Panele słoneczne elektryczne, elektrownia słoneczna, przydatne wskazówki

Darmowa energia elektryczna i ogrzewanie, całkowita autonomia i niezależność od dostawców energii elektrycznej - cóż, czy to nie sen? A dzięki szybkiemu rozwojowi technologii to marzenie staje się coraz łatwiejsze i tańsze każdego roku. Mówimy o elektrowniach słonecznych, które mogą zapewnić prywatnemu domowi energię elektryczną i ciepło. Czy to naprawdę tak? Czy to jest drogie? Czy to opłaca się? Jak wybrać sprzęt? Jak mu służyć? Przeczytaj poniżej.

Panele słoneczne dla domowej elektrowni - jak wybrać sprzęt?

Nie będziemy już raz wymieniać wszystkich korzyści wynikających z wykorzystania darmowej energii słonecznej, mówić o przyjazności dla środowiska, autonomii itp. Powiedzmy, że jesteś właścicielem prywatnego domu, zainspirowanego ideą alternatywnych źródeł energii i postanowiłeś ustanowić coś w swoim dobytku. Ale w praktyce jesteś w tej kwestii, delikatnie mówiąc, "czajniczek". Postaramy się Ci pomóc. Cała krajowa elektrownia wygląda następująco:

Poniżej rozważymy każdy węzeł osobno.

Zacznijmy więc od tego, że problem z wyborem ogniw słonecznych dla krajowej elektrowni jest raczej trudny. Aby określić wybór sprzętu, należy wziąć pod uwagę kilka czynników. Po pierwsze, a co najważniejsze: czy masz wystarczająco dużo miejsca, aby zainstalować wymaganą liczbę paneli? Jeśli nie, lepiej kupić zestawy ogniw słonecznych z krzemu monokrystalicznego, które mają najwyższą wydajność.

Te baterie zajmują mniej miejsca, a energia jest dana bardziej niż tańsze analogi. Powierzchnia akumulatorów monokrystalicznego krzemu składa się z czarnych pseudokwadrków, dzięki czemu nie jest trudno określić wygląd tego typu.

Jeśli przestrzeń jest więcej niż wystarczająca, warto oszczędzać i kupować panele na bazie krzemu polikrystalicznego.

Nawiasem mówiąc, działają one dobrze w pochmurnej pogodzie, ponieważ elementy, które przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną mają inną orientację kryształów krzemu. Powierzchnia baterii jest podzielona na płaskie kwadraty koloru niebieskiego o różnych odcieniach.

Jeśli masz, powiedzmy, specjalne warunki - na przykład dach ma zakrzywiony kształt lub jest wykonany z poliwęglanu, zalecamy zwrócić uwagę na akumulatory bezpostaciowego krzemu.

Można je łatwo przykleić do dowolnej powierzchni bez użycia dodatkowych łączników. Ten typ baterii działa dobrze z rozproszonym światłem. Jest to ważki argument, jeśli w twoim regionie jest niewiele słonecznych dni.

Inną opcją są akumulatory wykonane z mikromorficznego krzemu.

Należą do nowej generacji, pracują w widzialnej i podczerwonej części spektrum. Badania wykazały, że te akumulatory wytwarzają znacznie więcej energii rocznie niż klasyczne analogi. Ponadto akumulatory monokrystalicznego krzemu są mniej wymagające do umieszczenia na bokach świata i kąta nachylenia. Są tańsze, ponieważ do ich produkcji używa się mniej krzemu.

Ceny paneli słonecznych dla domu

• Najbardziej niedroga opcja - panel amorficznego krzemu: 0,9 - 1,1 dolara za 1 W.
• Po nich panele mikromorficzne: 1 - 1,2 dolara za 1 W.
• Polikrystaliczne panele słoneczne: 1,1 - 1,3 dolara za 1 W.
• Najdroższe są monokrystaliczne panele krzemowe: 1,3 - 1,5 dolara za 1 W.

Jak określić moc?

Aby to zrobić, musisz obliczyć, ile średnio zużywasz energię. Wystarczy spojrzeć na rachunki za elektryczność w różnych miesiącach, najlepiej w styczniu. Następnie pomyśl, ile chcesz to zrekompensować z elektrowni słonecznej. Załóżmy, że zużywasz 300 kWh miesięcznie. Łatwo jest obliczyć, że wynosi to około 10 kW na dzień. Załóżmy, że obliczenia są przeprowadzane na okres letni, podczas którego bateria daje nominalną moc przez 6 godzin, jeśli świeci słońce.

Aby w pełni zrekompensować przepływ, należy zainstalować panele o mocy 3 kW (12 sztuk po 250 watów każdy, o powierzchni 1,65 metra kwadratowego jednego panelu). Jeśli nie masz 12 paneli na raz, kup 6, możesz zainstalować o połowę później. W tym samym czasie sprzęt nie powinien być zmieniany.

Jaki rodzaj falownika jest potrzebny?

Czy w domu masz sieć 220 woltów? Jeśli go nie ma i nie oczekuje się, należy kupić samodzielny falownik. Taki system będzie ładował akumulator, jednocześnie energia elektryczna będzie wykorzystywana do różnych celów. I nie zaszkodzi kupić generator, który może naładować akumulatory, jeśli pogoda przez długi czas będzie już bardzo pochmurna.

Jeśli sieć ma 220, pojawia się pytanie: czy naprawdę trzeba całkowicie rezerwować energię elektryczną, czy tylko chcesz ją zapisać? Jeśli ta ostatnia opcja, to kup falownik sieciowy, który nie potrzebuje baterii. Energia z paneli słonecznych zostanie przekształcona na 200 V i natychmiast dostanie się do sieci.

Ale system, który przechowuje energię elektryczną jest o wiele bardziej interesujący. Zastosowano falownik typu hybrydowego. Jego funkcja - możliwość jednoczesnego działania z sieci i akumulatorów. W takim przypadku można wybrać priorytetowe źródło energii. Mówiąc wprost, falownik działa z sieci, ale z ograniczeniem mocy. Jeśli zużycie wzrasta, falownik pobiera brakującą moc z baterii lub akumulatorów. Jeśli ustawisz priorytet - panele słoneczne, falownik będzie zasilał dom z nich, a brakująca moc pobierze z sieci. Moc inwertera sieciowego powinna być równa lub nieco większa niż całkowita moc wszystkich ogniw słonecznych, jednak dla w pełni autonomicznego układu obliczenia będą nieco bardziej skomplikowane.

Aby to zrobić, konieczne jest obliczenie całkowitej mocy wszystkich urządzeń elektrycznych w domu, jeśli są one włączone w tym samym czasie.

Załóżmy, że masz w domu następujące urządzenia:

• 10 żarówek o mocy 20 W = 200 W
• Lodówka 300 W
• Pompa 500 W
• TV 70 W
• Ładowarka do telefonu komórkowego 5 W
• 60W Notebook
• Odkurzacz 1500 W,
• Mikrofale, 2000 W
• Czajnik elektryczny 1800 W
• Klimatyzacja 1500 W

W rezultacie otrzymujemy 7935 watów. Plus 20%, otrzymujemy 9500 watów. W sprzedaży dostępne są przemienniki MAP Energia o mocy 12 kW. Ale to, jak mówią, jest ekstremalne, ponieważ jest mało prawdopodobne, aby używać wszystkich urządzeń elektrycznych w tym samym czasie. Na przykład, jeśli nie posiadasz czajnika elektrycznego, odkurzacza i kuchenki mikrofalowej, moc będzie tylko 4600 W + 20% = 5500 W. Oznacza to, że można kupić falownik o mocy 6 kW, który jest znacznie tańszy i bardziej odpowiedni.

Kontroler ładowania akumulatora

Oto wybór nie jest wielki. Dostępne są tylko dwa typy kontrolerów:

PWM

MRLT

Różnica między nimi polega na tym, że kontroler MPRT może pobierać o 20 procent więcej energii z ogniw słonecznych niż PWM. Ale istnieje MPRT od dwóch do trzech razy więcej. Aby dokonać właściwego wyboru, wykonaj proste obliczenia. Na przykład masz baterie o mocy 1 kW. Kontroler MPPT może usunąć wszystkie 1000 watów z nich, a PWM ma tylko 800. Aby zrekompensować różnicę, będziesz musiał zainstalować inny panel na 250 watów. Jednak w tym przypadku PWM usunie tylko 80% mocy. A jeśli weźmiesz pod uwagę, że panele słoneczne działają przez kilka dziesięcioleci, straty w sumie są bardzo duże. Dlatego, jeśli to możliwe, lepiej natychmiast zainstalować kontroler MPRT. Że tak powiem, w przyszłości.

Jeśli chodzi o moc kontrolera, należy skupić się na wskaźnikach określonych w paszporcie produktu. W tym dokumencie należy wskazać, który kontroler mocy może przesyłać przez akumulator. Moc powinna być większa niż moc zainstalowana w domu. Jest wysoce pożądane (tylko dla PWM), że klasa napięciowa paneli słonecznych pasuje do napięcia na baterii. W przeciwnym razie nastąpi utrata konwersji napięcia w sterowniku.

Dla kontrolera MPRT wszystko to jest nieistotne. Przeciwnie, możesz wziąć więcej stresu. Nawet przy pochmurnej pogodzie sterownik będzie regularnie odłączał moc od paneli.

Typ baterii

Najbardziej przystępne baterie do elektrowni słonecznej to akumulatory kwasowo-ołowiowe. Tutaj możesz wybierać spośród kilku typów: uszczelnione i serwisowane.

Zapieczętowane akumulatory warto kupować, gdy planujesz używać baterii w trybie buforowym, który zakłada bardzo rzadkie pełne rozładowania i niewielkie rozładowania podczas pracy. Szczelność jest zaletą, ponieważ taka bateria może być swobodnie instalowana w obszarze mieszkalnym.

Obsługiwane baterie są bardzo pożądane do zainstalowania w dobrze wentylowanym pomieszczeniu, ponieważ w trakcie procesu wytwarzają wodór. Ale tego typu baterie mają bardzo duże zasoby - od 1500 cykli z pełnym rozładowaniem. Dlatego zaleca się ich instalowanie w całkowicie autonomicznych systemach, w których zakłada się częste pełne rozładowania (brak sieci 220 V).

Alternatywnie można instalować akumulatory z samochodu, ale reagują one bardzo słabo na wyładowania niskoprądowe i mają bardzo duże rozładowanie. Żywotność takiej baterii w elektrowni słonecznej dla domu będzie bardzo mała.

Jeśli chodzi o pojemność baterii, porady są proste: im więcej, tym lepiej. Można jednak obliczyć, ile partii baterii potrzebujesz. Aby to zrobić, musisz określić, ile urządzeń elektrycznych i jaka moc powinna działać w przypadku całkowitej awarii zasilania. Uzyskana ilość energii jest mnożona przez pożądany czas pracy. Aby nie nudzić czytelników za pomocą obliczeń, mówimy, że do ciągłej pracy przez 6 godzin lodówki (40 W), oświetlenia (70 W), laptopa (60 W), potrzebujesz baterii na 200 amperogodzin.

Bardziej szczegółowe instrukcje obliczania pojemności akumulatorów dla elektrowni słonecznych można znaleźć na stronach internetowych firm sprzedających specjalistyczny sprzęt.

I wreszcie, jeśli nadal wątpisz w celowość użycia alternatywnych źródeł energii,

5 mitów na temat baterii słonecznych

mit numer 1 - panele słoneczne są nadal nieskuteczne, lepiej poczekać

Średnia wydajność z konwersji energii słonecznej na energię elektryczną wynosi 18%. W tym samym czasie 1000 W energii na 1 metr kwadratowy powierzchni ziemi na jeden słoneczny dzień. Jak łatwo jest obliczyć, 1 metr kwadratowy baterii słonecznej może dać 180 watów. Nie za mały. Dlatego znaczenie inwestowania w energię słoneczną już istnieje.

mit numer 2 - panele słoneczne nie będą działały w pochmurnym lub zamglonym klimacie

Will. Baterie działają nie tylko w upalną słoneczną pogodę, ale także w pochmurne dni. Oczywiście wytwarzana moc będzie nieco mniejsza niż w jasnym słońcu. Ale, co ciekawe, panele słoneczne działają wydajniej w niskich temperaturach. Na przykład w zimie wytwarzanie energii elektrycznej może być większe niż nominalne. Niemcy są liderem w produkcji energii słonecznej, choć kraj ten trudno nazwać ciepłym i słonecznym.

mit numer 3 - baterie słoneczne muszą być stale serwisowane

Panele nie mają ruchomych części i nie wymagają regularnej konserwacji. Wszystko, co musisz zrobić, to zmyć powierzchnię wodą raz lub dwa razy w roku. W rzeczywistości właściciele elektrowni słonecznych nie zwracają na to uwagi, słusznie wierząc, że powierzchnia akumulatorów z pyłu usunie deszcz. Kurz może "ukraść" tylko do 5% mocy panela. Ale nadal muszą być oczyszczone ze śniegu, a dla niektórych regionów może to stanowić problem.

mit numer 4 - panele słoneczne zawsze wymagają systemu śledzenia słońca

Jest to pożądane, ale nie konieczne. Ponadto koszt instalacji takiego sprzętu z reguły się nie opłaca.

mit numer 5 - panele słoneczne są nieuzasadnione, nie opłacają się

Być może dziś jest to jeden z najbardziej niefortunnych mitów na temat paneli słonecznych - mówią, to tylko dla bogatych i fanów walki o ekologię. W rzeczywistości jest to korzystne, a doświadczenie cywilizowanych krajów jest przekonującym przykładem. W krajach WNP wiele osób prywatnych i organizacji inwestuje w elektrownie słoneczne, które częściowo lub całkowicie uwalniają je od dużych rachunków za energię elektryczną. A jeśli nadal bierze się pod uwagę inflację i stały wzrost cen energii elektrycznej, to okres zwrotu pełnego autonomicznego systemu wynosi około 10-12 lat.

I już powiedzieliśmy o wszystkich towarzyszących zaletach.