Как летнюю жару превратить в тепло зимой. Отопление на солнечных батареях.

Отопление на солнечных батареях. Летом заряжаем - зимой обогреваем.

В этом материале постараемся теоретически решить задачу отопление на солнечных батареях. Посчитать сколько энергии нам надо «закачать» в литиевые аккумуляторы. Сколько аккумуляторов нужно использовать. Ну и какие размеры и стоимость такой конструкции.

Почему литиевые аккумуляторы?

  • В наших расчетах будем использовать литиевые аккумуляторы типа 18650.
  • Литиевые аккумуляторы очень хорошо сохраняют заряд длительное время. Для нашей задачи это важнейший фактор.
  • Из минусов — есть некоторые существенные требования по их правильной эксплуатации, не выполнение которых может привести даже к самовозгоранию. Об этом подробнее напишем ниже.
  • Малый вес и габариты на единицу емкости. Так аккумулятор 12В емкостью 50Ah будет иметь размеры 110х170х70 и вес около 2,5кг. Для сравнения автомобильный на 52Ah — 175х207х190 весом 13кг.
аккумуляторы для отопление на солнечных батареях

Возможно для наших целей накопления и сохранения энергии существуют и более подходящие варианты. Типа суперконденсаторов либо проточных аккумуляторов — напишите пожалуйста если знаете вариант лучше, желательно с ценами и ссылками где купить.

Литиевые аккумуляторы 18650 будем использовать такие. В них лично я уверен. Покупал, испытывал. Они соответствуют заявленной мощности 3400 mAh. И хорошо себя показывают в различных устройствах с током потребления до 5А на один аккумулятор.

О зарядке литиевых аккумуляторов на прямую от солнечной панели можете прочитать здесь — зарядка 18650 от солнечной батареи

Сколько энергии съест наше отопление на солнечных батареях.

Возьмем средний частный дом площадью 60м² Обязательно хорошо утепленный. И предположим что для его обогрева на протяжении трех холодных месяцев понадобится 3000 Wt круглосуточно. А на протяжении еще трех не очень холодных месяцев 2000 Wt круглосуточно. Итого, в среднем нам понадобится 2500 Wt на протяжении 6 месяцев.

Считаем. 2,5 kWt * 24 часа * 30 дней * 6 месяцев = 10 800 KWt*h. На отопление в холодное время года в нашем теоретическом домике уйдет почти 11000 киловатт*часов энергии. Если где-то в расчетах я допустил ошибку. Или взял за основу сильно маленькую или сильно большую мощность отопления, то пожалуйста, исправьте меня в комментариях.

Литий-ионный аккумулятор на десять миллионов ватт-часов.

Что же. Давайте в теории создадим из элементов 18650 аккумулятор, общей емкостью 10 000 kWt*h (10 000 000 Wt*h )

Напряжение. Поскольку формируя различные варианты сборки 18650 мы можем выбрать любое напряжение, давайте выберем безопасное для человека. Если соединить последовательно 15шт литиевых аккумуляторов то получим 15*3,7 = 55,5В.

Емкость Теперь давайте посчитаем количество таких сборок, чтобы набрать нужные 10 000 kWt*h. 10 0000 / 55,5 = 180200 Ah — емкость нашего мега аккумулятора в ампер-часах. Поскольку одна «ячейка» из 15-ти последовательных Li-ion аккумуляторов имеет емкость 3,4 Ah, то нам нужно получить 180200 / 3,4 = 5300 таких ячеек.

Срок службы аккумулятора. Емкость 3,4 Ah получится при полном разряде аккумулятора с 4,2 до 2,8В. А если мы хотим продлить срок службы аккумулятора то разряжать мы его будем не менее чем до 3,3В. В таком случае расчетная емкость одной ячейки упадет приблизительно до 2,5 Ah. Но, поскольку в расчете солнечных панелей мы будем учитывать только шесть теплых месяцев. До давайте будем полагать что энергия генерируемая солнечными панелями в холодные шесть месяцев уйдет на компенсацию саморазряда. И на компенсацию вынужденного уменьшения ёмкости. То есть оставим принятые ранее 3,4 Ah.

Материал еще не окончен. Пишем… )

Комментариев: 2 на “Как летнюю жару превратить в тепло зимой. Отопление на солнечных батареях.

  1. Продолжу расчёты: 5300 ячеек по 15 аккум, это 79500 штук. 79500 умножим на 3$, это 238500 долларов. И зачем мне такое тепло за 240000 долларов. А если сюда прибавить стоимость зарядки на 180200 Ач, то от такого тепла можно поджариться. А так сама идея хорошая, но расходная.
    • Да, почти все верно. но умножать давайте на 2$ (на Али ≈такая цена -там выше есть ссылочка где я заказываю) получим ≈150’000 (думаю если брать оптом то можно и дешевле договориться, но статья не об этом) По поводу стоимости зарядки — подключать солнечные модули к аккумуляторам будем так, чтобы обеспечить прямой заряд с балансировкой. Чуть позже дам схему(все руки не доходят). Так что для заряда-разряда можем использовать самодельный контроллер на Arduino с мощными ключами. Это не дорого. Или Вы имели ввиду стоимость панелей? Их чуть позже посчитаю. Спасибо

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.