Solárne Panely Pre Letné Chaty A Domy: Princíp činnosti A Výpočet Požadovaného Množstva

Obsah:

Solárne Panely Pre Letné Chaty A Domy: Princíp činnosti A Výpočet Požadovaného Množstva
Solárne Panely Pre Letné Chaty A Domy: Princíp činnosti A Výpočet Požadovaného Množstva
Anonim

Keď sa objaví otázka autonómnej elektrifikácie, je na výber medzi veternými turbínami a solárnymi panelmi. Prvé vždy fungujú, ale zaberajú veľa miesta a môžu byť nebezpečné. Preto sa najčastejšie uprednostňujú solárne panely na dávanie a doma: princíp činnosti a výpočet požadovaného počtu panelov je pre nezávislé štúdium dosť jednoduchý.

Solárne panely pre letné chaty a domy: princíp činnosti a výpočet požadovaného množstva
Solárne panely pre letné chaty a domy: princíp činnosti a výpočet požadovaného množstva

Princíp činnosti

Slnečné svetlo je súbor elektromagnetických vĺn, ktoré sa z hviezdy šíria v obrovských množstvách. Fotobunky, ktoré zachytávajú toto žiarenie, bohužiaľ nie sú dostatočne účinné a v súčasnosti sú na trhu bežné batérie s účinnosťou 10 až 20%.

Akákoľvek moderná solárna elektráreň, ktorú sa rozhodli nainštalovať do vidieckeho domu, funguje na princípe prechodu P-N. Panel sa skladá z dvoch polovodičových dosiek, ktoré sú vo vzájomnom kontakte. Keď slnečné svetlo dopadne na vrchol, prenáša časť svojej energie na elektróny v materiáli. Potom začnú cestovať do inej vrstvy, aby vyrovnali poplatky.

Na vytvorenie plnohodnotného panelu sú dva polovodiče navzájom spojené a na vrch nanášajú tenké kovové pásy, ktoré uľahčujú priechod elektrónov k batérii a prostredníctvom nej dochádza k napájaniu zariadení. Dumpovaním napätia do pamäťových zariadení sa častice presunú do kovovej základovej dosky a potom do dolnej tmavej vrstvy, odkiaľ sa tlačia späť do hornej. Ukazuje sa to ako uzavretý cyklus, ktorého hnacou silou je slnečné svetlo.

Druhy dosiek

Existuje niekoľko smerov solárnych panelov, ktoré je možné použiť v súkromnom dome. Pokiaľ ide o materiály, najbežnejšie sú kremíkové doštičky a polymérové filmy. Každá metóda má svoje výhody aj nevýhody, takže je potrebné zvážiť každý typ osobitne.

Dosky obsahujúce kremeň pracujú najúčinnejšie v porovnaní s inými fotovoltaickými článkami, ktoré ľudstvo pozná. Keď slnečné lúče dopadnú na pazúrik, energia v nich obsiahnutá vytláča elektróny z obežnej dráhy atómov a vytvára konštantný prúd. Častice, ktoré sa presunú do zásoby, vybijú náboj, vrátia sa k atómom, kde sú opäť bombardované energiou. Výroba takýchto panelov je ale dosť nákladná, a to tak z hľadiska peňazí, ako aj z hľadiska emisií do životného prostredia. Preto laboratóriá v súčasnosti hľadajú ekologickejšie a efektívnejšie spôsoby získavania energie zo svetla.

Vlastnosti kamienkových panelov:

  1. Monokryštalické batérie majú najvyššiu účinnosť, ktorá je pre bežné modely 20 - 22%. Všetky fotobunky tvoriace panel sú nasmerované jedným smerom, čo si vyžaduje inštaláciu v určitom uhle k slnečným lúčom. Keď sa uhol posunie, množstvo generovaného prúdu sa výrazne zníži. Súmrak, tieňované oblasti a nesprávne dopadajúce svetlo sú bunkami zle zachytené, čo zabraňuje generovaniu energie z batérie. Preto je racionálne inštalovať takýto modul s veľkým množstvom priameho slnečného žiarenia a jasnými dňami.
  2. Polykryštalické batérie. Ich účinnosť je v rozmedzí 17-18% kvôli skutočnosti, že niektoré z kremíkových doštičiek sú smerované rôznymi smermi. Predĺži sa tým prevádzková doba a dá sa použiť v oblačnom počasí alebo na tmavom mieste.
  3. Amorfné panely. Účinnosť je až 10%, čo je spôsobené príliš tenkou vrstvou kremíka nanesenou na kovovom alebo plastovom podklade. Účinnosť postupne klesá a po 3-4 rokoch môže batéria prestať fungovať. Ale vďaka náhodnému smeru kremíkových vločiek je zachytené všetko možné svetlo.
  4. Hybridné panely pozostávajú z monokryštalických buniek, spolu s ktorými sa používa amorfná depozícia. To zvyšuje zachytávanie svetelných lúčov a prevádzkovú dobu, čo zvyšuje účinnosť.

Samostatne sa rozlišujú polymérové solárne články, ktoré sa vyrábajú tlačením niekoľkých vrstiev na plastový substrát. Vzhľadom na to, že fotocitlivý materiál nevyžaduje tuhý podklad, sú tieto panely vyrábané najčastejšie pružné. Táto vlastnosť umožňuje ich použitie na akomkoľvek povrchu. Účinnosť dosahuje 6%, ale výroba je dosť lacná kvôli odmietnutiu drahého kremíka a stratám počas prepravy. Táto technológia je bohužiaľ pomerne nová a menej rozšírená.

Spotreba energie v domácnosti

Ak ľudia žijú v dome trvalo a dlho, potom je množstvo spotrebovanej energie zobrazené v príjmových dokladoch. Ale to bude iba všeobecný obraz, ktorý neposkytuje príležitosť pochopiť, ako sa spotreba mení v závislosti od dňa v týždni a dennej doby. Aby sme to zistili, bude potrebné dodatočne vypočítať, ktorá časť z celkovej hmotnosti elektriny ide na udržanie chodu zariadení na pozadí a čo sa používa vedome.

Postup stanovenia spotreby energie:

  1. Najprv by ste mali obísť celý dom a zaznamenať všetko zariadenie, ktoré neustále spotrebúva energiu. Patria sem chladničky, mrazničky, kotly, podlahové kúrenie, telefóny a ďalšie. Potom by ste mali skontrolovať pokyny a zistiť, koľko kW / h tieto alebo iné zariadenia spotrebujú. V tejto fáze je nepoužívané zariadenie často prerušené, čo šetrí peniaze.
  2. Keď je známa konštantná spotreba energie, začnú počítať premennú. Malé špičkové obdobie nastáva v ranných hodinách, keď sa všetci chystajú do práce alebo do školy. A veľký vrchol v potrebe elektriny prichádza po 17-18 hodinách, keď sa vrátia z práce. Všetko však závisí od zvykov každej rodiny a je potrebné uskutočniť výskum, kedy a ako dlho sa používajú osvetľovacie zariadenia a ďalšie vybavenie. Najväčšími spotrebiteľmi sú stroje na prípravu jedla, televízory a stolové počítače, preto je obzvlášť dôležité presne vypočítať ich prevádzkový čas.
  3. Keď sa dozviete o spotrebe domácich spotrebičov, začnú monitorovať frekvenciu používania svetelných zariadení. Je dôležité pochopiť, že v zime svitá neskôr a skôr stmavne. V moskovskom regióne je denné svetlo, keď sú na ulici objekty zreteľne viditeľné bez dodatočného osvetlenia, iba 8 hodín. Doba normálneho osvetlenia miestnosti pomocou slnečného žiarenia je ešte kratšia, preto majú žiarovky značné zaťaženie a je potrebné s nimi počítať.

Keď sú všetky hodnoty pevné, konečná hodnota sa musí vynásobiť 10 - 20%, aby sa vytvorila rezerva pre nepredvídané situácie. Táto hodnota by sa mala použiť na výpočet dodatočného vybavenia a plochy solárnych panelov.

Schéma výpočtu požadovaného výkonu

V závislosti od počtu slnečných dní a osvetlenia lokality vyberte typ panelu. Aby ste mohli kompletne zabezpečiť súkromný dom, budete potrebovať indikátor spotreby energie pre tento dom. Na uľahčenie výpočtu musíte urobiť nasledovné:

  • od celkového množstva odpočítať prácu zariadení, ku ktorým dôjde počas slnečných hodín;
  • zostávajúca hodnota sa vydelí slnečným obdobím.

To je množstvo elektrickej energie za hodinu, ktoré sa musí dodať a uskladniť v batérii pre normálne fungovanie domu. Pred zakúpením panelov si ale musíte zistiť úroveň slnečného žiarenia (počet lúčov dopadajúcich na povrch) v danom regióne. Ak bude jednotka pracovať v obytnom dome, musíte sa pozrieť na najnižšiu hodnotu za rok. A ak je to letné sídlo, vyberú si minimálnu hodnotu pre teplé obdobie.

Celková suma sa vydelí úrovňou slnečného žiarenia a výkonnosťou vybraného panelu. Vďaka tomu sa získa minimálny počet kusov, ktoré sú potrebné pre fungovanie domu. V takom prípade je dôležité, aby sa desatiny zaokrúhľovali nahor.

Doplnková výbava

Samotné panely nie je možné pripojiť k sieťovému napájaniu doma. Bude to vyžadovať niekoľko ďalších zariadení.

Komponenty:

  1. Regulátor, ktorý zabraňuje prúdovým rázom. Panel je možné pripojiť iba cez ňu.
  2. Batéria požadovanej kapacity. Hromadí DC prúd z panelu.
  3. Invertor je jednotka, ktorá prevádza priamo na striedavý prúd.

Všetky tieto mechanizmy musia do seba zapadať. Preto je potrebné zvoliť kompatibilné zariadenia, ktoré vydržia určitý výkon.

Domáca elektrifikácia pomocou solárnych panelov je čoraz populárnejšia a mnoho ľudí uvažuje o tom, ako na nej ušetriť. Bohužiaľ, zatiaľ je výroba takejto energie nákladnejšia ako z tradičnej elektrárne. Podľa predpovedí sa ale do 10 rokov situácia zmení na opačnú, takže investícia do vlastných panelov sa rýchlo vráti.

Odporúča: