Solarni Paneli Za Ljetne Vikendice I Kuće: Načelo Rada I Izračun Potrebne Količine

Sadržaj:

Solarni Paneli Za Ljetne Vikendice I Kuće: Načelo Rada I Izračun Potrebne Količine
Solarni Paneli Za Ljetne Vikendice I Kuće: Načelo Rada I Izračun Potrebne Količine

Video: Solarni Paneli Za Ljetne Vikendice I Kuće: Načelo Rada I Izračun Potrebne Količine

Video: Solarni Paneli Za Ljetne Vikendice I Kuće: Načelo Rada I Izračun Potrebne Količine
Video: Prva potpuno energetski neovisna kuća na Krku 2024, Ožujak
Anonim

Kad se pojavi pitanje autonomne elektrifikacije, izbor je između vjetroagregata i solarnih panela. Prvi uvijek rade, ali zauzimaju puno prostora i mogu biti opasni. Stoga se najčešće daju solarne ploče za davanje i kod kuće: načelo rada i izračun potrebnog broja ploča prilično je jednostavno za neovisno proučavanje.

Solarni paneli za ljetne vikendice i kuće: načelo rada i izračun potrebne količine
Solarni paneli za ljetne vikendice i kuće: načelo rada i izračun potrebne količine

Princip rada

Sunčeva svjetlost je kolekcija elektromagnetskih valova koji putuju od zvijezde u ogromnim količinama. Nažalost, fotoćelije koje hvataju ovo zračenje nisu dovoljno učinkovite, a trenutno su na tržištu uobičajene baterije s učinkovitošću od 10 do 20%.

Svaka moderna solarna elektrana, koju su odlučili instalirati u seoskoj kući, radi na principu tranzicije P-N. Ploča se sastoji od dvije poluvodičke ploče u međusobnom kontaktu. Kad sunčeva svjetlost pogodi vrh, ona dio svoje energije prenosi na elektrone u materijalu. Nakon toga počinju putovati na drugi sloj kako bi uravnotežili naboje.

Da bi se stvorila punopravna ploča, dva su poluvodiča međusobno povezana, primjenjujući na vrh tanke metalne trake, koje olakšavaju prolazak elektrona do baterije, a kroz nju dolazi do napajanja uređaja. Izbacujući napon u uređaje za pohranu, čestice se premještaju na metalnu osnovnu ploču, a zatim u donji, tamni sloj, odakle se vraćaju na gornji. Ispada zatvoreni ciklus čija je pokretačka snaga sunčeva svjetlost.

Vrste ploča

Postoji nekoliko smjerova solarnih panela koji se mogu koristiti u privatnoj kući. Što se tiče materijala, najčešće su silicijske oblatne i polimerni filmovi. Svaka metoda ima svoje prednosti i nedostatke, pa je potrebno svaku vrstu razmatrati zasebno.

Ploče koje sadrže kremen djeluju najučinkovitije u usporedbi s drugim fotonaponskim stanicama poznatim čovječanstvu. Kada sunčeve zrake udare u kremen, energija sadržana u njima istiskuje elektrone iz orbite atoma, proizvodeći konstantnu struju. Čestice, prelazeći u skladište, prazne svoj naboj, vraćaju se atomima, gdje su opet bombardirane energijom. No, proizvodnja takvih ploča prilično je skupa, kako u novčanom smislu tako i u pogledu emisija u okoliš. Stoga laboratoriji sada traže ekološki prihvatljivije i učinkovitije načine za izvlačenje energije iz svjetlosti.

Karakteristike kremenih ploča:

  1. Monokristalne baterije imaju najveću učinkovitost, koja za uobičajene modele iznosi 20-22%. Sve fotoćelije koje čine ploču usmjerene su u jednom smjeru, što zahtijeva ugradnju pod određenim kutom prema sunčevim zrakama. Kada se kut pomakne, količina generirane struje znatno se smanjuje. Sumrak, zasjenjena područja i nepropisno upadajuće svjetlo stanice slabo zahvaćaju, što sprječava bateriju da stvara energiju. Stoga je racionalno instalirati takav modul s velikom količinom izravne sunčeve svjetlosti i vedrim danima.
  2. Polikristalne baterije. Njihova učinkovitost je unutar 17-18% zbog činjenice da su neke silicijske pločice usmjerene u različitim smjerovima. To povećava vrijeme rada i može se koristiti po oblačnom vremenu ili tamnom mjestu.
  3. Amorfne ploče. Učinkovitost je do 10%, što je posljedica pretankog sloja silicija nanesenog na metalnu ili plastičnu podlogu. Učinkovitost se postupno smanjuje i nakon 3-4 godine baterija može prestati raditi. Ali zbog slučajnog smjera silicijskih ljuskica, hvata se sva moguća svjetlost.
  4. Hibridne ploče sastoje se od monokristalnih stanica, zajedno s kojima se koristi amorfno taloženje. To povećava zarobljavanje svjetlosnih zraka i vrijeme rada, što poboljšava učinkovitost.

Zasebno se razlikuju polimerne solarne ćelije koje se proizvode tiskanjem nekoliko slojeva na plastičnu podlogu. S obzirom na to da fotoosjetljivi materijal ne zahtijeva krutu podlogu, takve se ploče najčešće proizvode fleksibilne. Ova značajka omogućuje upotrebu na bilo kojoj površini. Učinkovitost doseže 6%, ali je proizvodnja prilično jeftina zbog odbacivanja skupog silicija i gubitaka tijekom transporta. Nažalost, tehnologija je prilično nova i manje raširena.

Potrošnja energije u kućanstvu

Ako ljudi žive u kući trajno i dugo vremena, tada se količina potrošene energije može vidjeti na računima. Ali svejedno, ovo će biti samo općenita slika koja ne pruža priliku razumjeti kako se potrošnja mijenja ovisno o danu u tjednu i dobu dana. Da bi se to saznalo, bit će potrebno dodatno izračunati koji dio ukupne mase električne energije odlazi na održavanje rada uređaja u pozadini, a što se svjesno koristi.

Postupak određivanja potrošnje energije:

  1. Za početak biste trebali obići cijelu kuću i zabilježiti svu opremu koja kontinuirano troši energiju. To uključuje hladnjake, zamrzivače, kotlove, podno grijanje, telefone i još mnogo toga. Nakon toga, trebali biste provjeriti upute kako biste saznali koliko kW / h troše ovi ili drugi uređaji. U ovoj je fazi neiskorištena oprema često odsječena, što štedi novac.
  2. Kada postane poznata stalna potrošnja energije, počinju izračunavati varijablu. Mali period vrhunca javlja se u jutarnjim satima kada se svi pripreme za posao ili školu. A veliki vrhunac potrebe za električnom energijom dolazi nakon 17-18 sati, kad se vrate s posla. No, sve ovisi o navikama svake obitelji, a potrebno je istražiti točno kada i koliko se dugo koriste rasvjetna tijela i ostala oprema. Najveći potrošači su strojevi za pripremu hrane, televizori i stolna računala, pa je posebno važno točno izračunati njihovo vrijeme rada.
  3. Nakon što je potrošnja kućanskih aparata postala poznata, počinju pratiti učestalost korištenja rasvjetnih uređaja. Važno je shvatiti da zimi kasnije svane, a ranije potamni. U Moskovskoj regiji dnevno svjetlo, kada su predmeti jasno vidljivi na ulici bez dodatnog osvjetljenja, iznosi samo 8 sati. Vrijeme normalnog osvjetljenja prostorije uz pomoć sunčeve svjetlosti je još manje, stoga, svjetiljke imaju značajno opterećenje i moraju se uzeti u obzir.

Kada su sve vrijednosti fiksne, konačna vrijednost mora se pomnožiti s 10-20% da bi se stvorila rezerva za nepredviđene situacije. Ovu vrijednost treba koristiti za izračun dodatne opreme i površine solarnih panela.

Shema za izračunavanje potrebne snage

Ovisno o broju sunčanih dana i osvjetljenju stranice, odaberite vrstu ploče. Da biste u potpunosti osigurali privatnu kuću, trebat će vam pokazatelj potrošnje energije za kuću. Da biste olakšali izračun, morate učiniti sljedeće:

  • oduzeti od ukupne količine rada uređaja koji se javlja tijekom sunčanog sata;
  • preostala se vrijednost dijeli sa solarnim razdobljem.

To je koliko električne energije na sat mora biti isporučeno i pohranjeno u bateriji za normalno funkcioniranje kuće. No, prije kupnje ploča morate saznati razinu insolacije (broj zraka koji padaju na površinu) u određenom području. Ako će jedinica raditi u stambenoj kući, trebate gledati najnižu vrijednost za godinu. A ako je ovo ljetna rezidencija, oni biraju minimalnu vrijednost za toplu sezonu.

Ukupni iznos podijeljen je s razinom izolacije i performansama odabranog panela. Kao rezultat, dobiva se minimalni broj komada koji je potreban za funkcioniranje kuće. U ovom je slučaju važno da se zaokruže desetinke.

Dodatna oprema

Sami paneli se kod kuće ne mogu priključiti na električnu mrežu. Za to će trebati još nekoliko uređaja.

Komponente:

  1. Kontroler koji sprečava prenaponske struje. Ploča se može povezati samo preko nje.
  2. Baterija potrebnog kapaciteta. Akumulira istosmjernu struju s ploče.
  3. Pretvarač je jedinica koja pretvara izravnu u izmjeničnu struju.

Svi se ti mehanizmi moraju međusobno uklopiti. Stoga je potrebno odabrati kompatibilne uređaje koji mogu izdržati određenu snagu.

Elektrifikacija kuće solarnim pločama postaje sve popularnija i mnogi razmišljaju kako na tome uštedjeti novac. Nažalost, zasad je proizvodnja takve energije skuplja nego iz tradicionalne elektrane. No, prema predviđanjima, u roku od 10 godina situacija će se promijeniti u suprotnu, pa će se ulaganje u vlastite ploče brzo isplatiti.

Preporučeni: