Привет, гиктаймс.
В предыдущая часть Мы говорили о тестировании контроллера заряда.
Аккумулятор заряжается в течение дня, а накопленный заряд можно использовать вечером или ночью.
Эту систему можно считать завершенной; к нему уже трудно добавить что-то принципиально новое.
Все работает, текущей емкости аккумулятора в 12 Ач хватает, чтобы освещать вечером комнату светодиодной лентой и заряжать различные гаджеты.
Все работает, но есть некоторые недостатки: — Аккумуляторные батареи — достаточно дорогой и не совсем долговечный компонент. — Накопленной энергии просто некуда деваться.
За все это время я ни разу не разрядил батарею более чем на 50%.
— В солнечный день к 9-10 утра аккумулятор полностью заряжен, поэтому солнечные батареи тратятся впустую.
В результате пришло время опробовать следующий, более современный и широко используемый подход — отправку электроэнергии напрямую в электросеть.
Технология очень актуальна, поскольку устраняет все вышеперечисленные недостатки – электроэнергия подается в домашнюю электрическую сеть и потребляется другими устройствами.
Как это работает, подробности под катом.
Желающие могут также просмотреть краткий обзор видеоверсия на ютубе .
Сетевой инвертор
Схема подключения инвертора к электросети очень проста:
По сути, привязка к сети мало чем отличается от обычного преобразователя 12-220В, хотя есть несколько существенных отличий: — привязка к сети синхронизирована с периодами напряжения сети, — привязка к сети автоматически прекращает генерацию при отключении сети (по соображениям безопасности, например, если сеть обесточивается в связи с ремонтом), - Привязка к сети может использовать технологию MPPT (отслеживание точки максимальной мощности) и находить точку выброса максимальной мощности для солнечных панелей.
Что в конечном итоге удобно в использовании привязки к сетке? — Снижаются счета за электроэнергию: потребление дома из городской сети снижается на величину, соответствующую мощности инвертора.
— Снижается нагрузка на городскую электросеть.
— Система проста в подключении и эксплуатации.
На рынке представлены 2 типа инверторов: - «Стандартные» (название условное), которые устанавливаются в доме, и напряжение к ним подается от панелей.
Мощность может варьироваться от 250 Вт до нескольких киловатт, цена колеблется от 60 до 6000 долларов.
- Микроинверторы.
Они размещаются непосредственно на панели, поэтому напряжение сети составляет 220В непосредственно от панели.
Способ удобен тем, что нет необходимости тянуть толстые низковольтные провода, и надежность системы в целом выше.
Система легко распараллеливается и расширяется, примерно так: 
В общем, все это достаточно интересно для тестирования.
Тестирование
Перед тестированием системы «балкон» возникла одна проблема — инверторы для столь малых масштабов просто не производятся.Типичными параметрами сетевого инвертора являются мощность от 250 Вт и напряжение панели 22-65 или 45-90 В.
У меня есть 2 параллельно соединенные солнечные панели по 50 Вт каждая, дающие 12-21 В.
Наконец, после поиска на ebay была найдена почти единственная модель с длинным названием: MPPT Micro Grid Tie Inverter 10,5-28В мощностью 500 Вт. Слово «микро» здесь явно маркетинговое, потому что… Возможности крепления на панель нет. Инвертор выглядит примерно так (фото со страницы продавца).
И собственно тестирование.
Все просто, инвертор подключается к розетке через ваттметр, что удобно для оценки показаний.
Солнечные панели выходят на восточную сторону, и уже в 9 утра в солнечную погоду мощность составила 30 Вт. Все хорошо, успеваю только порадоваться тому, как далеко продвинулись технологии, как слышу очень громкий шум — включился кулер в инверторе.
Китайцы сэкономили на размерах инвертора, и скоростной 40-мм кулер издает такой шум и свист воздуха, что его слышно в соседней комнате.
Конечно, в идеале скорость кулера регулировалась бы в зависимости от температуры инвертора, но в моем случае это не сработало.
Т.
к.
я не планирую использовать инвертор на полную мощность 500Вт, просто заказал другой, менее шумный кулер, которого должно хватить на 100-200Вт.
Кстати, внутренности инвертора выглядят вот так: 
Вот так нагреваются его детали в процессе работы, температура комплектующих достигает 40 градусов: 
С другой стороны, это в принципе немного, да и мощность составляет всего 1/10 от максимальной.
Было бы интересно проверить его нагрев на полных 500Вт, но это невозможно.
Еще один недостаток появился вечером, когда солнечные панели дают мало энергии - инвертор пытается включиться, светодиод загорается, но напряжение на панелях проседает от нагрузки и он выключается, затем процесс повторяется снова.
Вряд ли такие двухпозиционные выключатели будут полезны для электронных компонентов; с другой стороны, ничего очень плохого здесь нет в принципе.
Разработчики могли бы предусмотреть более интеллектуальный способ отключения инвертора, с другой стороны, это самая дешевая модель на рынке, а работа от панели мощностью 100 Вт не является стандартной для инвертора мощностью 500 Вт. Нижняя граница : судя по ваттметру, за весь солнечный день в сеть от 100-ваттной панели было передано 0,25 кВтч.
Цену на электроэнергию, а также срок окупаемости инвертора (его цена составляет около $80) каждый может самостоятельно рассчитать.
Пиковая мощность, зафиксированная ваттметром, составила 65Вт, а средняя мощность утром (панели направлены на восток) — 30-40Вт. (Теоретически, 100-ваттная панель может производить 80-90 Вт мощности, если ее правильно разместить и использовать более толстые провода).
Следующий день был пасмурным, с дождем, а инвертор, вполне ожидаемо, вообще не запустился.
Утром пробовал включать каждые 5 секунд, одновременно запуская кулер, и на всю комнату было слышно «зз-зз».
В общем, с таким инвертором будильник по утрам вам точно не понадобится.
Хотя с инвертором как таковым это не проблема – во-первых, инвертор на 500 Вт просто не рассчитан на работу со 100-ваттной панелью, а во-вторых, он не предназначен для установки в помещении.
Когда дождь прекратился и небо стало относительно ясным, инвертор запустился и подаваемая в сеть мощность составила около 12Вт. 
Заключение
Технология стяжки работает почти так, как и ожидалось, даже с небольшими панелями размером с балкон.«Почти», т.к.
мощности панелей недостаточно для работы инвертора на полную мощность.
При этом даже в таком виде инвертор работает, подавая в сеть энергию уже на мощности 10-20Вт. Для моих балконных панелей пиковая мощность, зафиксированная ваттметром, составила 65 Вт, а средняя в утреннее и солнечное время суток примерно 30-40 Вт. В ясный солнечный день в сеть было подано 0,25 кВтч от 100-ваттной панели.
Кстати, 0,25 кВтч – это много или мало? Этого хватит на 15 минут работы микроволновой печи, 30 минут работы на компьютере, 24 часа работы светодиодной лампы или 2-3 использования небольшого электрочайника.
Однако я не могу рекомендовать показанный выше инвертор для установки на балконе — лучше взять микроинвертор, не содержащий охладителей, а мощность панелей должна быть не менее 200Вт при напряжении 20-40В.
P.S.: Есть еще интересный вопрос по поводу подачи электроэнергии в сеть - что будет, если суммарная выработка панелей превысит потребляемую мощность? Ответ не так прост, как кажется, есть 2 варианта.
Если установлен обычный счетчик, то он просто считает энергию «по модулю», так что лишняя энергия уйдет в общедомовую сеть соседям, а счетчик суммирует ее как потребленную – за нее тоже придется платить.
энергию отдали соседям (что конечно обидно).
Современные счетчики умеют считать «экспорт» и «импорт» электроэнергии; эти пункты чтения доступны отдельно в меню.
В идеале это следует учитывать при осуществлении платежей и расчетов.
Увы, возможность экспорта энергии в сеть в РФ пока официально не реализована.
В Европе, конечно, есть такая возможность.
В странах СНГ продажа электроэнергии осуществляется в Армении, Украине, Казахстане и Белоруссии.
Поэтому при установке сетевого инвертора нужно либо рассчитывать мощность так, чтобы вся она потреблялась домашними устройствами, либо устанавливать дополнительный модуль (ограничитель сетевой связи), который предотвращает отдачу в сеть, если она больше потребляемой.
.
Россия обещала решить вопрос экспорта электроэнергии в 2018 году, но как это произойдет, пока неизвестно.
Очевидно, что из всех проблем эта не самая острая в стране, поэтому быстрого решения вопроса не предвидится.
Пока, как предполагает Google, в России есть только один дом , владелец которой в частном порядке оформил возможность экспорта энергии в сеть, но это скорее исключение.
В случае с балконом о продаже излишков, конечно, не может быть и речи, но даже 50-100 Вт энергии вполне могут пригодиться для компенсации работы WiFi-роутера или мини-сервера, не говоря уже о холодильнике.
.
На очереди тестирование батареи ионисторов, которую планируется использовать для хранения электроэнергии.
Что из этого выйдет, я и сам не знаю.
Также планируется разместить видеодемонстрации работы системы на YouTube, но это занимает больше времени, чем планировалось.
Продолжение следует. Теги: #Электроника для начинающих #Экология #Энергия и аккумуляторы #солнечная батарея #солнечная энергетика #сетевая связь
-
Vista Rtm Уже В P2P-Сетях
19 Oct, 24 -
Личные Финансы На Базе Gnucash
19 Oct, 24 -
Плопп, 3D-Игра Для Детей.
19 Oct, 24 -
Nokia 8600 Luna Реальные Фотографии
19 Oct, 24
