Назад к списку

Автономное энергоснабжение от солнечной энергии 

Солнце на территории Харьковской области излучает на каждый квадратный метр в среднем 1 кВт энергии. За один солнечный час − 1 кв. час.

      По статистическим данным в Харьковской области 255 солнечных дней. В пасмурные дни в полдень рассеянный свет от Солнца достигает поверхности Земли в 5-10 раз меньше, всего 0.1-0.3 кВт на квадратный метр. Но в пасмурный день обычно ветрено. И сила ветра в эти дни в среднем 4-10 метров в секунду, что дает возможность использовать ветровые станции. 

     Ветровые станции дополняют недостаток энергии от солнечных панелей и солнечных нагревателей воды. Однако у ветровых станций есть недостаток: необходимо ставить лопасти ветряка на высоты не менее 17-20 метров. вибрации грунта при раз балансировке лопастей. Поэтому ветровую станцию 5-25 кВт необходимо устанавливать на расстоянии 40-50 метров от зданий.

      В последние годы бурно развиваются следующие направления энергосбережения и альтернативной энергетики: 

      − получение электричества от солнечных ячеек «Селов». Лидируют фабрики, которые выпускают солнечные панели с коэффициентом полезного действия 16-17%. Но в лабораториях получили новые ячейки с коэффициентом полезного действия выше 40% и ожидаем, что в ближайшем будущем эти «Селы» будут внедрены в производство.

      − солнечные нагреватели воды. НТК Эксперт в лабораторных условиях достигли коэффициента полезного действия нагревателей воды от солнца до 70%. 

      − освещение помещений и улиц с помощью ультраярких светодиодов. Коэффициент полезного действия таких светильников выше ламп накаливания в 10-15 раз. Цветовой спектр в светильниках НТК Эксперт приближен к естественному дневному свету и может управляться (режимы: Восход Солнца, Полдень, Закат и включение ультрафиолетового Led). Долговечность работы светильников превышает долговечность ламп накаливания в 100 раз. Сравнивать с ртутными — натриевыми лампами, которые экологически опасны как в утилизации, так и ограниченный спектр излучения, который искажает цветовосприятие. По коэффициенту полезного действия ртутные, натриевые лампы в 3 раза ниже современных светодиодов. 

      Особенности решений выше поставленных задач НТК «Эксперт»: 21 год работы НТК Эксперт дал хороший задел и ряд выполненных проектов по энергосберегающим технологиям. И это в каждом направлении. 

      Например: 

      − Солнечные панели. Мы устанавливаем солнечные панели не стационарные, как это делают все потому, что так проще, а с целью увеличения получения электроэнергии с солнечной панели. Неповоротная панель эффективно работает только 4.5 часа. Поворотная панель работает с восхода и до заката Солнца. Мы более 20 лет изготавливаем поворотные спутниковые антенны диаметром до 2.5 метров, владея Ноу Хау создания поворотных комплексов с солнечными панелями. Причем, наши поворотные комплексы реагируют не только на максимальную освещенность, но и на силу ветра. Чтобы уберечь солнечные панели от ураганного ветра, контроллер разворачивает панель по движению ветра, чем уменьшает ветровое сопротивление

       − Солнечные нагреватели воды. Мы решаем задачу нагрева воды до кипения даже в морозный солнечный день, что для бытовых целей никто в мире не изготавливает. Изготавливаем аккумуляторы горячей воды с поддержкой температуры > 50 градусов до 5 и более дней. КПД 70 % − это в 5 раз больше, чем дают современные солнечные панели.

      − Светильники на светодиодах. И здесь нам удалось найти ряд решений. Это сочетание драйвера с высоким КПД, управляемого микроконтроллером, различных цветовых Led разной мощности, чтобы достичь максимального светового приближения к естественному солнечному освещению. Цветовая гамма и световой поток меняются в зависимости от времени суток и наличия людей, транспорта рядом со светильниками. Парки, улицы, дворы благодаря новым нашим светильникам (фонарям) могут получить неповторимый дизайн и экономичное освещение. Подсчитайте сколько стоит поменять перегоревшие лампы и сравните с продолжительностью работы светодиодных ламп (50 000 -100 000 часов при использовании наших драйверов). Разработан светильник на Led для больниц, поликлиник, и помещений, где необходима регулярная обработка ультрафиолетовым свечением. 

      Предварительный расчет солнечной поворотной панели для дома с потреблением 1500 кВт электроэнергии в месяц. 

      Известно, что в доме потребляют в сутки тысячу литров горячей воды. Допустим, что температура потребляемой горячей воды 60 градусов. Вода нагревается от (t1) 10 градусов до (t2) 40 градусов. Разница − 30 градусов. Сколько электроэнергии мы сэкономим, если нагревать (V) 1000 литров воды будет Солнце через солнечный коллектор? Рассчитаем сколько необходимо кВт электроэнергии на нагрев 1000 литров воды за сутки (24 часа): W= (0.00117 x V x (t2 -t1))/ T = (0.00117 x 1000 x (40 -10))/ 24 = 1.46 киловатт в час За сутки − 35,1 кВт. электроэнергии За месяц − 1071 кВт электроэнергии в месяц идет на ежесуточный подогрев 1000 литров воды до 40 градусов. Необходимая ежемесячная производительность солнечной батареи должна быть 1500 кВт - 1071 кВт = 429 Квт. Или ежедневная 17 кВт.

      Вывод 1: для экономии электроэнергии необходимо устанавливать солнечный нагреватель воды производства НТК Эксперт суточным нагревом воды 1500 литров до 70 - 90 градусов. Почему 1500 литров? Не каждый день ясная погода. Необходимо делать запас. 1500 литров воды разогретой до 70 — 90 градусов хватит на 2 дня пасмурной погоды, которые следуют за Солнечным днем. Конечно, на последующие пасмурные дни разогревать воду приходится подключая другие источники энергии. Рассчитаем стоимость установки солнечного нагрева воды. 

     Коэффициент цены для расчета нагревателя свыше 500 литров c нагревом в морозный солнечный день (до -10 градусов) воды за литр за 1 литр = 1.1$, что составляет: C = 1500 x 1.1 = 1650$ Второе мероприятие которое необходимо провести − это энергосбережение. Это использование теплоизолирующих материалов, это рекуператоры и экономичные светодиодные светильники. Известно, что Led − светодиодный светильник не только экологический, но и самый экономичный (на один ватт потребляемой мощности излучает 120 - 140 lm света в широком спектре частот). 30 % электричества, если снять вопрос отопления и нагрева воды, идет на освещение. Если вместо ламп накаливания установить Led светильники, то месячное потребление электроэнергии уменьшиться до 320 кВт или 10,6 кВт в сутки.

      Для расчета размера и мощности солнечной панели принимаем исходные параметры: Инсоляция в Харьковской области, с которой может получать поворотная солнечная панель электроэнергию летом, в среднем составляет 16 часов в сутки, а зимой − в среднем 8 часов в сутки. Рассчитываем мощность солнечной поворотной батареи в зимний солнечный день: W поворотной панели = 10.6 / 8 = примерно 1.35 кВт. Цена батареи солнечных панелей насчитывается за Вт мощности и для поворотного комплекса составляет 0.9 за Вт. Что составляет для 1.35 кВт. = 1215 $. 

      Для справки: неповоротная солнечная панель стоит 0.8$ за Вт, но размер батареи солнечной панели необходимо увеличить в два раза, что составляет: C = 2.7 кВт x 0.8$ = 2160 $. 

     Вывод: поворотная солнечная батарея в два раза дешевле, чем стационарная. В солнечный и пасмурный день 30% электроэнергии расходуется в световой день. Основное потребление электроэнергии 70 % расходуется в вечернее и ночное время. Поэтому, 7.42 кВт необходимо аккумулировать. Наиболее эффективно использовать коллоидные аккумуляторы. Производители гарантируют 100% КПД хранения электроэнергии в коллоидных аккумуляторах. Преобразователи драйверы в аккумуляторы и инверторы преобразователи электроэнергии из аккумуляторов в электросеть дома теряют 10 % энергии. Поэтому, аккумуляторов нужно применить на 10% больше. Т.е 8.16 кВт. Емкость аккумуляторов составляет: > 680 A.Ч. Цена аккумулятора 2$ за 1 AЧ. Итого цена аккумуляторных батарей = 1360$. Пиковую нагрузку в сети принимаем в 5 кВт. Цена инвертора на 5 кВт составляет 500$. Стоимость монтажа составляет 15% от стоимости оборудования. Стоимость квартального технического обслуживания 1% от стоимости оборудования.

Наш офис
Мы всегда рады работать с интересными людьми. 
OXFORD LED SOLUTIONS LIMITED
OXFORD LED SOLUTIONS LIMITED

Заголовок

Вы можете выбрать стиль текста, его начертание и цвет