Електри­чество за овце

През месец декем­ври 2019 година към нас се обър­наха фер­мери от село Златна нива, област Шумен. Съвремен­ното селско сто­пан­ство е невъз­можно без елек­три­че­ство, но свър­зва­нето към обща елек­три­ческа мрежа струва около 20 хиляди лева и отнема повече от година. И след това се заплаща за всеки кило­ват­час.

Разумно реше­ние на про­блема е соб­стве­ната слън­чева цен­трала. Разбрахме, че е необ­хо­димо да се оси­гури енер­гия за едно­фа­зен доилен апарат за овце, вана за охла­ждане на мляко и бито­вите нужди на слу­жи­те­лите на фер­мата. Предвид даде­ния бюджет от 14 хиляди лева, пред­ло­жихме опти­мал­ната кон­фи­гу­ра­ция.

За пре­об­ра­зу­ване на слън­че­вата енер­гия в елек­три­ческа отго­ва­рят моно­кри­стални слън­чеви модули Jinko Solar JKM320M-60 с мощ­ност 320 вата всеки. Девет такива модули при иде­ални усло­вия ще оси­гу­рят мощ­ност от 2.88 kW. В най-мрач­ните дни (напри­мер, при дъжд) слън­че­вите цен­трали обик­но­вено про­из­веж­дат 5-15% от пико­вата мощ­ност на инста­ли­ра­ните модули. В нашия случай това озна­чава 140-430 вата.

Енерги­ята от фото­вол­та­ич­ните модули се подава чрез спе­ци­ални PV кабели към кон­тро­лер Victron Energy BlueSolar MPPT 150/45-Tr. Контро­лерът изпъл­нява няколко задачи навед­нъж. Първо, той пони­жава напре­же­ни­ето на солар­ните модули (около 110 волта) до нивото, необ­хо­димо за заре­ждане на бате­ри­ите. Второ, той посто­янно настройва вход­ното напре­же­ние за опти­мална работа на слън­че­вите модули в зави­си­мост от осве­те­но­стта им. Трето, кон­тро­лерът регу­лира изход­ното напре­же­ние и силата на тока в зави­си­мост от етапа на заре­ждане и тем­пе­ра­ту­рата на бате­ри­ите, като гаран­тира тях­ната опти­мална екс­пло­ата­ция.

Опростена схема на цен­тра­лата

Енерги­ята се съхра­нява в четири 12-вол­тови оловно-кисе­линни бате­рии Victron Energy AGM Super Cycle с капа­ци­тет от 170 A·h всяка. Те са свър­зани помежду си после­до­ва­телно, обра­зу­вайки номи­нално напре­же­ние от 48 волта. Батери­ите от сери­ята Super Cycle могат да се раз­ре­дят с 80%, така че полез­ният запас от енер­гия е 170×48×0.8=6.5 kW·h. На прак­тика, като отче­тем загу­бите, това озна­чава, че напълно заре­де­ните бате­рии в тъм­ната част на дено­но­щи­ето могат да ни оси­гу­рят в тече­ние на 6 часа мощ­ност от 1 kW или в тече­ние на 12 часа — мощ­ност от 500 W.

Инверторът Victron Energy MultiPlus-II 48/3000/35-32 GX пре­об­ра­зува посто­ян­ното напре­же­ние от кон­тро­лера и бате­ри­ите в про­мен­ливо напре­же­ние 230 волта. Също така той може да работи и в режим на зарядно от гене­ра­тора. Номинал­ната мощ­ност на инвер­тора е 2.4 kW. Буквите GX в името на моди­фи­ка­ци­ята озна­ча­ват, че инвер­торът има инте­гри­рана система за дистан­ци­онно наблю­де­ние на елект­ро­цен­тра­лата.

Сглобя­ване на елект­ро­цен­трали в NENCOM

За да спести пари, кли­ентът само­сто­я­телно изра­боти носеща кон­струк­ция за солар­ните модули в съо­т­вет­ствие с нашите пре­поръки и чер­тежи. Посъветвахме да направи ъгъл на наклона от 45° и да се ори­ен­тира цялата струк­тура точно на юг.

Поставихме спе­ци­ални алу­ми­ни­еви про­фили върху гото­вата кон­струк­ция и към тях фик­си­рахме фото­вол­та­ич­ните модули.

Действи­тел­ният наклон на слън­че­вите панели беше почти 50°, което ще повлияе поло­жи­телно на про­из­вод­ството на енер­гия през зимата, когато слън­цето не се издига високо над хори­зонта.

Инстали­рахме елек­тро­ни­ката и бате­ри­ите в стро­и­телно ремарке, оста­вяйки аванс на дъл­жи­ната на кабе­лите. Впослед­ствие това обо­рудване ще бъде пре­ме­стено в ново поме­ще­ние.

Цялата елек­тро­ника се намира във фир­мено табло на NENCOM, което оси­гу­рява допъл­ни­телна защита и уско­рява инста­ли­ра­нето на обо­рудване в съоръ­же­ни­ето.

Табло NENCOM

Оборудване вътре в таб­лото

Балансьо­рите израв­ня­ват напре­же­ни­ето на аку­му­ла­то­рите

Крайната цена на този проект през декем­ври 2019 година въз­лиза на 13 970 лв (7 142 €) с доставка, монтаж и ДДС. Цените на обо­рудва­нето за соларни цен­трали посте­пенно нама­ля­ват, така че в бъдеще подобна система може да струва по-малко или може да се оси­гури повече енер­гия за същите пари.

Видео на проекта