Прежде всего, вам следует узнать, как много электрической энергии ваша квартира, дом, коттедж потребляют. Сделать это не просто, а ОЧЕНЬ ПРОСТО. Возьмите свои счета за электричество за месяц. Во многих квитанциях прямо указано количество киловатт электроэнергии, которое вы потребляете за месяц.
Если вдруг такой цифры в вашей квитанции нет, разделите суммарную сумму платежа на тариф, который вы платите за электричество. Обычно, для большинства россиян. Этот тариф составляет 2 руб. 15 коп. за 1 КВТ/ч.
Возьму для примера свои счета за электричество.
В месяц я потребляю 174 КВт электричества и плачу 374 руб. 10 коп. 374 руб. 10 коп. / 2 руб. 15 коп. (тариф за 1 КВт/ч) = 174 КВт.
Теперь узнаем среднее дневное потребление.
174 КВт /30 дней (лучше брать с запасом) = 5,8 КВт в сутки.
Округлим до 6 КВт в сутки.
Следовательно, энергетическая система, которую мне следует построить, для автономного энергоснабжения моей квартиры, должна иметь возможность отдавать нам 6000 Вт электрической энергии в сутки.
Прежде всего, эта энергия должна где-то храниться и запасаться.
Таким хранилищем является аккумулятор.
Следует отметить, что аккумулятор, используемый в подобной системе, должен иметь «запас прочности», резервы. Эти резервы должны быть не менее 30%.
Т.е. 30 % от 6000 Вт потребления электрической энергией в сутки, оставит 2000 Вт.
Суммарная мощность аккумуляторов должна составлять 6000 Вт + 2000 Вт = 8000 Вт.
Естественно, что когда речь идет об энергосистемах, снабжающих квартиру или коттедж то лучше перейти на аккумуляторы напряжением 24 В.
При использовании аккумуляторов на 12 В., в 2 раза возрастает ток, который протекает в системе. А чем больше ток, тем толще должны быть соединительные провода.
Так что лучше – увеличивать напряжение.
Я встречал в Сети упоминания американских систем автономного энергоснабжения, работающих на напряжении в 48 В.
Для бОльшей понятности, проведем данный расчет все-таки для аккумуляторов на 12. В, их проще достать.
Итак, аккумулятор моей квартиры должен запасать 8000 Вт электрической энергии в сутки.
Тогда его емкость должна составить 8000 Вт / 12. В (напряжение аккумулятора) = 666. А.*ч.
Опять же округлим, пусть будет 700 А.*ч.
Для получения такой емкости, можно взять, скажем, 7 аккумуляторов СТ-100.
Вообще, аккумулятор, в построении автономной энергосистемы – дорогая вещь.
Но есть способы значительно, раза в 4, сэкономить на аккумуляторах.
О таких способах непременно расскажу покупателям моего (китайского) кремния.
Чтобы зарядить аккумулятор, емкостью 700 А.*ч. нужен контролер заряда аккумулятора, с током, в 10 раз мЕньшим, чем емкость аккумулятора.
Т.е., в моем случае, с током заряда аккумулятора в 700 А.*ч. / 10 (коэффициент) = 70 А.
Такие контролеры вполне реально найти на китайском рынке.
Есть у китайцев и контролеры, которые работают сразу с системами на 12 В. и на 24 В. Вам надо только переключить такой контролер заряда аккумуляторов на нужное напряжение.
Теперь остается только рассчитать мощность самой солнечной батареи.
Очевидно, что солнечная батарея должна обеспечить ток заряда аккумулятора, и бОльший ток.
В моем случае, солнечная батарея должна выдавать 70 А. и более.
Умножаем 70 А. на 12 В. – напряжение, выдаваемое солнечной батареей под нагрузкой, и получаем 840 Вт. – мощность солнечной батареи, которой МИНИМАЛЬНО хватит, на автономное энергоснабжение моей квартиры.
Округляем до 1000 Вт. и получаем вполне реальное устройство, состоящее из 15 – 16 панелей солнечных батарей.
Тут следует упомянуть еще инвертор – прибор, который преобразует 12 В. постоянного тока, выдаваемых солнечными батареями и запасаемого аккумулятором, в 220 В. переменного тока, которым будут запитываться все бытовые приборы в моей квартире или вашем коттедже.
В моем случае будет вполне достаточно инвертора на 2000 Вт.
Обычно, берут энергопотребление за 24 часа (в моем случае это – 6000 Вт и делят эту цифру на 3-4 – коэффициент надежности с запасом).
Стоимость китайских инверторов на 3000 Вт. составляет не более 300 долларов (на самом деле – меньше).
Стоимость китайских инверторов на 2000 Вт составляет не более 250 долларов (на самом деле – чуть меньше).
Вот и рассчитана вся ваша автономная энергосистема.
Что это будет по деньгам, если брать у меня?
1200 долларов за набор кремниевых пластин для изготовления вашей системы солнечных батарей (в набор включены провода, для соединения кремниевых пластин и герметик, которым кремниевые пластины приклеиваются к стеклу, и герметизируется вся батарея).
150 долларов вы потратите на приобретения стекла и алюминиевых уголков рам для изготовления солнечных панелей (это покупается по месту, самостоятельно).
250 долларов вам обойдется инвертор, если вы будете брать его у меня.
250 долларов вам обойдется контролер заряда аккумуляторов, если вы будете брать его у меня.
Итого: 1350 + 250 + 250 = 1850 долларов.
Плюс – стоимость аккумуляторов, покупаемых на месте.
Вполне реальные деньги.
ОДНАКО приведенный расчет выполнен с запасом прочности, примерно в 2 раза.
Объясню, почему.
У нас в квартире стоят энергосберегающие лампы (люминесцентные энергосберегающие лампы).
Если их заменить на светодиодные лампы, то мощность, потребляемая нашей квартирой, уменьшится, примерно, на 20%.
Если у вас стоят лампы накаливания, вы купите у меня лампы на светодиодах и замените у себя все освещение, ваше энергопотребление в месяц сократится на 30 % - 35%.
Так же, мы довольно часто стираем.
Т.е. мы не накапливаем грязное белье и одежду, а стираем почти каждый день.
Если стирать 2 раза в неделю, это сократит энергопотребление еще, минимум на 30%. Стиральная машина потребляет много энергии, нагревая воду внутри себя.
У меня круглосуточно работает компьютер, что так же вносит свою долю в увеличение потребления.
Если соблюсти все те ограничения, которые я привел выше (замена ламп, стирка не более 2 раз в неделю, использование ноутбука), то энергопотребление сократится в 2 раза, и вся система станет дешевле процентов на 70.