Panouri solare pentru acasă: diagrame de aplicare și conexiune

Conținutul articolului

• Caracteristici ale energiei solare din latitudinile medii
• Fezabilitate economica
• Principalele tipuri de panouri solare
• Echipamente complexe de energie solară
• Cerere gospodărească

Energia alternativă devine din ce în ce mai accesibilă. Acest articol vă va oferi o înțelegere completă a energiei solare la scară locală, tipurile de celule solare și panouri, principiile construirii fermelor solare și fezabilitatea economică..

Caracteristici ale energiei solare din latitudinile medii

Energia alternativă este foarte atractivă pentru locuitorii din latitudinile medii. Chiar și în latitudinile nordice, doza medie anuală de radiație este de 2,3-2,6 kWh / m². Cu cât este mai aproape de sud, cu atât este mai mare acest indicator. În Yakutsk, de exemplu, intensitatea radiațiilor solare este de 2,96, iar la Khabarovsk – 3,69 kWh / m². Indicatorii din decembrie variază între 7% și 20% din valoarea medie anuală, iar în iunie și iulie se dublează.

Iată un exemplu de calcul al eficienței panourilor solare pentru Arkhangelsk, o regiune cu unul dintre cei mai mici indicatori de intensitate a radiației solare:

Unde:

• Q este cantitatea medie anuală de radiații solare din regiune (2,29 kWh / m²);
• LA_{de pe} – coeficientul de deviere a suprafeței colectorului de la direcția sudică (valoare medie: 1,05);
• P_nom – puterea nominală a panoului solar;
• LA_sudoare – coeficientul de pierdere în instalațiile electrice (0,85–0,98);
• Q_isp – intensitatea radiației la care a fost testat panoul (de obicei 1000 kWh / m2)²).

Ultimii trei parametri sunt indicați în pașaportul panourilor. Astfel, dacă panourile KVAZAR cu o putere nominală de 0,245 kW funcționează în condițiile Arkhangelsk, iar pierderile din instalația electrică nu depășesc 7%, atunci o unitate de celule solare va asigura generarea de aproximativ 550 Wh. În consecință, pentru un obiect cu un consum nominal de 10 kWh, vor fi necesare aproximativ 20 de panouri..

Fezabilitate economica

Perioadele de rambursare a panourilor solare sunt ușor de calculat. Înmulțiți cantitatea zilnică de energie produsă pe zi cu numărul de zile pe an și cu durata de funcționare a panourilor fără reducere – 30 de ani. Instalația electrică considerată mai sus este capabilă să genereze o medie de 52 până la 100 kWh pe zi, în funcție de durata orei de zi. Valoarea medie este de aproximativ 64 kWh. Astfel, în 30 de ani, centrala electrică în teorie ar trebui să genereze 700 de mii kWh Cu o rată dintr-o parte de 3,87 ruble. iar costul unui panou este de aproximativ 15.000 de ruble, costurile vor fi plătite în 4-5 ani. Dar realitatea este mai prozaică.

Cert este că valorile radiațiilor solare din decembrie sunt mai mici decât media anuală cu aproximativ un ordin de mărime. Prin urmare, funcționarea complet autonomă a centralei în timpul iernii necesită de 7-8 ori mai multe panouri decât vara. Aceasta crește semnificativ investiția, dar reduce perioada de rambursare. Perspectiva introducerii unei „tarife verzi” pare destul de încurajatoare, dar chiar și astăzi este posibil să închei un acord pentru furnizarea de energie electrică la rețea la un preț cu ridicata de trei ori mai mic decât tariful de vânzare cu amănuntul. Și chiar acest lucru este suficient pentru a vinde profitabil de 7-8 ori mai mult excedentul de electricitate generată vara.

Principalele tipuri de panouri solare

Există două tipuri principale de panouri solare.

Celulele solare din siliciu solid sunt considerate celule din prima generație și sunt cele mai frecvente: aproximativ 3/4 din piață. Există două tipuri de ele:

• monocristalinele (negre) au o eficiență ridicată (0,2-0,24) și un preț scăzut;
• policristalinul (albastru închis) este mai ieftin de fabricat, dar mai puțin eficient (0.12-0.18), deși eficiența lor scade mai puțin cu lumina difuză.

Fotocelule moi se numesc celule de film și sunt făcute fie prin pulverizare cu siliciu, fie printr-o compoziție cu mai multe straturi. Celulele de siliciu sunt mai ieftine de fabricat, dar eficiența lor este de 2-3 ori mai mică decât cele cristaline. Cu toate acestea, în lumina difuză (crepuscul, înnorat) sunt mai eficiente decât cristalul.

Unele tipuri de pelicule compozite au o eficiență de aproximativ 0,2 și costă mult mai mult decât elemente solide. Utilizarea lor în centralele solare este foarte îndoielnică: panourile de film sunt mai susceptibile la degradare în timp. Principalul lor domeniu de aplicare sunt centralele mobile cu consum redus de energie.

Panourile hibride includ, pe lângă unitatea de fotocelule, un colector – un sistem de tuburi capilare pentru încălzirea apei. Avantajul lor nu constă doar în economisirea spațiului și în posibilitatea furnizării de apă caldă. Din cauza răcirii cu apă, celulele solare pierd mai puține performanțe atunci când sunt încălzite.

Masa. Prezentare generală a producătorilor

Model	SSI Solar LS-235	SOLBAT MCK-150	Canadian Solar CS5A-210M	Chinaland CHN300-72P
Țară	Elveţia	Rusia	Canada	China
Un fel	policristalină	monocristal	monocristal	policristalină
Putere la 1000 kWh / m2, W	235	150	210	300
Numărul de elemente	60	72	72	72
Tensiune: fără încărcare / sub sarcină, V	36,9 / 29,8	18/12	45,5 / 37,9	36,7 / 43,6
Curent: sub sarcină / scurtcircuit, A	7,88 / 8,4	8.33 / 8.58	5.54 / 5.92	8.17 / 8.71
Greutate, kg	nouăsprezece	12	15.3	24
Dimensiuni, mm	1650x1010x42	667x1467x38	1595x801x40	1950x990x45
Preț, frecați.	13900	10.000	14500	18150

Echipamente complexe de energie solară

Bateriile generează până la 40 V. curent continuu în timpul funcționării. Pentru a-l folosi în scopuri interne, este necesară o serie de transformări. Următoarele echipamente sunt responsabile pentru acest lucru:

1. Acumulator. Vă permite să utilizați energia generată noaptea și la ore de intensitate scăzută. Se folosesc baterii cu heliu cu o tensiune nominală de 12, 24 sau 48 V.
2. Controlerele de încărcare mențin o durată de viață optimă a bateriei și transferă energia necesară consumatorilor. Echipamentul necesar este selectat pentru parametrii bateriilor și acumulatorilor.
3. Convertorul de tensiune convertește curent continuu în curent alternativ și are o serie de funcții suplimentare. În primul rând, invertorul stabilește prioritatea sursei de tensiune, iar dacă lipsește puterea, „amestecă” puterea de la alta. Invertoarele hibride permit, de asemenea, să transfere energia generată de surplus în rețeaua orașului.

1 – panouri solare 12 V; 2 – panouri solare 24 V; 3 – regulator de încărcare; 4 – baterie 12 V; 5 – 12V iluminat; 6 – invertor; 7 – automatizare „casă inteligentă”; 8 – bloc baterie 24 V; 9 – generator de urgență; 10 – principalii consumatori de 220 V

Cerere gospodărească

Panourile solare pot fi utilizate în absolut orice scop: de la compensarea energiei primite și furnizarea liniilor individuale până la autonomia completă a sistemului de alimentare, inclusiv încălzirea și alimentarea cu apă caldă. În ultimul caz, un rol important îl joacă aplicarea pe scară largă a tehnologiilor de economisire a energiei – recuperatoare și pompe de căldură..

În uz mixt, energia solară utilizează invertoare. În acest caz, puterea poate fi direcționată fie către funcționarea liniilor sau a sistemelor individuale, fie pentru a compensa parțial utilizarea energiei electrice din oraș. Un exemplu clasic de sistem energetic eficient este o pompă de căldură alimentată de o mică centrală solară cu o baterie.

1 – rețea de oraș 220 V; 2 – panouri solare 12 V; 3 – 12V iluminat; 4 – invertor; 5 – regulator de încărcare; 6 – principalii consumatori de 220 V; 7 – baterie

În mod tradițional, panourile sunt instalate pe acoperișurile clădirilor, iar în unele soluții arhitecturale înlocuiesc complet acoperisul acoperișului. În acest caz, panourile trebuie să fie orientate spre partea sudică, astfel încât incidența razelor pe plan să fie perpendiculară.

Intrări similare:

1. Senzori de mișcare pentru protecția spațiilor: diagrame de conexiune, caracteristici de selecție Conținutul articolului Caracteristici și aplicarea dispozitivelor de control al undelor radio Principiul de funcționare Caracteristici și aplicații ale senzorilor de mișcare cu infraroșu (IR) Principiul de funcționare Caracteristicile și aplicațiile senzorilor...
2. Controlul iluminării cu o telecomandă radio: tipuri, diagrame de conexiune Conținutul articolului Soiuri și capabilități ale telecomenzilor radio Cum să alegeți un bloc executiv Sarcină Cazare Cum conectați unitatea de alimentare Autoinstalarea unui sistem simplu de control al iluminării fără fir...
3. Panouri solare pentru acasă: alegeri și beneficii Proprietarii de case moderne consideră adesea independența energetică a casei lor. În primul rând, astăzi sunt sursele regenerabile de energie, în special, panourile solare. Să vorbim despre cum să alegeți o...
4. Pentru iubitorii de retrageri creative – casă cu cadru prefabricat pentru vacanțe de vară cu panouri solare Conacul Off-grid itHouse Off-grid itHouse este o casă de țară unică, situată în comuna Pioneertown California, SUA, și uimitorul design interior proiectate și realizate de specialiștii din studio Tallman Koch. Casa...

Citește mai mult  Scheme de conducte de încălzire a cazanelor pentru diferite tipuri de circulație și circuite