Поверхностное изучение снабжения электроэнергией с помощью солнечных батарей для дома показывает, что система весьма легкая и состоит из 4 компонентов, тесно связанных между собой.
Но изучив принцип работы, подбора и управления солнечными панелями, появляется легкая озадаченность и трудности в решении довольно простых задач. Очень много зависит от правильной сбалансированности всех элементов, иначе это обернется непредвиденными финансовыми потерями или поломкой наиболее слабого оборудования и последующей неработоспособностью.
Полное снабжение электроэнергией
Вначале стоит понять, сколько энергии необходимо для пользования приборами в доме. Чтобы определить данное число, нужно рассчитать пиковую одновременную нагрузку на систему и определить примерное, среднесуточное потребление электроэнергии.
Среднесуточное потребление электропитания от панелей определить сложнее, так как все оборудование в доме работает по-разному, но желательно. Для этого проведите замеры истраченного количества электроэнергии на протяжении 1-2 недель и выведите среднее число. Если вычислить это в силу незнания законов физики очень сложно, советуем воспользоваться специально подобранными режимами.
Смотрим видео, экономия или нет:
Данный режим предусматривает полное отсутствие прочего сетевого оборудования. Как показывает практика, среднее количество потребления электричества от солнечных батарей для частного дома в домике за городом колеблется в пределах 600-1500 кВт.
Под комфортным электроснабжением имеется в виду полное отключение таких приборов, как, обогреватели, электрочайники, электроплиты, конвекторы и т.д. мощность которых превышает 2 кВт. Среднее потребление энергии в месяц при таком снабжении будет около 200-500 кВт.
Умеренное потребление
Режим потребления энергии солнечных панелей вводит существенные изменения, сохраняя при этом достаточный уровень комфорта. Исключается всяческий вид электрического подогрева. Стирка, глажка, работа с электроинструментом проводится только при очень активном солнечном сиянии. Среднее ежемесячное потребление в этом случае сокращается до 100-200 кВт.
В остальных случаях, если потребуется меньше электричества или потребление энергии от солнечных батарей будет использоваться как резервное питание при отключении основного источника света, тогда можно обойтись и батареями на 50-100 кВт.
Принцип работы
Принцип работы солнечных батарей для дома основан на производстве постоянного тока фотоэлектрическим генератором. Сам фотоэлектрический генератор поглощает солнечную энергию, превращая в электрическую. Для превращения используя полупроводники, состоящие из кристаллов кремния.
Частички квантового света поглощаются полупроводниковыми пластинами. Происходит выталкивание атома элемента с орбиты.
В итоге имеем огромное количество электронов, которые используются для создания тока. Они помещаются в аккумулятор или отправляются прямо к устройству, которому необходимо питание.
Но необходимо понимать, что достаточной мощности для бытовых нужд от солнечных панелей для дома с 1-2 плитами ждать не стоит. Для питания электроэнергией целого дома такие плиты собирают в большие панели. Площадь панелей зависит от потребностей и может быть с десяток квадратных сантиметров и даже более чем квадратный километр. Чем большую площадь занимают солнечные плиты, тем большую продуктивность они будут нести в себе.
Однако, мощность потока электронов зависит не только от площади солнечных батарей. Весомым фактором является правильный угол падения лучей на поверхность и солнечная активность.
Помимо основного элемента преобразования солнечной энергии в электрическую, необходимо использовать другие элементы для подачи ее в сеть:
- Контроллер аккумуляторного заряда, не позволяющий самовольно разряжаться и потреблять больше электронов, чем он может поместить в себя.
- Сама батарея, накапливающая энергию и выравнивающая перепады в напряжении, которые случаются при изменениях в интенсивности освещения.
- Инвертор, служащий для преобразования тока в переменный.
Все эти элементы в совокупности принято называть системой автономного снабжения электроэнергией.
Характеристики солнечных батарей
Все устройства, которые питают или питаются электроэнергией, имеют собственные характеристики и документацию по использованию. Каждая новая модель устройства имеет небольшое расхождение в использовании или дополнительные возможности. То же касается солнечных батарей.
Смотрим видео, принцип работы:
К примеру, возьмем комплект панелей площадью 20 сантиметров квадратных. Ее мощность будет равна 10 ваттам. При критической нагрузке напряжение будет колебаться в пределах 25 вольт. Коэффициент полезного действия данного модуля будет равен 15% и прослужит она минимум 20 лет. Вес такой плиты будет примерно 2 килограмма
Этапы монтажа панелей
Кто не хочет вызывать мастера для установки солнечных батарей, сэкономив немалую сумму денег, советуем следовать дальнейшим инструкциям.
- Размещать батареи следует по направлению наибольшей освещаемости на протяжении всего дня. Убедитесь, что соседние сооружения и здания не будут затенять панели. Самое оптимальное решение – установка солнечных батарей на крыше здания. Если это невозможно, придется потратиться на специальные опоры для установки на участке.
- Чтобы получить максимальную выработку энергии, стоит принять во внимание требуемый азимут и наклон. Если вы находитесь на северном полушарии, оптимально устанавливать плиты в южном направлении. Вертикальный и горизонтальный угол наклона устанавливается исходя из географических координат и времени года. Для этого стоит воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами расчета угла.
- Необходимо учитывать и погодные условия. Дождь и снег могут уменьшить выработку энергии в несколько раз, или вовсе приравнять к нулю. Следовательно, очень важно обеспечить свободный доступ к панелям для очистки.
- Если вы устанавливаете огромное количество батарей в несколько рядов, тогда расстояние должно быть не меньше чем 1.7 от высоты ряда.
- При монтаже солнечной станции для дома не используются никакие особые крепежи. Все крепления можно приобрести в магазине, где будете покупать плиты. Каждый модуль оснащен специальными отверстиями для крепления.
Разбираем эффективность панелей
Коэффициент полезного действия бытовых солнечных панелей для дома очень низкий, однако, это один из наиболее эффективных и выгодных источников получения энергии среди множества автономных конструкций.
Смотрим видео, этапы монтажа:
Но из-за непостоянного солнечного свечения, такой вид выработки энергии чаще приравнивают к дополнительному, а не к основному. Причиной этому является высокая стоимость плит и низкий КПД. В солнечный день без туч при работе 1 квадратного метра солнечной батареи вырабатываемой энергии не хватает даже для активного провождения времени за компьютером.
Следовательно, чтобы получить достаточно серьезную мощность, панели солнечных батарей объединяют в небольшие станции. К примеру, мини-станция на солнечных батареях площадью в 10 квадратных метров способна вырабатывать чуть более одного киловатта энергии. Этого будет достаточно для работы нескольких лампочек в доме и компьютера или телевизора.
Для полноценного потребления энергии без необходимости использовать дополнительные источники питания (в условиях ежедневного активного солнечного свечения) 30-40 квадратов солнечных панелей будет достаточно. Но вот на финансовом плане такая покупка отразится очень сильно. Стоимость панелей размером в 40 метров обойдется минимум в 10000 долларов.
Солнечные батареи для загородного дома — это:
- Полностью независимый от дополнительных финансовых трат источник питания
- Очень долгий срок службы (не менее 25 лет)
- Независимость работы панелей (при выходе нескольких панелей из строя вас дом по-прежнему будут питать работающие)
Также недавно наш рынок посетили солнечные обогреватели для дома, которые способны поддерживать необходимую температуру в доме зимой. Разработка не инновационная, однако, лишь редкие пользователи пока еще доверяет такому способу отопления дома.
Загрузка...
