Опыт использования солнечных панелей и ветрогенераторов на даче

Напомню из чего состоит система, это 2 самодельных ветрогенератора общей мощностью около 300 ватт при 12м/с, и две заводские солнечные панели общей мощностью 200 ватт. Но так как контроллера MPPT у меня нет, реальная максимальная мощность панелей 160ватт.

Одна из последних фотографий солнечных панелей после оттепели и снегопада, а на утро подморозило и выглянуло солнышко, кстати это было последнее солнышко в декабре, а потом снова тепло и пасмурно.



Летом мне хватало всего одной солнечной панели, ранняя осень заставила подключить вторую панель, ну а далее в ноябре пришлось реанимировать снятый ветряк и ставить снова на ветер так-как от двух панелей уже не хватало электричества из-за пасмурных дней. Подошел декабрь и ситуация ухудшилась. Непроглядное пасмурное небо и слабый ветер заставили поднять второй ветрогенератор.

Сейчас два ветряка на страже ветра и днем и ночью, вот первый ветрогенератор, подробнее о нем здесь Фото отчет самодельный ветрогенератор.



И второй ветрогенератор, кстати оба полностью самодельные, генераторы которых сделаны из автомобильных генераторов.



Помню как прошлой зимой, когда были только эти ветрогенераторы, примерно в это же время в канун нового года встали морозы и солнечные безветренные дни. Как же я жалел что вот именно сейчас у меня нет солнечных панелей. Под новый год пришлось возить аккумулятор на зарядку. Помню тогда ветра не-было 12 дней и аккумулятор я разрядил до 6 вольт, то-есть по сути в 0.

В этом-же году я думал проблем с электричеством не будет, но природа снова была непредсказуема. Примерно с середины декабря небо крепко затянуло облаками и почти каждый день шол небольшой снежок. Панели в таких условиях днем давали ток зарядки 0-0,2А, то-есть ничего не давали. С ветром тоже было все печально, лишь изредка ветрогенераторы вяло покручивались так-как ветер в основном по прогнозам 2-2,8м/с, лишь иногда писали 3,6м/с.

В итоге ближе к Новому году аккумуляторы полностью разрядились, а то что в них попадало в основном от небольшого ветерка тут-же высаживалось по вечерам светодиодным освещением и зарядкой телефонов. Свет и связь самые необходимые вещи и без них никак, поэтому аккумуляторы пришлось приносить в жертву, ведь такое обращение губительно для них.

Решил я поднять панели по выше, все ждал солнышко. Зимой солнце слишком низко и вечером оно на панели почти не попадает, поэтому решил установить их на крыше.



Так-как аккумуляторов у меня было 3 шт, автомобильных 60Ач, то отнести их к кому нибудь на зарядку было не реально, и отвезти тоже, так-как дороги зимой ко мне нет. В эти дни выходом из положения виделся только бензогенератор, которого естественно у меня не-было, хотя я думал о нем еще летом как о резервном варианте, но тогда пришел к выводу что он мне не нужен и все будет хорошо так-как теперь есть панели. Пока все думал дни шли, и на дворе уже было 31 число, а в аккумуляторах 0. В итоге про телевизор можно было и не вспоминать так-как светодиодная лента освещения еле светила высасывая последние капли из АКБ.

В итоге я вспомнил о своем мопеде и что там есть генератор в движке. Очистил мопед от снега и спустя около часа танцев с бубном его удалось запустить. К его акб подключил на зарядку большой аккумулятор чтобы зарядка от генератора шла и на него. Померил ток зарядки, он оказался всего 2,5-3А, маловато, но поработав около двух часов в него влилось какое-то количество энергии. В итоге в новогоднюю ночь все-таки был яркий свет у нас и немного поработал телевизор. Тут я еще много моментов опускаю, так-как рассказ о добыче электричества не ограничился только мопедом, были и другие идеи и способы, но очень долго все описывать.

В итоге кое-как мы наконец дожили до первого солнца, которое если не ошибаюсь засветило 6 числа, а вслед за солнцем в ночь пришел и ветер. Сейчас аккумуляторы довольно хорошо заряжены, солнца так больше и не-было, зато стабильный ветер 4-5м/с поддерживает аккумуляторы в нормальном состоянии. В общей сложности ни солнца ни ветра не было около 15 дней.

В итоге сделал выводы что к автономной системе надо относиться серьезнее, и так-же обязательно в зиму на случаи длительного отсутствия солнца и ветра нужен все-таки бензогенератор. Аккумуляторы у меня самые дешевые автомобильные, 2 новых и один б/у. После этих сильных разрядов до нуля аккумуляторы заметно потеряли в емкости, замерить нечем, но по ощущениям примерно треть емкости они потеряли, и на следующий год надо их менять.

Вообще как уже многие пишут, автомобильные, да и вообще свинцово-кислотные аккумуляторы в ветро-солнечных системах долго не живут. Причина здесь глубокие разряды и постоянный недозаряд аккумуляторов. Конечно можно рассчитать систему с большим запасом мощности чтобы акб не высаживать больше чем на 30% и использовать умные контроллеры, которые после полного заряда акб поддерживают их малым током. Но все это выльется в огромную стоимость и никто так делать не будет, проще каждые 3-5 лет менять аккумуляторы. Оптимальных выходов я думаю два, это использовать lifepo4 аккумуляторы, или щелочные никель-кадмиевые.

Наилучший выбор наверное lifepo4, так-как срок эксплуатации 20лет , и количество полных циклов 1500-2000, а неполных до 10000. Да и цена небольшая примерно в 2-3 раза дороже самого дешевого свинца, и почти на равне с хорошим, так-же из плюсов тот факт что все инверторы могут работать от lifepo4, и большинство контроллеров.

Вот примерно так выглядят lifepo4 аккумуляторы, это литий-железо-фосфатные аккумуляторы большой энергоемкости с большим сроком жизни. Каждая батарея оснащается внутренней или внешней платой контроля ячеек(bms), которая следит и предохраняет аккумулятор от пере-зарядов и сильных разрядов, а так-же от замыканий, и поддерживает все ячейки в одинаковом состоянии.



Щелочные тоже долго служат, но никель-железные не могут заряжаться малым током и ветросолнечной системе бесполезны. Больше подходят никель-кадмиевые, но стоимость их очень высокая, дороже лития, и с ними не работают стандартные контроллеры и инверторы, которые заточены под свинец. Более подробно обо-всем можно почитать на этом сайте и других.



Следующие аккумуляторы я уже буду покупать lifepo4, плюсы - совершенно обслуживаемые, никакой гадости не выделяют, имеют внутреннюю плату защиты и контроля всех ячеек аккумулятора, а это залог долгой жизни, так-как электроника не допустит не перезарядка и глубокого разряда.

Часто в интернете вижу что люди когда задумываются о альтернативной энергии ставку делают только на солнечные панели, и пренебрегают ветрогенераторами считая их бесполезными шумелками, при этом сами их никогда не использовали, да еще думают что вертикальный ветрогенератор намного проще и лучше классического.

Я считаю что ветрогенератор неотъемлемая часть автономной электростанции, особенно в зимнее время, и во время перемены погоды. У меня среднегодовая скорость всего 2,4м/с, при этом в зимнее время ветрогенераторы вырабатывают намного больше энергии чем солнечные панели, и если бы ветряков не было, то пришлось бы очень часто оставаться без электроэнергии с разряженными аккумуляторами.

Если убрать ветряки, то зимой солнечных панелей надо раз в 10 больше, и емкости акб тоже больше, чтобы переживать многодневную пасмурную погоду, а это получается очень дорого. Или иметь бензогенератор для компенсации отсутствия солнца и короткого светового дня. Но например если электричество нужно только летом, то ветряки не нужны, солнца много и световой день большой. Так-что получается что летом больше энергии от солнца, а зимой от ветра.

Самая дешевая и эффективная электростанция именно гибридная, состоящая из ветрогенераторов и солнечных панелей. Причем я советую ставить не один большой ветрогенератор, а нужное количество маленьких. Их можно самостоятельно устанавливать, не требуют для себя мощных мачт, и можно ставить на крыше дома. Емкость аккумуляторов должна быть такая чтобы при отсутствии ветра и солнца запасенной энергии хватало хотя-бы на 2-3дня, а лучше на 4-5 дней, конечно если больше, то еще лучше, но цена за такое количество аккумуляторов вам не понравится.

Контроллер заряда.

Ниже фото, принципиально с осени на этом импровизированном электрощите. Пока все работает и ничего переделывать не буду. Посже будет координальная переделка, точнее изготовление нового щитка, и приведение в порядок всей электропроводки. Сверху на дверце видно сам балластный регулятор, собранный на куске фанерки.



А это внутренности "электрощит-ка", в проводке там полный хаос, в котором только я разбираюсь, и то не сразу. Так-же видны там два аккумулятора, третий стоит на полу. Все три соеденены параллельно.







В итоге на данный момент свой самодельной электростанцией доволен. Получилось все дешево, основные траты, около 7000рублей на ветряки, 15000 две солнечные панели, на аккумуляторы 7000руб, один там б/у и два новых. Да, еще инвертор покупал китайский за 1600рублей мощеостью 1,5кВт, ну плюс провода и в итоге около 35 000рублей.

Эта электростанция расчитана на суточное потребление энергии в среднем 400-500 ватт/ч. Энергией пользуемся круглые сутки, потребители все на 12 вольт, телевизор потребляет примерно 40ватт/ч, светодиодное освещение максимальной мощностью 24ватт/ч. А так-же интернет, телефоны и планшеты, и изредка через инвертор пользуюсь паяльником, кипятильником, и балгаркой, летом еще и насос.

Некоторые мои видео записи об этих ветряках

В планах на будущее строительство дома рядом с этой времянкой, и удвоение мощности электростанции. Пока наверное все, потом будет весенний фото отчет и описание. Всем спасибо что читаете мои статьи.