Saules paneļi (baterijas) mājām

Pastāvīgi pieaugot elektrības cenām, jūs neizbēgami sāksit domāt par dabisko avotu izmantošanu elektroenerģijas piegādei. Viena no šīm iespējām ir saules paneļi mājām vai vasarnīcām. Ja vēlaties, tie var pilnībā apmierināt visas vajadzības pat lielai mājai.

Saules enerģijas sistēmas projektēšana

Pārvērst saules enerģiju elektrībā - šī ideja neļāva zinātniekiem gulēt ilgu laiku. Atklājot pusvadītāju īpašības, tas kļuva iespējams. Saules šūnās tiek izmantoti silīcija kristāli. Kad saules gaisma tos trāpa, tajos veidojas virzīta elektronu kustība, ko sauc par elektrisko strāvu. Kad ir savienots pietiekams skaits šādu kristālu, mēs iegūstam diezgan pienācīgas strāvas: viens panelis, kura platība ir nedaudz lielāka par metru (1,3-1,4 m2 ar pietiekamu apgaismojuma līmeni, var dot līdz 270 W (spriegums 24 V).

Mājas elektriskie saules paneļi paver daudzas iespējas

Tā kā apgaismojums mainās atkarībā no laika apstākļiem, diennakts laika, ierīces nav iespējams tieši savienot ar saules paneļiem. Jums nepieciešama visa sistēma. Papildus saules paneļiem jums ir nepieciešams:

• Akumulators. Dienas laikā saules gaismas ietekmē saules paneļi ģenerē elektrisko strāvu mājai, vasarnīcai. Tas ne vienmēr tiek izmantots pilnībā, tā pārpalikums uzkrājas akumulatorā. Uzkrātā enerģija tiek izšķiesta nelabvēlīgos laika apstākļos.
• Kontrolieris. Nav obligāta, bet vēlama (ar pietiekamiem līdzekļiem). Uzrauga akumulatora uzlādes līmeni, lai novērstu pārmērīgu izlādi vai pārmērīgu uzlādi. Abi šie apstākļi ir kaitīgi akumulatoram, tāpēc kontroliera lietošana pagarina akumulatora darbības laiku. Arī kontrolieris nodrošina optimālu saules paneļu darbību.
• Līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotājs (invertors). Ne visām ierīcēm ir paredzēta tiešā strāva. Daudzi darbojas ar 220 voltu maiņstrāvu. Pārveidotājs ļauj iegūt spriegumu 220-230 V.

Saules paneļi mājām - tikai daļa no sistēmas

Uzstādot saules paneļus savai mājai vai vasarnīcai, jūs varat kļūt pilnīgi neatkarīgs no oficiālā piegādātāja. Bet tam jums ir nepieciešams liels skaits bateriju, noteikts akumulatoru skaits. Komplekts, kas dienā ģenerē 1,5 kW, maksā apmēram 1000 USD. Tas ir pietiekami, lai apmierinātu vasarnīcas vai mājas elektroiekārtu daļas vajadzības. Saules paneļu komplekts 4 kW ražošanai dienā maksā apmēram 2200 USD, par 9 kW dienā - 6200 USD. Tā kā saules paneļi mājām ir modulāra sistēma, varat iegādāties instalāciju, kas nodrošinās daļu no vajadzībām, pakāpeniski palielinot tās veiktspēju.

Saules paneļu veidi

Pieaugot enerģijas cenām, ideja par saules enerģijas izmantošanu elektroenerģijas ražošanai kļūst arvien populārāka. Turklāt, attīstoties tehnoloģijai, saules pārveidotāji kļūst efektīvāki un vienlaikus lētāki. Tātad, ja vēlaties, varat apmierināt savas vajadzības, uzstādot saules baterijas. Bet tie ir dažāda veida. Izdomāsim.

Pati saules baterija ir virkne fotoelementu, kas atrodas kopējā korpusā, kuru aizsargā caurspīdīgs priekšējais panelis. Mājsaimniecībai saules baterijas tiek ražotas, pamatojoties uz silīciju, jo tas ir salīdzinoši lēts, un uz tā balstītām šūnām ir laba efektivitāte (apmēram 20–24%). Uz silīcija kristālu bāzes tiek izgatavotas monokristāliskas, polikristāliskas un plānās (elastīgas) saules baterijas. Vairāki no šiem fotoelementiem ir elektriski savienoti viens ar otru (virknē un / vai paralēli) un izvesti uz spailēm, kas atrodas uz ķermeņa.

Mājas saules panelis sastāv no vairākiem fluora elementiem

Fotoelementi ir uzstādīti slēgtā korpusā. Saules elementu korpuss ir izgatavots no anodēta alumīnija. Tas ir viegls un nerūsē. Priekšējais panelis ir izgatavots no izturīga stikla, kam jāiztur sniega un vēja slodzes. Turklāt tam jābūt noteiktām optiskām īpašībām - ar maksimālu caurspīdīgumu, lai pārraidītu pēc iespējas vairāk staru. Parasti refleksijas dēļ tiek zaudēts ievērojams enerģijas daudzums, tāpēc stikla kvalitātes prasības ir augstas, un tas ir arī pārklāts ar pretatstarojošu savienojumu.

Saules paneļu fotoelementu veidi

Saules paneļi mājām tiek izgatavoti, pamatojoties uz trīs veidu silīcija elementiem;

• Monokristālisks. Katrs fotoelements ir viens silīcija kristāls. Monokristāliskām saules baterijām ir laba efektivitāte (apmēram 24,7%), taču to izmaksas ir nedaudz augstākas. To var atšķirt, pirmkārt, ar vienmērīgi piesātinātu zilu krāsu un, otrkārt, ar fotoelementa noapaļotajām malām.
  

  Silīcija saules bateriju veidi

• Polikristālisks. Vairāki mazi silīcija kristāli ir apvienoti vienā fotoelementā. Viņiem ir neviendabīga struktūra, kas pasliktina saules gaismas absorbciju. Tas atspoguļojas efektivitātē (20,3%). Faktiski tas nozīmē, ka tādas pašas jaudas saules panelis aizņems par aptuveni 20% lielāku platību.
• Plāna filma. Tie ir pusvadītāju slānis, kas nogulsnēts uz elastīga pamatnes. Elastības dēļ tos var uzstādīt uz izliektām virsmām. Bet tiem ir zema produktivitāte (apmēram 10,4%), tāpēc tie aizņem lielas platības (vismaz 2 reizes vairāk nekā polikristāliskās).

Ja jums ir slīps jumts un fasāde ir pagriezta uz dienvidiem vai austrumiem, nav jēgas pārāk daudz domāt par okupēto teritoriju. Polikristāliskie moduļi var diezgan piestāvēt. Ar tādu pašu saražotās enerģijas daudzumu tie ir nedaudz lētāki.

Kā izvēlēties pareizo saules paneļu sistēmu savai mājai

Ir izplatīti nepareizi uzskati, kas liek iztērēt papildu naudu pārāk dārgām iekārtām. Zemāk ir sniegti ieteikumi, kā pareizi izveidot saules enerģijas sistēmu un netērēt papildu naudu.

Saules elektrostacijas jūsu mājām var būt lētākas, ja uzmanīgi vēršaties pie šī jautājuma

Ko pirkt

Ne visas saules elektrostacijas sastāvdaļas ir vitāli nepieciešamas darbībai. Dažas daļas ir pilnīgi iespējams iztikt bez. Tie palīdz uzlabot uzticamību, taču bez tiem sistēma ir funkcionāla. Pirmā lieta, kas jāatceras, ir saules paneļu iegāde ziemas beigās, agrā pavasarī. Pirmkārt, laika apstākļi šajā laikā ir lieliski, ir daudz saulainu dienu, sniegs atspoguļo sauli, palielinot kopējo apgaismojumu. Otrkārt, šajā laikā tradicionāli tiek izsludinātas atlaides. Citi padomi ir šādi:

• Iegādājieties saules paneļus savai mājai ar izejas spriegumu 12 V. Tieši no šī sprieguma darbojas lielākā daļa mājsaimniecības un celtniecības aprīkojuma, LED lampas utt. Ierīces, kas darbojas no 24 vai 48 voltiem, ir daudz mazākas. Jūs varat apskatīt pases vai izmantot meklēšanu.
• Neizmantojiet kvēlspuldzes apgaismojumam. Viņi patērē pārāk daudz elektrības, un viņi strādā no 220 V. Nomainiet tos ar LED... Viņiem vajadzīga līdzstrāva 12 V.
  

  "Pilnīga" saules enerģijas sistēma izskatās šādi

• Nemēģiniet uzreiz iegādāties lielas jaudas sistēmu, lai segtu visas iespējamās vajadzības. Lai sāktu darbu, iegādājieties pāris moduļus bez pārveidotāja / invertora, pievienojiet tiem aprīkojumu, kas darbojas ar pastāvīgu spriegumu. Ja esat apmierināts ar sistēmu, vēlāk varat palielināt jaudu, nopirkt invertoru un pievienot aprīkojumu, kas darbojas no 220 līdz 230 V. Un ņemiet vērā, ka invertors, pat ja izslēgta slodze, patērē elektrību (pārveidošanas zudumi ir aptuveni 30%). Tas ir, naktī, kad viss ir izslēgts, tas vienkārši patērē akumulatora uzlādi. Turklāt tas izdod tālu no ideāla sinusoīda. Kopumā viss, kas var darboties no nemainīga sprieguma, tiek darbināts tieši no baterijām.

Ja izmantojat tikai šos padomus un pievienojat tikai ierīces, kas darbojas ar pastāvīgu spriegumu, saules paneļu sistēma jūsu mājām maksās daudz pieticīgāku summu nekā lētākais komplekts. Bet tas vēl nav viss. Jūs varat arī atstāt daļu aprīkojuma "vēlākam laikam" vai iztikt bez tā vispār.

Ko jūs varat iztikt bez

Saules paneļu komplekta izmaksas par 1 kW dienā ir vairāk nekā tūkstotis dolāru. Ievērojams ieguldījums. Neizbēgami rodas jautājums, vai tas ir tā vērts un kāds būs atmaksāšanās laiks. Pēc pašreizējiem tarifiem būs jāgaida vairāk nekā gads, lai gaidītu, kamēr jūsu nauda tiks atmaksāta. Bet izmaksas var samazināt. Nevis uz kvalitātes rēķina, bet uz neliela sistēmas lietošanas komforta samazināšanās un saprātīgas pieejas tās sastāvdaļu izvēlei rēķina.

• Nepērciet hēlija vai dziļas izlādes baterijas. Viņi nav savas naudas vērti. Pat lietotas automašīnas baterijas lieliski darbojas ar saules baterijām mājām. Viņi normāli strādā vēl vismaz 5 gadus.
  

  Ja platība nav ierobežota, jūs varat iegādāties saules bateriju uz polikristāliskām fotoelementiem

• Principā var iztikt ar vēl mazāk naudas. Jums nav jāinstalē kontrolleris. Tas maksā vismaz 150 USD (un ar lielu jaudu 500 USD), un viss tā uzdevums ir uzraudzīt akumulatoru uzlādes stāvokli. Ja jūsu budžets ir ierobežots, iegādājieties 12 V automašīnas pulksteni, kas mēra arī spriegumu, temperatūru. Tie maksā 2-5 USD un praktiski pilda to pašu funkciju. Un, lai izvairītos no pārmērīgas uzlādes, iegādājieties papildu akumulatoru. Vai divi. "Papildu" jaudas kopējai jaudai jābūt vismaz 20%. Tas ļaus gan izvairīties no pārmērīgas uzlādes, gan palielināt sistēmas jaudu.

Tātad, ja budžets ir ierobežots, jūs varat iztikt ar vairākiem saules paneļiem un baterijām, kuru jauda ir par 20-25% lielāka nekā saules bateriju maksimālā uzlāde. Veselības uzraudzībai iegādājieties automašīnas pulksteni, kas joprojām mēra spriegumu. Tas ietaupa nepieciešamību vairākas reizes dienā izmērīt akumulatora uzlādes līmeni. Tā vietā jums laiku pa laikam būs jāpaskatās pulkstenī. Sākumam tas arī viss. Nākotnē jūs varat iegādāties saules baterijas savai mājai, palielināt bateriju skaitu. Ja vēlaties, varat iegādāties invertoru.

Nosakiet fotoelementu lielumu un skaitu

Labā 12 voltu saules baterijā jābūt 36, bet 24 voltu saules baterijai - 72 fotoelementi. Šī summa ir optimāla. Ja būs mazāk fotoelementu, jūs nekad nesaņemsit norādīto strāvu. Un tas ir labākais variants.

Nepērciet divējādus saules paneļus - attiecīgi 72 un 144 elementus. Pirmkārt, tie ir ļoti lieli, kas transportēšanas laikā ir neērti. Otrkārt, pie nenormāli zemas temperatūras, kas mums periodiski ir, viņi pirmie izgāžas. Fakts ir tāds, ka sala laikā laminēšanas plēve ievērojami samazinās. Uz lieliem paneļiem lielā spriedzes dēļ tā atslāņojas vai pat plīst. Zūd caurspīdīgums, dramatiski samazinās veiktspēja. Panelis tiek remontēts.

4V saules panelī ir 7 elementi

Otrais faktors. Lieliem paneļiem jābūt lielākam korpusa un stikla biezumam. Galu galā palielinās vēja un sniega slodze. Bet tas ne vienmēr tiek darīts, jo cena ievērojami palielinās.Ja redzat dubultu paneli un tā cena ir zemāka par diviem "parastajiem", labāk meklējiet kaut ko citu.

Vēlreiz: labākā izvēle ir 12 voltu saules panelis jūsu mājām, kas sastāv no 36 saules baterijām. Tas ir labākais variants, ko pierāda prakse.

Specifikācijas: ko meklēt

Sertificētie saules paneļi vienmēr norāda darba strāvu un spriegumu, kā arī atvērtās ķēdes spriegumu un īssavienojuma strāvu. Jāpatur prātā, ka visi parametri parasti tiek norādīti temperatūrai + 25 ° C. Saulainā dienā uz jumta akumulators sasilst līdz temperatūrai, kas krietni pārsniedz šo rādītāju. Tas izskaidro augstāku darba spriegumu.

Mājas saules paneļu tehnisko īpašību piemērs

Pievērsiet uzmanību arī atvērtās ķēdes spriegumam. Parastajās baterijās tas ir aptuveni 22 V. Un viss būtu kārtībā, bet, ja jūs strādājat ar aprīkojumu, neatvienojot saules paneļus, atvērtās ķēdes spriegums sabojās invertoru vai citu pievienotu aprīkojumu, kas nav paredzēts šādam spriegumam. Tāpēc jebkuram darbam - vadu pārslēgšanai, bateriju pievienošanai / atvienošanai utt. un tā tālāk - pirmā lieta, kas jums jādara, ir izslēgt saules paneļus (noņemt spailes). Pēc tam, kad esat izgājis cauri ķēdei, pievienojiet tos pēdējam. Šī procedūra ietaupīs daudz nervu (un naudas).

Korpuss un stikls

Mājas saules paneļiem ir alumīnija korpuss. Šis metāls nerūsē, ar pietiekamu izturību tam ir maza masa. Parasts korpuss jāsamontē no profila, kurā atrodas vismaz divi stingrēji. Turklāt stikls jāievieto īpašā rievā, nevis jāpiestiprina no augšas. Tās visas ir normālas kvalitātes pazīmes.

Lietai nevajadzētu būt spīdumam

Pat izvēloties saules bateriju, pievērsiet uzmanību stiklam. Parastās baterijās tas ir drīzāk teksturēts nekā gluds. Uz pieskārienu - raupjš, ja jūs turat nagus, jūs varat dzirdēt čaukstēšanu. Turklāt tam jābūt augstas kvalitātes pārklājumam, kas samazina atspīdumu. Tas nozīmē, ka tajā neko nedrīkst atspoguļot. Ja apkārtējo objektu atstarojumi ir redzami vismaz no jebkura leņķa, labāk ir atrast citu paneli.

Kabeļa šķērsgriezuma un elektriskā savienojuma smalkumu izvēle

Mājai ir nepieciešams savienot saules paneļus ar viena kodola vara kabeli. Kabeļa kodola šķērsgriezums ir atkarīgs no attāluma starp moduli un akumulatoru:

• attālums mazāks par 10 metriem:
  • 1,5 mm2 uz 100 W saules paneļa;
  • divām baterijām - 2,5 mm2;
  • trīs baterijas - 4,0 mm2;
• attālums pārsniedz 10 metrus:
  • lai savienotu vienu paneli, mēs ņemam 2,5 mm2;
  • divi - 4,0 mm2;
  • trīs - 6,0 mm2.

Jūs varat veikt lielāku sadaļu, bet ne mazāk (būs lieli zaudējumi, bet mums tas nav vajadzīgs). Pērkot vadus, pievērsiet uzmanību faktiskajam šķērsgriezumam, jo ​​šodien deklarētie izmēri ļoti bieži neatbilst faktiskajiem. Lai pārbaudītu, jums būs jāmēra diametrs un jāizlasa sadaļa (kā to izdarīt, jūs varat izlasīt šeit).

Saules paneļi mājām: elektriskais pieslēgums

Montējot sistēmu, jūs varat izmantot saules paneļu priekšrocības, izmantojot piemērotu šķērsgriezumu daudzkodolu kabeli, bet mīnusam - vienu biezu. Pirms savienojuma ar akumulatoriem mēs visus "plusus" izlaižam caur diodēm vai diodu mezgliem ar kopēju katodu. Tas novērš akumulatora saīsināšanu (var izraisīt ugunsgrēku), ja starp akumulatoriem un akumulatoru ir saīsināti vai saplēsti vadi.

Diodes izmanto SBL2040CT, PBYR040CT tipus. Ja tie netiek atrasti, tos var noņemt no vecajiem personālo datoru barošanas avotiem. Parasti ir SBL3040 vai tamlīdzīgi. Vēlams iziet cauri diodēm. Neaizmirstiet, ka tie kļūst ļoti karsti, tāpēc jums tie jāuzstāda uz radiatora (varat izmantot vienu).

Sistēmai nepieciešama arī drošinātāju kārba. Katram patērētājam pa vienam. Caur šo bloku mēs savienojam visu slodzi. Pirmkārt, sistēma ir drošāka šādā veidā. Otrkārt, ja rodas problēmas, ir vieglāk noteikt tā avotu (pēc noplūduša drošinātāja).