Какво е по-добре: слънчев панел или вятърен генератор. Комбинирани системи със слънчеви панели и вятърни генератори

Екология на потреблението. Имение: За да се балансира енергийното снабдяване от алтернативни източници, често има желание за комбиниране слънчеви панелии вятърен генератор в една система.

За да се балансира доставката на енергия от алтернативни източници, често има желание да се комбинират слънчеви панели и вятърен генератор в една система.

В какви случаи си струва да направите това и кой източник на алтернативна енергия да изберете, можете да разберете, като разгледате плюсовете и минусите на вятърните турбини и слънчевите панели.

Предимства на слънчевите панели:

Надеждност - качествени панелиот известен световен производител ще работят 25 и повече години, тъй като нямат движещи се части или електроника в състава си, а закаленото стъкло, издръжливата алуминиева рамка и надеждното уплътнение на елементите осигуряват безпроблемна работа на панели при всякакви климатични условия и всякаква температура.
Лесен за монтаж - с помощта на стандартни комплекти за закрепване можете лесно да фиксирате панелите на покрива или стената на къщата.
Липса на необходимост Поддръжка - единственото нещо, което се препоръчва за увеличаване на производството на енергия, е повърхността на слънчевите панели да се измива веднъж годишно перилен препаратза стъкло, но и това не е необходимо.

Недостатъци на слънчевите панели:

Ниско среднодневно производство на електроенергия в зимно време - 5-10 пъти по-малко, отколкото през лятото за централна Русия, 2-3 пъти по-малко - за южните райони и пълна липса на поколение през зимата в северните райониотвъд Арктическия кръг. За да компенсирате липсата на електроенергия, е необходимо да използвате дизелов генератор, газов генератор или вятърен генератор.
Силна зависимост на производството на електроенергия от времето. При облачно време производството намалява до 5-20% в сравнение с безоблачно слънчево време. Въпреки това, елиминирането на тази зависимост в офлайн слънчева електроцентралаМожете да използвате батерии с голям капацитет, които осигуряват доставка на електричество за 5-7 дни.

Предимства на вятърните генератори:

Производството на електроенергия не зависи от времето на деня или сезона , ако има вятър.
В райони, където често духат ветрове (в планините, в степите, по бреговете на реки и морета), вятърната мелница може да генерира значително количество електроенергия. въпреки това цялата зонатакива места, обитавани от хора, в Руска федерациясъставлява по-малко от 1% от всички населени места.

Недостатъци на вятърните генератори:

Необходимостта от монтаж на мачта с височина над 25 метра в 99% от терена на Руската федерация , тъй като жилищните сгради и горите значително намаляват скоростта на вятъра близо до земята, цената за инсталиране на вятърен генератор ще бъде многократно по-висока от цената на самия вятърен генератор.
При Средната скороствятър в Русия, равен на 3-4 метра в секунда, вятърният генератор ще генерира около 1-3% процента от номиналната си мощност. Номиналната мощност на вятърния генератор е посочена за скорост на вятъра 10-12 m/sec.
Липса на надеждност в сегмента на вятърни турбини с ниска мощност до 10 kW - повечето евтини вятърни турбини с ниска мощност няма да работят повече от 2 години без повреди, въпреки че има случаи на вятърни турбини, работещи 8 години.
Необходимост от годишна поддръжка поддържане на вятърния генератор в работно състояние.
Замръзване на смазката при отрицателни температури води до невъзможност за стартиране на вятърната мелница през зимата.
Свистене на вятърни мелници с ниска мощност работата при високи скорости и силен вятър няма да донесе удоволствие нито на вас, нито на вашите съседи.
Нискочестотен инфразвук мощни вятърни генератори при всяка скорост на вятъра и нискомощни при ниски скорости на вятъра - както е известно, инфразвукът има лошо влияниевърху здравето на хората и всички живи същества. Поради тази причина промишлените вятърни електроцентрали са разположени на значително разстояние от жилищните райони.

Обобщете:

Използването на вятърен генератор като допълнителен източник на енергия за слънчева електроцентрала има икономически смисъл само в райони, където често духат ветрове, при условие че е възможно да се инсталира далеч от жилищата. В този случай е необходимо да инсталирате надеждни мощни модели с мощност от 10 kW или повече и не забравяйте да извършвате годишната им поддръжка. публикувани

Ако имате въпроси по тази тема, задайте ги на експертите и читателите на нашия проект.

Предимства на слънчевите панели:

Надеждност - ще работят 25 години или повече, тъй като нямат движещи се части или електроника в състава си, а закаленото стъкло, издръжливата алуминиева рамка и надеждното уплътнение на елементите осигуряват безпроблемна работа на панелите при всякакви климатични условия при всяка температура.
Лесен за монтаж - използвайки стандартни, можете лесно да фиксирате панелите на покрива или стената на къщата.
Не изисква поддръжка - Единственото, което се препоръчва за увеличаване на производството на енергия, е повърхността на слънчевите панели да се мие веднъж годишно с препарат за почистване на стъкла, но това не е необходимо.

Недостатъци на слънчевите панели:

Ниско среднодневно производство на електроенергия през зимата - 5-10 пъти по-малко, отколкото през лятото за централна Русия, 2-3 пъти по-малко - за южните райони и пълна липса на поколение през зимата в северните райони отвъд Арктическия кръг. За да компенсирате липсата на електроенергия, е необходимо да използвате дизелов генератор, газов генератор или вятърен генератор.
Силна зависимост на производството на електроенергия от времето. При облачно време производството намалява до 5-20% в сравнение с безоблачното време. Въпреки това, тази зависимост може да бъде премахната в автономна слънчева електроцентрала чрез използване на батерии с голям капацитет, които осигуряват доставка на електроенергия за 5-7 дни.

Предимства на вятърните генератори:

Производството на електроенергия не зависи от времето на деня или сезона , ако има вятър.
В райони, където често духат ветрове (в планините, в степите, по бреговете на реки и морета), вятърната мелница може да генерира значително количество електроенергия. Въпреки това, общата площ на такива места, обитавани от хора в Руската федерация, е по-малко от 1% от всички населени места.

Недостатъци на вятърните генератори:

Необходимостта от монтаж на мачта с височина над 25 метра в 99% от терена на Руската федерация , тъй като жилищните сгради и горите значително намаляват скоростта на вятъра близо до земята, цената за инсталиране на вятърен генератор ще бъде многократно по-висока от цената на самия вятърен генератор.
При средна скорост на вятъра в Русия от 3-4 метра в секунда вятърният генератор ще генерира около 1-3% процента от номиналната си мощност. Номиналната мощност на вятърния генератор е посочена за скорост на вятъра 10-12 m/sec.
Липса на надеждност в сегмента на вятърни турбини с ниска мощност до 10 kW - повечето евтини вятърни турбини с ниска мощност обаче няма да работят повече от 2 години без повреди. Ако знаете фактите за по-дълга работа без повреди, споделете това с всички на нашия уебсайт.
Необходимост от годишна поддръжка поддържане на вятърния генератор в работно състояние.
Замръзване на смазката при минусови температури води до невъзможност за стартиране на вятърната мелница през зимата.
Свистене на вятърни мелници с ниска мощност работата при високи скорости и силен вятър няма да донесе удоволствие нито на вас, нито на вашите съседи.
Нискочестотен инфразвук мощни вятърни генератори при всякаква скорост на вятъра и нискомощни при ниски скорости на вятъра - както е известно, инфразвукът има отрицателно въздействие върху човешкото здраве и всички живи същества. Поради тази причина промишлените вятърни електроцентрали са разположени на значително разстояние от жилищните райони.

Обобщете:

Прочетете дали инсталирането на слънчеви панели има икономически смисъл.

Нито една вятърна турбина няма да генерира електричество при скорост на вятъра по-малка от 3 m/s, а работата й става ефективна при скорост на вятъра поне 4-5 m/s. IN средна лентаРусия има предимство във вятърните генератори, предназначени да работят при слаб вятър.

По-добре е да инсталирате вятърен генератор на открито, за предпочитане на хълм, и колкото по-висока е мачтата, толкова по-добре. Дължината на лопатките също има значение, особено при слаб вятър. Ножовете със самолетен профил са много (2-4 пъти) по-ефективни от плоските.

Има вятърни генератори с хоризонтална и вертикална ос на въртене. Вятърните генератори с вертикална ос на въртене са приблизително два пъти по-скъпи, но експлоатационният им живот е почти два пъти по-дълъг - 20-25 години срещу 10-15.

Има два вида мачти за вятърни турбини: 1) мачтите, поддържани от кабели, могат лесно да бъдат повдигнати, но кабелите заемат голяма площ; 2) независими мачтови кули, които нямат кабели, са тежки и скъпи, монтажът им е труден, но не заемат много място. За използване в страната или в селска вилаВятърните генератори с мощност 2-5 kW са най-подходящи.

В райони със слаби ветрове, а това включва Московска област, за да получите поне малко енергия, трябва да изберете вятърна мелница с по-добра ефективност при слаб вятър, която също има по-голяма мощност.

Слънчевите панели директно преобразуват слънчевата радиация в електричество, което може да се доставя директно към мрежата или да се съхранява в батерии. Слънчевите панели от монокристален силиций работят най-добре. Техният експлоатационен живот е приблизително 50 години, а ефективността им достига 18%.

Слънчевите батерии, изработени от мултикристален силиций, са малко по-ниски в тези показатели. Понякога можете да намерите напълно изостанали панели от аморфен силиций - най-евтиният, разбира се. За да се извлече слънчева енергияпрез лятото е препоръчително да се монтират слънчеви панели по целия южен склон на покрива под ъгъл приблизително 45° спрямо хоризонта. През зимата всичко е различно: слънчевите панели трябва да са разположени почти вертикално, под ъгъл 70-80° спрямо хоризонта, поради снега и ниското положение на слънцето.

Да предоставя автономна работаняколко флуоресцентни или LED енергоспестяващи лампи, хладилник и телевизор в страната, можете да инсталирате няколко слънчеви панела с обща мощност 500-600 и за предпочитане 1000 W. Този комплект слънчеви панели се допълва от акумулаторен пакет с общ капацитет 200-400 амперчаса и инвертор от 2 до 6 kW със соларен контролер. Такава голяма мощност на инвертора е необходима, за да се осигурят пикови натоварвания и пускови токове. Комплект слънчеви панели с мощност 2-4 kW могат да захранват малка вила, осигурявайки комфортен живот.

Използването на слънчеви панели ви позволява да осигурите на домовете безплатна енергия, особено в условия на нестабилно захранване. Този метод обаче има един недостатък - при облачно време ефективността на слънчевата система е много ниска и къщата изисква допълнителен източник на енергия. Използването на различни видове генератори (бензин, дизел) е неудобно, тъй като те изискват значителни разходи и са много шумни. Най-добрият изход е комбинирани инсталации, включително слънчеви панели и вятърни генератори.

Такива хибридни комплекси позволяват пълноценно използване на възможностите на естествената енергия и компенсиране на техните индивидуални недостатъци. Например вятърните генератори по принцип са непрактични за използване без резервен източник на енергия. Факт е, че през няколко дни подред (което в никакъв случай не е необичайно) батериите се разреждат твърде много, което се отразява негативно на тяхната производителност и експлоатационен живот.

Слънчевите панели са неефективни при облачно време, което обикновено е придружено от вятър. По този начин вятърните мелници и слънчевите панели се допълват перфектно, осигурявайки постоянно зареждане на батерията и поддържайки енергийното захранване на къщата на правилното ниво. Друго предимство - слънчеви системине изискват разходи за поддръжка и гориво, като същевременно са най-ефективни в летен периодкогато скоростта на вятъра обикновено е по-ниска.

През лятото и слънчевата зима максимално производство на енергия ще идва от слънчеви панели. Но в облачния извън сезона, когато облачността е значителна и духа вятър силни ветрове, енергията ще се произвежда основно от вятърни турбини.

Състав на хибридни системи

Всяка комбинирана слънчево-вятърна инсталация включва слънчеви панели, вятърен генератор, контролер за зареждане, батерии и инвертор. Мощността на компонентите се избира въз основа на потреблението на енергия. Но трябва да се вземе предвид още един фактор - вида на вятърния генератор.

Вятърните генератори се отличават:

Хоризонтална. Тези инсталации са по-евтини, но са ефективни при преобладаващи ветрове в една посока. В условия на променливи ветрове тяхната производителност е минимална;
Вертикална. Тези енергийни източници струват приблизително 2-3 пъти повече от хоризонталните, но работят ефективно и при постоянно променяща се посока на вятъра.

По този начин вятърните генератори и слънчевите панели могат напълно да осигурят енергийна независимост на жилищата. В допълнение, такива системи имат по-гъвкави опции за конфигуриране от чисто слънчеви или чисто вятърни инсталации. Цените им също са доста приемливи.

Например, система от 600 W вятърна мелница и 250 W батерия (с контролер, инвертор и батерия) ще струва около 85 хиляди рубли. Мощността на инсталацията ще бъде около 100 kWh/месец.

Монтаж и превключване

Елементите в хибридната система се монтират по същия начин, както при самостоятелна инсталация. Слънчевите панели се поставят на покрива или на отделна монтажна ферма (в този случай техният наклон спрямо хоризонта може да бъде оптимално регулиран), а вятърните турбини са разположени на мачти близо до къщата.

Въпреки факта, че при въртене лопатките на вятърните мелници издават специфичен звук (който мнозина приписват на техните недостатъци), те не създават допълнителни неудобства. Факт е, че звукът е доста монотонен и не е остър, така че хората много бързо спират да го забелязват.

Връзката се извършва по класическата схема. Ветрогенераторът и слънчевите панели са свързани чрез контролер към батерията, където се акумулира генерираната енергия. Потребители променлив токсвързан чрез инвертор.

Разноски

Както всяка друга енергийна система извън мрежата, инсталацията за слънчев вятър изисква значителни първоначални разходи. Всички инвестиции обаче се изплащат с пълна енергийна независимост от централните мрежи. Такава система не изисква разходи за поддръжка. Изплащането на проекта зависи от сложността на инсталацията и натоварването на системата, но средно е 2-3 години. Този период може да изглежда твърде дълъг, но трябва да вземете предвид, че цените на електроенергията непрекъснато се покачват, освен това свързването на вила към централно захранване и инсталирането на подходящо оборудване (трансформатор, кабелен маршрут) също изисква значителни разходи.

По този начин за дома инсталирането на хибридна система ще бъде най-доброто решение. Ирационално е да се инсталират такива комплекси в дачата, тъй като те са предназначени за целогодишна употреба, а дачата се използва главно през летния сезон.

Вятърен генератор или слънчеви панели?

Някой ден войните за ресурси ще свършат и човечеството ще се възползва напълно от безкрайната сила на вятъра и слънцето. Но това, някой ден... Що се отнася до настоящето, популярността на вятърните генератори и слънчевите панели само нараства. Тази статия от строително списание ще разгледа въпроса кое е по-добро - вятърен генератор или слънчеви панели и защо това е така.

Какво е вятърен генератор и какви са неговите предимства?

Какво е вятърен генератор? Със сигурност този въпрос е задаван от много хора, които мечтаят за алтернативни източници на електроенергия. Вятърният генератор е устройство, способно да генерира енергия с помощта на вятъра.

Вятърният генератор не може да работи директно, свързан с различни домакински електрически уреди в къщата. Дизайнът му задължително включва два основни компонента - съхранение на електроенергия акумулаторна батерияи токов преобразувател.

Също така в дизайна има остриета, върху които е прикрепен генератор, способен да генерира постоянно налягане. Занаятчиите често сглобяват вятърни генератори с малка мощност от , които действат като генератор и могат да зареждат батерии с малък капацитет.

Вятърният генератор е най-ефективен в региони с чести ветрове. Безспорното предимство на вятърните генератори е ниското им тегло в сравнение със слънчевите панели, както и фактът, че заемат много по-малко площпо време на монтажа.

Какво представляват слънчевите панели и какви са техните предимства?

Много хора са чували какво е това. И както подсказва името, слънчевата батерия е в състояние да преобразува слънчевата енергия в електричество. Под влияние слънчеви лъчи, се активират фотоелектрически преобразуватели, които започват да генерират електричество, акумулирайки го в батерии.

Точно както в случая с вятърните генератори, за преобразуване постоянен токредувайки се, цялата система съдържа инвертор, батерия и електрическо устройство, което контролира зареждането на батерията. И ако говорим за предимствата на слънчевите панели, те също съществуват.

На първо място, това е значителен експлоатационен живот и възможност за инсталиране в тези региони, където практически през цялата годинаслънцето грее. В допълнение, едно от предимствата е възможността за организирането му изцяло чрез слънчеви панели. За съжаление, ако погледнете по-подробно, слънчевата батерия има и редица значителни недостатъци.

Кое е по-добре - вятърен генератор или слънчеви панели?

Така че, за да обобщим, трябва да подчертаем основните предимства и недостатъци на двата метода за създаване на алтернативен източник на електроенергия, за да разберем кое е по-добро - или слънчеви панели?

ДА СЕ безспорни предимствавятърните генератори трябва да включват малка инсталационна площ, значително по-ниска цена от слънчевите панели и възможност ефективно използванев райони, където постоянно духат ветрове.

Недостатъците на вятърния генератор са:

Невъзможност за генериране на електричество при тихо или дори слабо вятърно време;
Дизайнът на вятърен генератор има много повече различни триене и движещи се части, което има отрицателно въздействие върху експлоатационния му живот.

Сега, що се отнася до слънчевите панели, основните предимства на които са: издръжливост при използване и възможност за подреждане автономна системадомашно енергоснабдяване. Въпреки това, както беше споменато по-горе, слънчевите панели имат и редица съществени недостатъци.

Първо, това е висока цена, която е много по-висока от цената. В резултат на това периодът на изплащане на слънчевите панели се изчислява в десетилетия. Разбира се, малко хора днес искат да инвестират собствените си пари за 20 или 40 години, но повярвайте ми, ще има такива хора.

Вторият недостатък на соларните панели, както и на вятърните генератори, е сериозната им зависимост от метеорологични условия. Но освен това, инсталирането на слънчеви панели изисква голяма площ, което често е значително ограничение, свързано с използването на слънчева енергия.