно горизонта и азимут относительно юга.
Угол 45 градусов выбран как компромиссный, чтобы поднять производительность зимой, но не сильно проиграть летом. На фирме, где мы покупали панели, нам предложили ставить без наклона, т.е. используя только наклон крыши в 22 градуса, но расчет показал что тогда сильно проигрываем зимой, а нам как раз надо было получить больше именно в зимнее время, летом и так избыток получался.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

В итоге согласно расчетам получаем такую производительность, самая худшая конечно в декабре, около 50-52кВтч в месяц, увеличение угла до 60 градусов дает максимум до 56кВтч, а при 22 градуса имеем расчетные 39кВтч.
Кроме того, есть надежда что зимой панели будет меньше заносить снегом, чем если бы они лежали на плоскости крыши.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Перед тем как перейти дальше сделаю небольшое пояснение в отличиях станций, условно их можно разделить на несколько вариантов исполнения.
1. С батареей и без
2. С отдачей энергии в сеть и автономные.

Отдавать энергию в сеть не планировали изначально, дороже оборудование, сложности с заменой счетчика, в общем смысла ноль.
А вот батарею хотели, потому как в таком варианте дом будет ночью питаться от нее, плюс какая никакая, но бесперебойность даже без панелей.
Собственно несколько дней станция так и работала, как большой бесперебойник.

Но в любом случае кроме собственно панелей понадобится инвертор, который будет преобразовывать постоянный ток от панелей в переменный для питания электроприборов. Можно конечно пойти по пути изменения электропроводки и потребителей так, чтобы они могли питаться низким напряжением, но могу сказать, что выигрыш мизерный, а сложность и проблемность большая, потому как выиграв на отсутствии преобразования вы проиграете на:
1. увеличении сечения проводки или потерях на ней.
2. монтаже второй сети, низковольтной
3. переделки электроприборов под работу с низким напряжением
4. уменьшении гибкости системы, потому как например телевизор или холодильник переделать куда сложнее.

Инвертор сначала хотели брать logicpower, но оказалось что их сняли с производства, да и хотелось уже больше мощность. В итоге взяли относительно бюджетный Axioma на 3000ВА.
И здесь еще одно отступление, инверторы бывают разные, PWM и MPPT, второй вариант более предпочтителен, потому как позволяет лучше использовать мощность панелей, но и немного дороже.
Покупался инвертор во Львове, вышел 14200грн, причем процесс заказа получился вообще быстрым. Подобрали модель, нашли через хотлайн нормальную цену, позвонил, обсудил, заказал и на следующий день мы его уже забрали с почты.
В комплекте кроме инвертора были держатели кабелей, предохранитель на 200А (нужная вещь), диск с ПО, а также кабели к компьютеру, причем кабель RS232 подключается при помощи RJ45 разъема.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Дизайн в общем-то привычный, коробка которая вешается на стену, спереди дисплей и кнопки для управления.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

1. Слева разъемы для подключения к компьютеру
2. Справа выключатель питания, правда работает он немного странно, так как отключает не всё. Также здесь находится гарантийная пломба.
3. Сверху отверстий для навешивания на стену и пара пломб, закрывающих пустые отверстия :)
4. Дисплей и кнопки. Управление относительно удобное, индикация внятная, но в реальности рекомендую управлять с ПК.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

К сожалению гарантийная пломба помешала мне разобрать инвертор чтобы посмотреть и показать внутренности.Инвертор не мой, думаю со своим бы я забил на гарантию. Через отверстия немного видно элементную базу, по виду (что смог увидеть) нормальный средний класс.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

А вот здесь показана ошибка, которую мы допустили, так как не знали особенностей работы инверторов для солнечных станций.
Инвертор может заряжать батарею током до 40А от панелей или до 25А от сети, или до 60А при одновременном заряде от сети и панелей, это все настраивается.
Но вот данная модель инвертора не может утилизировать с панелей более чем 1000Вт, независимо куда они идут, на заряд или питание нагрузки.
Для весны/осени/зимы это не критично в данном варианте, но летом всю энергию с панелей использовать не получится.
Существует версия данного инвертора с маркировкой "плюс", она может использовать до 1500Вт от панелей, но в продаже мы ее не нашли.

При этом инвертор может выдавать до 3000ВА, но в таком режиме он даже днем будет брать 1000Вт с панелей, а остальное от аккумуляторов.

Думаю это все потому, что инвертор относится к бюджетному классу, соответственно приходится чем-то жертвовать.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Снизу куча клемников для подключения как сети (вход и выход) так и батареи и панелей и если к большинству клемников у меня нет вопросов, то вот клеммы для подключения батареи выглядят немного слабоватыми для максимального заявленного тока в 140А.
При этом могу сказать, что зажимаются провода достаточно жестко, но исходя из конструктива рекомендую использовать отвертку с изолированным стержнем.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Пока ждали остальные компоненты, сходили в магазин и купили кабель для электропроводки, короб, а также очень важную составляющую, переключатель нуля и фазы.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Выглядит такой переключатель как обычный двойной автоматический выключатель, но в отличие от него имеет три положения и шесть контактов вместо четырех, при этом не имеет узла отключения по перегрузке.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Нужен он для принудительного обхода инвертора, т.е. чтобы была возможность в случае выхода инвертора из строя или профилактики подключить нагрузку минуя его.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

В упрощенном варианте (в полном коммутируется и фаза и ноль) это выглядит так:
Через автомат С25 питается инвертор, соответственно можно его полностью отключить при необходимости.
Через автомат С16 идет обходное питание в случае каких либо работ с инвертором.
Переключатель 32А позволяет подключить нагрузку либо к выходу инвертора, либо к обходной линии, ну или отключить вообще от всего (среднее положение).

В принципе можно было поставить автомат С16 после переключателя, но уже не помню почему я так не сделал, была какая-то причина связанная с безопасностью.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Теперь перейдем к аккумуляторам.
И сразу пояснение по типам аккумуляторов, применяемых в подобных системах.
1. Свинцово-кислотные, классика, но унылая и бессмысленная, потому как они изначально не сильно рассчитаны на подобные режимы работы, а те что рассчитаны стоят уже других денег.
2. LiFePO4, компромиссное решение, срок службы до 5000-7000 циклов, способность к большим зарядным и разрядным токам.
3. LTO или Литий-титанат, решение для тех у кого есть свободные деньги и он хочет чтобы работало долго. Куча преимуществ но есть и недостаток - цена.
4. "обычные" литий-ионные, неплохо, эффективно, но требует более сложного контроля заряда потому как менее безопасны чем перечисленные ранее.

Мы выбрали вариант с LiFePO4 аккумуляторами как более надежный и эффективный чем свинцово-кислотные и менее дорогой чем литий-титанат.

На самом деле они были заказаны раньше инвертора, но ехали заметно дольше, потому и получили их позже.
Заказывал в фирме с которой сотрудничаю, сначала хотел купить новые чтобы собрать батарею 50Ач 24В, но мне предложили альтернативный вариант, БУшные аккумуляторы емкостью 170Ач. Как я понял, изначально они стояли в ИБП, и имели емкость 180Ач, остаточная емкость около 170Ач.

Полный вес такой батареи около 45кг, размеры в общем-то компактные, хотя есть и более компактные альтернативы, например другие LiFePO4 или литий-ионные, которые имеют лучше соотношение вес/габарит/емкость.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Аккумуляторы имели разную степень заряда, некоторые явно ближе к 100%, некоторые скорее около 30%, импеданс более-менее сходен, хотя у пары есть заметная разница.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Емкость всех аккумуляторов была измерена и меня перед заказом спросили, отбирать по максимуму емкости или максимальному сходству, а так как они все будут соединены последовательно, то выбрал второй вариант.
Итого имеем самую малую емкость 169,92, а самую большую 173Ач, при отсутствии активного балансира емкость батареи будет равна емкости самого слабого аккумулятора, упрощенно около 170Ач.
С учетом напряжения LiFePO4 в 3.2В емкость батареи составит 3.2х170х8=4352Втч или 4.35кВтч.

Используемая емкость получится меньше, потому как я сделал щадящие настройки как по заряду, так и по разряду и ориентируюсь на емкость ближе к 4кВтч, что все равно выходит в 4 раза больше той, которую хотели реализовать изначально.
Стоимость такой батареи около 19000грн, мне по старой дружбе сделали скидку, потому выбрали именно такой вариант.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Но перед сборкой батареи ее надо отбалансировать, т.е. выровнять заряд на всех ячейках. Для этого все элементы соединяются параллельно, причем следует обратить внимание на то что провода подключены диагонально, это увеличивает скорость заряда и равномерность.

ВНИМАНИЕ, ПРЕДЕЛЬНАЯ ВНИМАТЕЛЬНОСТЬ НА ЭТОМ ЭТАПЕ, ПРИ ЗАКОРАЧИВАНИИ ПРОВОД 2.5ММ ПРОСТО СГОРАЕТ, ЧРЕВАТО ОЖОГАМИ!
Когда разбирал, закоротил один элемент, провод сгореть не успел, но ощущения были не из приятных, плюс пришлось опять балансировать.

В общем соединил, подключил в блоку питания с током до 24А и поставил на заряд.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Изначально для ускорения процесса выставил напряжение окончания заряда в 3.7 вольта, примерно через сутки ток заряда упал почти до нуля, снизил напряжение до 3.65 вольта, ток стал нулевым. Кстати напряжение падает очень медленно, что даже непривычно для LiFePO4.
После этого отключил заряд, подождал несколько часов, подал опять, ток сначала поднимался до 10-15А, но быстро падал до 100мА.

Полный цикл балансировки занял более суток, но так как мы все равно ждали панели, то нам это никак не мешало. После окончания и сборки батареи заметил, что на двух ячейках все равно напряжение через некоторое время ниже чем на остальных, попытка поставить заряжать показала что оно сразу поднимается до тех же значений что и у остальных, а значит это просто особенность данных ячеек.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Пока ковырялись с батареей, приехали специальные монтажные профили, длина 4200мм, заказали 4шт.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Также сразу заказали разный крепеж, плюс обрезки профиля, так как монтировать панели мы собирались на отдельную конструкцию, плюс точек крепежа делали не по 4, а по 8шт на панель для большей устойчивости к ветрам. Отдельное спасибо Марине, которая работает на данной фирме и согласовывала все манипуляции как с панелями, так и с крепежом.

Из крепежа отмечу специальные шпильки для привинчивания к балкам крыши и регулировки всей этой конструкции в одну плоскость. Шпильки имеют резиновый уплотнитель, изготовлены из нержавейки и конец шурупа явно закален, скорее всего индукционным способом, в общем они стоят своих денег однозначно. Видели подобное в магазине метизов, но именно подобное, потому как качество совсем другое и нет резинки.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Для фиксации панелей к профилю используются специальные закладные, которые кроме сложной формы имеют встроенный подпружиненные шарик, который облегчает установку.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Пока ждали панели решили переделать проводку и установить инвертор с батареей, также на этом этапе вывели кабели на крышу. Кабели внутри дома уложены в короб, на крышу вывод делали в армированном шланге плюс заливка выхода герметиком.

Батарея подключена гибридным кабелем, на каждую клемму идет 3х4мм.кв ШВВП + 6мм.кв для солнечных панелей. Первый остался от подключения к сети, второй специально брали с запасом.
Вход инвертора к сети подключен кабелем 3х4мм.кв, выход кабелем 2х2.5мм.кв, потому как земля и так общая и берется с того же щита, а сечения 2.5мм.кв достаточно для заявленных 3000ВА.

Также на батарее размещен предохранитель, который шел в комплекте с инвертором, установил его на отдельную пару клемм чтобы снять механическую нагрузку с него, которая могла бы быть если подключать к нему выходные кабели.

Инвертор размещен на втором этаже дома, чтобы улучшить тепловой режим работы батареи и здесь вылез еще один просчет, для батареи это конечно классно, но инвертор шумит весьма сильно, причем вентилятор включается не по температуре, а по пороговому значению мощности.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Вариантов сборки батареи было несколько, но нам надо было получит клеммы ближе к переднему левому краю, оптимальным оказался второй вариант, плюс так они получались компактнее.

Выше я писал что аккумуляторы имеют разброс, так вот я рекомендую в сборке рядом ставить ячейки с максимальным разбросом. Т.е. к примеру если имеет четыре ячейки 170, 171, 172 и 173Ач, то лучше из поставить как 170, 173, 171, 172Ач. Вы спросите, почему так? Объяснение кроется в балансире, которому лучше выравнивать разницу между соседними элементами, а не перекачивать энергию через всю батарею от самого слабого к самому емкому.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Для подключения проводов использовали клеммы под 6 и 10мм.кв провода, но так как обжимки не было, то пришлось просто залить их припоем.
С соединительными клеммами для аккумуляторов вышло немного сложнее, комплектные мне не понравились, зато у товарища нашлась шина 1000х20х2мм из анодированного алюминия.
Нарезали полоски, насверлили отверстия попутно сделав по паре отверстий с резьбой, для подключения балансиров.

Все бы ничего, но анодирование не проводит ток, пришлось все это шлифовать, зато получили аккуратные шины с сечением 40мм.кв
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Кстати о кабеле, на той же фирме где брали панели и крепеж, купили и кабель, заявлен как специальный, производства Германия. Кабель понравился, хотя реальное сопротивление измерить забыл, а пока не получится это сделать. Изоляция двойная, жесткая, многожильный, жилы луженые, в общем понравился. Перед заказом почитал даташит, реально кабель для наружных работ, да и цена выходит не дороже обычного кабеля.

Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

После подключения инвертора и батареи запустили систему без панелей, т.е. она работала как источник бесперебойного питания.
Меню программы, извиняюсь что не в виде скриншотов, фотографировал просто для себя.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

В таком режиме станция поможет разве что от подобных "летчиков", которые врезаются в столбы и обесточивают близлежащие дома, причем на фото как раз реальный пример когда данная станция помогла, товарищ возможно даже не сразу понял что по улице нет электричества.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Через некоторое время приехали панели, четыре штуки, вышли примерно по 166 долларов за 1шт. Выбор местной фирмы был сделан не просто так, потому как мы решили сразу две проблемы:
1. Гарантия по месту
2. Бесплатная доставка до дома.

Единственно пришлось немного подождать пока наберется заказ и туда добавят наши четыре панельки.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Есть даташит на них, но в принципе вся необходимая информация есть на шильдике.
Сначала нам дали даташит на немного другую модель, той же мощности, но размерами около 2000х1000мм, позже написали что будет другая модель, с размерами ближе к 1750х1100мм, что немного удобнее.

При подборе комплекта панели+инвертор надо учитывать выходное напряжение панелей и входное инвертора.
Для нашего инвертора это 30-80 вольт рабочее и до 100 вольт в режиме холостого хода.
Первые предложенные панели имели 40,55 рабочее и 48,5 вольт напряжение холостого хода.
Соответственно с данным инвертором эти панели можно подключать только параллельно, потому как пара последовательно даст 81 вольт рабочего.

Второй вариант панелей имеет рабочее 34.64 вольта и холостой ход 41.6 вольта, потому можно панели соединить последовательно попарно, что даст рабочее около 70 и ХХ 83 вольта.
Это дает снижение тока по проводам почти в два раза, соответственно потери мощности на них снизятся в 4 раза! По моим прикидкам в первом варианте потери составляли около 55Вт, при схеме 2S2P потери уже всего 11Вт.

Также был вопрос, что лучше, поликристалл или монокристалл, как я понял, первый лучше, долговечнее, но дороже и его сложнее купить, в итоге мы выбрали второй.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Скриншот из даташита к первому варианту панелей, которые нам ошибочно предложили
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

И ко второму, который мы и ставили.
Отмечу путаницу в обоих даташитах, в первом указана длина кабеля 270 и 100мм, во втором оба по 350мм, в реальности длина проводов била такова что можно подключать панели последовательно без удлинения провода.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Крепить все хозяйство планировали к балкам, сначала на три балки, но когда промеряли и составили чертеж, то выяснилось что придется крепить в четырех местах и соответственно ставить по четыре кронштейна на пару панелей, но так даже лучше.
Чертеж делали в масштабе, что потом нам сильно помогло.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Как я писал, мы хотели сделать угол установки в 45 градусов, крыша имеет наклон 22 градуса, значит требуется изготовить кронштейны с углом 33 градуса. В геометрии я разбираюсь плохо, потому просто запустил спринт лайаут и начертил то, что мне надо, с нужными углами, а дальше просто измерил размеры кронштейна :)
Кроме того между центральными кронштейнами планировалась крестовина для увеличения жесткости конструкции и она была изготовлена, но в процессе монтажа "что-то пошло не так" и ее надо переделывать. На самом деле я изначально планировал её устанавливать по месту, а человек, который помогал в изготовлении кронштейнов сделал ее монолитной. В какой-то степени сделал хорошо, даже отлично, но в данном случае размер между кронштейнами определялся особенностями крыши и потому немного не совпал с заданным.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Кронштейны приехали последними и как только мы их получили, то приступили к сверловке и подготовке, хотели управиться с ними за один день, но даже двое товарищей, которые помогали с подготовкой, хоть и ускорили процесс, но не настолько чтобы мы успели задуманное.
В итоге за первый день (а точнее пол дня) мы успели подготовить кронштейны и установить первую пару. Даже успели их отрегулировать по плоскости, хотя потом все равно пришлось регулировать повторно.
Скажу честно, идея с кронштейнами хорошая, но сложная, кроме того это дополнительные траты, возможно мы перестраховывались и можно было обойтись какими нибудь подпорками из профиля и не варить всю эту конструкцию, но уже сделали как сделали.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

В том же спринте смоделировал как будет светить солнышко зимой и соответственно просчитали расстояние между рядами так, чтобы панели не создавали тень друг другу. Плюс дополнительно оставили место под третий ряд панелей, на случай апгрейда системы.
Отмечу что на всякий случай оставили место снизу панелей чтобы снег мог сходить под ними и не создавал сугробы. Также надеемся что угол в 45 градусов поможет снегу меньше накапливаться на самих панелях.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

На второй день думали что мы сейчас ух... и быстро все доделаем. Ага, щаззз...
В общем-то мы доделали, но не быстро, а совсем даже уже поздно к вечеру.
Больше всего проблем доставила установка кронштейнов, это уже сейчас я понимаю, что можно было решить все не только быстрее и удобнее, а и надежнее. Для этого надо было регулировать не высоту кронштейнов относительно крыши, а закрепить их как удобнее и добавлением шпилек или длинных болтов регулировать рейки относительно кронштейнов, тем более нам дали специальные пластины.

С кронштейнами мы закончили примерно в 18:30.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Дальше втроем, я, товарищ и сосед (отдельное ему спасибо и за полезные советы и помощь в крепеже кронштейнов) закинули панели на крышу и уже вдвоем приступили к их монтажу.
Примерно в 10 вечера мы в черновом варианте окончили сборку и даже соединили провода. В инструкции написано что нельзя коммутировать провода под нагрузкой, но так как это уже был вечер, то ток была маленький и это даже в какой-то степени облегчило нам задачу :)
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Для подключения панелей использовали стандартные разъемы, два комплекта (в комплекте пара папа-мама), между собой панели соединялись штатными кабелями и разъемами.
Провода свели в коммутационные коробки, напаяли клеммы под винти скрутили болтом. Коробок поставили пару, одну под положительный провод, вторую под отрицательный, а сами коробки прикрутили к кронштейнам.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Пару слов о соединении. Панели включены по схеме 2S2P, но мы оставили возможность доработки до схемы 2S3P, на схеме показан как монтажный вариант, так и схема соединения (справа вверху). Вверху вариант подключения добавочных двух панелей.

По поводу апгрейда, чтобы все работало эффективно, надо чтобы добавочные панели были либо точно такими же, либо имеющими такое же выходное напряжение, оно обычно определяется схемой включения ячеек на самой панели. Например у перовых панелей что мы думали ставить, схема была 6х12+6х12, а у вторых 5х12+5х12 и они имели ниже выходное напряжение.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Уже на следующий день залезли и "причесали" всю конструкцию, на всякий случай не стали использовать пластиковые стяжки и зафиксировали провода при помощи медной проволоки.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Ну и в почти законченном виде, "почти" потому, что еще осталось поставить крестовину и загерметизировать одно отверстие в крыше, которое оказалось лишним... Кстати, наличие резиновых уплотнителей на шпильках не отменяет необходимость применения герметиков, ну если вы конечно хотите чтобы ваш чердак и дальше оставался сухим.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Вот теперь можно посмотреть что же все таки получилось.
Для начала общее окно программы, время 10:30, но панели уже отдают более 500Вт мощности.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Интересно что после подключения панелей внизу окна появилась информация о втором CPU, которой не было пока станция работала как ИБП.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Меню настроек, здесь можно задать как режимы работы, так и пороги по напряжению, ток заряда в разных режимах и т.п.
Так как по факту станция немного недогружена, то к середине дня получалась ситуация когда батарея полностью заряжена, нагрузка небольшая, а солнце светит и напряжение с панелей поднималось почти до 80 вольт. Для исправления этого решил растянуть процесс заряда ограничив ток на уровне 20А.
Пороговые напряжения заряд/разряд -
Окончание заряда - 28.8В (3.6В на ячейку)
Буферный режим, переходит после окончания полного заряда - 27.6В (3.45 на ячейку)
Переразряд - 22.4В (2.8В на ячейку)

Режим работы SBU - Солнце, Батарея, Сеть, т.е. пока есть солнце, питаем нагрузку от него, когда солнца нет, переходим на батарею, если батарея разрядилась, то переходим на сеть. Позже попутно сменил режим работы с сетью на UPS, тогда порог по низкому напряжению сети (переход на батарею) будет 175 вольт, а в обычном около 100 вольт, что критично для холодильника.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Пока наблюдал, видел значение отдаваемой с панелей мощности в 831Вт, но отмечу, это не ограничение панелей, просто сумма мощности заряда и потребления нагрузки была не очень большой и остальная мощность просто не использовалась. Но как я писал, сам инвертор не может использовать более чем 1000Вт от панелей.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Немножко графиков сохраненных за 10 дней.

Мощность по входу от панелей, пиковая 943Вт и здесь мы имеем уже близкое к максимуму входа инвертора, но даже в таком варианте все равно ограничение было по нагрузке, а не мощности панелей, они могут отдать больше.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Напряжение от панелей, максимум зарегистрировано 80.8 вольта что как раз говорит о том, что панели недогружены и еще есть запас, который как раз будет вырабатываться осенью и весной.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Мощность нагрузки, здесь также видно причину недогруженности панелей, есть только короткие пики с большой мощностью, в остальное же время она болтается около 250-300Вт, что вместе с примерно 550Вт (заряд батареи) и дает нам суммарную мощность 800-850Вт.
На график вывел полную и активную мощность.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Напряжение батареи, минимальное зарегистрированное значение 25.93 вольта.
Кстати, плату защиты не устанавливали, хотя изначально собирались. Дело в том, что без батареи инвертор не работает и если плата защиты отключит батарею по перезаряду или переразряду, то запустить будет сложно так как инвертор об этом ничего не знает.
Мы решили ограничиться предохранителем на батарее, настройками в инверторе и установкой двух балансиров, "грубого" на 10А и "точного" на 1.2А, они заказаны и пока в пути.
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

На этом можно было бы и закончить, но хотел бы сказать, что мне очень нравится лазать по крышам, наверное где-то глубоко в душе я кот :)
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Ну и пара фоток недалеко от этого места, если не знать где это, то даже и не верится что могут быть такие заросли, но на мой взгляд по своему красиво и необычно :)
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Ну и наш главный помощник, следил чтобы коты не воровали гайки и болты :)
Солнечная электростанция своими руками, реально? Вполне!

Вот теперь все и попутно дам ответы на возможные вопросы:
1. Какой срок окупаемости?
Никакой, данная станция в таком варианте себя не окупит, по крайней мере если не станут сильно повышать тарифы.
2. Сколько это все обошлось?
Около 1900 долларов без учета балансиров. Изначально планировали уложиться в 1000-1200, но в итоге аппетиты выросли потому хоть и в полтора раза дороже, но:
Мощность по выходу инвертора не 1500, а 3000ВА
Мощность панелей на 1000-1200Вт, а 1620 (заявленная)
Емкость батареи не 1кВтч, а 4кВтч
Изначально не учли кронштейны.
Потому я считаю что даже с учетом наших ошибок получилось относительно неплохо.
3. Какие ошибки/недоработки были допущены?
Ну иногда не ошибки, а скорее малая информированность, в одном случае даже даташит не помог и тем не менее я бы сейчас сделал чуть по другому, например:
Выбрал другой инвертор, хотя бы такой же, но серии "плюс". Увы, в продаже их нет.
Изменил бы конструкцию крепления панелей и механизма их регулировки.
Добавил бы RS232-WiFi модуль, хотя это еще будет, но позже.
Поискал бы другое место установки инвертора, днем эта зараза шумит как самолет на взлете. У него два вентилятора, один на зарядное, второй на инвертор и днем они шумят оба...
4. А зачем добавлять еще панели?
Зимой выработка сильно падает и энергии впритык хватит только для холодильника и котла (если вообще не будет электричества от сети), добавление панелей позволит пользоваться еще и освещением.
5. Сколько станция вырабатывает электроэнергии за сутки?
Здесь правильнее спросить, сколько она может выработать, потому как вырабатывает она сейчас ровно столько, сколько потребляет ом плюс КПД инвертора и заряда батареи и это около 3.5-4кВтч. подключено все освещение в доме, телевизоры, компьютеры, холодильник и котел.
6. А можно?
Конечно можно. Как говорил один известный актер в не менее известном фильме:
А что вы можете сделать за деньги?
За деньги? Я могу сделать... всё :)

На этом вроде все, буду рад вопросам, советам, личному опыту постройки аналогичных систем и практике использования аккумуляторов.


Товары по сниженной стоимости


Вас может заинтересовать


Товары по сниженной стоимости


Комментарии: 17

  1. С удовольствием читаю Ваши отчеты - образец для подражания. На этот раз Вы тоже не подвели, большое спасибо! Тема очень актуальная.  Пусть конструкция и не окупится, но дом будет с электричеством летом и зимой и, главное, не зависеть ни от кого. Мне интересно, как он поведет себя зимой и как поведут себя панели после года (трех) эксплуатации?
    #1: 17 июля 2022 21:15
    1. Да, на то и расчет. Насчет срока службы надо будет смотреть через время, спрогнозировать заранее что-то сложно.
      #2: 17 июля 2022 22:25
  2. Интересно два вопроса - окупаемость и наши широты.
    Интересно, когда наступит окупаемость, с учетом амортизации оборудования. А это аккумуляторы, деградация панелей, чистка панелей. Стоимость правильного оборудования очень даже немаленькая.  
    И наши широты - солнца мало (относительно), и также у вас нет трекера для поворота панелей к солнцу. И соответсвенно малый кпд преобразования солнечного света в электричество.
    Всех, кого я знаю с такими установками - все богатые, имеют лишние средства на установку подобного, и понимают, что окупаемость достигнет ой как нескоро.
    #3: 17 июля 2022 21:45
    1. Так я два раза в обзоре писал, срок окупаемости данной системы = никогда, она ставилась не ради экономии или тому подобного, цель - независимость от поставщика электроэнергии и форсмажорных ситуаций.
      Трекер вещь по своему полезная, но это + к цене и сложности системы, мы в итоге даже отказались от положения зима/лето для панелей, потому как летом и так энергии избыток, проще в положение ближе к зимнему поставить сразу.
      #4: 17 июля 2022 22:21
  3. Ну, с почином Вас! Новая тема. Из замечаний - более высоковольтные солнечные батареи, что (правда) влечет за собой другой гибридный инвертор. Ну и аккумулятор на 48В и выше - все ж потерь меньше. Ну и по окупаемости вы неправы - за 25-30 лет окупится :)....
    #5: 18 июля 2022 18:56
    1. Согласен, но все это влечет за собой увеличение бюджета, а в текущей ситуации приходится сильно экономить. Кстати потери старались уменьшить путем уменьшения тока в цепи панелей и увеличения сечения и уменьшения длины кабеля от батарей.
      Если не путаю, длина кабеля к батареям меньше одного метра, сечение 12+6=18мм.кв, даже на метре расчетные потери при токе 100А составят не более 20Вт, реально возможно даже меньше. А так как обычное потребление существенно меньше, то потерями в данном случае можно пренебречь.

      Окупаемости не будет потому, что у компонентов срок службы меньше.
      #6: 19 июля 2022 12:39
    2. за 25-30 років із ймовірністю 100% декілька разів помре китайський інвертор та батареї, тому імхо строк "ніколи" сильно ближче до реальності ) Але в окупності не врахована "вартість" отриманих зисків у вигляді комфорту/автономності і ті
      #7: 11 августа 2022 23:48
      1. Китайські інвертори досить нпогано працюють (якщо не шлак) і з високю вірогідністю відпрацюють свої 7 років без проблем, далі потрібно робити ТО та заміняти деякі деталі. Якщо все вчасно - то й 25 років відпрацюють, - не потрібно думати, що якщо китайське - то завжди погано зроблене. По батареям - вони вже б/в - скільки протягнуть - це до екстрасенсів. Можливо років з 5.
        #8: 12 августа 2022 03:45
        1. в мене дещо інша статистика ) воно працює рендомом, саме по аксіомі - може 5 а може 2. Про деякі деталі то звичайно все буде безкоштовно?) якщо навернуться ключі або збірка то дешевше купити новий, якщо полетить епромка із ПЗ(а прям дуже буває) то лотерея по моделям. Я не кажу шо китайські інвертори погані, свою ціну точно відпрацьовують статистично АЛЕ 25-30 років то така фантастика. Хочеться 25-30 - конекс, виктрон, фроніус та хоч-би хуавей. Але і там ніхто нічого вам на такий строк не гарантує і ціна там прям зовсім інша, чудес не буває 
          #9: 12 августа 2022 11:55
          1. У кожного своя статистика. Ключі без допомоги ззовні не наверталися. Вентилятори (якщо є) міняти своїм коштом, конденсатори - після перевірки. В EEPROM зберігається не ПЗ а конфігурація, ПЗ - в дещо іншому місці (має назву flash та геть інше побудову) - конфіг злітав, ПЗ (яке firmware) - ні. І на 25 рочків ну я геть не розраховую і такого нікому не кажу, - всім про 5-7 років кажу, загалом (крім перших китайських моделей та геь дешевих сучасних) вони цей термін працюють. Європейські теж буває всяке, Хуавей - там як нова модель, - так спочатку з проблемами, за рік-два вилизують.
            #10: 12 августа 2022 12:25
            1. ну про ПЗ то я узагальнив, в епромі наприклад якийсь стан регистрів універсального контроллера, який відомий тільки виробнику і прівет.
              про то і мова шо якщо озвучувати окупність у 25-30 років то треба не забувати амортизацію обладання, в тч деградацію панелей а не стартові капзатрати ділити на умовно 25 і порівнювати із *стартовою* потужністю
              #11: 12 августа 2022 13:14
              1. в епромі наприклад якийсь стан регистрів універсального контроллера

                ну, в основному - ставим чисту eeprom - отримуємо необхідність ініціалізації по новому (дистриб`ютори йдуть назустріч доволі часто). То й все. Рідко по іншому.
                мова шо якщо озвучувати окупність у 25-30 років то треба

                ну то треба читати коментар повністю і звернути увагу на посмішку в кінці тексту, - та фраза - невеличкий троллінг.... Ось якраз панелі років з 20 то й відпрацюють (якщо по ним чимось не навернуть - в Харкові це за раз... Тай по всій Україні...). Та й гібридні станції в прийнятні терміни ніколи не були окупними (амортизація ні до чого, це дещо геть інше. А ось вартість обслуговування - потрібно врахувати. Також додаю ще додаткові витрати (для досить великих станцій) - як то відеонагляд, регулярний приїзд інженера та мийку панелей/чистку снігу іноді - охорону)
                #12: 12 августа 2022 13:29
  4. Тема интересная, особенно в связи с участившимися "форс-мажорными обстоятельствами".
    Размышляю над установкой +- схожей системы но пока не придумал решения крепежа, покрытие криши шифер..
    Открыл статью в надежде у видеть вскрытие инвертора с классическим розбором и тестированием агрегата, отсутствует  expressionless .  
    Насколько "чистый" выход у подобных инверторов ?
    #13: 28 июля 2022 21:36
    1. Увы, с разборкой инвертора не получилось, я бы сам очень хотел посмотреть что внутри и как вообще собрано, фирма которая продала даже ничего не ответила на ссылку на данный обзор :(
      Выход не смотрел, заявлен чистый синус, не вижу причин этому не верить потому как сейчас это реализуется довольно просто, китайцы продают даже относительно недорогие контроллеры к которым надо добавить силовой модуль и трансформатор.

      По поводу монтажа, для начала надо определиться, а точно ли поставить можно только на крыше? Может есть вариант монтажа на земле? Правда вроде ходили слухи что сейчас появились какие-то ограничения, но думаю если что можно сказать что давно ставил, тогда можно было.

      Если все таки крыша то конечно шифер это вариант так себе, хорошо если относительно новый, но если старый, то печаль.
      Для начала надо измерить угол наклона крыши, если близкий к 40-45 градусов, то это одно, если существенно меньше, то другое.
      Далее так, если угол большой, то крепим просто на стандартный крепеж, он показан в обзоре, длинный профиль. Но в отличие от монтажа на металлочерепицу здесь однозначно придется крепиться через верх волны шифера, он собственно у вас сейчас так и закреплен, но в отличие от шифера крепить желательно в балки. При монтаже только профильными рейками именно желательно, при монтаже с кронштейнами обязательно в балки.
      У шифера основная проблема - хрупкость, которая увеличивается пропорционально его возрасту. Если крепить с кронштейнами, то придется делать отверстия для крепежа больше чем надо, вставлять резиновые втулки чтобы при ветре не поломало шифер за счет люфта крепежа.
      Плюс крепеж лучше взять длиннее, потому как глубина ввертывания в балку + обрешетка + общая толщина шифера + запас + толщина самого кронштейна. Кроме того при увеличении длины шпилек надо увеличивать и их диаметр.

      В любом случае надо делать осмотр места установки чтобы понять, как лучше поступить, может вообще использовать просто шпильки с М10 или М12 резьбой, сверлить балку насквозь и крепить шпильку гайками.
      #14: 29 июля 2022 01:02
  5. А балансування комірок АКБ немає через лише єкономію чи вважаєте шо не потрібно? Якщо друге то цікаво послухати аргументи, бо теж на цій стежці але на самому початку
    #15: 11 августа 2022 23:50
    1. Нет конечно, просто на момент сборки системы балансир купить либо было негде, либо такую цену загадывали, что капец.
      Сейчас стоит два балансира, мощный но грубый на 10А и маломощный, но более точный на 1.2А.
      #16: 12 августа 2022 01:41
  6. Цитата: yuri0128
    дистриб`ютори йдуть назустріч доволі часто


    то поки модель актуальна ) якщо шось що вже не продається і взагалі тих дистріков вже в природі немає то ага, добре якщо железка якийсь перебитий оем +- крупного китайського умовного вольтрона і вдалося встановити якої саме то ще э шанси, хоча теж досить примарні, а так то по факту гаданіе на гуще на шо більше схоже і взагалі весь ремонт із серії неуємного зуда в руках "просто цікавості для, якщо вийде то заплатите за запчастини" )

    Цитата: yuri0128
    Ось якраз панелі років з 20 то й відпрацюють


    відпрацюють то відпрацюють але це десь строк який по даташиту нормується на встановлену деградацію)

    Цитата: yuri0128
    та фраза - невеличкий троллінг


    ну значить я розкрив тему детальніше для інших)

    Цитата: yuri0128
    амортизація ні до чого


    та саме до чого, бо вся установка амортизує досить за планом та +- прогнозовано (як мінимум акб, панелі), але продавці про це забувають сказати, "чомусь"

    #17: 12 августа 2022 14:20

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.


Актуальные данные о спецоперации на Украине