Что лучше ветрогенератор или солнечные батареи? Ветрогенераторы и солнечные батареи Окупаемость ветряка и солнечной батареи

Сейчас на дворе весна, середина марта, первое солнышко за долгую зиму ярко светит и греет помогая таять снегу. Настроение на подъёме благо зима уже позади и я в ожидании тепла и новых дел. И уже четвёртая весна как я живу на даче, и единственный источник электроэнергии у меня это своя электростанция. Она так и осталась небольшой, и с последнего отчёта и описания ветро-солнечной электростанции прошёл уже почти год. Пока я не хочу координатно что-то менять так-как надеюсь что дострою дом когда нибудь и сделаю всё по новому, а сейчас всё так сказать было сделано временно и пока работает постоянно.

Из нового в системе добавились три автомобильных аккумулятора, которые я решил поставить на улице так-как они не герметичные. Поставил "временно" в неработающем старом холодильнике, и так они жили там всю зиму, и так там и останутся. Зимой иногда, когда солнца не-было неделями подзаряжал их от бензогенератора автомобильным зарядным устройством. Ниже на фото эти три АКБ по 90Ач, кстати в этом году ёмкость АКБ общая у меня набралась уже приличная и не-было необходимости разряжать АКБ более 50%, по-этому эту зиму АКБ пережили без заметных потерь емкости. Кстати от этих АКБ я ещё варил - занимался сваркой рамы для нового ветрогенератора и другие мелочи. Подробнее смотрите статьи в разделе. Теоретическая ёмкость аккумуляторов если считать по написанной на АКБ сейчас составляет 400Ач.

Провода от АКБ 4кв. они не толстые так-как мощности у меня совсем небольшие, максимум потребление составляет 4-5А*ч, это при том что в домике ещё два АКБ по 65Ач. И иногда потребление бывает до 20А. Так-же и ток зарядки в основном около 10А.

>

Далее фото так сказать моего электрощита, это простой мебельный ящик, в котором я разместил два AGM аккумулятора по 65Ач, а на дверце с внутренней стороны размещены все соединения электропроводки. Снаружи на дверце расположены все нужные приборы (контроллеры, выключатели, розетки 220v, автоматы защиты от КЗ).

>

Контроллер для солнечных батарей Solar30 MPPT, хороший контроллер за свои деньги, работает уже три года безотказно, и я всё-таки считаю что MPPT в нём есть. Я даже сравнивал показания по входу на контроллер и выходу на АКБ, подключал ваттметр и по входу напряжение выше на 2-3 вольта и ниже ток, а на выходе напряжение ниже и ток больше. Ну и две мои солнечные панели по 100ватт с паспортным током на нагрузку 5,7А выдают вдвоём до 14А, а если панели холодные и на ярком солнце выглянувшем из-за тучи то ток до 17А бывает.

>

Этой зимой приобрёл контроллер для ветрогенераторов (справа на дверце небольшая темная коробочка), это обычный и почти самый дешёвый контроллер купленный на алиэкспресс. Он конечно для одного ветряка рассчитан, но у маня два ветряка и я поставил на них отдельные трёх-фазные диодные мосты, и уже постоянное напряжение плюс и минус подал на вход контроллера. Сам контроллер включает торможение при 15.0 вольт, а отпускает ветряки при 13.5 вольт.

>

Так-же имеется и инвертор 12/220 вольт, он закреплен снизу моего "электрощита" . Инвертор я немного усовершенствовал если можно так сказать, я снял верхнюю крышку и установил более тихий вентилятор охлаждения так-как штатный вентилятор довольно сильно шумел. Инвертором пользуюсь не постоянно, только когда нужно накачать воду насосом или включить например паяльник. Всё что работает постоянно я перевёл на 12 вольт.

Из потребителей у меня если вкратце то телевизор 12v 15 дюймов, светодиодное освещение 12v, интернет (вай-фай роутер, 3джи модем) и четыре планшета с телефонами - всё это питается от автомобильных зарядок 12/5v. Всё это хозяйство работает постоянно, но потребляет совсем немного так-как свет слабый экономичный, телевизор тоже. По потреблению примерно 0.3-0.5кВт*ч в сутки не более. Есть еще электроинструмент, насос на воду, паяльник и другие мелочи, но они работают по надобности и не часто.

На улице у меня установлена вышка, на которой стоят две солнечные панели и два ветрогенератора.

>

С вышки в домик идут несколько проводов, от втряков по два провода в три жилы, от первого 3*4кв, от второго 3*2,5кв. От солнечных батарей идут два провода по 10кв. Так-же ещё есть антенный провод, и провод от микрофона анемометра.

>

>

>

Вот пока в общем система такая. Мощность источников энергии получается такая: Две солнечные панели по 100 ватт, два ветрогенератора по 150 ватт, это в сумме грубо говоря 500 ватт. Ёмкость аккумуляторов 400Ач. Энергопотребление от элекктостанции 300-500 ватт в сутки. С весны по осень энергии хватает с запасом и перебоев никаких нет даже без ветрогенераторов, которые на лето я снимаю и убираю до осени. А вот с конца ноября и до марта с солнцем совсем плохо и спасают ветрогенераторы, но и то не всегда так-как и ветер тоже не постоянный. По-этому зимой иногда приходится под-заряжать АКБ от бензо-генератора.

В будущем я конечно планирую увеличение мощности, но это после того как дострою дом и перейду туда жить. А пока система работает, ничего не требует и энергии хватает вполне. В новом доме мощность только одного освещения увеличится в 4-5 раз, добавятся новые потребители, это ещё один телевизор, плюс небольшой холодильник, и всякой мелочи добавится. По-этому хочу добавить к имеющимся двум солнечным панелям ещё четыре таких-же и получится 600 ватт номинальных. А так-же вместо двух маленьких ветряков хочу сделать один ветряк, более тихоходный ориентированный на слабый ветер мощностью до 500-700 ватт.

Так-же хочу нарастить ёмкость АКБ до 1000Ач и всего этого будет вполне достаточно для круглогодичного обеспечения энергией моего небольшого дома и нашей семьи. Мы живём не богато и сознательно отказались от стиральной машины (руками стираем), от холодильника (зимой бесплатный, а летом свежее из магазина). Электрочайников и микроволновок тоже нет, готовим еду на дровяной печи, зимой дома, а летом на летней печке на улице.

>

Опыт изготовления ветряка и солнечных батарей

>

Небольшой ветрогенератор на 300 Ватт

>

Свая энергия от ветра и солнца

>

Небольшая ветро-солнечная электростанция

>

Малая солнечная электростанция в Клинском районе Московской области

>

Опыт Дмитрия и краткий обзор его сайта

>

Электростанция для своего дома обеспечивает 300кВт в месяц

>

Электростанция от ветра и солнца

>

Своя солнечная электростанция

>

Ветрогенератор 300ватт для минимальных потребностей

>

Ветрогенератор для своего дома 3кВт

>

Солнечная электростанция на даче 800 Ватт, полная автономная система

>

Солнечная панель 80ватт на даче

Вопрос читателя:

Готовлюсь построить загородный дом в местности, где нет общей электрической сети, поэтому хочу установить систему альтернативной энергии, но не знаю, какую выбрать. Имеются возможности использовать различные возобновляемые ресурсы, но никак не могу принять решение, как расставить приоритеты. Вот некоторые факты оценки, которые я собрал:

• 3,3 солнечных часов (среднесуточные за год) при минимальном затенении на моем участке.
• 3,5-4 м/с средняя скорость ветра на высоте 30 м башни, 10 м над верхушкой самого высокого дерева.
• Поток воды с перепадом высоты от 9 м до 120 м, около 0,15 м³/мин доступны круглый год, с возможностью расположения генератора в 220 м от дома.

Говорят, ГЭС является "лучшим" выбором, поскольку требует постоянный сильный ветер, а солнечные батареи дороже, но более надежные и, вероятно, оправданы в долгосрочной перспективе. Возможно, мне потребуется несколько источников.

Расход электроэнергии у меня довольно экономный. На данный момент я расходую около 8 кВтч в день в моей городской квартире. Я также планирую покупать энергосберегающую технику, поэтому ожидаю, что расход в моем загородном доме не будет сильно превышать городской расход. Что необходимо предусмотреть при выборе альтернативной системы, чтобы избежать дорогостоящих ошибок?

Приятно иметь дело с таким четко сформулированным вопросом. Наиболее важным параметром является выработка требуемой энергии (8 кВтч/сутки), хотя также важно учесть потери. Энергия теряется в проводах, аккумуляторе, инверторе, перепадах нагрузки и т.д., поэтому нужно рассчитывать, в среднем, на 12 кВтч/сутки.

Гидрогенератор , вероятно, является самым дешевым источником энергии. Кроме того, ГЭС также работает ночью и в зимний период, что позволит сэкономить на использовании дорогостоящих аккумуляторов. Вы можете оценить доступную мощность ГЭС (ватт) путем умножения разницы высоты потока и деления на 10. В вашем случае, хорошо скомпонованная система может дать 120 Вт. За 24 часа получится: 120 × 24 ÷ 1000 = 2,88 кВтч/сутки. Дополнительные затраты на трубы и провода будут небольшими по сравнению с преимуществами. Если вы установите гибридную солнечно-гидро-электростанцию, дополнительные кВт в дождливую погоду будут особенно приятны, когда производительность солнечных батарей уменьшается.

Хотя трубы 3 дюймового диаметра будут хорошо работать с объемом 0,15 м³/мин, 4 дюймовый трубопровод позволит сократить потери трубы с 12% до 3%, а также увеличит возможный объем до 0,3 м³/мин или больше, если таковой имеется.

Удаленность 220 метров – это довольно длинный кабель передачи, поэтому следует также учитывать потери из-за сопротивления. Рассмотрите возможность использования генератора более высокого напряжения, соединенного через контроллер слежения за точной максимальной мощностью (MPPT), чтобы предотвратить перегрузки. MPPT автоматически управляет системой при изменениях в потоке, избегая необходимости ручной настройки при изменяющихся условиях.

Солнечная электроэнергия является следующим вариантом. Хорошая новость – это то, что цены на солнечные батареи падают. Фотоэлектрическая система будет дополнять гидросистему, так как она работает лучше в сухую, солнечную погоду, но ее производительность может разочаровать зимой. Предположительно, вы можете получить около 70% требуемой энергии. Например, при 3,3 солнечных часах 3 кВт батарея производит около 7 кВтч/сутки. Опять же, MPPT может помочь улучшить эту картину.

Энергия ветра , возможно, была бы интересна, но в данном случае не самая рациональная. Установка 30 метровой башни стоит не дешево, а энергии, произведенной при скорости 3,5-4 м/с, будет не много. Ветер является неустойчивым источником энергии, требуя дорогостоящие аккумуляторы и резервный генератор . С точки зрения усилий и затрат, ветер является более дорогим и сложным выбором для вашей местности.

Для более точной оценки сравните технические характеристики производителей альтернативных систем. Но учтите, что они, как правило, предоставляют оптимистичные данные. Обратите внимание, что получите в два раза больше энергии при средней скорости ветра 5 м/с по сравнению с 3,5-4 м/с. Вы можете определить среднесуточную выработку кВтч путем деления годового объема производства на 365. Тем не менее, не забывайте, в течение многих дней вообще не будет вырабатывать практически ничего.

Независимо от того, какой источник вы выберете, вам понадобится эффективный аккумулятор резервного копирования. Постарайтесь свести к минимуму его использование. Хотя, он может понадобиться, чтобы спасти вашу систему, когда природные условия будут против вас. Если ваш гидроисточник действительно течет круглый год, и вы готовы к резким сокращениям использования энергии время от времени, можете избежать использования больших аккумуляторов.

В любом случае, прежде чем принять окончательное решение, куда вложить свои инвестиции, убедитесь, что знаете, чего ожидать, прежде чем сделать решающий шаг.

Становится всё более популярным, а среди методов получения нетрадиционной энергетики выходят на новый уровень ветровые и солнечные электростанции.

Ещё в прошлом веке технологии получения электричества из возобновляемых ресурсов были весьма сомнительными и малоэффективными, а ветряки ещё и издавали много шума, то сейчас инновационные технологии позволяют полностью перейти на сторону экологичной энергетики без всяких неудобств.

Современные установки отвечают требованиям в вопросах габаритов, мощности и дизайна, делая нетрадиционные источники по-настоящему прогрессивным выбором. Что же лучше ветрогенератор или солнечные батареи для дома?

Сравнительная характеристика ветровых и солнечных электростанций

1. Рациональность покупки.

Ветрогенератор для дома - отличная идея, но только в случае, когда в вашем регионе имеются сильные ветра. Предпочтительно устанавливать ветряки в частных домах, фермах в степовой или приморской зоне, где скорость ветра обеспечивает эффективность установки. При этом, маленький ветряк может вполне обеспечить работу небольших электроприборов, а турбина способна генерировать столько электричества, что хватит для удовлетворения потребностей нескольких домов.

Солнечные батареи для дома - непривередливые конструкции, которые можно устанавливать при любом климате, хотя чем жарче, тем эффективнее будут работать панели. В отличии от ветряка , который работает только в момент наличия ветра, солнечные модули способны собирать энергию даже при пасмурной погоде.

Небольшие, портативные солнечные батареи весьма удобны для обеспечения работы небольшой техники, а вот система из нескольких модулей способна дать энергетическую независимость для частного дома или квартиры.

2. Стоимость конструкции.

Раньше ветровые электростанции стоили на порядок дешевле солнечных батарей, но теперь всё кардинально переменилось. Мощная установка солнечных модулей имеет тенденцию к спаду цен и при этом её намного проще монтировать и эксплуатировать, к тому же срок работы намного выше, чем у ветряков.

Таким образом, солнечная энергия выгоднее ветровой, но это не касается случая, когда турбины устанавливаются в местах с сильными ветрами - такие конструкции очень мощные и быстро окупают себя.

3. Окупаемость.

Ветровые электростанции - довольно дорогое удовольствие, так как помимо основных элементов зачастую приходится дополнительно тратить деньги для строительства башен для турбин и другие причины.

Если регион не подразумевает сильных и частых ветров, то может случиться и так, что мощная конструкция изживёт своё за 20 лет, так и не окупив тех средств, что были на неё затрачено.

Солнечные электростанции изначально стоят намного меньше, но и эффективность их работы слегка проигрывает. Несмотря на это, солнечные модули могут работать даже ночью или в пасмурную погоду, что позволяет вырабатывать больше электроэнергии. Учитывая долгий срок эксплуатации и возможность воспользоваться таким проектом, как зелёный тариф для солнечных батарей , модули окупаются в среднем за 10 лет.

Сравнивая ветряки и солнечные модули , можно прийти к выводу, что для частных домов и квартир энергия солнца будет более уместна, а владельцы ферм, плантаций и других значительных площадей могут комбинировать эти источники энергии и получать двойную выгоду.

Ни один ветряк не будет вырабатывать электроэнергию при скорости ветра меньше 3 м/с, а эффективной его работа становится при скорости ветра не ниже 4-5 м/с. В средней полосе России преимуществом обладают ветрогенераторы, рассчитанные на работу при слабом ветре.

Ветрогенератор лучше устанавливать на открытой местности, желательно на возвышенности, и чем выше мачта, тем лучше. Длина лопастей тоже имеет значение, особенно при слабом ветре. Лопасти с самолетным профилем намного (в 2-4 раза) эффективнее плоских.

Существуют ветрогенераторы с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения примерно вдвое дороже, но и ресурс у них почти в два раза выше - 20-25 лет против 10-15.

Существует два типа мачт для ветряков: 1) мачты с поддержкой тросами могут быть легко подняты, но тросовые растяжки занимают большую площадь; 2) независимые мачты-башни, у которых нет тросов, тяжелые и дорогие, их установка сложна, но они не занимают много места. Для использования на даче или в загородном коттедже лучше всего подходят ветрогенераторы мощностью 2-5 кВт.

В районах со слабыми ветрами, а к таковым относится Подмосковье, чтобы получить хоть какую-то энергию, следует выбирать ветряк с лучшей отдачей при малом ветре, имеющий притом большую мощность.

Солнечные батареи напрямую преобразуют энергию солнечного излучения в электричество, которое может поступать непосредственно в сеть или накапливаться в аккумуляторах. Лучше всего работают солнечные панели из монокристаллического кремния. Их срок службы составляет примерно 50 лет, а КПД достигает 18%.

Несколько уступают по этим показателям солнечные батареи из мультикристаллического кремния. Изредка можно встретить вовсе отсталые панели из аморфного кремния - самые дешевые, разумеется. Для того чтобы добывать солнечную энергию летом, желательно установить солнечные панели по всему южному скату крыши под углом примерно 45° к горизонту. Зимой же все иначе: солнечные панели должны располагаться почти вертикально, под углом 70-80° к горизонту, из-за снега и низкого положения Солнца.

Чтобы обеспечить автономную работу нескольких люминесцентных или светодиодных энергосберегающих ламп, холодильника и телевизора на даче, можно установить несколько солнечных батарей суммарной мощностью 500-600, а лучше 1000 Вт. Такой комплект солнечных батарей дополняется блоком аккумуляторов общей емкостью 200-400 ампер - час и инвертором от 2 до 6 кВт с солнечным контроллером. Столь большая мощность инвертора нужна для того, чтобы обеспечивать пиковые нагрузки и пусковые токи. От комплекта солнечных панелей мощностью 2-4 кВт можно запитать небольшой коттедж, обеспечив комфортное проживание.