같은 극에 풍력 발전기와 태양 전지 패널. 풍차 및 태양 전지판에 대해

한 여름을 한 쌍의 태양 전지판으로 살았고 전력망 연결을 기다리지 않았기 때문에 전력 공급 문제를 해결할 필요가 있었습니다. 내년. 겨울이 다가오고 자율 전원 공급 방법을 연구하고 태양광 발전소, 풍력 발전기 또는 소형 수력 발전소 중에서 더 나은 것을 선택해야 할 때였습니다.

첫 번째 옵션은 자체 수력 발전소를 구입하는 것이었습니다. 조용한 작업, 자체 연못 및 낚시 - 이론에 뛰어들 때까지이 모든 것이 멋지게 보입니다. 에너지를 추출하려면 적절한 고도 차이 또는 높은 유량이 있어야 합니다. 우리 위도에는 첫 번째도 두 번째도 없기 때문에 이 옵션은 즉시 삭제되었습니다. 기성품의 미니 수력 발전소 세트가 러시아에서 생산된다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

두 번째이자 가장 매력적인 옵션은 풍차였습니다. "어떻게?" 나는 생각했다. “바람은 항상 그곳에 있기 때문입니다. 그러면 아름다운 칼날이 천천히 그리고 낭만적으로 회전할 것입니다.” 풍력 이론에 대해 깊이 파고들고 사용자 리뷰를 읽을수록 머리카락이 더 많이 움직였습니다. 시간이 지나면서 바람이 끊임없이 불어오는 바다나 바다가 아닌 초원의 가장자리에 살지 않기 때문에 풍력 발전기 하나로는 살 수 없다는 것을 깨달았습니다. 또한 주변에 숲이 있거나 최소한 삼림 벨트가 있는 경우 바람의 속도와 강도, 따라서 에너지 생산에 상당한 영향을 미칩니다. 풍력 발전소 시장도 조사하다 러시아에도 자체 풍차 제조사가 있다는 사실을 알게 되었는데, 보증에 문제가 있어서 그런 기기의 양산이 시작된 중국으로 시선을 돌렸습니다. 에너지 소비에 대한 요구 사항에 따라 피크에서 최대 2킬로와트의 전력을 보유하고 싶습니다. 알고보니 그런 풍차는 더 많이 생산할 수 있었는데 그래프를 보니.

9m/s의 풍속으로 2kW의 에너지를 얻을 수 있음이 밝혀졌습니다. 질문이 생겼습니다. 우리 지역에는 어떤 종류의 바람이 분다? 나는 파기 시작했고 NASA에 더 많은 데이터가 있고 더 쉽게 얻을 수 있다는 것을 알았습니다. 일반적으로 러시아 연방의 바람 지도는 다음과 같습니다.

즉, 10미터 높이의 돛대에 풍차를 올려놓으면 연간 평균 풍속이 초당 4미터라고 할 수 있습니다. 그리고 이것은 블레이드가 때때로 최대 5m / s의 돌풍으로 만 움직이고 더 작은 바람으로도 블레이드가 회전한다는 사실에도 불구하고. 그러나 생산은 2.5-3m/s에서 시작되며 이러한 바람으로 유입되는 에너지는 200-300W/h에 불과합니다.
경험 많은 사람들을 몇 명 더 읽은 후, 더 많은 바람을 얻으려면 언덕에 살거나 풍력 발전기로 돛대를 15미터 높여야 한다는 것을 깨달았습니다. 풍차는 정기적인 유지 관리(최소 2년에 한 번)가 필요하며 수리할 경우 어떻게든 낮추어야 한다는 점을 기억해야 합니다.
이제 그러한 풍차의 회계를 추정해 봅시다. 우리는 풍력 터빈 자체의 비용, 풍력 터빈의 특수 컨트롤러 및 마스트만을 고려할 것입니다. 배터리는 에너지원에 관계없이 독립 실행형으로 필요하므로 고려하지 않습니다. 나는 러시아에서 완성 된 장치의 가격을 인용 할 것입니다. 파이프를 사거나 용접하고 돛대를 직접 만들거나 중국에서 풍차를 주문할 수 있는 것과 같은 방식으로 나에게 반대할 수도 있습니다. 제 실습이 태양광 패널을 만드는 단계에서 보여주듯이 이러한 조치의 경제적 타당성은 광범위한 경험이 있어야만 가능합니다. 자가 조립.

풍력 발전 세트(2015년 3월 초 가격):
1. 풍차 LOW WIND 48 2.5, 2.5kW 48V(컨트롤러 포함) - 131880 r
2. 풍력 터빈 SWG-E용 마스트 15m - 32500r
세트 총계 : 164,380 루블.
그다지 예산 친화적이지 않습니다. 이 돈으로 리터당 32루블의 가격으로 약 6kW의 발전기와 7300리터의 AI-92 가솔린을 구입할 수 있습니다. 시간당 2.3리터의 유량에서 발전기는 3175시간 또는 132일 동안 멈추지 않고 작동합니다. 발전기에 대한 유지 보수를 수행해야하며 24 시간 내내 작동하지 않는 것이 분명하지만 부하가 높을 때나 배터리를 충전해야 할 때만 작동하지만 풍력 발전기는 나에게 비싸다고 생각했습니다.

풍력 에너지의 장점: 시원하고 독특하며 주의를 끕니다. 날씨가 나빠질수록 바람이 강해집니다. 더 많은 에너지. 예외가 있습니다. 허리케인 바람으로 실패를 방지하기 위해 차단됩니다.
단점: 높은 초기 투자 비용, 넓은 공간마스트의 스트레치 마크 아래(스트레치 마크 없이 마스트를 설치할 수 있지만 더 나은 기초디자인은 다소 비쌉니다), 바람 의존성, 소음

태양 에너지로 전환합시다. 장점은 즉시 눈에.니다. 소리 진동이없고 모듈을 점진적으로 구매할 가능성이 있으며 전력이 단계별로 증가합니다.
단점은 조금 덜 명확합니다. 그림자 없이 일정한 조명으로 충분한 영역이 필요합니다. 날씨 의존성. 계절성, 겨울 기간생산량은 여름에 비해 여러 배로 떨어집니다.

나는 태양의 측면으로 전환하고 모듈을 구입하기 시작했습니다. 둘 이상의 포럼을 연구하고 러시아 온라인 상점의 가격을 연구한 결과, 나는 돈을 절약하고 외국 판매자에게 눈을 돌리기로 결정했습니다. 보증과 신뢰성에 대한 문제가 제기되어 중국 패널의 유럽 공급 업체를 선택했습니다. 당시 100W 배터리 2개를 한 번에 2개 구매한다는 다소 흥미로운 제안이 있었습니다. 배달을해도 비용은 약 7 천 루블이었습니다. 그래서 4개의 배터리를 가지고 컨트롤러를 찾기 시작했습니다. MPPT 컨트롤러를 통해서만 발전 효율을 높일 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 시장을 조사한 후 Ebay를 통해 EPSolar Tracer 3215RN 컨트롤러를 주문했습니다. 그것은 다음을 가리킨다 예산 모델, 그러나 최대 150V를 입력에 연결하고 최대 30A의 전류를 견딜 수 있습니다. 12V 배터리를 사용하면 최대 390W의 전력을 소화할 수 있습니다. 즉, 내 배터리가 딱 맞았습니다. 그리고 전압을 24V로 올리면 소화 가능한 전력이 두 배가됩니다. 즉, 컨트롤러는 "성장을 위해"라고 말합니다. 배터리 외에도 190Ah를 추가했습니다.
받은 에너지를 소비해야한다는 것이 분명해졌으며 중국 인버터는 이것에 전혀 적합하지 않았습니다. 순수한 사인파가 있는 인버터를 얻으려는 아이디어가 떠올랐습니다. 이 즐거움은 비싸지 만 러시아 옵션을 포함하여 여러 옵션을 연구한 후 유럽 이름으로 중국 장치를 사용하기로 결정했습니다. 이 인버터는 최대 3000W의 피크에서 장기간 1500W를 소비자에게 전달할 수 있습니다. 즉, 이러한 인버터는 전동 공구뿐만 아니라 모터가 있는 모든 가전 제품을 쉽게 시동할 수 있습니다. 자율성에서는 유휴 전류와 같은 매개 변수가 매우 중요합니다. 이 장치에서 이 매개변수는 600~1000mA로 그다지 좋지는 않지만 일반적으로 작업이 부하 상태에서 수행되고 일광 시간 동안 변환 손실이 보상 이상이었으므로 견딜 수 있었습니다.
구매하기 전에 중국에서 이러한 인버터의 OEM 제조업체를 찾아 직접 구매하기 위해 연락한 적도 있습니다. 당시 혜택(달러 환율은 30~32루블)은 30~40달러 정도였는데, 보증서가 있으면 중국인들에게는 더 어렵기 때문에 독일인들이 보증 의무를 어떻게 대하는지 알고 독일에서 사는 것을 선호했다. . 그리고 인버터 보증이 24개월이고 수리를 위해 두 번 보내야 했기 때문에 내가 옳은 일을 했다는 것을 이해합니다. 저는 편도 배송료만 냈는데 그만한 가치가 있다고 생각합니다.
여름이 가까워지면서 나는 태양 전지판을 구입하기로 결정했고 유럽인들이 비용을 인상하고 우리 나라에서 태양 에너지의 인기가 높아 졌기 때문에 러시아에서 배터리를 구입하는 것이 더 수익성이 높은 것으로 나타났습니다. 가장 높은 가격 계층에서 배터리를 가져 가라. 따라서 제 태양광 발전소는 800와트의 에너지를 생성할 수 있었습니다. 24V의 주 전압으로 전환하고 싶지 않았기 때문에 새 컨트롤러를 구입해야 했습니다. 새 컨트롤러는 두 배 더 강력했고 최대 60A의 전류를 처리할 수 있었습니다. 내 주요 소비자는 가전 제품, 전동 공구 (인버터는 이미 12V) 및 조명과 동일하게 유지되었습니다. 2차 인버터도 이베이를 통해 주문해서 다양한 판매자들과 오랫동안 흥정을 하고 내 가격을 제시하고(이런 유행이 있다) 30달러 정도 흥정까지 했다. 내가 그렇게 비싼 구매를 할 때 판매자는 일반적으로 소포의 여정을 추적하기 위해 추적 코드를 직접 보냈지 만 즉시 직접 보내지 않았는지 스스로에게 묻는 것은 부끄러운 일이 아닙니다. 나는 모든 소포를 받았고 모든 것이 성공적으로 작동했습니다.
자율 시스템에서 중요한 노드를 복제하는 것이 더 낫다는 점을 염두에 두고 수정된 사인이 있는 12V 및 2000W 인버터를 얻었습니다. 그는 메인 인버터가 수리를 위해 떠날 때 나를 도왔기 때문에 이 접근 방식이 정당화되었습니다. 전기 용접과 같은 가장 크고 복잡한 부하의 경우 발전기를 시작했습니다. 그리고 여기서 발전기가 유휴 상태일 때 유용할 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 나는 보기 시작했다 충전기그런 배터리 팩을 충전할 수 있습니다.
약간의 이론. 납산 배터리는 일반적으로 용량의 1/10 전류로 충전됩니다. 2개의 190Ah 배터리를 병렬로 연결했기 때문에 예상 총 용량은 380Ah이고 충전 전류는 약 38A여야 합니다. 그러한 장치는 매우 고가이거나 스타터 키트자동차 엔진을 시작합니다. 오랫동안 우리와 외국 제조업체 중에서 선택하면서 한 사용자의 리뷰를보고 더 파고 들기 시작했습니다. 흥미롭게도 Orion Vympel-50 충전기는 상트페테르부르크에 본사를 둔 러시아 회사에서 제조합니다. 리뷰로 판단하면 회사는 사용자의 요구에 귀를 기울이고 상당히 안정적이고 저렴한 충전기를 생산합니다. 선택한 모델을 사용하면 최대 15A의 충전 전류를 생성할 수 있으며 하한 및 상한 전압 제한에 대한 3가지 수동 설정이 있는 5가지 충전 프로필이 있습니다. 간단히 말해서, 거의 모든 유형의 배터리를 충전하도록 설정할 수 있습니다. 이것이 제가 필요했던 것입니다. 배터리 용량의 10%를 얻으려면 한 쌍의 충전기를 가져와 병렬로 연결해야 했습니다. 그건 그렇고, 태양은 충전이 필요 없을 정도로 충분했고, 지금 이 충전기는 배터리의 충전을 지속적으로 유지하기 위해 노력하고 있습니다.

다이어그램은 인버터와 발전기의 전력선이 수렴하는 스위치를 보여줍니다. 이것은 수동 위상 스위치입니다. 위상과 영은 두 개의 전원에서 공급되고 출력은 부하에 공급됩니다. 수동으로 열림 위치를 통해 하나의 전원 공급 장치만 선택할 수 있으므로 두 개의 전원 공급 장치가 단락될 가능성을 방지했습니다. 이 옵션은 매우 간단하지만 효과적입니다.

결과는 다음을 포함하는 시스템입니다(2014년 가격).
1. 8x100W 태양광 패널(~6500r/pc)
2. 충전 컨트롤러 EPSolar Tracer 3215RN(~13000r)
3. 충전 컨트롤러 mpsolar pcm60x(~16500r)
4. 인버터 Solartronics 1500W(~ 16000r)
5. 인버터 미스터리 MAC-2000 (bu for 1000r)
6. 2x 배터리 190Ah(~8500r/pc)
7. ZU 오리온 Vympel-50 (~ 3000r)
총계: 118500r

그러한 시스템은 무엇을 할 수 있습니까? 여름 내내 나는 맑지 않은 날씨에도 발전기 없이 관리했습니다. 흐린 날에는 단순히 소비가 줄어들었고 맑은 날에는 강력한 전동 공구를 성공적으로 사용할 수있었습니다. 발전기는 전기 용접의 사용을 위해서만 시작되었습니다. 받은 에너지를 더 효율적으로 사용하기 위해 몇 가지 트릭을 사용했습니다. 냉장고의 온도 조절기는 전원을 켜도 멈추지 않고 작동하도록 최대 나사를 풀었습니다. 염분이 많이 든 병을 냉동실에 넣었는데, 이 냉동실은 축열기 역할을 하고 하루 종일 얼고 밤에는 메인 챔버에 냉기를 제공했습니다. 냉장고 자체는 밤에 꺼졌습니다. 전기 제빵기가 전기 제품에 추가되었는데, 이 전기 제품은 사이클당 650Wh를 소비하고 최대 소비량은 600W입니다. 빵은 거의 매일 구워졌다. 따라서 에너지 생산이 소비를 초과했지만 용접기나 인두와 같은 강력한 작업을 위해서는 발전기를 켜야 했습니다.

두 번째 버전의 자율성을 생성한 결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.
) eBay에서 정교한 전자 제품 구입 ~ 할 수있다
b) Ebay에서 구매하기 전에 흥정 가능하고 필요한
c) 상관관계가 있어야 한다 보증 의무그리고 중국에서 구입한 기기와 중국에서 구입한 기기와 유럽에서 구입한 기기 간의 가격 차이
d) 태양 전지 패널의 비용은 불가피하게 감소하고 있으며 현재 러시아에서 구매하는 것이 더 유리합니다(러시아인과 관련하여)
e) 고장이 발생한 경우 수리하는 동안 에너지가 부족하지 않도록 주요 장치를 복제해야 합니다.
e) 전원 회로를 다음에서 분리하십시오. 다른 소스단락을 방지하기 위한 에너지
g) 이러한 모든 장치의 러시아어 유사체가 있으며 종종 특성면에서 서양 또는 중국 유사체를 능가합니다.
h) 당사 매장에서 구매할 때 고장이 발생한 경우 수리 기간 동안 주요 장치의 보증 교체에 동의할 수 있습니다.

기사의 끝에서 나는 몇 가지 결론을 내리고 싶습니다. 건설된 태양광 발전소는 풍력 터빈의 절반 비용이지만 3월부터 10월까지 유효합니다. 겨울에는 그 생산이 집에 조명을 제공하기에 충분하기 때문에 자율 에너지에서 다소 인기 있는 질문인 "태양 전지판으로 집을 난방할 수 있습니까?"라는 질문에 부정적인 대답을 할 수 있습니다. 완전한 자율성이 필요한 경우 일년 내내, 두 가지 에너지 원의 조합 만 밝은 집에서 살 수 있습니다. 소스 중 하나는 태양 전지판이고 두 번째는 발전기 또는 풍차입니다. 근처에 수력 발전소가 있는 경우 몇 가지 예외를 제외하고는 에너지 출력이 일정합니다.

Khabrovites님, 많은 분들이 에너지와 열의 자율적 공급에 관심을 갖고 계시다는 것을 알게 되어서 다음 자료를 최대한 유용하게 활용하고자 합니다. 의견에 질문 외에 무엇이 더 흥미로울지 알려주십시오.

1. 주 전력에 대한 전력 엔지니어와의 싸움 및 태양열 자치 설계의 일반적인 실수
2. 태양광 패널로 에너지 비용 절감
3. 우리는 전기뿐만 아니라 열도 태양으로부터받습니다.
4. 풍차와 함께 인생이 있습니까?

풍속이 3m/s 미만이면 단일 풍차가 전기를 생산하지 않으며 풍속이 4-5m/s보다 낮지 않으면 작동이 유효합니다. 중부 러시아에서는 약한 바람에서 작동하도록 설계된 풍력 터빈이 이점이 있습니다.

열린 지역, 바람직하게는 언덕에 풍력 터빈을 설치하는 것이 좋으며 마스트가 높을수록 좋습니다. 블레이드의 길이도 중요합니다. 특히 약한 바람이 부는 경우에는 더욱 그렇습니다. 항공기 프로파일이 있는 블레이드는 평평한 블레이드보다 훨씬(2-4배) 효율적입니다.

수평 및 수직 회전축이 있는 풍력 터빈이 있습니다. 수직 회전축이 있는 풍력 터빈은 약 2배 비싸지만 자원은 10-15년 대 20-25년으로 거의 두 배입니다.

풍력 터빈 마스트에는 두 가지 유형이 있습니다. 1) 케이블 지지 마스트는 쉽게 올릴 수 있지만 가이 와이어는 넓은 면적을 차지합니다. 2) 케이블이 없는 독립 타워 마스트는 무겁고 고가이며 설치가 어렵지만 공간을 많이 차지하지 않는다. 국내에서 사용하거나 시골집 2-5kW의 전력을 가진 풍력 터빈이 가장 적합합니다.

바람이 약한 지역과 여기에는 모스크바 지역이 포함됩니다. 최소한의 에너지를 얻으려면 낮은 바람에서 더 나은 성능을 가진 풍차를 선택해야하며 더 나아가 더 많은 힘을 가집니다.

태양 전지판은 태양 복사 에너지를 전기로 직접 변환하여 그리드에 직접 공급하거나 배터리에 저장할 수 있습니다. 단결정 실리콘 태양 전지 패널이 가장 잘 작동합니다. 서비스 수명은 약 50년이고 효율성은 18%에 이릅니다.

다결정 실리콘으로 만든 태양 전지판은 이러한 지표에서 다소 열등합니다. 경우에 따라 비정질 실리콘으로 완전히 거꾸로 된 패널을 찾을 수 있습니다. 물론 가장 저렴합니다. 여름에 태양에너지를 추출하기 위해서는 지붕의 남쪽 경사면 전체를 따라 수평선과 약 45°의 각도로 태양광 패널을 설치하는 것이 바람직합니다. 겨울에는 모든 것이 다릅니다. 태양 전지판은 눈과 태양의 낮은 위치로 인해 수평선과 70-80 °의 각도로 거의 수직으로 위치해야 합니다.

국가의 여러 형광등 또는 LED 에너지 절약 램프, 냉장고 및 TV의 자율 작동을 보장하기 위해 총 전력 500-600, 바람직하게는 1000와트의 여러 태양 전지 패널을 설치할 수 있습니다. 이러한 태양 전지판 세트는 총 용량이 200-400A인 배터리 팩과 태양열 컨트롤러가 있는 2-6kW의 인버터로 보완됩니다. 피크 부하와 시동 전류를 제공하기 위해서는 이러한 큰 인버터 전력이 필요합니다. 2-4kW 용량의 태양 전지판 세트에서 작은 오두막에 전원을 공급하여 편안한 숙박을 제공할 수 있습니다.

소비의 생태. 농가: 에너지 흐름의 균형을 유지하기 위해 대체 소스종종 하나의 시스템에서 태양 전지판과 풍력 발전기를 결합하려는 욕구가 있습니다.

대체 소스로부터 에너지 공급의 균형을 맞추기 위해 종종 태양 전지판과 풍력 발전기를 하나의 시스템에 결합하려는 욕구가 있습니다.

어떤 경우에 이것을 할 가치가 있고 어떤 대체 에너지 원을 선택할 것인지 풍차와 태양 전지판의 장단점을 고려하여 이해할 수 있습니다.

태양 전지판의 장점:

• 신뢰할 수 있음 - 저명한 글로벌 제조업체의 고품질 패널은 구성에 움직이는 부품과 전자 장치가 없기 때문에 25년 이상 작동하며 강화 유리, 내구성 있는 알루미늄 프레임 및 요소의 안정적인 밀봉으로 문제가 발생합니다. - 어떤 온도의 어떤 기상 조건에서도 패널의 자유로운 작동.
• 쉬운 설치 - 표준 고정 키트를 사용하여 지붕이나 집 벽에 패널을 쉽게 고정할 수 있습니다.
• 필요성의 부재 유지 - 에너지 생산을 늘리기 위해 권장되는 유일한 방법은 1년에 한 번 태양광 패널 표면을 세척하는 것입니다. 세정제유리용이지만 이것은 필요하지 않습니다.

태양 전지판의 단점:

• 낮은 평균 일일 전력 생산 겨울 시간 - 여름에 비해 5~10배 감소 중간 차선러시아, 2-3 배 적음 - 남부 지역의 경우 북극권을 넘어 북부 지역의 겨울에는 세대가 완전히 없습니다. 부족한 전력을 보충하기 위해서는 디젤발전기, 가스발전기, 풍력발전기를 사용해야 한다.
• 날씨에 대한 전력 생산의 강한 의존. 흐린 날씨에는 구름이 없는 맑은 날씨에 비해 생산량이 5~20% 감소합니다. 그러나 자율 태양광 발전소에서는 5~7일 동안 전력을 공급하는 고용량 배터리를 사용하여 이러한 의존성을 없앨 수 있습니다.

풍력 발전기의 장점:

• 전력 생산은 시간과 계절에 의존하지 않습니다. 바람이 있다면.
• 바람이 자주 부는 지역(산, 대초원, 강과 바다 기슭)에서 풍차는 상당한 양의 전기를 생산할 수 있습니다. 그러나 사람들이 거주하는 그러한 장소의 총 면적은 러시아 연방전체 인구의 1% 미만을 차지합니다.

풍력 발전기의 단점:

• 러시아 연방 영토의 99 %에서 높이가 25 미터 이상인 돛대에 설치해야 할 필요성 , 주거용 건물과 숲은 지면에 가까운 풍속을 크게 감소시키기 때문에 풍력 발전기 설치 비용은 풍력 발전기 자체 비용을 몇 배나 초과합니다.
• 러시아의 평균 풍속은 초당 3-4미터이며 풍력 터빈은 공칭 용량의 약 1-3%를 생성합니다. 풍력 발전기의 정격 전력은 풍속 10-12m/s에 대해 표시됩니다.
• 최대 10kW의 저전력 풍차 부문의 신뢰성 부족 - 대부분의 저렴한 저전력 풍차는 고장 없이 2년 이상 작동하지 않지만 8년 동안 작동하는 경우도 있습니다.
• 연간 유지 보수의 필요성 풍력 터빈이 계속 작동하도록 합니다.
• 윤활유 동결 음의 온도 겨울에는 풍차를 시작할 수 없습니다.
• 작은 풍차의 휘파람 높은 풍속에서 고속으로 작동하는 것은 당신이나 당신의 이웃에게 즐거움을 가져다주지 않을 것입니다.
• 저주파 초저주파 모든 풍속의 강력한 풍력 발전기와 낮은 풍속의 저전력 풍력 발전기 - 아시다시피 초저주파는 인간의 건강과 모든 생물에 부정적인 영향을 미칩니다. 이러한 이유로 산업용 풍력 발전소는 주거 지역에서 상당한 거리에 위치합니다.

요약하다:

풍력 발전기를 사용하는 방법 추가 소스태양광 발전소의 에너지는 바람이 자주 부는 지역에서만 경제적으로 의미가 있습니다. 단, 집에서 멀리 떨어진 곳에 설치할 수 있습니다. 동시에 10kW 이상의 안정적인 강력한 모델을 설치해야하며 연간 유지 보수를 수행하는 것이 필수적입니다. 출판

이 주제에 대해 질문이 있으면 전문가와 프로젝트 독자에게 문의하십시오.

가장 널리 사용되는 대체 전력원은 태양광 패널과 풍력 터빈입니다. 두 기술 모두 잘 개발되었으며 장비 가격이 점차 감소하고 있으며 예를 들어 200-250W 용량의 태양 전지 모듈을 15-20,000 루블에 구입할 수 있습니다.

소스를 선택하는 방법과 방법은 무엇입니까?

다른 유형실리콘 태양 전지. 단결정 모듈 옵션(모듈 플레이트는 단결정 실리콘 결정으로 구성됨). 사진: ShutterStock/Fotodom.ru

먼저 필요한 전기의 양을 결정하십시오. 가정의 에너지 시스템을 전적으로 태양열 또는 풍력 에너지로 구축할 계획입니까, 아니면 전원으로 사용할 계획입니까? 결국, 가격 태그는 매우 다릅니다. 비상 시스템(출력 전력 200-500W)의 경우 하나 또는 두 개의 태양광 모듈과 추가 장비로 총 약 40-50,000루블이면 충분합니다. 그러나 자율 전원 공급 장치로 완전히 전환하려면 훨씬 더 많은 비용이 듭니다. 예를 들어, 다음을 위한 시스템 태양 전지 패널 2500W의 출력으로 300-400,000 루블이 소요됩니다. 풍력 터빈의 가격표에도 비슷한 순서가 있습니다.

주거 환경의 태양광 컨트롤러, 인버터 및 최신 배터리는 많은 공간을 차지하지 않으며 필요하지 않습니다. 별도의 방. 태블릿이나 스마트폰(이더넷 또는 Wi-Fi를 통해)을 사용하여 로컬 및 원격으로 유지 관리하고 운영할 수 있습니다. 사진: ABB

다결정 모듈 포함(여러 개의 결정 포함). 사진: ShutterStock/Fotodom.ru

"녹색" 공급원의 유형을 직접 선택하는 것은 해당 지역의 기후 및 지리적 특징에 따라 다릅니다. 예를 들어 흐린 날씨의 저위도 지역(예: 크림 반도)의 경우 태양 전지 패널이 가장 적합합니다. 개방된 지역, 언덕 및 바다 해안에서 강한 바람, 풍력 발전기는 스스로를 잘 입증했습니다. 대부분의 유럽 러시아에는 한 가지 유형의 발전기 또는 다른 유형에 이상적으로 적합한 기후를 가진 곳이 거의 없습니다. 이러한 조건에서는 서로를 보장하는 두 가지 유형의 발전기를 모두 설치하는 것이 좋습니다. 물론 그러한 시스템은 훨씬 더 비싸다는 것이 밝혀졌습니다. 그러나 무엇을 할 수 있습니까? 이것이 러시아 기후의 특징입니다.

태양 전지 패널

현재 실리콘과 필름의 두 가지 유형의 장치가 널리 보급되었습니다. 각각은 유형으로 나뉩니다.

1. 실리콘 단결정. 각각의 개별 수광 모듈은 단결정에서 잘라낸 실리콘 웨이퍼를 기반으로 만들어집니다. 이 배터리는 가장 높은 효율(최대 22-24%)과 가장 높은 비용이 특징입니다.
2. 실리콘 다결정. 별도 모듈의 플레이트는 여러 개의 실리콘 결정으로 구성된 구조를 가지므로 장치 가격이 약 절반으로 감소합니다. 효율성 13-15%;
3. 실리콘 비정질. 다결정보다 20% 낮은 비용으로 효율성은 약 6-8%입니다.
4. 카드뮴 텔루라이드, 구리 셀레나이드를 기반으로 하는 필름, 고분자 재료등. 최근에 등장하여 널리 사용되지는 않지만 많은 제조업체에서 매우 유망한 것으로 간주됩니다. 효율과 비용이 비정질에 비해 약 20% 높습니다.

오늘날 가장 널리 사용되는 패널은 다결정질이며 비정질 실리콘을 기반으로 합니다. 이러한 수정은 단결정 패널보다 제조하기 쉽고 저렴하며, 또한 비정질 실리콘 기반 배터리는 햇빛에 직접 노출될 필요가 없으며 확산 조명에서 더 효율적으로 전기를 재생하므로 중앙 러시아에 더 적합합니다. 흐린 날이 많은 곳. 반대로 맑은 날씨가 우세한 지역 (크림 반도, 중앙 아시아)의 경우 단결정 및 다결정 배터리를 사용하는 것이 좋습니다.

풍력 발전 용 터빈

풍력 발전기는 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 현대 모델그들의 작업을 위한 최적의 풍속은 더 높고 일반적으로 10-12m/s이지만 작은 바람(2-3m/s)으로도 이미 작업할 수 있습니다. 3m / s의 풍속에서 이러한 풍력 발전기는 7m / s의 속도로 약 50 %의 가능한 전력의 약 5 %를 생성합니다. 따라서 발전기 모델을 선택할 때 해당 지역의 평균 연간 풍속을 고려해야하며이 표시기는 항상 설명에 표시됩니다.

비정질 모듈 포함. 사진: ShutterStock/Fotodom.ru

풍력 발전기와 월별 현재 발전 규모를 선택하십시오. 필요한 전기량을 계산해야 합니다. 경제적인 결정을 하고 비상 조명, 작업으로 제한한다고 가정해 보겠습니다. 순환 펌프스마트 폰이나 노트북을 충전하는 기능. 그런 다음 150-200W의 출력 전력이 필요하며 이는 한 달에 약 50-100kWh입니다. 이러한 출력은 저전력 모델에서 제공되며 오늘 20-30,000 루블에 구입할 수 있습니다. 그리고 더 많은 에너지가 필요한 경우 더 강력한 풍력 발전기를 선택해야 합니다. 한 달에 수백 킬로와트시를 생산하는 모델이지만 가격은 100-150,000 루블입니다.

다양한 속도에 걸쳐 변화하는 바람을 위해 설계된 태양열 패널과 강력한 풍력 터빈을 갖춘 완벽한 솔루션입니다. 사진: ShutterStock/Fotodom.ru

태양광 패널도 마찬가지입니다. 필요한 전력량을 계산하고, 그 계산에 따라 모듈을 선택하여 결합된 성능이 보장과 함께 사용자의 요구에 부합하도록 선택합니다. 월별 현재 발전량이 해마다 크게 다르기 때문에 계산은 조금 더 복잡합니다. 여름에는 최대이고 겨울에는 여름의 10~20%에 불과하다. 따라서 따뜻한 계절(여름철)에만 사용할 것인지 일년 내내 사용할 것인지에 따라 태양 전지판을 선택하십시오. 또한 발전 효율은 태양광 패널을 얼마나 잘 배치하느냐에 따라 크게 좌우됩니다. 올바른 방향과 올바른 각도로 배치할 수 없으면 에너지 생성 효율이 20-30% 또는 그 이상으로 눈에 띄게 감소합니다. 따라서 위치를 고려하여 배터리의 필요한 성능에 대한 계산은 전문가가 수행하는 것이 좋습니다.

하이브리드 풍력-태양광 설치의 대략적인 계획

시각화: Igor Smiryagin/Burda Media

태양전지의 장단점 비교

	단결정	다결정	비정질 실리콘
가격	가장 높은		최저
생산성, 효율성, %
조명 요구 사항			태양광 입사각에 대한 요구가 적음
흐린 날씨의 효율성	낮은	낮은	높은
서비스 수명, 년

배터리 및 풍력 터빈을 설치하는 위치와 방법

태양광 패널은 햇빛이 수직으로 내리도록 가능한 한 멀리 위치해야 합니다. 북반구에서 태양 전지판은 지리적 위도에 해당하는 경사로 남쪽 방향으로 배치됩니다. 실제로 태양 전지판은 일반적으로 지붕의 남쪽 경사면에 설치됩니다. 이것이 가능하지 않으면 배터리가 덜 유리한 위치에 배치되고 성능 계산은 조정되어야 합니다. 모듈 수를 늘려야 할 수도 있습니다.

수직축 풍력 터빈은 다릅니다. 낮은 수준소음. 사진: ShutterStock/Fotodom.ru

나중에 하나 이상의 추가 모듈을 설치할 수 있는 장착 공간에 여유가 있으면 좋습니다. 조만간 시스템의 성능을 높이는 것이 좋을 것이라는 생각을 하게 될 것이기 때문입니다.

서비스를 받을 수 있도록 태양광 패널을 설치해야 합니다. 이것은 수리 작업뿐만 아니라 청소에도 적용됩니다. 정기적으로 수행해야합니다. 특히 중요한 것은 패널의 필요성으로 인해 일년 내내 사용할 수 있는 패널의 가용성입니다.

약한(2~3m/s) 바람을 위한 3날 풍력 발전기. 사진: 윈드포스

풍력 발전기는 지형의 가장 높은 부분에 설치하는 것이 좋습니다. 돛대에 저장해서는 안됩니다. 8-10m 높이에서 바람의 세기가 약 30% 증가합니다. 풍차는 작동 중에 소음이 날 수 있으므로 집에서 20m 이내에 설치하는 것이 좋습니다. 다행스럽게도 건강과 야생 동물에 영향을 미치는 저주파 소음은 100kW 이상의 초고출력 풍력 터빈에서만 발생합니다. 따라서 풍력 터빈의 경량 및 저전력 모델은 때때로 건물의 지붕에 설치되며 이러한 경우 감쇠 패드를 사용하는 것이 바람직합니다.

태양광 발전소용 Kärcher iSolar 세척 시스템. 심하게 오염된 태양 전지를 청소하면 에너지 효율이 약 20% 증가합니다. 사진: 카처

옵션 장비

현재 발전기(풍력 발전기 또는 태양열 배터리) 외에도 다음이 필요합니다.

1. 인버터 - 태양 전지 또는 배터리에서 생성된 직류를 220V 전력의 교류로 변환합니다.
2. 충전식 배터리(ACB). 피크 수요 또는 발전기가 전류를 생산하지 않는 상황(예: 야간에 태양 전지판)에 대비하여 예비 전력을 축적합니다.
3. 충전 컨트롤러는 발전기에서 생성된 전기의 흐름을 지시하는 장치입니다. 그것들이 없으면 매일 밤 그리고 충전이 끝날 때마다 발전기를 배터리에서 수동으로 분리해야 합니다. 또한 컨트롤러는 발전기 효율을 30-50% 증가시킵니다.
4. 발전기 마운트. 풍력 터빈의 경우 8~10m 높이의 마스트이며, 태양광 패널의 경우 옥상 브래킷 또는 독립 구조입니다.

실습에서 알 수 있듯이 장비 세트에 대해 발전기와 동일한 금액을 지불해야 합니다.