Простые технические решения для автономного дома

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Тааак.
Возвращаемся к теме простых решений.
Опробовал прямое подключение СБ к АКБ, как и следовало ожидать, с таким подключением проблем нет.
Однако при таком подключении возможен перезаряд АКБ, поэтому для исключения такого случая нужен специальный "утилизатор энергии".
Таким утилизатором выступает обычный ТЭН + управляющая схема, сбрасывающий лишнюю энергию в тепло.
Подобное решение известно давно, однако отдельного устройства делающего только эту операцию на рынке нет.
На сегодняшний момент мы проводим испытания такого "утилизатора энергии" мощностью 3 Квт.
Такая мощность должна быть вполне достаточна для большинства конфигураций автономных систем.

 

Оценивали потери энергии и выигрыш/потери в деньгах по сравнению с МРРТ контроллерами?

 

Эти потери можно оценить "на глаз".
Возможные потери от НЕ использования МППТ режима при подключении СБ к АКБ около 20%.

Однако даже при простом соединении АКБ и СБ есть решение позволяющее почти все эти потери превратить в тепло.
Конечно, это не очень здорово пускать электроэнергию в тепло, но в любом случае нужно пытаться простыми решениями выжать максимум возможного.
Потери в деньгах соответственно можно оценить тоже.

Если есть достаточно площади для установки дополнительных СБ, то вместо МППТ контроллера можно докупить СБ.
Цену не самого дорогого контроллера МППТ примем в 30 000 руб., на эти деньги можно купить солнечных панелей на 600 вт.
Соответственно, при общей мощности СБ в 3000 вт, "лишние" 600 вт это 20%.

 

Т. е., при малых мощностях МРРТ контроллер банально не выгоден.
Что и требовалось всем давно понять...

 

На мой взгляд, при любых мощностях вполне можно обойтись без него.
МППТ это лишняя деталь, нужная только в случае когда мало места для размещения СБ и когда нужен дополнительный сервис в виде разных примочек, типа индикации напряжения, тока, мощности и т. п.
Это в принципе полезная информация, но её можно получить и простыми стрелочными приборами.
Более того, неспециалисту эта информация вообще нафиг не нужна, а 99% потребителей это именно НЕ специалисты.
Максимум что нужно такому потребителю - это обычный стрелочный вольтметр, показывающий напряжение на АКБ.
И всё!
Как раз сейчас я занимаюсь проработкой возможных простых решений для системы автономного электроснабжения.

 

Николай 1
Конечно МРРТ контроллеры дороже ШИМ контроллеров. Проще поставить такой. Его цена в пределах 2000 рублей и нет необходимости во всяких вольтметров и переключений нагрузки. Подкупите АКБ и вся энергия ВАША.

 

Да никакой контроллер не нужен, фигня это всё.
Если есть возможность добавить СБ, то МППТ не нужен.
Если просто добавить ещё АКБ, то и ШИМ контроллер тоже не нужен.
Сейчас дела упор в своих разработках только на простые решения.
Считаю это единственно правильным путем в современной альтернативке.

 

Вот одна из распространенных проблем в электроснабжении автономного дома.

Например, у простого и не очень дорогого инвертора 12в-220в напряжение его отключения равно 10в.
То есть, пока напряжение на АКБ не опустится до +10 в инвертор будет отдавать энергию потребителям.
Но +10 в на АКБ это недопустимо низкий порог, поэтому АКБ в циклическом режиме при таком глубоком разряде " живут" очень не долго.

Для чего так сделали производители инверторов я не знаю, но в инструкциях на инверторы указан именно такой порог.
В простых инверторах этот порог изменить нельзя, так как настроек для пользователя никаких нет.
Конечно, существуют инверторы, где нижний порог отключения можно менять, но стоимость таких устройств в 2-3 раза больше.
Для продления "жизни" АКБ напряжение на них нельзя опускать ниже 12в - 11,5 в.

Самый простой выход из положения таков:
между АКБ и инвертором в разрыв плюсового провода нужно включить два мощных диода последовательно.
Тогда падение напряжение на них будет около 1,5в, соответственно инвертор отключится не при + 10 вольтах на АКБ, а при + 11,5в.
Что нам и нужно.
Минус такого способа очевиден - на диодах будет рассеиваться тепло, поэтому они должны быть установлены на большой радиатор или радиатор + вентилятор.
При токе через диоды в 100 ампер рассеиваемая на них мощность будет примерно 150 Вт.
Эту цену приходится заплатить за простое решение проблемы.
Однако это тепло тоже можно использовать, например для подогрева воды или воздуха.

 

- главное - не перемудрить.
Чтобы не было потом кучи аварийных ситуаций, когда там - не успел, тут - не досмотрел, там - поленился... и все успешно сдохло.

 

- что-то я сомневаюсь в экономической целесообразности такого решения.
Аргументы против:
1. Потерь на диодах - не избежать, а реализация использования тепла будет непростой (нагнетание горячего воздуха в заданное место с помощью вентилятора и воздуховода не может считаться простым решением).
2. Летом придется дополнительно бороться с перегревом в зоне размещения АКБ, если диоды будут размещены там же (либо провода между АКБ и инвертором станут непозволительно длинными).
3. Есть мнение, что затраты (включая неизбежные потери) в итоге превысят сумму экономии на этом простом решении.

 

1) Перегрева не будет, 150 вт для нагрева даже небольшого помещения это ничтожно мало.
2) Потребление мощности от инвертора постоянно меняется, поэтому 150 вт это наибольшая рассеиваемая мощность.
А средняя мощность за сутки будет в несколько раз меньше.
Единственный минус такого решения в том, что часть электрической мощности уйдет в нагрев, что конечно не здорово.
Для компенсации этих потерь (если такое необходимо) можно дополнительно установить ещё одну СБ на 120 вт.
Этим приходится расплачиваться за простые решения.

 

@Николай 1, средний авточайник около полуторасот ватт, как пристроить его на рассеиваемую мощность?

 

- Экономия получится разовая, на разницу в стоимости между поганым и хорошим инвертором, а потери потом будут вечные.

 

В моем решении есть и ещё один недостаток.
Дело в том, что падение напряжения на диодах будет колебаться в зависимости от потребляемого тока.
Хотя эти колебания будут в небольших пределах (1,5-2в), но это тоже нужно учитывать при таком простом способе отключения инвертора по нижнему порогу.
Ну или купить нормальный инвертор за 60 000 руб. и не мучиться.

 

Год назад видел в Италии два совершенно одинаковых дома 125 м2 жилой площади +гараж отпливаемый и кладовка 15 м2.,одинаковых по конструкциии площади и по цвету, но разных по начинке.
В первом доме были использованны обычные системы отопления и горячего водоснабжения, то есть газовый конденсационный котел+тёплые полы, кондиционнер, дровяной термокамин с подключением к системе отопления через ТА (больше для эстетики, ну и что бы тепло не терять, когда горят дрова) подключение к общим коммуникациям, электричество 4,5 кВт, водоснабжение, газоснабжение и канализация (общий септик на 20 котеджей).
Цена котеджа 220 000 евро. Годовой платеж за пользования энергоресурсами:
электроэнергия 1600 евро
дрова 300 евро (2,5 тонны)
газ 860 евро
вода 120 евро
септик и прочее 150 евро
Вызов газового техника раз в год для поверки котла (обязательно) 45 евро.
Итого: отопление +гвс+газовая плита+техник=1205 евро.
электроэнергия включая всё 1600 евро.
2805 евро в год или 234 евро в месяц.

Второй дом поностью автономный, то есть тепловой насос грунт-вода для отопления и горячего водоснабжения и летом для кондиционирования, фотоэлектрические панели 8 кВт с системой аккумулирования, 4 солнечных коллектора для нагрева воды в ТА, внешнее подключение только вода и септик общий.
Цена 320 000 евро.
Затраты в год:
cептик и прочее 150 евро
вода 120 евро
Ежегодное техобслуживание всех систем (обязательное) 650) евро,+если надо что-то заменить то дополнительная оплата.
Работоспособность всех систем 25 лет (кроме аккумуляторов).

650 евро против 2805 евро, разница 2155 евро в год.
Но разница в цене дома 100 000 евро, то есть за 25 лет владелец этого дома съэкономит на энергоресурсах 2155х25=53875 евро (без учёта замены вышедших из строя, например аккумуляторов, средний срок службы 10 лет).
Значит владелец нормального дома (без автономии) съэкономит 100 000-53875=46125 евро за 25 лет, тоесть практически ёщё столько же может жить припеваючи.
Но через 25 лет хозяину автономного дома придётся всё это заменить и опять расходы.
Вывод один, что если у вас не куда девать деньги, то делайте.
В Европе же госсударство сейчас, по состоянию на 2015 год, возвращает вложенные деньги в альтернативные источники энергии в размере 50% в течении 10 лет, поэтому соглашаются многие на альтернативу, если в России дотаций нет, то это никогда себя не окупит, плюс ко всему просто огромные расходы на начальном этапе.