Фотоэлектрические системы электроснабжения частного дома, типовая схема, расчеты нагрузки, примеры комплектации для разных конфигураций

Как соединить солнечные батареи максимально используя возможности всех элементов

Смешанная схема резервного подключения. Они будут зависеть от габаритов самих панелей и их количества.

Теперь остается дело за малым.

При одинаковых характеристиках, следующий вид панелей — тонкопленочный, потребует для установки в доме большей площади. Конечно же на свой страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но такая система должна быть под присмотром.

Если дом находится в тени других построек, то установка солнечных панелей целесообразна разве что только поликристаллических, и то эффективность будет снижена. Во всех случаях должны отсутствовать затемнения. Решить эту проблему поможет естественный обдув аккумуляторной батареи. Все эти факторы нужно учитывать при выборе места установки и ставить панели по наиболее удобному варианту.

Конечно же на свой страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но такая система должна быть под присмотром. Это интересно: Многие из стандартных радиокомпонентов также могут вырабатывать электроэнергию при воздействии яркого света.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться. Собирается каркас с помощью болтов диаметром 6 и 8 мм. Изменения напряжения в данном случае не будет.

Нередко используется и смешанная схема подключения. Выходит, что правильно установленные солнечные батареи будут работать с одинаковой производительностью и зимой, и летом, но при одном условии — в ясную погоду, когда солнце отдает максимальное количество тепла. Крепить фотоэлементы во избежание повреждения рекомендуется на длинной стороне, индивидуально выбрав способ: болты крепятся через отверстия рамки , фиксаторы и пр. Закрепить его можно тонким слоем силиконового герметика, а вот эпоксидную смолу для этих целей лучше не использовать, так как снять стекло в случае необходимости проведения ремонтных работ и не повредить панели будет крайне сложно.

Солнечные панели. Как сделать дешёвую и эффективную солнечную электростанцию.

Технические и электрические параметры установок

• Высокое сопротивление
• КПД от 20%
• Закаленное стекло
• Водопроницаемость корпуса
• Стойкость к плохим погодным условиям

Чаще всего для отопления дома, получающего энергию солнечными модулями, используют электрическую систему. Но, иногда проводят и водяное отопление. которое подводится к электрическому котлу. Схема и монтаж отопления в этом случае отличаются только тем, что понадобится дополнительное место для размещения аккумуляторов и преобразователя постоянного тока.

При использовании солнечной энергии эффективнее нагревать большие площади (например, теплые полы ) до небольших значений. В такой системе проще поменять температуру. если изменилась погода, да и смонтировать ее легче. чем другие. К тому же, внешний вид интерьера не будут портить громоздкие радиаторы.

Плюсы автономности

Главный плюс, который должны ощутить на себе владельцы коттеджа, после установки теплового насоса, — его экономичность. Повышенная теплоотдача — то, что отличает тепловой насос от котлов, работающих на газе или электричестве. На каждый кВт поглощаемой электроэнергии, тепловой насос выдает 3,5 кВт тепла. Агрегат, обогревающий коттедж площадью 200кв.м. для своей работы будет потреблять всего 5 кВт в час. Но, чтобы подстраховаться на случай экстремальных холодов, производители советуют дополнительно к тепловому насосу все же поставить электрокотел.

Другое качество, выделяющее тепловой котел среди отопительных приборов, — функциональность. За его работой, в отличие, например, от угольного котла, не нужен неусыпный контроль. Поставлять тепло и удалять отработанный источник тепла тепловой насос способен в автономном режиме. В этом смысле он не отличается от холодильника, которым, большим холодильником с обратным принципом работы он, в общем то, и является.

От котлов, работающих на жидком и твердом топливе, тепловой насос отличает пожаробезопасность. Для того, чтобы насос начал поставлять тепло, не нужно топлива и огня, и значит, нет опасности возгорания. Летом, когда необходимость в тепле отпадает, насос может охлаждать батареи как кондиционер. К тому же, тепловой насос долговечен. Он будет бесперебойно служить, по первому требованию поставляя в дом тепло в течение 15 лет. Именно такой срок «жизни» агрегата установленный в документах производителей, на деле же он вполне может растянуться на 25 30 лет. В Красноярске посмотреть тепловой насос в работе можно в офисе самой «Политехники» — компания сознательно перешла на этот способ обогрева помещения. Кроме того, тепловые насосы вот уже год согревают дома в поселке Манском и в Ачинске.

Расходы владельца коттеджа на установку теплонасоса складываются из двух составляющих. Во первых, это покупка и монтаж оборудования, им собственников коттеджей, площадью в две сотни квадратных метров в компании «Политехника» берутся обеспечить за 200 тысяч рублей. Другая часть расходов (иной раз способная превысить стоимость оборудования) приходится на земляные работы: бурение скважины и прокладку траншей. Насколько серьезными окажутся эта затраты, будет зависеть от того, кто возьмется за рытье скважин и траншей: специализированная буровая компания или небольшая бригада подрядчиков. Кроме того, сэкономить при установке теплового насоса получится, установив один большой коллектор на несколько соседних домов.

По затратам тепловой насос ничем не отличается от любой другой системы автономного энергоснабжения. Любая из них предполагает первоначальные вложения, достаточно большие из за сложности составляющего ее оборудования, но тому, кто на эти траты идет, гарантировано больше, чем экономия — он начинает сам определять степень своей зависимости от энергетиков. А учитывая постоянно растущие тарифы на их услуги, несложно предположить, что число людей, желающих переключиться на автономную энергию, с каждым годом будет только увеличиваться.

Татьяна Крупко

Порядок разработки ОСЭ

При создании однолинейного проекта электросети понадобится соблюдать определенные нормативные правила. При этом подбор отдельных элементов цепи должен вестись согласно ПУЭ.

Какую информацию должна нести ОСЭ

На схеме, предназначенной для формирования проекта электроснабжения, обязательно потребуется отразить:

• точку подключения к источнику питания;
• тип вводного аппарата (автомат или распределительный пункт) с указанием номинального тока;
• сведения об используемых счетчиках для учета электроэнергии;
• марку, длину, сечение и количество токопроводящих жил кабельных линий;
• расчетные потери напряжения и нагрузку;
• используемые защитные устройства;
• расположение внутренней и наружной сети освещения.

Этапы разработки

Перед началом разработки однолинейного проекта электрической сети понадобится получить техническое условие. Для этого потребуется обратиться в муниципальный участок электросетей. Техническим условием определяется место подключения объекта к питающей сети, а также границы распределения будущего проекта электроснабжения.

После этого потребуется посетить отдел архитектуры и градостроительства по месту жительства. В нем сделать запрос на выдачу генерального плана земельного участка. Это необходимо для точного определения места прокладки питающей линии от точки подключения, исключая пересечения с другими инженерными сооружениями. Также можно определить длину будущей кабельной линии.

Порядок подключения к электрическим сетям

Требования ГОСТ и нюансы оформления

Построение ОСЭ ведется в соответствии с требованиями ГОСТов ЕСКД. Для этого используются следующие номера ГОСТов:

• 709-89 — токопроводящие проводники, электрооборудование и контактные соединения;
• 710-81 — нанесение буквенно-цифровых обозначений;
• 721-74 — элементы общего использования;
• 732-68 — обозначение источников света;
• 755-87 — коммутационные аппараты и контактные соединения;
• 702-2011 — правила оформления схем.

Буквенно-цифровые обозначения в схемах по ГОСТ 2.710-81 При оформлении чертежа рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. Первоначально чертится рамка и штамп установленной формы.
2. При необходимости можно разнести чертеж на несколько листов, чтобы было легче его читать. В этом случае формируется список со сквозной нумерацией.
3. Осуществление маркировки элементов цепи производится от источника питания к конечному потребителю. Для этого используются заглавные латинские буквы и арабские цифры. Первые указывают фазу переменного тока, а вторые — последовательность цепи.
4. Для обозначения положительной полярности используются нечетные цифры, а отрицательной — четные.
5. Расшифровка маркировки составляющих цепи выполняется в левой части чертежа или непосредственно над каждым элементом.
6. Основные параметры питающей сети, а также потребителей можно сносить в отдельную таблицу. При этом ее размер не регламентируется.
7. Допускается использовать свободные участки ОСЭ для отображения технических характеристик кабельных линий в виде текста.

Условно-графическое отображение компонентов цепи

Для составления ОСЭ понадобится использовать определенные условные обозначения. Их большая часть отражена ГОСТами ЕСКД 2.721-74, 2.709-89, 2.755-87 и 2.732-68 в отдельных таблицах.

Проверка и утверждение проекта

После завершения разработки ОСЭ на ней ставится подпись непосредственного исполнителя. В дальнейшем понадобится получить согласование проекта от ответственного специалиста со стороны поставщика, который осуществляет проверку предоставленных данных.

Заключительным этапом станет получение разрешения на реализацию проекта от руководителя муниципальных электросетей. В зависимости от установленного штата указанной организации, проверяющий и утверждающий специалист может совмещать обязанности.

Плюсы и минусы преобразователей со встроенным контроллером

К преимуществам моделей относят:

• возможность параллельной работы в системах с разным напряжением;
• управление выходным напряжением — можно переключаться между линейным и фазным;
• тихая работа;
• экологичность — прибор не выделяет вредные вещества при работе;
• простота монтажа — встроенный контроллер заряда исключает необходимость установки ещё одного устройства;
• компактность — корпус большинства моделей не больше современного кондиционера.

Среди минусов отмечают:

• обязательное питание через внешнюю электросеть. Если в ней нет напряжения, преобразователь не будет работать исключительно на альтернативном источнике энергии;
• полная разрядка аккумуляторов вызовет сбой всей электросистемы владельца;
• выход из строя отдельно контроллера или преобразователя вынуждает владельца заменить устройство целиком, а это дорого.

Оптимизация полученных значений

Если идет речь о создании на 100% автономной системы, здесь солнечное электричество вырабатывается довольно дорого. В этом случае, исходя из данных, занесенных в спецификацию, лучше оставить в перечне только приборы с энергосберегающими характеристиками — если это лампы, то светодиодные или люминесцентные, если холодильник, то класса А, а еще лучше А++ .

Приборы, которые не относятся к разряду самых необходимых, выгодней питать от генератора. Когда гелиостанция — резервный вариант, то при временном отсутствии централизованной подачи электропитания, также лучше не использовать энергоемкую технику до момента, пока ситуация не нормализуется.

Солнечная электростанция будет работать стабильно в безаварийном режиме, если нагрузки выровнять по максимуму, исключить возможность резких временных провалов электропотребления. Опираясь на эти критерии, можно выбрать для своей солнечной установки экономичные варианты составляющих ее модулей. Полнее раскрыть всю картину поможет график.

На нем четко можно проследить неравномерность потребления электроэнергии и сделать так, чтобы пиковые нагрузки приходились на период, когда солнце наиболее активно.

На данном графике вы сможете отследить как неравномерно энергопотребление: нам нужно – сдвинуть максимумы на время наибольшей активности солнца и снизить потребление электроэнергии в сутки, особенно ночью.

Оптимизировать нерациональный график энергопотребления можно на базе спецификации, снизив как суточное потребление, так и среднесуточную почасовую нагрузку. Возможно, нет смысла покупать более мощные и дорогие солнечные модули, а разумней смириться с небольшими временными неудобствами.  

Селективное противопожарное УЗО. Схема щита

Следующим в схеме щита после вводного автомата, может стоять селективное УЗО. Почему я написал “может”, потому что по правильному селективное УЗО должно стоять в щите учета, т.е. в начале линии. Но часто бывает, что возможности в щит учета его поставить нет, т.к. или места уже в щите на столбе не хватает, или щит опечатан, или просто заказчик не хочет ставить дорогой прибор вне дома.

Уставка селективного противопожарного УЗО для дома или квартиры выбирается 100 или 300мА.

Вывод: Селективное УЗО ставить необходимо, резервная защита еще никогда не была лишней, особенно, если щит собран на китайских приборах и особенно, если у вас пожароопасный деревянный (брусовой, бревенчатый или каркасный дом). К тому же в частных домах, когда селективное противопожарное УЗО стоит в щите учета, то только оно одно защищает вводной кабель от утечек тока.

Видео: cоветы опытного электрика

В настоящем видеосюжете мы расскажем, как сделать однолинейную схему электроснабжения дома на основе трёхфазного распределительного щита.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Во время работ по электротехнике человек может столкнуться с обозначениями элементов, которые условно обозначены на электромонтажных схемах. Разнообразия схемы по электрике очень широки. Они имеют разные функции и классификацию. Но все графические обозначения в условном виде приводятся к одним формам, и для всех схем элементы соответствуют друг другу.

Электромонтажная схема – это документ, в котором обозначены связи составных элементов разных устройств, потребляющих электроэнергию, между собой по определенным стандартным правилам. Такое изображение в виде чертежа призвано научить специалистов по электрическому монтажу, чтобы они поняли из схемы принцип действия устройства, и из каких составных частей и элементов она собрана.

Главное предназначение электромонтажной схемы – оказать помощь в монтаже электроустройств и приборов, простом и легком обнаружении неисправности в электрической цепи. Далее разберемся в видах и типах электромонтажных схем, выясним их свойства и характеристики каждого типа.

Схемы по электрике: классификация

Все электрические схемы, как документы, разделяются на виды и типы. По соответствующим стандартам можно найти разделение этих документов по видам схем и типам. Разберем их подробную классификацию.

Виды электромонтажных схем следующие:

• Электрические.
• Газовые.
• Гидравлические.
• Энергетические.
• Деления.
• Пневматические.
• Кинематические.
• Комбинированные.
• Вакуумные.
• Оптические.

Основные типы:

• Структурные.
• Монтажные.
• Объединенные.
• Расположения.
• Общие.
• Функциональные.
• Принципиальные.
• Подключения.

Рассматривая схемы по электрике, перечисленные обозначения, по названию электросхемы определяют тип и вид.

Обозначения в электросхемах

В современный период в электромонтажных работах используются как отечественные, так и импортные элементы. Зарубежные детали можно представить широким ассортиментом. На схемах и чертежах они также обозначаются условно. Описывается не только размер параметров, но и список элементов, входящих в устройство, их взаимосвязь.

Теперь следует разобраться, для чего предназначена каждая конкретная электросхема, и из чего она состоит.

Принципиальная схема

Такой тип используется в распределительных сетях. Он обеспечивает полное раскрытие работы электрооборудования. На чертеже обязательно обозначают функциональные узлы, их связь. Схема имеет два вида: однолинейная, полная. На однолинейной схеме изображены первичные сети (силовые). Вот ее пример:

Полный вариант схемы по электрике изображается в элементном или развернутом виде. Если устройство простое, и на чертеже входят все пояснения, то хватит развернутого плана. При сложном устройстве с цепью управления, измерения и т. д., оптимальным решением будет изобразить все узлы на отдельных листах, во избежание путаницы.

Читать также: Химические свойства алюминия таблица

Бывает также принципиальная электросхема, на которой изображена выкопировка плана с обозначением отдельного узла, его состав и работа.

Монтажная схема

Такие схемы по электрике применяются для разъяснения монтажа какой-либо проводки. На них можно изобразить точное положение элементов, их соединение, характеристики установок. На схеме проводки квартиры будет видно размещение розеток, светильников и т.д.

Эта схема руководит электромонтажными работами, дает понимание всех подключений. Для монтажа бытовых устройств такая схема лучше подходит для работы.

Объединенная схема

Этот тип схемы включает в себя разные виды и типы документов. Ее применяют для того, чтобы не загромождать чертеж, обозначить важные цепи, особенности. Чаще объединенные схемы применяют на предприятиях промышленности. Для домашнего применения она вряд ли имеет смысл.

Изучив условные обозначения, подготовив необходимую документацию, не трудно разобраться в работе любой электроустановке.

Устройство солнечной батареи

Планируя выполнить подключение солнечных панелей собственноручно, необходимо иметь представление, из каких элементов состоит система.

Помимо солнечного модуля, в устройство такой электростанции входят фотоэлектрические преобразователи – контроллер и инвертор, а также подключенные к ним аккумуляторы

Основными конструктивными элементами системы выступают:

• Солнечная батарея – преобразует солнечный свет в электрическую энергию.
• Аккумулятор – химический источник тока, который накапливает сгенерированную электроэнергию.
• Контроллер заряда – следит за напряжением аккумуляторов.
• Инвертор, преобразующий постоянное электрическое напряжение аккумуляторной батареи в переменное 220В, которое необходимо для функционирования системы освещения и работы бытовой техники.
• Предохранители, устанавливаемые между всеми элементами системы и защищающие систему от короткого замыкания.
• Комплект коннекторов стандарта МС4.

Помимо основного предназначения контроллера – следить за напряжением аккумуляторов, устройство по мере необходимости отключает те или иные элементы. Если показатель на клеммах аккумулятора в дневное время достигает отметки в 14 Вольт, что указывает на их перезарядку, контроллер прерывает зарядку.

В ночной период, когда показатель напряжения аккумуляторов достигает предельно низкой отметки в 11 Вольт, контроллер останавливает работу электростанции.

Последствия развития солнечной энергетики, влияние на окружающую среду

При последующем развитии солнечной энергетики будут увеличиваться площади затемнения земель, что приведет к изменению почвенных условий в данной местности и к изменению целой экосистемы региона. Расположение энергетических станций вызовет нагрев воздуха вследствие прохождения солнечного излучения через панели, да еще сконцентрированного отражателями. Это приведет к изменению температурного режима, влажности, а затем направления ветров. Также велика вероятность перегрева и самовозгорания системы. При длительной эксплуатации и очистки солнечных модулей жидкостью возрастает вероятность загрязнения питьевой воды.

Сегодня продолжаются работы и исследования в области альтернативной энергетики В Африке из водорослей гиацинта производят экологически чистый биогаз.

Вывод

На сегодняшний день объемы электронного мусора не настолько велики по мировым масштабам, поэтому никакой угрозы не несут. Однако, зная, что через 20 лет их объемы значительно возрастут, то задача их эффективного использования, переработки по завершению эксплуатационного срока стоит на первом месте в программе дальнейшего развития. Некоторые задачи уже получили свое решение, а над некоторыми ученые продолжают трудиться.

5 / 5 ( 3 голоса )

Расчёт энергопотребителей

Перед тем, как распределить нагрузку по фазам рекомендуется выполнить предварительный расчёт потребителей. Сделать это легко, составив список потенциальных источников, которые будут «повешены» на ту или иную фазу. Например, перечислите основную бытовую технику и её мощность согласно заявленной производителем:

• Варочная электроплита 6,5-7,5 кВт.
• Стиральная машина 1,5-1,8 кВт.
• Посудомоечная машина 1,5-1,8 кВт.
• Микроволновая печь 0,9-1,2 кВт.
• Духовой шкаф 2,0-2,6 кВт.
• Пылесос 1,9-2,2 кВт.
• Утюг 1,9-2,2 кВт.

Как правильно разделить энергопотребителей на несколько группИсточник uk-parkovaya.ru

Какие бывают 1-линейные электросхемы?

Если рассматривать однолинейную схему электроснабжения с точки зрения предназначения, то выделяют следующее:

• расчетную схему, которую делают на стадии разработки проектных документов; она послужит для будущих расчетов параметров системы энергоснабжения, именно ее будут рассматривать соответствующие органы перед выдачей Технических условий;
• исполнительная схема делается уже на этапе эксплуатации объекта, когда надо внести в конфигурацию сети изменения (перемены в групповых и магистральный линиях, новые мощности, модернизация).

Все электросхемы — структурная, функциональная, монтажная, принципиальная схема электроснабжения — проектируются на базе однолинейных.

Открытые солнечные коллекторы

Открытый солнечный коллектор представляет собой незащищенную от внешних воздействий систему трубок, по которым циркулирует нагреваемый непосредственно солнцем теплоноситель. В качестве теплоносителя применяется вода, газ, воздух, антифриз. Трубки либо закрепляются на несущей панели в виде змеевика, либо присоединяются параллельными рядами к выходному патрубку.

Солнечные коллекторы открытого типа не способны справиться с отоплением частного дома. Из-за отсутствия изоляции теплоноситель быстро остывает. Их используют в летнее время в основном для нагрева воды в душевых или бассейнах

У открытых коллекторов нет обычно никакой изоляции. Конструкция очень простая, поэтому имеет невысокую стоимость и часто изготавливается самостоятельно.

Ввиду отсутствия изоляции практически не сохраняют полученную от солнца энергию, отличаются низким КПД.  Применяются их преимущественно в летний период для подогрева воды в бассейнах или летних душевых. Устанавливаются в солнечных и теплых регионах, при небольших перепадах температуры окружающего воздуха и подогреваемой воды. Хорошо работают только в солнечную, безветренную погоду.

Самый простой солнечный коллектор с теплоприемником, сделанным из бухты полимерных труб, обеспечит поставку подогретой воды на даче для полива и бытовых нужд

Солнечная батарея – что это такое?

Устройство солнечной батареи основано на способности фотоэлементов преобразовывать солнечную энергию в электричество. Соединенные в общую систему, эти преобразователи создают многоячеистое поле, каждая ячейка которого под воздействием солнечной энергии становится источником электрического тока, который затем аккумулируется в специальных устройствах – аккумуляторах. Разумеется, что мощность такого устройства тем выше, чем больше данное поле. То есть чем больше в нем фотоэлементов, тем большее количество электроэнергии оно способно произвести.

Но это не значит, что только огромные площади, на которых возможна установка солнечных батарей, могут обеспечить необходимой электроэнергией. Существует множество гаджетов, которые имеют возможность работать не только от привычных всем автономных источников питания – батареек, аккумуляторов – но и использовать энергию солнца. В конструкции таких приборов вмонтированы портативные солнечные батареи, дающие возможность как подзаряжать устройство, так и работать автономно. Например, обычный карманный калькулятор: в солнечную погоду, положив его на стол, можно обеспечить подзарядку батареи, что продлевает срок ее службы на долгие годы. Существует масса различных устройств, где такие батареи используются: это и ручки-фонарики, и фонарики-брелоки и т. д.

На дачных и загородных участках в последнее время стало модным использовать для освещения фонарики на солнечных батареях. Экономичное и несложное устройство обеспечивает освещение вдоль садовых дорожек, на террасах и во всех необходимых местах, используя электроэнергию, накопленную в светлое время суток, когда светит солнце. Экономные лампы освещения способны расходовать эту энергию достаточно долгое время, что и обеспечивает большой интерес к таким устройствам. Освещение на солнечных батареях используется и в домах, коттеджах, а также подсобных помещениях.