Автономна елект­ро­цен­трала за фер­мерска сграда

«Необхо­дима ми е пълна неза­ви­си­мост от достав­чи­ците на енер­гия» — каза соб­стве­ни­кът на стро­я­щата се сграда. Ние в NENCOM оби­чаме такива задачи, затова раз­го­ворът бързо се обърна към обсъж­дане на тех­ни­че­ски реше­ния.

Сградата с площ от 200 m² е раз­по­ло­жена във Варнен­ска област на голям парцел в опитно поле, на което се отг­леж­дат екс­пе­ри­мен­тални сор­тове пше­ница. Електри­че­ството вре­менно се оси­гу­рява от гене­ра­тор. Трябва да напра­вим отопли­телна система и авто­номна слън­чева елект­ро­цен­трала. Решено беше про­ектът да бъде раз­де­лен на няколко етапа.

Първо, още в про­цеса на стро­и­тел­ство, инста­ли­рахме котел и пелетна горелка Mudlark с Wi-Fi модул, бункер за пелети, ради­а­тори, 500-литров бойлер и буфе­рен съд за отопли­тел­ната система със същия обем. Положихме пред­ва­ри­телно и кабе­лите за бъде­щата елект­ро­цен­трала от покрива до тех­ни­че­ското поме­ще­ние, за да не правим излишни дупки в сте­ните след при­клю­ч­ване на стро­и­тел­ството.

Предва­ри­телно сгло­би­хме мал­ките ком­по­ненти на бъде­щата елект­ро­цен­трала в мета­лен шкаф с раз­мери 120×90×22 cm, за да уско­рим мон­тажа на място.

Предва­ри­телно сгло­бя­ване на елект­ро­цен­трали

Веднага след като покривът беше готов, при­стъ­пихме към инста­ли­ра­нето на солар­ните панели. За този проект ние избрахме моно­кри­стални модули Risen с мощ­ност 330 вата.

Risen RSM120-6-330M

Южният скат на покрива има наклон от 40°, а площта му може да побере 60 такива модула. В пър­вата фаза инста­ли­рахме 20 модула с обща пикова мощ­ност 6 600 Wp.

Слънче­вите панели са раз­де­лени на 4 стринга по 5 модула. Във всеки стринг моду­лите са свър­зани после­до­ва­телно, а самите стрин­гове са свър­зани пара­лелно един с друг. Това ни поз­воли да полу­чим опти­мал­ното работно напре­же­ние за заряд­ния кон­тро­лер Victron Energy MPPT 250 | 100.

Първото число в името на кон­тро­лера озна­чава мак­си­мално допу­сти­мото входно напре­же­ние: не повече от 250 волта. Второто число — мак­си­ма­лен изхо­ден ток: до 100 ампера. Напреже­ни­ето на изхода на кон­тро­лера се опре­деля от аку­му­ла­тор­ната бате­рия. В нашия случай напре­же­ни­ето на бате­ри­ята по време на заре­ждане е около 55 волта, затова мак­си­мал­ната мощ­ност на заряд­ния кон­тро­лер в тази кон­фи­гу­ра­ция ще бъде при­бли­зи­телно 5 500 вата.

В тех­ни­че­ското поме­ще­ние инста­ли­рахме лити­ево-желязо-фос­фатна бате­рия BYD Battery Box Premium LVL, с поле­зен енер­гиен запас 15.36 kW·h.

BYD Battery Box Premium LVL

Това е пър­вата в България бате­рия BYD от новата серия «Premium». В срав­не­ние с пре­диш­ното поко­ле­ние, в новите Battery Box е пови­шена енер­гий­ната плът­ност и подоб­рена елек­тро­ни­ката.

На този етап инста­ли­рахме един инвер­тор Victron Energy MultiPlus-II с мощ­ност 4 kW, но пред­ви­ди­хме въз­мож­ност за доба­вяне на допъл­ни­телни инвер­тори за уве­ли­ча­ване на мощ­но­стта. MultiPlus-II може да работи както в авто­но­мен режим, така и съв­местно с външна мрежа или гене­ра­тор.

Монито­ринг на систе­мата в реално време

Старти­рахме систе­мата в края на май и соб­стве­ни­кът вед­нага започна активно да я използва. През деня рабо­тиха раз­лични елек­тро­дви­га­тели и се нагря­ваше 500-литров бойлер, а вечер — оби­чайна кон­су­ма­ция за освет­ле­ние и други малки уреди. Сега имаме пълна ста­ти­стика за 4 месеца, от юни до сеп­тем­ври.

Както се вижда от гра­фи­ците, общото потреб­ле­ние на енер­гия през този период е 2 765 kW·h. Само 11 % от тази енер­гия е взета от гене­ра­тора. През сеп­тем­ври нуж­дата от напо­яване намаля, затова гене­ра­торът изобщо не се използва. Консума­ци­ята на слън­чева енер­гия (директно и през бате­рии) за 4 месеца състави 2 457 kW·h.

В един типи­чен летен ден може да се раз­чита на ста­бил­ните > 3 kW мощ­ност от слън­чеви панели, в продъ­л­же­ние на 7-8 часа.

Слънчева гене­ра­ция на 25 юли

За нагря­ване на вода в 500-литров бойлер от 45 до 60 °C, с помо­щта на 3-кило­ва­тен нагре­ва­те­лен еле­мент, на прак­тика са необ­хо­дими малко повече от три часа.

През лятото това е повече от достатъчно, за да се запази енер­гия за други нужди и да се заре­жда бате­ри­ята, но през зимата ще има недо­стиг. Затова в най-скоро време пла­ни­раме да инста­ли­раме допъл­ни­телни слън­чеви модули.

Цената на тази слън­чева елект­ро­цен­трала през май 2020 година състави 35 000 лв (17 900 €) с доставка, монтаж и ДДС.