С начала выясним существующие единицы измерения мощности и энергии. Ватт, Киловатт (сокращенно Вт и КВт) — единицы измерения мощности. Мощность это физическая величина, показывающая скорость потребления, или генерации энергии. Причем эта энергия не обязательно должен быть электрической. 1 КВт = 1000 Вт. 1 Вт это такая скорость потребления энергии при которой ежесекундно (т.е. за каждую целую секунду) расходуется 1 Джоуль энергии. Иными словами, если бы не было введено отдельного названия для единицы измерения мощности то, например, на обычных лампочках было бы написано не 60 Вт, а 60 Дж / с.
Джоуль (сокращенно Дж) это международная единица измерения энергии. Для представления о 1 Дж можно сказать что этого количества энергии достаточно для поднятия в пределах планеты Земля груза массой 1 кг от уровня моря на высоту 10 см, или ее хватит чтобы разогнать неподвижное тело массою 1 кг до скорости ≈ 5 км / ч, или чтобы нагреть 1 грамм чистой воды от 20,0 ° до 20,24 ° С. Следовательно, можно заключить, что 1 Дж и 1 Вт это неудобные для повседневного пользования величины, что связано с их малость. Поэтому чаще используются такие величины как Киловатт и Киловатт ∙ час. О Киловатт уже написано выше, а Киловатт · час (сокращенно КВт ∙ ч) это единица измерения которая соответствует количеству энергии, затраченной потребителем мощностью 1кВт за 1 час. Учитывая, что в 1-м часу 3600 секунд получим: 1 КВт ∙ ч = 3600000 Дж. Отдельно хотелось бы остановиться на обосновании знака умножения между «КВт» и «ч» в обозначении единиц измерения энергии. Одно из объяснений состоит в том, что количество энергии, затраченной потребителем прямо пропорциональна как его мощности так и времени, в течение которого он работал, так что эти величины имеют одинаковую «вес» при подсчете энергии и это отражено в форме записи единицы измерения энергии. Иногда встречаются такие комбинации букв и математических знаков: «КВт / час», «КВт в час», «КВт в час», и т. и. Эти комбинации знаков, даже если они могут быть наполнены каким физическим смыслом, образованные лицами, далекими от глубокого понимания понятий «энергия» и «мощность».
Когда встает вопрос электрообеспечения небольшого дачного дома, обычно речь идет о таких потребители, как осветительные приборы (минимальный вариант), телевизор, радиоприемник, холодильник, иногда стиральная машина и электроинструмент. Причем используются они несколько часов в неделю в выходные дни в теплое время года. То есть можно считать, что в течение пяти рабочих дней направляется только накопление энергии и два дня она расходуется. Ниже приведены характерные мощности некоторых электроприборов средняя продолжительность их работы и суммарное энергопотребление в сутки для дачи:
Энергосберегающие лампы 20 Вт 4 год 0,08 КВт ∙ ч
Телевизор 80 Вт 4 год 0,32 КВт ∙ ч
Холодильник 50 Вт 24 час 1,2 кВт ∙ ч
Стиральная машина 700 Вт 2 ч 1,4 кВт ∙ ч
Типичная система альтернативного электропитания, состоит из следующих компонентов:
1. устройство которое превращает ветровую или солнечную энергию в электрическую — соответственно ветрогенератор или солнечные батареи
2. аккумуляторы
3. контроллер заряда
4. инвертор
5. мачта (только ветрогенераторы)
Ветрогенераторы и солнечные батареи для дачи производят электроэнергию только тогда, когда действует соответствующий источник энергии, т.е. дует ветер или светит солнце, что не всегда совпадает по времени с необходимостью включить некий потребитель электроэнергии. Поэтому в малых системах почти никогда солнечные батареи и ветрогенераторы для дачи не питают потребители непосредственно, а прежде всего заряжают аккумуляторы. Для продления срока службы аккумуляторов в системах присутствует контроллер заряда. Его назначение — предотвратить перезаряд аккумуляторов и обеспечить их правильный заряд. Поскольку большинство бытовых электроприборов используют для питания переменный ток возникает необходимость его получения с постоянного тока который дают аккумуляторы. Эту функцию выполняет инвертор.
