Napelemek (elemek) otthoni használatra

A folyamatosan növekvő villamosenergia-árak mellett óhatatlanul elkezd gondolkodni a természetes források villamosenergia-ellátáson történő felhasználásáról. E lehetőségek egyike a napelemek otthoni vagy nyári házikóhoz. Kívánt esetben akár egy nagy ház minden igényét teljes mértékben kielégíthetik.

Napenergia rendszer tervezése

A nap energiájának átalakítása villamos energiává - ez az ötlet sokáig nem hagyta aludni a tudósokat. A félvezetők tulajdonságainak felfedezésével ez lehetővé vált. A napelemek szilíciumkristályokat használnak. Amikor a napfény eléri őket, elektronok irányított mozgása alakul ki bennük, amelyet elektromos áramnak nevezünk. Ha elegendő számú ilyen kristály van csatlakoztatva, egészen tisztességes áramokat kapunk: egy panel, amelynek területe valamivel több, mint egy méter (1,3-1,4 m2 elegendő megvilágítás mellett, akár 270 W (24 V feszültség) is képes előállítani.

Az otthoni elektromos napelemek sok lehetőséget kínálnak

Mivel a megvilágítás az időjárás, a napszak függvényében változik, lehetetlen az eszközöket közvetlenül csatlakoztatni a napelemekhez. Szüksége van egy egész rendszerre. A napelemeken kívül szükséged van:

• Akkumulátor. A nappali órákban a napfény hatására a napelemek elektromos áramot generálnak a házhoz, a nyaralóhoz. Nem mindig használják teljes mértékben, többlete felhalmozódik az akkumulátorban. A tárolt energia zord időjárásban pazarolódik el.
• Vezérlő. Nem kötelező, de kívánatos rész (elegendő pénzzel). Figyeli az akkumulátor töltöttségi szintjét, hogy megakadályozza a túlzott lemerülést vagy a túltöltést. Mindkét feltétel káros az akkumulátorra, ezért a vezérlő birtoklása meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát. Ezenkívül a vezérlő biztosítja a napelemek optimális működését.
• DC-AC átalakító (inverter). Nem minden eszköz minősül egyenáramra. Sokan 220 voltos váltakozó feszültséggel működnek. Az átalakító lehetővé teszi 220-230 V feszültség megszerzését.

Napelemek otthoni használatra - csak a rendszer része

Ha napelemeket telepít otthonába vagy nyaralójába, teljesen függetlenné válhat a hivatalos szállítótól. Ehhez azonban nagy számú elemre, bizonyos számú akkumulátorra van szükséged. A napi 1,5 kW teljesítményű készlet körülbelül 1000 dollárba kerül. Ez elég ahhoz, hogy kielégítse a nyaraló vagy a ház elektromos berendezéseinek egy részét. A napkollektorok napi 4 kW előállításához körülbelül 2200 dollárba kerülnek, napi 9 kW-ba pedig 6200 dollárba kerülnek. Mivel az otthoni napelemek moduláris rendszerek, vásárolhat egy olyan telepítést, amely kielégíti az igények egy részét, fokozatosan növelve annak teljesítményét.

A napelemek típusai

Az energiaárak emelkedésével egyre népszerűbb a napenergia villamosenergia-termelésre való felhasználásának gondolata. Sőt, a technológia fejlődésével a napelemes konverterek hatékonyabbá és egyben olcsóbbá válnak. Tehát, ha szeretné, napelemek telepítésével kielégítheti igényeit. De különböző típusúak. Találjuk ki.

Maga a napelem számos fotocella, amelyek közös házban helyezkednek el, átlátszó előlappal védve. Háztartási célokra a napelemeket szilícium alapon állítják elő, mivel az viszonylag olcsó, és az ezen alapuló cellák jó hatásfokkal rendelkeznek (kb. 20–24%). A monokristályos, polikristályos és vékonyrétegű (rugalmas) napelemek szilíciumkristályok alapján készülnek. Ezen fotocellák egy része villamosan kapcsolódik egymáshoz (sorosan és / vagy párhuzamosan), és kimeneti a testen lévő terminálokra.

Az otthoni napelem számos fluorelemből áll

A fotocellákat zárt házba helyezik. A napelem teste eloxált alumíniumból készül. Könnyű és nem korrodálódik. Az előlap tartós üvegből készül, amely ellenáll a hó- és szélterhelésnek. Ezenkívül bizonyos optikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie - maximális átlátszósággal kell rendelkeznie a lehető legtöbb sugár továbbításához. Általánosságban elmondható, hogy a visszaverődés miatt jelentős mennyiségű energia veszik el, ezért az üveg minőségi követelményei magasak, és egy fényvisszaverő vegyülettel is bevonják.

A napelemek fotovoltaikus celláinak típusai

Az otthoni napelemek háromféle szilíciumelem alapján készülnek;

• Monokristályos. Minden fotocella egy szilíciumkristály. A monokristályos napelemek jó hatásfokkal rendelkeznek (kb. 24,7%), de költségük valamivel magasabb. Megkülönböztethető egyrészt az egységes telített kék színnel, másrészt a fotocella lekerekített széleivel.
  

  A szilícium napelemek típusai

• Polikristályos. Több kis szilíciumkristályt egyesítenek egy fotocellába. Inhomogén struktúrájuk van, ami még rosszabbá teszi a napfény elnyelését. Ez tükröződik a hatékonyságban (20,3%). Valójában ez azt jelenti, hogy az azonos teljesítményű napelem körülbelül 20% -kal nagyobb területet foglal el.
• Vékonyfilm. Ezek egy félvezető rétegek, amelyek rugalmas hordozóra vannak lerakva. Rugalmasságuk miatt ívelt felületekre szerelhetők. De alacsony a termelékenységük (kb. 10,4%), ezért nagy területeket foglalnak el (legalább kétszer többet, mint a polikristályosak).

Ha dőlt teteje van, és a homlokzat délre vagy keletre fordul, akkor nincs értelme túl sokat gondolni a megszállt területre. A polikristályos modulok nagyon megfelelnek. Ugyanannyi termelt energiával valamivel olcsóbbak.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő napelemrendszert az otthonához

Vannak általános tévhitek, amelyek arra késztetik, hogy külön pénzt költsön túl drága berendezésekre. Az alábbiakban ajánlásokat találunk arra, hogyan lehet megfelelően felépíteni egy napenergia-rendszert, és nem kell külön pénzt költeni.

Az otthoni naperőművek olcsóbbak lehetnek, ha körültekintően közelítünk a kérdéshez

Mit vegyek

A naperőmű nem minden alkatrésze létfontosságú a működéshez. Bizonyos részeket nélkülözni is lehet. A megbízhatóság javítását szolgálják, de nélkülük a rendszer működőképes. Az első dolog, amire emlékezni kell, hogy tél végén, kora tavasszal szerezzen be napelemeket. Először is, az időjárás ebben az időben kiváló, sok napsütéses nap van, a hó visszatükrözi a napot, növelve az általános megvilágítást. Másodszor, a kedvezményeket ekkor hagyományosan hirdetik meg. További tippek a következők:

• Vásároljon otthonához napelemeket 12 V kimeneti feszültséggel. Ebből a feszültségből működik a legtöbb háztartási és építőipari berendezés, LED-es lámpa stb. A 24 vagy 48 V feszültségről működő készülékek sokkal kisebbek. Megnézheti az útleveleket, vagy használhatja a keresést.
• Ne használjon izzólámpákat világításhoz. Túl sok áramot fogyasztanak, és 220 V-tól dolgoznak. Cserélje ki őket VEZETTE... Számukra 12 V egyenáramra van szükségük.
  

  Egy "teljes" napenergia-rendszer így néz ki

• Ne próbáljon azonnal nagy teljesítményű rendszert vásárolni, hogy minden lehetséges igényt kielégítsen. A kezdéshez vásároljon pár modult átalakító / inverter nélkül, csatlakoztassa hozzájuk az állandó feszültségen működő berendezést. Ha elégedett a rendszerrel, később növelheti az energiát, megvásárolhat egy invertert, és csatlakoztathat olyan berendezéseket, amelyek 220-230 V feszültségről üzemelnek. És vegye figyelembe, hogy az inverter még kikapcsolt terhelés mellett is áramot fogyaszt (az átalakítási veszteségek körülbelül 30%). Vagyis éjszaka, amikor minden ki van kapcsolva, egyszerűen felemészti az akkumulátor töltését. Sőt, messze nem ideális szinuszoidot ad ki. Általánosságban elmondható, hogy mindent, ami állandó feszültségről működhet, közvetlenül az akkumulátorok táplálnak.

Ha csak ezeket a tippeket alkalmazza, és csak állandó feszültséggel működő készülékeket csatlakoztat, akkor az otthoni napelemes rendszer sokkal szerényebb összegbe kerül, mint a legolcsóbb készlet. De ez még nem minden. A berendezés egy részét "későbbre" is hagyhatja, vagy teljesen nélkülözheti.

Amit nélkülözhet

A napelemek készletének napi 1 kW-os költsége meghaladja az ezer dollárt. Jelentős beruházás. Óhatatlanul kíváncsi lesz, vajon megéri-e és mekkora lesz a megtérülési idő. A jelenlegi tarifáknál több mint egy évbe telik várni, amíg pénzét visszafizetik. De a költségek csökkenthetők. Nem a minőség, hanem a rendszer használatának kényelmének enyhe csökkenése és az alkatrészek kiválasztásának ésszerű megközelítése miatt.

• Ne vásároljon hélium vagy mélykisülésű elemeket. Nem érik meg a pénzüket. Még a használt autóakkumulátorok is jól működnek az otthoni napelemekkel. Még legalább 5 évig normálisan dolgoznak.
  

  Ha a terület nincs korlátozva, megvásárolhat napelemet polikristályos fotocellákon

• Elvileg még kevesebb pénzből is meg lehet boldogulni. Nem kell telepítenie a vezérlőt. Legalább 150 dollárba (és nagy energiával 500 dollárba) kerül, és teljes feladata az akkumulátorok töltöttségének figyelemmel kísérése. Ha szűkös a költségvetése, vásároljon egy 12 V-os autóórát, amely méri a feszültséget és a hőmérsékletet is. 2-5 dollárba kerülnek, és gyakorlatilag ugyanazt a funkciót töltik be. És a túltöltés elkerülése érdekében vásároljon egy extra akkumulátort. Vagy kettőt. Az "extra" kapacitás teljes kapacitásának legalább 20% -nak kell lennie. Ez egyúttal elkerüli a túltöltést és növeli a rendszer kapacitását.

Tehát, ha a költségvetés korlátozott, néhány napelemrel és újratölthető akkumulátorral boldogulhat, amelyek kapacitása 20-25% -kal magasabb, mint a napelemek maximális töltöttsége. Egészségfigyelés céljából vásároljon egy autó órát, amely még mindig méri a feszültséget. Ez megtakarítja az akkumulátor töltöttségének mérését naponta többször. Ehelyett időnként meg kell néznie az órát. Kezdésnek ennyi. A jövőben napelemeket vásárolhat otthonába, növelheti az elemek számát. Kívánt esetben invertert vásárolhat.

Határozza meg a fotocellák méretét és számát

Egy jó 12 voltos napelemnek 36 cellával kell rendelkeznie, és egy 24 voltos elemnek 72 fotocellával kell rendelkeznie. Ez az összeg optimális. Kevesebb fotocella nélkül soha nem kapja meg a megadott áramot. És ez a legjobb megoldás.

Nem szabad kettős napelemet vásárolni - 72, illetve 144 cellát. Először is, ezek nagyon nagyok, ami szállítás közben kényelmetlen. Másodszor, rendellenesen alacsony hőmérsékleten, amelyet időszakosan tapasztalunk, ők buknak meg elsőként. Az a tény, hogy a fólia alatt a lamináló fólia nagymértékben csökken. Nagy paneleken a nagy feszültség miatt pelyhesedik vagy akár el is szakad. Az átlátszóság elvész, a teljesítmény drámaian csökken. A panel javítása folyamatban van.

A 4 V-os napelem 7 elemmel rendelkezik

Második tényező. A nagy paneleknek nagyobb vastagságúnak kell lenniük a tokban és az üvegben. Végül is a szél- és hóterhelés nő. De ez nem mindig történik meg, mivel az ár jelentősen emelkedik.Ha kettős panelt lát, és annak az ára alacsonyabb, mint a két "szokásos", akkor inkább keressen mást.

Még egyszer: a legjobb választás egy 12 voltos napelem otthona számára, amely 36 napelemből áll. Ez a legjobb megoldás, amelyet a gyakorlat bizonyított.

Műszaki adatok: mire kell figyelni

A tanúsított napelemek mindig jelzik az üzemi áramot és feszültséget, valamint a nyitott áramkör feszültségét és a rövidzárlati áramot. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az összes paramétert általában + 25 ° C hőmérsékleten jelzik. A tetőn egy napsütéses napon az akkumulátor hőmérséklete jóval meghaladja ezt a számot. Ez magyarázza a magasabb üzemi feszültséget.

Példa az otthoni napelemek műszaki jellemzőire

Figyeljen a nyitott áramkör feszültségére is. Normál akkumulátorokban kb. 22 V. Ezért bármilyen munkához - vezetékváltáshoz, akkumulátorok csatlakoztatásához / leválasztásához stb. és így tovább - az első dolog, amit meg kell tennie, hogy kapcsolja ki a napelemeket (távolítsa el a kivezetéseket). Miután áthaladt az áramkörön, csatlakoztassa őket utoljára. Ez az eljárás sok ideget (és pénzt) fog megtakarítani.

Test és üveg

Az otthoni napelemek alumínium házzal rendelkeznek. Ez a fém nem korrodálódik, kellő szilárdsággal kis tömegű. A normál testet olyan profilból kell összeállítani, amelyben legalább két merevítő van jelen. Ezenkívül az üveget egy speciális horonyba kell behelyezni, és nem felülről kell rögzíteni. Ezek mind a normális minőség jelei.

Nem szabad, hogy vakító fény legyen az ügyön

Még a napelem kiválasztásakor is figyeljen az üvegre. Normál akkumulátorokban inkább texturált, mint sima. Érintésre - durva, ha megfogja a körmét, akkor susogást hallhat. Ezen felül kiváló minőségű bevonattal kell rendelkeznie, amely minimalizálja a tükröződést. Ez azt jelenti, hogy semmi nem tükröződhet benne. Ha a környező tárgyak visszaverődése legalább bármilyen szögből látható, jobb, ha másik panelt találunk.

A kábel keresztmetszetének és az elektromos csatlakozás finomságainak megválasztása

Az otthoni napelemeket egy magú rézkábellel kell összekötni. A kábelmag keresztmetszete a modul és az akkumulátor közötti távolságtól függ:

• 10 méternél kevesebb távolság:
  • 1,5 mm2 / 100 W napelem;
  • két elemhez - 2,5 mm2;
  • három elem - 4,0 mm2;
• 10 métert meghaladó távolság:
  • egy panel csatlakoztatásához 2,5 mm2-t veszünk fel;
  • kettő - 4,0 mm2;
  • három - 6,0 mm2.

Lehet nagyobb részt is venni, de nem kevesebbet (nagy veszteségek lesznek, de nincs rá szükségünk). Huzalok vásárlásakor ügyeljen a tényleges keresztmetszetre, mivel ma a deklarált méretek gyakran nem felelnek meg a tényleges méreteknek. Az ellenőrzéshez meg kell mérnie az átmérőt, és el kell olvasnia a szakaszt (ezt hogyan olvashatja el itt).

Napelemek otthoni használatra: elektromos csatlakozás

A rendszer összeszerelésekor a napelemek előnyeit megfelelő keresztmetszetű többmagos kábel segítségével, mínusz esetén pedig egy vastag kábelt használhatja. Mielőtt csatlakoztatnánk az elemekhez, az összes "pluszt" átadjuk egy közös katóddal ellátott diódákon vagy diódákon keresztül. Ez megakadályozza az akkumulátor rövidzárlatát (tüzet okozhat), ha az elemek és az akkumulátor közötti vezetékek rövidzárlatosak vagy megszakadnak.

A diódák SBL2040CT, PBYR040CT típusokat használnak. Ha nem találhatók, akkor eltávolíthatók a személyi számítógépek régi tápegységeiből. Általában vannak SBL3040 vagy hasonlóak. Kívánatos diódákon átjutni. Ne felejtsük el, hogy nagyon felmelegednek, ezért fel kell szerelni őket egy radiátorra (használhat egyet).

A rendszerhez biztosítékdoboz is szükséges. Minden fogyasztónak egyet. A teljes terhelést ezen a blokkon keresztül kötjük össze. Először is, a rendszer így biztonságosabb. Másodszor, ha problémák merülnek fel, könnyebb meghatározni annak forrását (kiégett biztosítékkal).