Советы бывалого "чайника"

[альяно]

"Дурак, осознавший, что он дурак, уже наполовину гений". ( Г.Гейне )
"Дурак, осознавший, что он дурак, есть уже не дурак" (Ф.М. Достоевский)

мне всегда нравились эти цитаты - свой глубиной.
Недавно узнал, что это научно обоснованно
и называется это Эффект Даннинга-Крюгера

[mehanik]

" Я знаю, что ничего не знаю!"(с)
_________________
Командир Акации(2С3)

[альяно]

Собственно я начал эту тему не просто так ...

что-то давно мы ничего не писали в этот форум ... про то, как что-то сделать своими руками ...
пора это исправлять

Писать я конечно буду не по дураков ... хотя ... это как получится ...

к слову и про спутниковые антенны - я писать тоже не буду ...
В этом форуме про антенны уже всё написано

... главная тема будет про СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ .. и про то
можно ли на базе солнечных панелей построить полностью энергонезависимый дом ... в условиях средней полосы России

По теме использования солнечных батарей в России - не писал только ленивый ...
поэтому тема солнечных панелей тесно пересекается с вопросом когнитивного искажения у людей
которые солнечные панели даже не щупали - но которые делают далеко идущие выводы ... ну чистый Эффект Даннинга-Крюгера

Немного на эту тему выскажусь и я ...
не забывая, конечно что " каждый человек в чём-то компетентен, в чём-то туп, причём, в сумме, туп больше, чем компетентен" ...
Это я, в данном случае - про себя ..

Писать я буду очень неспешно ... но уверяю вас будет много интересного ...
и у желающих будет шанс поработать не только головой, но и руками

[альяно]

Начну писать эту тему ..
вот с чего
Если грубо то ВСЕ системы энергообеспечения построенные на солнечных панелях делятся на два типа
- с накопителем электрической энергии ( обычно в виде аккумуляторных батарей большой емкости)
- с использованием так называемых грид-инвертеров (Grid inverter).

Первый тип систем - самый понятный и самый распространённый .. ( особенно в России ) так как системы на грид-инвертерах в России сложно построить не сколько технически - сколько организационно - об этом я буду говорить ОЧЕНЬ подробно - но чуть позже

Система с аккумуляторной батареей ( АКБ ) - построить значительно проще ...
поэтому такую систему обычно и начинают делать увлечённые этой темой пользователи ...

Как это обычно выглядит ??
Человек покупает себе одну или две солнечные батареи ( обычно мощностью по 200-300 ватт каждая и размером 170х100 см )
покупает контроллер заряда ... покупает пару автомобильных АКБ ( емкостью 80-100 ампер\часов ) ... покупает инвертер - который преобразует постоянное напряжение АКБ в переменное напряжение 220 вольт
и ........ с удивлением обнаруживает .. что обеспечить электричеством свой "домик в деревне" - ему не удалось
Что же он делать дальше ??
Обычно через пару недель эксплуатации своей солнечной "системы"
автор пишет в ДЗЕН несколько гневных постов ... про то ... что "зелёная энергетика" это происки "глобалистов" ... и обман трудящихся !!!
И на этом его "проект" обычно заканчивается - а всё "оборудование" его "системы" очень скоро появляется в объявлениях на АВИТО ... правда уже со скидкой в 50-70% ... да и то, даже с такой скидкой продаётся оно месяцами ...

И что важно, когда такой автор пишет свои посты в ДЗЕН . он обычно подкрепляет свои выводы .. фотографиями .. расчетами .. измерениями ...
ВСЁ по НАУКЕ !!!!
сразу видно что автор "в теме" .. а не чайник какой-то
но ... снова читаем про Эффект Даннинга-Крюгера

[альяно]

Делал ли я себе такую "систему" и двух солнечных панелей ??
Делал ... года три назад ...
и какой был результат ??
Такой же как описано выше .. ну вот только посты в Дзен я не писал ..
и оборудование на авито не продавал

а продолжил строить систему своей мечты ...

[альяно]

... кстати про мечту.

Выбор технической схемы построения системы на солнечных батареях во многом зависит от целей и задач которые возлагаются на эту систему ..
И, как не странно - цели и задачи бывают ОЧЕНЬ разные
Например вы купили участок для строительства нового дома .. и на участке ВООБЩЕ нет электричества - тогда система должна строится под задачу - круглосуточного обеспечения электричеством вашего участка ...
и всех точек потребления электричества
Второй вариант - электричество у вас есть - но есть ограничение по подведённой мощности и солнечная система должна - обеспечить прибавку мощности
Ну и самый распространённый вариант - электричество в доме есть в нужном объёме - но вы хотите - с помощью солнца экономить на затратах на электричество ... но и тут есть варианты ...
У кого-то цена электричества в розетке - 3 рубля .. а у кого-то 10 рублей ..
и такая разница в цене ТОЖЕ и радикально может изменить подход к выбору схемы построения системы ..

При цене электричества в розетке 3-4 рубля - я бы посоветовал ВООБЩЕ не заморачиваться с солнечными батареями

поэтому реально проблемных варианта - два :
- у вас вообще нет электричества ..
- у вас изначально очень дорогое электричество в розетке

Сложилось так - что у меня были ОБА этих варианта

Года два назад .. я купил довольно большой участок под строительство дома ... но на участке не было электричества .. а "Электросеть" могла подвести нам электричество не раньше чем через год ... вот тогда я и задумал сделать свою БОЛЬШУЮ систему на солнечных панелях
начал я с 30 панелей .. и сначала система была на АКБ
но это не всё ... сам проект дома был задуман под такую систему ..
то-есть дом ИЗНАЧАЛЬНО строился так - что в нём будет БОЛЬШАЯ солнечная система ... сейчас в системе более 150 панелей .. под домом ещё на стадии строительства был сделан грунтовый тепловой аккумулятор на 80 кубометров .. и организована система отопления на асиках ... сейчас дом не только НЕ затратен по электричеству .. но даже даёт определённый денежный доход при его эксплуатации ...
хотя цена электричества в розетке у меня драконовская для России - 10 руб за киловат\час

Система комбинированная - частично на АКБ . но основная часть системы БЕЗ аккумуляторная, построенная на грид-инвертерах

Вряд ли кто-то захочет повторять подобную систему - я же не даром говорил - цели и задачи у всех РАЗНЫЕ
но при построении системы на грид инвертерах - мне удалось довольно оригинально решить ряд сложных технических задач возникающих при построении таких систем
- о которых я и хотел рассказать

Я думаю это будет интересно каждому кто планирует делать СВОЮ
солнечную систему
Но для начала
подробнее расскажу что такое солнечная система на грид-инвертерах .. и в чём сложность её построения в России

[альяно]

Система на солнечных батареях .. построенная на основе грид-инвертеров (Grid inverter) или как их ещё называют сетевых интвертеров
значительно проще

она состоит всего из двух элементов - самого грид-инвертера и солнечных батарей - то-есть не надо никаких АКБ !!!

Сам грид это коробка - размер которой в зависимости от генерируемой мощности может быть от размера пачки сигарет .. до размера стиральной машины
... в моей системе тестировались и такие и такие

Схема подключения ОЧЕНЬ простая ...
Если у вас в доме однофазная сеть ... то грид подключает к этой сети ...
а к самому гриду подключаем солнечные панели

примерно вот так

https://dzen.ru/media/id/65411648de4cb21485c3c018/grid-inverter-6541ceef75c2be75cb45741d

ВСЁ !!!!

Система построена !!!

Как она работает ???

Очень просто. Грид инвертер анализирует параметры вашей внешней электросети ... ( прежде всего напряжение и частоту ) и автоматически подстраивается под неё, так, что генерируемое им напряжение совпадает с параметрами вашей сети
но ... генерирует он напряжение в противоположной фазе

Что в итоге получается ??

Допустим, мощность ваших солнечных батарей, подключенных к грид-инвертеру, позволяет ему генерировать 1 квт мощности ... но вы его пока не включили,
а в доме у вас работает УТЮГ - мощностью 1 квт - и ваш счётчик учета электроэнергии - ЕСТЕСТВЕННО - фиксирует потребление энергии в 1 квт .... то-есть "крутится" ...

Но если вы включите ваш грид-инвертер - то он ( грид ) как бы будет ВЫЧИТАТЬ
из потребляемой утюгом мощности - мощность генерируемую вашими солнечными батареями ... и ваш счётчик перестанет "крутится"

То-есть у вас будет НУЛЕВОЕ потребление электроэнергии из внешней электросети и ваш "утюг" будет полностью запитан от грид-инвертера ..
то-есть от солнечных батарей

Казалось бы - всё просто ... но, как в том анекдоте - тут есть нюансы

[mehanik]

" Что-то как-то подозрительно! А это у нас, вообще, законно??" (с) Придут инспекторы от местных электросетей и оштрафуют.
_________________
Командир Акации(2С3)

[Geolog]

[альяно]

Geolog дал правильные ссылки

Такой вид солнечной системы ЗАКОННЫЙ .. более того вы таким способом не только можете ГЕНЕРИРОВАТЬ свою электроэнергию
для собственного потребления ...
но и даже можете ПРОДАВАТЬ излишки государству

Но и тут есть нюансы - причем довольно сложные

И тут сложности не сколько технические сколько организационные - о них я ПОДРОБНО расскажу чуть позже

Скажу лишь сразу - продавать электричество государству - мы не будем
... будем ВСЁ тратить у себя !!!!!
========================================

[альяно]

но продолжим
про технические особенности системы с грид-инвертером

Самый главный "нюанс" наступает когда грид у вас РАБОТАЕТ .. и генерирует 1 квт электроэнергии ... а "утюг" вы отключили

Что происходит тогда ???

Тогда ВСЯ сгенерированная вашей системой электроэнергия идёт в государственную ЭЛЕКТРОПОДСТАНЦИЮ !!! ... то-есть вы выдаёте свою мощность - в электросеть ...
и ваш счетчик считает эту электроэнергию - как ВАМИ потреблённую..
так как ОБЫЧНЫЙ электросчётчик - считает энергию как потреблённую ВАМИ независимо от направление течения тока !!!!

Чтобы решить эту проблему есть два варианта

Первый - поставить СПЕЦИАЛЬНЫЙ счётчик - который умеет считать электроэнергию - в двух направлениях
и заключить ДОГОВОР с энергосбытом ... на продажу свой электроэнергии электрической компании ...
Тогда вся электроэнергия которая течет от вас - будет как бы покупаться у вас ... энергосбытом ..

но как я уже говорил, такой путь в России бюрократически безумно сложен !!! Практически нереализуемый

во вторых он экономически НЕ ВЫГОДЕН ... по крайней мере в моём случае

Энергосбыт продаёт мне электроэнергию за 10 руб ( коммерческая цена )
а вот покупать электричество у меня будет по оптовым закупочным ценам - то-есть примерно за 1-2 рубля !!!!

Остаётся второй вариант - сделать ТАК чтобы наша электроэнергия - не текла в сторону электроподстанции

тут тоже есть несколько вариантов

[альяно]

давайте ещё раз посмотрим на вот этот рисунок

https://dzen.ru/media/id/65411648de4cb21485c3c018/grid-inverter-6541ceef75c2be75cb45741d

там справа нарисован некий Sensor

Это специальное тОкое кольцо - с помощью которого грид инвертер
анализирует направление течения тока
и если ток начинает течь в сторону подстанции - грид-инвертер начинает плавно понижать генерируемую мощность до тех пор пока ток не прекратит течь в электроподстанцию

Но на мой взгляд это ПЛОХОЕ решение этой задачи ..
во первых если у вас Большая система и в этой системе НЕСКОЛЬКО грид инвертеров - то такая система не работает ... гриды просто начинают сходить с ума ... со своими токовыми кольцами
во вторых на хренА мы строили большую систему - чтобы потом "гасить" её мощность ???
Согласитесь - это глупо !!!

[альяно]

некоторые пользователи решают эту задачу с помощью
специальных устройств которые называются WATT Router

https://www.wattrouter.ru/wattrouter/wattrouter_what.htm

такие устройства тоже анализирует направление течение тока .. но они не ограничивают мощность генерации грид инвертера - а наоборот
подключает нЕкую дополнительную нагрузку на стороне потребителя - чтобы ток в сторону подстанции перестал течь ...
естественно такая дополнительная нагрузка должна быть "полезной" ...
Например это может быть бак для нагрева воды в доме

Такие контроллеры стоят довольно дОрого

В моей системе тоже есть "ватт роутер" но не китайский - с непонятным алгоритмом работы . а самодельный
причем он меняет нагрузку не дискретно а плавно ..
и сделал я его из простого и надёжного СОВЕТСКОГО прибора .. который можно купить на авито за 50 руб

вот этот прибор

https://dzen.ru/media/id/65411648de4cb21485c3c018/6541d46063bb9636cae3a906

с помощью небольшой переделки вы из этого прибора сможете сделать ОЧЕНЬ надёжный WATT Router
и наша система будет подключать дополнительную мощность не в виде бака с водой - а асики

то-есть при избытке электричества .. наша система будем генерировать тепло и деньги

[альяно]

Продолжим ... вчера я обещал сделать видео
о том, как и старого советского электросчётчика можно
БЫСТРО и ПРОСТО сделать отличный WATTrouter

ну если обещал - значит сегодня видео БУДЕТ ... точнее даже несколько видео

выкладывать их буду в Дзен ... так как фотки и видео выложенные непосредственно в форум часто теряются и интересные темы форума становится трудно читать
( по крайней мере так мне пишут многие пользователи )

Почему я так много внимания обращаю теме WATTroutera в солнечной системе ..???
Потому-что это КЛЮЧЕВОЙ элемент системы
- если конечно вы хотите построить действительно эффективную систему - которая окупится у вас за 1-2 года и будет надёжно работать много лет

Я уже писал - что НЕ СУЩЕСТВУЕТ систем с солнечными панелями - оптимальных для всех целей и задач !!!!!!

Для каждого пользователя - в зависимости от его целей и задач - оптимальная конфигурация будет РАЗНАЯ

причём речь идёт про ВСЕ параметры такой системы

НЕТ изначально оптимального числа батарей
НЕТ изначально оптимальной схемы их включения
я вас удивлю но даже
НЕТ изначально оптимальной ориентации батарей относительно солнца ( об этом я тоже расскажу - но позже )

Но я считаю - если вы решили построить действительно эффективную солнечную систему ... а не игрушку .. то рано или поздно вы поймете что система должна строится на грид инвертерах
а не на АКБ

А в системе на грид-инвертерах - ключевой вопрос - это защита от перетока электроэнергии в обратном направлении ...

Решите красиво эту задачу очень трудно

очень

ОЧЕНЬ !!!!

Тот кто делал такие системы наверняка это подтвердит

Вот поэтому сегодня мы с вами будем делать WATTrouter

[альяно]

Итак, как я уже писал - на авито за 50-150 рублей
можно купить советский счётчик с крутящимся диском

примерно вот такой

https://dzen.ru/media/id/65411648de4cb21485c3c018/wattrouter-iz-sovetskogo-elektroschetchika-654353eaadbbb479590c0024

Это был один из самых распространённых счётчиков в СССР модель СО-505 - на ток 10-40 ампер
в СССР их выпускали разные заводы - но конструкция у всех примерно одинаковая ... счётчики других моделей - внутри - абсолютно такие же

схема подключения такого счётчика выглядит вот так

https://dzen.ru/media/id/65411648de4cb21485c3c018/shema-podkliucheniia-schetchika-654355a9d5c3651c4c87f2d5

Если подключить такой счётчик по указанной схеме ... и подключить к системе нагрузку - то диск счётчика начнёт вращаться слева направо
и специальный механизм с шестерёнками - будет считать потреблённую электроэнергию

Если же входные клеммы переподключить на противоположное положение ( поменять местами ЛИНИЮ и НЕЙТРАЛЬ ) то диск счётчика начнет вращаться в обратном направлении - справа налево

Вращение диска меняется и в случае - если счётчик подключен как на схеме, но ток в системе течёт - от нагрузки в подстанцию

Собственно для нас ЭТО и будет индикатором перетока энергии

[альяно]

видео разбора счётчика

https://dzen.ru/video/watch/654362ce9f0fcd51c8c9285f

Разборка ОЧЕНЬ простая
вам надо снять всего две детали

Далее будет видео как на разобранный счетчик установить "индикаторы вращения"

продолжение видео
готовим рамку для крепления "индикаторов вращения"

https://dzen.ru/video/watch/65436e51adbbb479594b2f4c


Третья часть видео

https://dzen.ru/video/watch/6543774fc6c2402d23fc50f9

[альяно]

продолжаем ....

форум у нас технический ... ребята тут опытные
и посмотрев все три видео - конечно уже догадались
что "индикаторами направления вращения" у нас будут датчики Холла

Для менее опытных пользователей расскажу что это такое Датчик Холла -

это деталь похожая на транзистор
у него три вывода - на два подают питание +5в и GND ( земля )
на третьем выводе появляется напряжение - если к датчику поднести магнит ... Если магнит убрать - напряжение исчезает

то-есть схема примерно вот такая

https://dzen.ru/media/id/65411648de4cb21485c3c018/datchik-holla-65437b4d4f29d54900cda417

[альяно]

Видео где показано как будут фиксироваться датчики Холла
в счётчике

руки на видео у меня конечно не как у пианиста .. в мозолях и повреждениях ..
так как строительство дома продолжается .. строю его сам ... из кирпича
поэтому .. беречь руки не получается
так что - не обессудьте

но я вам показываю датчик Холла ... а не руки

https://dzen.ru/video/watch/65437f9c02047966d9bfb619


и продолжение


https://dzen.ru/video/watch/6543865badbbb479598825a8


---------------------------

Счётчик с Датчиками Холла мы сделали ... далее я расскажу
как мы будет подключать такой индикатор .. к исполнительному устройству .. которое сможет плавно регулировать мощность до 4-5 квт


===================

продолжение следует

[mehanik]

Практически как в советском к/ф "Аллегро с огнём", смотрел с таким же очучением! Слышно на видео знакомый шум вентиляторов охлаждения асиков. Этот звук не перепутать ни с чем.
_________________
Командир Акации(2С3)

[альяно]

Продолжаем

сейчас я покажу как мы будем преобразовывать сигнал от датчиков Холла -
в более понятный для силовой части вид
для этого мы купим вот такое устройство

https://dzen.ru/media/id/65411648de4cb21485c3c018/preobrazovaniia-signala-ot-datchikov-holla-6543afc4c6c2402d237ac019

я такие покупаю по 150-170 руб

https://ampero.ru/relay-shield-2-kanala-modul-rele-2-h-kanalnyy.html

сейчас сниму небольшое видео - и будет понятно как его подключить к нашему доработанному счётчику

смотрим видео

https://dzen.ru/video/watch/6543b6a8c2a7ad7eb244a8c3

==========================================

[альяно]

Ещё раз про систему с грид-инвертером

Смотрим рисунок

допустим у нас в системе
есть ТРИ амперметра установленные в точках на фото обозначенные 1 2 и 3

Так вот
амперметр 1 - показывает ТОЛЬКО ток который вырабатывает инвертер
амперметр 3 - показывает ТОЛЬКО ток который потребляет нагрузка

амперметр 2 - показывает РАЗНОСТЬ токов амперметра 3 и 1

Это важная информация для понимания того, как правильно управлять полезной нагрузкой в доме.
Цель WATTRoutera - установленного в точке 2 - анализировать ток в точке 2 ... и делать его минимальным ... в идеале - сводить к нулю ... То-есть останавливать потребление электроэнергии из внешней электросети

Ток в точке 1 - зависит о солнечности погоды и постоянно меняется ...
WATTRouter минимизирует ток в точке 2 - меняя мощность нагрузки ( ток в точке 3 ) в зависимости от выработки тока солнечным инвертером


Полезной назрузкой ЗИМОЙ - может электрический тёплый пол .. боллер с водой ... асики для обогрева ... и прочее

Полезной нагрузкой ЛЕТОМ - как правило бывают только асики ... асики в этот период зарабатывают деньги ... А деньги это универсальная форма хранения ЭНЕРГИИ
так как заработанные ЛЕТОМ - вашим домом деньги - вы можете потратить на электрообогрев вашего дома ЗИМОЙ ...

Кроме того - летом тепло выработанное асиками - можно загонять в грунтовой тепловой аккумулятор ... нагревая его ... и тратить тепло оттуда по мере необходимости

Тепловая энергия из такого аккумулятора сможет обогревать ваш дом - несколько недель !!!
У меня в доме такой аккумулятор есть ... его объем 80-100 куб метров ... он состоит из песка и бетона ( бушных блоков ФБС )
если интересно я расскажу подробно как он сделан

[альяно]

То-есть ещё раз ...

в системе с грид инвертером ... сам производитель грида - ставит устройство которое при появлении обратного перетока ОГРАНИЧИВАЕТ генерацию вашей системы -
чтобы устранить такой переток !!!!

ТО есть на улице светит солнце ... ваша система потенциально может генерировать 10-15 квт .. НО ... не генерирует - так как её вам ПРИНУДИТЕЛЬНО ОГРАНИЧИЛИ и ваша генерация не идёт вам на пользу...

Конечно такая система не эффективна и вряд ли себя окупит даже за 5-7 лет !!

В нашей системе - мы не ограничиваем генерацию - а увеличиваем полезную нагрузку ..
таким образом "съедаем" ВСЮ солнечную энергию которую генерирует наша система ...

[альяно]

Теперь я расскажу - чем и как мы будем регулировать мощность

Логичнее всего это делать вот таким регулятором



это тиристорный регулятор ... на 4 квт
- подаёте на вход входное напряжение сети ..
подключаете на выход нагрузку ... и с помощью "крутилки" ( переменного резистора ) - вы можете регулировать мощность нагрузки от 0 до 4 квт

Наверняка многие в этом форуме используют такие устройства ...

цена их от 500 до 800 руб

Но проблема в том ... у наc в датчике - стоят реле ... а тут "крутилка" ... как быть ???

Можно конечно взять мотор с понижающим редуктором ... и таким мотором крутить потенциометр - меняя направление вращения с помощью реле

В первых вариантах - я так и делал ... и такая система у меня надёжно работает уже более года

мотор там стоит - Мотор редуктор мпк-13а-5



в своё время купил несколько штук таких на АВИТО по 2000 руб за штуку

Но в последнее время .... стали появляться регуляторы ... у которых место под крутилку есть .. но самой крутилки НЕТ ... вместо крутилки .. там есть шлейф




куда идёт шлейф ???

Сейчас сниму ВИДЕО .. и всё станет понятно


,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

смотрим видео

https://dzen.ru/video/watch/654484f14f29d549008b1b42

[альяно]

.... можно ли было в таком устройстве вместо датчика Холла использовать
геркон ... магнит то у нас на диске уже есть ???

попробовал ответить на этот вопрос - вот в этом видео

https://dzen.ru/id/65411648de4cb21485c3c018

[альяно]

В эффективной солнечной системе - WATTRouter не единственный блок который управляет полезной нагрузкой

СМОТРИМ РИСУНОК


upload photo


WATTRouner мы устанавливаем на линию - СРАЗУ за электросчётчиком учёта потребляемой электроэнергией
но в системе есть ещё один блок - который стоит на линии по который запитан грид инвертер
Назовём его БЛОК Управления приоритетной нагрузкой


Если цель WATTRoutera -"остановить вращение" счётчика учета
путём плавного подключения нагрузки подключенной к роутеру

То цель Блока управления приоритетной нагрузки - анализировать ток который вырабатывает грид инвертер (этот ток зависит от освещённости солнечных батарей ) - и по мере роста этого тока - подключать приоритетные нагрузки согласно уровня приоритета
на нашем рисунке таких нагрузки 4
с приоритетом 1
с приоритетом 2
приоритетом 3
и приоритетом 4

Как работает такая система ??
сейчас расскажу

СМОТРИМ ВИДЕО

https://dzen.ru/video/watch/6545cf7888a4ad621f29c909


как просто и быстро сделать Блок управления приоритетной нагрузкой ??
расскажу чуть позже

======================

но это ещё не всё ...

Нам нужен ещё один блок контроля потребления
смотрим схему




Этот блок анализирует ваше бытовое эксплуатационное потребление
- свет
компьютер
телевизор
электроплита
СВЧ печь
и так далее

СМОТРИМ ВИДЕО

https://dzen.ru/video/watch/6545d94690699e44bc4f7d0e


как это всё сделать быстро и просто - Расскажу через 5-7 дней - так как завтра уеду на неделю