完全なエネルギーの自主性、または奥地のソーラーパネルで生き残る方法（パート2.5。実用的）

ある夏にソーラーパネルを2つ持ち、電源への接続を待たずに住んでいたため、翌年の電源の問題を解決する必要がありました。 冬が来ており、自律的な電力供給の方法を研究し、より良いものを選択する時間もありました：私たち自身の太陽光発電所、風力発電機、またはコンパクトな水力発電所...











最初のオプションは、独自の水力発電所を取得することでした。 静かな仕事、あなた自身の池、そして釣り-あなたが理論に飛び込むまで、これはすべて素晴らしいようです。 エネルギーを抽出するには、適切な高度差または高流量のいずれかが必要です。 私たちの緯度には最初のものも2番目のものもないので、このオプションはすぐに注目されました。 ロシアが既成の小型水力発電所を生産していることは注目に値する。



2番目の最も魅力的なオプションは風車でした。 どのように、私は思った。 「結局のところ、風は常にそこにあります。 はい、美しいブレードはゆっくりとロマンチックに回転します。」 風力エネルギーの理論を深く理解し、ユーザーのレビューを読むほど、髪の毛が動いていきました。 時間が経つにつれて、私は草原の端に住んでおらず、絶えず風が吹いている海や海の海岸に住んでいないという理由だけで、1つの風力発電機で生活することは不可能であることに気付きました。 さらに、周囲に森林がある場合、または少なくとも森林地帯がある場合、これは風の速度と強さ、したがってエネルギーの生成に大きく影響します。 また、風力発電所の市場を調査した結果、ロシアには風力タービンのメーカーが存在することがわかりましたが、保証に問題があるため、そのようなデバイスの大量生産が確立されている中国に注目しました。 エネルギー要件に基づいて、ピーク時に最大2キロワットの電力が必要です。 結局のところ、そのような風車はさらに多くを生成する可能性がありますが、それからチャートを見ました。







風速9 m / sで2 kWのエネルギーが得られることがわかります。 疑問が生じ、私の地域ではどんな風が吹いていますか？ 掘り始めたところ、NASAにはもっと多くのデータがあり、簡単に入手できることがわかりました。 一般的に、ロシア連邦の風マップは次のようになります。







つまり、10メートルの高さのマストに風車を置くと、1秒間に平均4メートルの風を当てることができます。 そして、これは、ブレードのストラギングが最大5 m / sの突風でのみ発生することがあるという事実にもかかわらず、ブレードは小さな風で回転します。 しかし、生産は2.5-3 m / sから始まり、そのような風によるエネルギーの流入はわずか200-300 W / hになります。

さらに経験を積んだ人々を数人読んだ後、私は丘の上に住むか、風を発生させるために15メートルの風力発電機でマストを上げる必要があることに気付きました。 風力タービンは定期的なメンテナンス（少なくとも2年に1回）が必要であり、修理の場合は何らかの方法で下げる必要があることに注意してください。

次に、このような風車の会計を見積もりましょう。 風力発電機自体、特別なコントローラー、およびマストのコストのみを考慮します。 バッテリーは、エネルギー源に関係なく自律環境で必要になるため、考慮されません。 ロシアの完成品の価格を引用します。 彼らは、パイプを購入し、溶接し、自分でマストを作るか、中国から風車を注文できるのと同じように、私に反対するかもしれません。 ソーラーパネルを作成する段階で私の実践が示しているように、これらのアクションの経済的実行可能性は、自己組立の豊富な経験がある場合にのみ利用可能です。



風力エネルギーのセット（2015年3月初旬の価格）：

1.風車LOW・WIND・48・ 2.5、2.5 kW 48V 、コントローラー付き-131880 r

2. SWG-E風力発電機のマスト15 m -32500 r

セットの合計：164,380ルーブル。

どういうわけか非常に予算ではありません。 このお金で、1リットルあたり32ルーブルの価格で、 約6 kWの発電機と7300リットルのAI-92ガソリンを購入できます。 毎時2.3リットルの流量では、発電機は停止せずに3175時間または132日間稼働します。 発電機のメンテナンスを行う必要があることは明らかであり、24時間動作しませんが、高負荷時またはバッテリーの充電時にのみ動作しますが、風力発電機は私にとって高価だと思いました。



風力エネルギーの長所：クールで珍しい、注目を集めています。 天候が悪いほど風が強くなり、エネルギーが増えます。 例外があります-ハリケーンの風では、失敗を防ぐためにブロックされます。

短所：初期貢献度が高く、マストエクステンションの下に大きなスペースがあります（エクステンションなしでマストを設置することは可能ですが、より良い基礎が必要であり、設計はやや高価です）、風依存、ノイズ



太陽エネルギーに目を向けましょう。 利点はすぐに顕著です：音の振動がないこと、モジュールの段階的な購入の可能性、および電力の段階的な増加。

短所はもう少し明白です：影のない一定の照明で十分な領域が必要です。 天候依存。 季節性は、冬に比べて、夏に比べて生産性が低下するためです。



私は太陽の側に切り替え、モジュールを購入し始めました。 複数のフォーラムを調べ、ロシアのオンラインストアで価格を調べたので、お金を節約して外国の売り手に頼ることにしました。 保証と信頼性の問題が提起されたので、中国のパネルのヨーロッパのサプライヤーを選びました。 当時、彼らはそれぞれ100 Wの容量を持つ2つのバッテリーを購入する際にかなり興味深いオファーがありました。 配達しても、費用は1個あたり約7000ルーブルを超えました。 だから私は4つのバッテリーを手に入れて、コントローラーの方を探し始めました。 生産効率は、MPPTコントローラーを使用しないと向上できないことが明らかになりました。 市場を調査した後、Ebayを通じてEPSolar Tracer 3215RNコントローラーを注文しました。 これは予算モデルに属しますが、入力に最大150Vを接続でき、最大30 Aの電流に耐えることができます。12Vバッテリーを使用すると、最大390ワットの電力を消化できます。 そして、電圧を24Vに上げると、消化された電力は2倍になります。 つまり、コントローラーは、彼らが言うように、「成長のため」です。 バッテリーに加えて、190 Ahを追加しました。

エネルギーを消費する必要があることが明らかになり、中国のインバーターはこれにまったく適していませんでした。 このアイデアは、純粋な正弦波を備えたインバーターを得るために生まれました。 この喜びは高価ですが、ロシアのオプションを含むいくつかのオプションを検討した結果、ヨーロッパの名前で中国のデバイスを使用することにしました。 このインバータは、最大3000ワットのピーク時に、消費者に1500ワットを長時間供給することができます。 つまり、そのようなインバーターは、モーターと動力工具を備えたすべての家電製品を簡単に起動します。 自律システムでは、アイドリング電流などのパラメーターが非常に重要です。 このデバイスでは、このパラメーターは600〜1000 mAでしたが、これはあまり良くありませんが、許容範囲内です。作業は通常、負荷がかかって日中に行われるため、変換損失は補償されました。

購入前に、これらのインバーターのOEMメーカーを中国で見つけて、購入について直接連絡したことも言わなければなりません。 当時の利益（ドル為替レートは30-32ルーブル）は約30-40ドルでしたが、中国からの保証ではそれはより難しいので、ドイツが保証義務にどのように関係しているかを知って、ドイツで購入することを好みました。 インバーターの保証は24か月で、修理のために2回送らなければならなかったので、私は正しいことをしたことを理解しています。 私は一方通行の配送料のみを支払ったので、それは価値があったと思います。

夏に近づくと、ソーラーパネルを購入することにしました。ロシアで電池を購入するほうが、ヨーロッパ人がコストを引き上げ、太陽エネルギーの人気がわが国で高まったため、より高い収益を得ることができました。 したがって、私の太陽光発電所は800ワットのエネルギーを生成できるようになりました。 24 Vのメイン電圧に切り替えたくないため、新しいコントローラーを購入する必要がありました。 新しいコントローラーは2倍強力で、最大60 Aの電流を消化できました。 主な消費者は同じままで、家電、電動工具（インバーターはすでに12 Vでした）、照明です。 また、Ebayを介して2台目のインバーターを注文し、さまざまな売り手と長い間交渉し、価格（このような流行があります）を提供し、さらに約30ドルの交渉をしました。 このような高価な購入を行ったとき、売り手は原則として小包の移動を追跡する追跡コードを送信しましたが、すぐに自分で送信しなかったかどうかを尋ねることは恥ずべきことではありません。 すべての小包を受け取り、すべてが正常に機能しました。

自律システムで重要なノードを複製する方が良いことに留意して、サインを変更した12Vおよび2000Wのインバーターを入手しました 。 メインインバーターが修理のために出発するときに彼は私を助けてくれたので、このアプローチは報われました。 電気溶接のような最大で最も複雑な負荷に対して、発電機を始動しました。 そして、アイドリング時にジェネレーターが役立つことが明らかになりました。 そのようなバッテリーパックを充電できる充電器を詳しく調べ始めました。

ちょっとした理論。 鉛蓄電池は通常、容量の1/10の電流で充電されます。 私は2つの190Ahバッテリーを並列に接続していたので、計算された合計容量は380 Ahで、充電電流は約38Aだったはずです。 そのような装置は非常に高価であるか、自動車のエンジンを始動するためのスターターキットでした。 長い間、私たちと外国のメーカーの間で選択して、私は1人のユーザーによるレビューに出会い、さらに掘り始めました。 奇妙なことに、 Orion Vympel-50充電器は、サンクトペテルブルクに拠点を置くロシアの会社によって製造されています。 レビューから判断すると、同社はユーザーの要望に耳を傾け、かなり信頼性が高く安価な充電器を製造しています。 選択したモデルでは、最大15Aの充電電流が可能で、5つの充電プロファイルがあり、電圧の下限と上限に沿って3つの手動設定があります。 簡単に言うと、必要なほぼすべての種類のバッテリーの充電を構成できます。 バッテリー容量の10％を取得するには、いくつかのメモリを取り、それらを並列に接続する必要がありました。 ちなみに、太陽は十分だったので充電は必要ありませんでしたが、現在この充電器はバッテリーの充電を常に維持するために働いています。







この図は、インバータと発電機からの電力線が収束するスイッチを示しています。 これは手動のフェーズ切り替えです。 2つの電源からの位相とゼロが供給され、出力が負荷に供給されます。 手動で、開位置を通して、1つの電源のみを選択できるため、2つの電源が短絡する可能性から身を守りました。 このオプションは非常にシンプルですが、効果的です。



結果は、以下を含むシステムです（2014年の価格）：

1.8x100 Wのソーラーパネル（〜6500 r / pc）

2. EPSolar Tracer 3215RN充電コントローラー（ 〜13000 r）

3.充電コントローラーmppsolar pcm60x （ 〜16500r ）

4. Solartronicsインバーター1500W （〜16000 r）

5.インバーターミステリーMAC-2000 （1000rに使用）

6. 2 x 190Ahバッテリー（〜8500 r / pcs）

7.メモリーオリオンペナント-50 （〜3000r）

合計：118500 r



そのようなシステムは何ができますか？ 夏の間、私は発電機なしで、天気があまり良くないときでした。 曇りの時期には、消費量は単純に減少し、晴天時には、強力な電動工具を使用することができます。 発電機は、電気溶接の使用のためにのみ開始されました。 受け取ったエネルギーをより効果的に活用するために、いくつかのトリックが使用されました。 冷蔵庫のサーマルリレーは、電源を入れたときに冷蔵庫が停止することなく動作するように最大になっています。 非常に塩辛い水が入ったボトルを冷凍庫に入れ、冷蔵のアキュムレータとして機能し、終日凍結し、夜間に冷気をメインチャンバーに放出しました。 冷蔵庫自体は夜の間オフになりました。 電気式パン製造機がアプライアンスに追加され、サイクルあたりの消費電力が600 Wで、650 W * hを消費しました。 パンはほぼ毎日焼かれました。 したがって、発電量は消費量を上回りましたが、溶接機や鉄などの強力な仕事のためには、発電機をオンにする必要がありました。



自律システムの2番目のバージョンを作成した結果に基づいて、次のように結論付けることができます。

a）Ebayで洗練された電子機器を購入できます

b）Ebayで購入する前に交渉することが可能であり、必要です

c）保証は、中国とヨーロッパから購入した中国のデバイスの価格差と相関する必要があります

d）太陽電池パネルのコストは必然的に削減され、現時点でそれらを購入することはロシア（ロシアとの関係で）でより収益性が高い

e）故障の際に修理中にエネルギーなしで残らないように、キーデバイスを複製する必要があります

f）短絡を防ぐために、異なるエネルギー源から電源回路を分離することが不可欠です。

g）これらすべてのデバイスのロシア語の類似物があり、それらの特徴はしばしば西洋または中国の類似物を上回っています

h）店舗で購入する場合、故障の場合、修理中にキーデバイスの保証交換に同意することができます



記事の最後に、いくつかの結果をまとめたいと思います。 建設された太陽光発電所は風力発電機の半分の価格でしたが、3月から10月まで有効です。 冬には、その開発は家に照明を提供するだけで十分であるため、自律エネルギー業界で「太陽電池パネルで家を暖房することは可能か」というかなり一般的な質問に否定的に答えることができます。 一年中完全な自律性が必要な場合、2つのエネルギー源の組み合わせのみが明るい家に住むことを可能にします。 ソースの1つはソーラーパネルで、2つ目は発電機または風車です。 ケースでは、近くに水力発電所がある場合、いくつかの例外を除いて、エネルギー生産は一定です。



親愛なるKhabrovchans、私はエネルギーと熱の自律的な供給が多くの興味を持っていることに気づいたので、私は次の資料を可能な限り有用にしたいと思います。 コメントでは、質問に加えて、あなたにとってより興味深いものになることをお知らせください。

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