Как сделать освещение в гараже от солнечных батарей я задумался потому, что мой гараж расположен на значительном удалении от жилья и коммуникаций, поэтому подключить к нему электричество теоретически возможно, но практически обойдется в крупную сумму. Первое время обходился без электричества, ходил с фонариком. Однако техническая мысль толкала к тому, чтобы как то обустроить свою мужскую территорию.
Варианты освещения в гараже
Для начала я принес с работы аккумулятор от вышедшего из строя источника бесперебойного питания для компьютера. Он имеет рабочее напряжение 12 В и мощность 7 А/часов. Приобрел автомобильные лампочки, со списанных автомобилей снял плафоны, и провел провода по гаражу.
Аккумулятор, с которого все началось
Для меня основной задачей было сделать свет в подвале, так как там хранились заготовки на зиму, а зимой доставать их оттуда в темноте довольно не удобно. Когда я все смонтировал, щелкнул выключатели и в подвале загорелся свет, пусть даже слабый, тусклый, но это было уже начало!
Аккумулятора хватало дня на три, максимум на неделю, а потом приходилось нести его домой и заряжать.
Но вот появились энергосберегающие светодиодные лампочки, гораздо более экономичные. С ними зарядки аккумулятора могло хватить уже и на месяц. Это уже было кое-что. Но бывали случаи, когда забывал выключить свет в подвале и аккумулятор разряжался. Приходил вечером в подвал без фонаря, щелкал выключателем, а свет не горит. Приходилось искать при свете спички и ругать себя за забывчивость.
Начал задумываться об источнике энергии для зарядки аккумулятора. Вариантов три
- Солнечная батарея
- Ветрогенератор.
- Бензогенератор
Ветрогенератор выгоден тем, что его можно, имея нормальную голову и руки, изготовить из подручных материалов с минимумом покупных деталей.
Сложность я видел в расчете силовых нагрузок на вращающиеся элементы, необходимость защиты их от воздействия атмосферы. Кроме того необходимо периодически обслуживать: осматривать состояние и менять смазку в узлах вращения, для чего ветряк надо, как минимум останавливать, а может и снимать. Хорошо, если к месту установки есть удобный доступ, а чаще всего его устанавливают на мачте и тогда все эти процедуры могут доставить много неудобств.
Кроме того могут возникнуть проблемы с соседями из-за возможного шума от вращающихся редуктора и лопастей, а также эфирных помех.
Примерно те же проблемы с бензогенератором, за исключением того, что надо купить готовый. Но у него большая стоимость, плюс затраты на бензин. К тому же использовать его предполагается очень редко, поэтому большую часть времени он будет стоять мертвым грузом.
Всех перечисленных проблем лишена солнечная батарея. В ней нет движущихся элементов, ее не надо обслуживать, проще установить.
Недостатком является довольно высокая стоимость.
Итак, я сделал выбор в пользу солнечной батареи.
Основа электрооснащения моего гаража уже была: проводка смонтирована, лампочки и выключатели установлены. Осталось приобрести и установить собственно батарею и оборудование для ее нормальной работы.
Решив смонтировать солнечную батарею необходимо определиться, чего мы от нее хотим запитать, иначе говоря какая мощность нужна. От этого зависит подбор проводки и оборудования.
Но аккумулятора тоже недостаточно. Солнечная батарея выдает, в зависимости от освещенности, от 0 до 30 В. И если аккумулятор подключить непосредственно к батарее, то при ярком солнце аккумулятор будет перезаряжаться и быстро выйдет из строя.
Чтобы этого не происходило нужен контроллер. Это прибор, который контролирует напряжение в сети и не дает ему превысить 14 В и опуститься ниже 11 В (в разных марках параметры незначительно отличаются). Также контроллер защищает сеть от короткого замыкания.
Контроллер
Если мы хотим иметь сеть переменного напряжения 220 В, то необходим еще инвертор — это прибор, преобразующий постоянный ток, напряжением 12 В в переменный ток, напряжением 220 В.
Цена на солнечные батареи
Итак, я остановил выбор на солнечной батарее для электрификации своего гаража. Теперь надо выбрать мощность и тип батареи.
Поскольку мои требования к мощности весьма скромные: мне необходимо гараж осветить и включить музыку, мне достаточно батареи на 100 Вт.
Хотя изначально я хотел, чтобы можно было включать какой-либо инструмент, хотя бы дрель или болгарку, но тогда нужны батареи и инвертор мощностью не менее 1 кВт, для них нужна большая площадь для монтажа — это дополнительные проблемы и расходы. Подумав, я решил остановиться на скромном варианте. Для сравнения я приведу расчеты для двух вариантов.
Солнечная батарея
Я приобрел солнечную батарею JF Solar 100 Вт 12 В стоимостью 4500 руб. Она имеет защиту от атмосферных воздействий, а также от града до 5 мм. Выписал из Китая самый дешевый контроллер за 500 рублей и кабель для соединения батареи от мачты до контроллера. В качестве мачты использовал трубу, диаметром 2 дюйма, которую приобрел в пункте приема металлолома за 500 рублей. Все остальное у меня уже имелось.
P = U*I
где Р - мощность, ватт,
U - напряжение, вольт.
I - ток, ампер.
Так при потребляемой мощности 100 Вт ток в проводнике будет
I = P/U = 100 / 12 = 8.3 А
Далее по таблицам находим, что для медного провода при токе 8,3 А требуемое сечение составит 1,5 мм2
Для сравнения при мощности потребителей 1 кВт
Для такой мощности, как правило, используются солнечные панели на 24 В. Поэтому
I = 1000 Вт / 24В =41 А
Соответственно потребуется провод, сечением 4 мм2, а это уже совсем другое дело и деньги.
Монтаж
Самое основное и трудное дело — установить солнечную батарею. Может было бы несложно поставить ее на крыше, такая мысль у меня была, но у нас бывает, что по крышам гаражей бегают пацаны (сам таким был), поэтому сохранность и целостность батареи не гарантируется.
Поэтому решил ставить на мачту.
Как уже говорилось, в качестве мачты я решил использовать б/ушную двухдюймовую трубу. Для ее установки была выкопана яма глубиной примерно 0,7 метра и диаметром около 0,5 метра.
Монтаж солнечной батареи
Опустил в нее конец предварительно окрашенной трубы и залил бетоном. Бетон замесил тоже сам — отсев с цементом в пропорции 2 к 1. Бетон должен застывать не менее суток, лучше двое.
Самое сложное было прикрепить батарею к мачте. Крепление продумал и изготовил тоже сам из пластикового уголка. Как я поднимал и крепил батарею описывать не буду, помучиться пришлось изрядно, поскольку устанавливал ее я один. Но справился и теперь осталось только все подключить.
Подключение контроллера проблем не вызывает — на нем все нарисовано.
Остальное: проводка, лампочки, аккумулятор у меня уже готовы и работают.
Поэтому щелкаю выключателем и - да будет свет!
Солнце через солнечные батареи вошло в гараж
Так как я отказался от использования электроприборов на 220 вольт, инвертор я не покупал. Однако у меня есть источник бесперебойного питания для компьютеров, который я пробовал подключать и включал в него разную нагрузку. К примеру телевизор от него вполне работает, а вот из инструментов он потянул только небольшую маломощную дрель. Но я и этому рад.
Позже мне по случаю достались старые, но рабочие катушечный магнитофон Ростов 102 с большой коллекцией бобин и акустические колонки S50-020, которым потребовался ремонт подвесов акустических динамиков. Звучание магнитофона не очень хорошее - стерлись головки, да лента уже размагничивается. А вот у этих старых колонок звук оказался очень хорошим - сделано в СССР! Поэтому для оборудования мужской территории купил самый дешевый автомобильный приемник, подключил - и вот я уже наслаждаюсь любимой музыкой, слушаю новости.
Солнце через солнечные батареи вошло в гараж
Вот, собственно, и все. Использую все это уже 4 года, проблем не было никаких. Единственно, иногда забываю выключить свет в подвале, и зимой за ночь садится аккумулятор. Если раньше у меня были маломощные лампочки, то сейчас я поставил весьма мощные автомобильные светодиодные лампы для ближнего света фар. Если летом можно было не выключать свет хоть круглые сутки — ночи короткие, а днем солнечная батарея все питает и заряжает, то зимой аккумулятора на ночь не хватает. Но это не проблема. Утром все заряжается и снова работает.
Еще бывает зимой батарею сверху припорашивает снегом и тогда она выдает мало энергии. Но, как правило, снег там долго не держится: или тает, или сдувается ветром.
Цена вопроса
Для мощности 100 Вт
Если посчитать, сколько мне стоило все это предприятие, получается примерно так.
- Солнечная батарея - 4500 руб.
- Контроллер - 500 руб.
- Провода — примерно 700 руб.
- Лампочки — около 1500 руб.
- Мачта - 500 руб.
- Приемник - 700 руб.
Все остальное самодельное из того, что найдено на свалках.
Итого получается около 9 тысяч рублей - это по максимуму. По факту, я думаю, было меньше. Думаю, что это не так много.
Планирую все-таки для возможности включения и использования электроинструмента приобрести бензиновый электрогенератор (если появятся лишние деньги :-).
Об окупаемости здесь речь не идет, поскольку, во-первых, других вариантов у меня нет, а во вторых использую я все это редко, только когда посещаю гараж.
Для мощности 1 кВт
Солнечная панель
Для такой мощности выбираем 2 батареи SilaSolar 500Вт PERC (Twin Power) по 500 Вт стоимостью 19 600 руб. каждая. Всего 39 200 руб.
Аккумулятор
Считаем, что аккумулятор должен держать нагрузку 1 000 Вт в течение 2 минут. При напряжении 24 В мы посчитали, что ток составит 41 А, поэтому нам нужен аккумулятор емкостью: 2 час х 41 А = 82 А.час.
Выбираем 2 гелиевых аккумулятора SunStonePower MLG12-50 емкостью 50 Ахч каждый и стоимостью по 7 920 руб. Всего 15840 руб.
Инвертор
Для выбранных солнечной панели и аккумулятора выбираем гибридный солнечный инвертор SILA V 2000P стоимостью 20 460 руб.
Контролер заряда
Для принятых условий выбираем контроллер заряда JUTA CM5024Z с током заряда 50 А и стоимостью 4 100 руб.
Провод
Как мы уже посчитали, провод нам понадобится сечением 4 мм кв. Понадобится как минимум 10 м. Цена такого провода составит 150 - 200 руб. за метр. Всего получается 1,5 - 2 тысячи рублей.
Итого
Посчитаем, во сколько обойдется набор самого необходимого оборудования для монтажа и использования солнечных батарей.
39200 + 15840 + 20460 + 4100 + 2000 = 81600 руб.
В этот расчет не входит оборудование на 220 вольт, которое мы собираемся использовать.
Расчет, конечно, ориентировочный, поскольку цены могут отличаться.
Вывод
- Если включить мозги и задействовать руки, то можно решить любую проблему.
- Если ставить задачу скромную - только освещение и музыка, и не использовать электроинструмент (хотя дрель непродолжительное время у меня тянет), то можно обойтись весьма скромными расходами.
- Если что-то не получается - смотри пункт первый.
Спасибо за уделенное время и внимание. Если возникли вопросы — готов ответить.
Оставить комментарий