Ну что же. Посмотрел я как тут на Пипке дела, и решил запилить познавательный пост. А то искусства тут навалом, приятно посмотреть, развлекалово тоже есть, а вот с познавательной частью думаю надо помочь.

Долго думал, колебался, сомневался, будет ли это вообще кому-то интересно, но всё-таки в итоге решил написать – а вдруг кому-то понравится?

Итак, мой первый (вообще где-либо) пост – про солнечные батареи и с чем их едят.

Думаю, саму физику процесса выработки электроэнергии из света я пропущу: информации в сети навалом, кто интересовался – узнают, остальные не поймут. В общем, хочу я сегодня написать о более приземленных вещах – о том, как примерно работают домашние и коммерческие системы.

Так вот. Как вы уже догадались, любая солнечная электростанция начинается с панели. Вот такой.

Ну и что? - спросите вы. И куда её подключать чтобы вскипятить чайник? А об этом и о многом другом вы узнаете из моего телеграмм-канала. Так, что-то я отвлекся. Ах, да, мы же не на пикабу, поэтому поехали!

Короче, каждая такая панелька умеет вырабатывать немножко постоянного тока (DC). Так где-то в зависимости от модели вольт 30-60 (это в основном, а бывают и меньше, и больше – за сотку даже) и до 17-18-19 ампер – при ярком прямом свете, но большинство сейчас делают до 15. Мощность у средней современной панели будет где-то так ватт 400-500. То есть имеем две-три панели, и можно кипятить тот самый чайник!

А если задаться вопросом, сколько электричества можно получить с какой-то определенной площади?

Тут всё просто: В идеале яркое солнце дает нам киловатт на квадратный метр. Эффективность панелей сегодня что-то порядка 20-25%. То есть в итоге с кв. метра имеем 200-250 Ватт.

Но тут, конечно, есть проблемка. Все эти цифры, которые производители указывают на своих устройствах, правдивы только для Стандартных Тестовых Условий. Этот киловатт на квадратный метр, это тоже оттуда же. Там еще есть про 25 градусов Цельсия и прочая нереалистичная херня.

Вы знаете, я этих СТУ в жизни вживую не смог поймать, хотя и живу в весьма солнечном месте. У меня всё как-то выходило 750-800 Вт/м2, а уж что будет где-нибудь в средней полосе России и представить страшно. Нет, в Австралии, конечно, там и 1100 Ватт может быть, и больше, но таких мест в мире немного. А если еще учесть пасмурные дни, то там вообще караул. В общем, если вы еще не решили, сколько вам на дачу нужно панелей, сразу говорю – ставьте побольше.

Ладно, с самими панелями разобрались. И что дальше?

А дальше мы эти панели берем, и соединяем последовательно вот в такую гирлянду. Вот так.

Кто-то может даже вспомнит, что при последовательном соединении складывается что? – правильно, напряжение. Вот тут нужно аккуратнее – в большинстве мест в мире строгие ограничения на то, сколько вольт может быть в такой цепочке. В США это 600 вольт для жилых домов и 1000 для коммерческих строений, в Европе – 1000В для домов и 1500 для остального, а в Азии – как получится. У кого скопировали стандарт, у того так и будет.

Тут вы может подумали, что 1000 вольт — это как-то сильно много, и что с ними вообще делать, когда у вас в розетке 220? Ага, правильно подумали. А еще в розетке переменный ток (AC), а тут, я уже говорил, постоянка (DC). AC, DC … вам это ничего не напоминает? Thunder!..Thunder!..

В общем, по всему выходит, что там должно быть еще какое-то устройство, правильно ведь? А то и напряжение больше чем надо, и эта проблема с AC/DC (боюсь я сегодня уже не выкину эту песню из головы), в общем, нам нужен… внимание… инвертер! Вот, например такой:

Или такой, если у вас коммерческая система и панелей столько, что все наши гирлянды из панелей пришлось подключать друг к другу параллельно.

Инвертер делает в основном две вещи: конвертирует постоянное напряжение от панелей в переменку, которую можно использовать в быту, и постоянно следит, чтобы нагрузка была ровно такой, чтобы панели всегда работали на максимальной мощности.

А как вы думали – солнце за облака может прятаться и обратно выходить по 20 раз в минуту, и это задача инвертера – следить за этим в реальном времени, и регулировать рабочий режим так, чтобы выход был как можно больше.

Ну что же, с инвертером вроде тоже разобрались, а куда он-то подключается? А вот тут сюрприз: в самой популярной архитектуре в мире, инвертер подключается к городской сети. Да-да, не к батареям (хотя это в последнее время набирает популярность), а именно к сети.

Во многих странах работает такая схема – инвертер пихает энергию в сеть, счетчик (условно) крутится в обратную сторону, а вечером/ночью мы тратим энергию, за которую уже не платим.

Тут, конечно, куча нюансов («но есть, Петька, нюанс»), и всё зависит от страны, субсидий (ага) и т.п. Где-то платят за произведенную энергию, где-то дают баллы, которые через год сгорают, а где-то просто дают по шее ничего.

Аккумуляторные батареи, конечно, тоже никто не мешает поставить, но цены на них сейчас все еще такие, что единственная польза от них – это то, что есть электричество при аварии в сети. Кстати, немного не очевидный факт, но если вы поставили себе систему без аккумуляторов, то если весь район без света, то никакого электричества у вас не будет, даже в яркий солнечный день.

У этого есть многие причины, но основная – это чтобы электриков, которые через два дома от вас работают над проводкой, не убило током. Потому что они вроде все отключили, а ваша крыша продолжает, старается, пихает ток в сеть. Так вот, чтобы такого не было, обычные инвертеры просто отключаются.

И на этом я закончу.

Конечно, хотелось бы написать больше – и про разбалансировку системы тенью (и методы решения), и про устройства для аварийного отключения, и много еще чего. Только я не хочу это чтиво превращать в долгую нудятину. Другими словами – на сегодня хватит.

Если есть вопросы – отвечу в комментариях. Если будет интерес – может напишу продолжение. Вообще, буду благодарен за любые отзывы.

Добра всем.