Как использовать солнечные панели для питания нагревателей

Солнечная панель может питать не только освещение. При правильном расчёте её энергию можно направить на нагрев воды, воздуха, тёплого пола, сливов, поддонов и других резистивных нагрузок.

Из чего состоит комплект

Видео: как солнечная энергия доходит до нагревателя

Измеритель напряжения подключают параллельно контролируемой цепи. По фото видно контроллер EPPTD и логотип LSB, но точная модель, максимальный ток и алгоритм заряда не читаются. Эти параметры нужно подтвердить по паспорту.

Что подтверждают фотографии

• аккумулятор BEECOASIS: 12,4 V, 100 Ah, 1240 Wh, Sodium-ion, GEN 4.0;
• инвертор Pure Sine Wave Inverter: заявлено 4000 W, выход 220 VAC, 50 Hz;
• контроллер с обозначением EPPTD Solar Charge Controller;
• солнечная панель и отдельный вольтметр;
• модульные автоматы и защитная коммутация.

Модель и мощность солнечной панели на предоставленных снимках не читаются. Поэтому дневную мощность, скорость зарядки и время работы от солнца без шильдика считать нельзя.

Сколько энергии хранит батарея

Номинальная энергия рассчитывается так: 12,4 V × 100 Ah = 1240 Wh = 1,24 kWh.

Для осторожной оценки можно принять 80% доступной энергии и 90% КПД инвертора: примерно 0,89 kWh переменного тока. Это ориентир, а не обещание автономности: результат зависит от BMS, температуры, тока разряда и состояния батареи.

Нагрев воды

Для воды используют обычный ТЭН 220 V через инвертор или специальный DC-ТЭН под напряжение батарейного массива. Обязательно нужны защита от сухого хода, термостат и контроль температуры.

Для расчёта нужны объём воды, начальная и конечная температура, время нагрева и теплоизоляция. Батарея на фото больше подходит для небольшого объёма или дневного догрева, а не для полноценного нагрева большого бака.

Нагрев воздуха

Для воздуха применяют гладкие воздушные ТЭНы, оребрённые ТЭНР и канальные кассеты. Гладкий вариант проще очищать от пыли. Оребрённому нужен достаточный обдув. Вентилятор запускается раньше ТЭНа, а при остановке потока нагрев отключается.

Тёплый пол

Для тёплого пола используют специализированный кабель, плёнку или стержневую систему с термостатом. Произвольный трубчатый ТЭН для пола не подходит. Солнечную энергию разумно направлять на дневной догрев пола или теплоаккумулятора.

Другие варианты

Такая система может питать нагревательные кабели и ленты, подогреватели сливов и поддонов, небольшие ИК-излучатели, локальные воздушные нагреватели и маломощные ТЭНы. Для каждой нагрузки отдельно проверяют напряжение, ток, длительность работы и защиту.

Как подобрать нагреватель

1. Определить среду: вода, воздух, пол, слив, масло или поверхность.
2. Получить паспортные данные панели, контроллера, аккумулятора и инвертора.
3. Посчитать доступную мощность днём и энергию батареи.
4. Выбрать AC-ТЭН через инвертор или специальный DC-нагреватель.
5. Предусмотреть термостат, защиту от сухого хода/перегрева и отключение по низкому напряжению.

Разбор по применениям

Под каждый вид нагрева от панелей есть отдельная статья с расчётом мощности, выбором напряжения и материала ТЭН:

• Массив 10–20 панелей: сколько энергии дают, как использовать, климат
• Нагрев воды: ТЭН 12/24/48 В для бойлера и бака
• Прямое питание ТЭН от панели без аккумулятора
• Обогрев теплицы: защита рассады от заморозков
• Солнечная сушилка: фрукты, грибы, зерно, рыба
• Нагрев воздуха: дача, гараж, мастерская
• Тёплый пол через бак-аккумулятор
• Обогрев гаража и мастерской
• ТЭН для инкубатора
• Обогрев курятника зимой
• Обогрев ульев на пасеке
• Незамерзающие поилки для скота
• Обогрев труб от замерзания
• Защита погреба от промерзания
• Нагрев воды для бани и летнего душа
• Нагрев теплоаккумулятора избытком солнца
• Подогрев дизтоплива и масла зимой
• Низковольтный ТЭН 12/24/48 В: что это и зачем
• Аккумулятор или прямое питание ТЭН
• Питание котла и радиаторов от панелей: расчёт
• Промышленный нагрев: воздух, вода, теплоаккумулятор
• Нагрев нефти и вязких жидкостей в резервуаре
• Окупаемость солнечного нагрева: считаем без самообмана
• Сколько солнечных панелей нужно для ТЭНа
• Как соединять солнечные панели для ТЭНа
• Трёхфазный ТЭН от солнечной электростанции
• Два ТЭНа в бойлере: сеть и солнце
• Как подобрать сопротивление ТЭНа под солнечную панель
• Солнечные панели зимой: реально ли греть воду
• Солнечный коллектор или солнечная панель для нагрева воды
• Сухой ТЭН в колбе радиатора от солнца: разбор теста
• Сброс излишков солнца на ТЭН: балластная нагрузка

Совместимость с солнечным оборудованием

ТЭН изготавливаем под напряжение вашей системы: 12, 24 или 48 В. Это стандартные напряжения автономных сборок, поэтому нагреватель согласуется по питанию с массивом панелей и контроллером любого производителя. Сопротивление подбираем под напряжение аккумуляторной шины или под рабочую точку массива при прямом питании.

Наш низковольтный ТЭН ставят в системы на распространённом оборудовании:

• контроллеры MPPT и PWM: EPEVER (EPSolar), Victron, SRNE, MUST;
• инверторы: Victron, MUST, СибВольт, Delta;
• солнечные панели: Delta, Sunways, ФСМ, One-Sun;
• аккумуляторы 12/24/48 В: Delta, Ventura, LiFePO4.

Материал подготовлен по фотографиям, предоставленным заказчиком. Точные модели панели и контроллера, а также видео в текущем комплекте не подтверждены. Непрочитанные маркировки и характеристики намеренно не добавлены.