Как рассчитать мощность батарей и сэкономить на покупке

Сегодня героем нашего спецпроекта "Сохраним энергию вместе" стал житель города Верховцево Днепропетровской области Александр Биленко. Он установил у себя дома систему на основе солнечных батарей. И теперь его кухня освещается с помощью энергии солнца.

ИДЕЯ. Альтернативной энергетикой Александр увлекся около 15 лет назад, во время учебы в институте. Ему сразу понравилась идея получения "чистого" электричества. "Хочу, чтобы мои дети дышали чистым воздухом, — объясняет он. — Поэтому я решил переходить на источники энергии, которые не вредят окружающей среде. Сначала я сделал свет в своей теплице и вентиляцию подвала с использованием солнечных батарей. Недавно установил их для освещения кухни. А скоро хочу собрать и поставить возле дома уличный фонарь с солнечной батареей, аккумулятором и светодиодным прожектором".

ПЛАЦДАРМ. Александр вместе с женой, двумя сыновьями и дочкой живет в частном доме. Благодаря этому семья может свободно распоряжаться его крышей. Там и были установлены фотоэлектрические модули (солнечные батареи) для освещения кухни. "В идеале нужно ставить их с южной стороны, но мы не смогли это сделать из-за конструкции крыши, поэтому пришлось размещать на юго-западной части", — говорит хозяин. Теперь семья Биленко не только экономит энергию (раньше их кухня освещалась двумя лампочками по 100 Вт каждая), но и владеет резервным источником освещения и электропитания газового котла.

ВЫБОР. Выбирая солнечные батареи для кухни, Александр, в первую очередь, смотрел на соотношение цены и качества. "Сейчас в Украине фотоэлектрические модули выпускают заводы в Киеве и Запорожье, а также их завозят из Китая, Европы и США, — делится опытом Биленко. — Лично я покупал через интернет китайские батареи, так как они доступны по цене. А в их качестве убедился на своем опыте. К примеру, в сентябре у нас прошел ливень с градом с куриное яйцо. Он побил стекла на теплице, но не повредил батареи". По словам Александра, для установки модулей достаточно уметь пользоваться паяльником, читать электросхемы и вести несложные электромонтажные работы.

ДЕТАЛИ. В систему освещения кухни семьи Биленко, кроме фотоэлектрических модулей, входят энергосберегающие и светодиодные лампы, аккумулятор, контролер заряда и светодиодная лента. "Напряжение всей системы – 12 вольт, поэтому светодиодные лампы и ленты тоже должны иметь такое напряжение", — объясняет Александр. К слову, опасность в системе несет аккумулятор. При его зарядке выделяется взрывоопасный газ — водород. Поэтому аккумулятор стоит в проветриваемом помещении. "Но можно брать более дорогие аккумуляторы, не выделяющие водород, — успокаивает Биленко. — Тогда система безопасна".

ПЛАНЫ. Чтобы полностью перевести электроснабжение дома на солнечные батареи, Александру нужно $7—8 тыс. "Поэтому решил воплощать идею поэтапно, — объясняет он. — Скоро планирую поставить еще один модуль батареи на 100 Вт и8 мсветодиодной ленты в детской. Дальше увеличу мощность, куплю инвертор (от $500) и создам полноценную систему электроснабжения".

ПРЕИМУЩЕСТВА

1. Не нужно сразу покупать батарею на 150 Вт. Наращивать мощность можно поэтапно. У Биленко сейчас 3 пластины: 10, 20 и 40 Вт с общим рабочим током 4 А.

2. Солнечные батареи дешевеют:2010 г. — $3,9 за 1 Вт;2011 г. — $2,8;2012 г. — $1,75 за 1 Вт.

3. При обрыве линий электропередач с помощью инвертора можно подать напряжение для газового котла.

НЕДОСТАТКИ

1. В пасмурные дни энергии вырабатывается меньше. К примеру, Александр для освещения кухни в такие дни дополнительно установил две газоразрядные энергосберегающие лампы по 15 Вт.

2. При нынешних ценах у солнечных батарей очень большой срок окупаемости.

ВЫБОР ДЕТАЛЕЙ

Допустим, система будет освещать помещение кухни 10 ч в сутки. В это время будут работать:2 мсветодиодной ленты по 5 Вт: 2 х 5 Вт = 10 Вт, которые в сутки потребят: 10 Вт х 10 ч =100 Вт; 3 светодиодные лампочки по 3 Вт: 3 х 3 Вт = 9 Вт, которые в сутки потребят: 9 Вт х 10 ч = 90 Вт. Общая мощность потребления в сутки: 100 Вт + 90 Вт = 190 Вт.

ПАНЕЛИ. Считаем мощность поля солнечных панелей летом (в июне): 190/5х1,4=53,2 Вт, зимой (в декабре): 190/1,8х1,4= 147,7 Вт. Здесь 5 — коэффициент солнечной инсоляции в Днепропетровской обл. для июня, 1,8 — для декабря, 1,4 — коэффициент, учитывающий нагрев панелей и КПД зарядного устройства и аккумулятора.

КОНТРОЛЕР. Солнечная панель мощностью 150 Вт при идеальных условиях выдает рабочий ток 8,58 ампера. Соответственно, нам подходит контролер заряда для оптимизации работы аккумулятора с рабочим током 10 ампер.

АККУМУЛЯТОР. За период работы система потребит в сутки 190 Вт или 190 Вт/12 В = 15,8 А*час. По условиям эксплуатации, свинцово-кислотную батарею нельзя разряжать больше чем на 50%. Считаем емкость аккумуляторной батареи: 15,8 х 2=31,6 А*час. Александр взял аккумулятор от машины емкостью 50 А*час, чтобы не покупать новый.

СРОК ОКУПАЕМОСТИ

По подсчетам Александра, за год его солнечные батареи для дома могут выработать до 90 кВт. При этом мощность будет зависеть от расположения батарей относительно солнца. Сейчас у Александра стоят батареи мощностью 70 Вт, поэтому стоимость установки составляет 1135 грн (мощность в 1 Вт обходится примерно в 14,35 грн; умножаем: 70 х 14,35 = 1005 грн). "Рассчитывая окупаемость, я учитывал, что в Украине тарифы для населения на электроэнергию зависят от объемов ее потребления в месяц, — объясняет Александр. — Но имейте в виду, что тарифы на электроэнергию постоянно растут, поэтому срок окупаемости уменьшается".

Тарифы:

1. До 150 кВт в мес. — 28,02 коп. за 1 кВт. 90 кВт х 0,2802 грн = 25,2 грн в год.
Срок окупаемости: 1005 / 25,2 = 40 лет.

2. 150—800 кВт в мес. — 36,48 коп. за 1 кВт. 90 кВт х 0,3648 грн = 32,82 грн в год.
Срок окупаемости: 1005 / 32,82 = 30 лет.

3. Свыше 800 кВт в мес. — 95,76 коп. за 1 кВт. 90 кВт х 0,9576 грн = 86,2 грн в год.
Срок окупаемости: 1005 / 86,2 = 11 лет.