Panele słoneczne (baterie) do domu

Przy stale rosnących cenach energii elektrycznej nieuchronnie zaczniesz myśleć o wykorzystaniu naturalnych źródeł energii elektrycznej. Jedną z takich możliwości są panele słoneczne do domu lub letniego domku. W razie potrzeby mogą w pełni zaspokoić wszystkie potrzeby nawet dużego domu.

Projekt systemu energii słonecznej

Zamiana energii słonecznej na elektryczność - ten pomysł nie pozwalał naukowcom długo spać. Wraz z odkryciem właściwości półprzewodników stało się to możliwe. Ogniwa słoneczne wykorzystują kryształy krzemu. Kiedy pada na nie światło słoneczne, powstaje w nich ukierunkowany ruch elektronów, który nazywamy prądem elektrycznym. Po podłączeniu wystarczającej liczby takich kryształów uzyskujemy całkiem przyzwoite prądy wielkości: jeden panel o powierzchni nieco ponad metr (1,3-1,4 m2 przy wystarczającym poziomie oświetlenia może wytworzyć nawet 270 W (napięcie 24 V).

Elektryczne panele słoneczne do domu otwierają wiele możliwości

Ponieważ oświetlenie zmienia się w zależności od pogody, pory dnia, nie ma możliwości bezpośredniego podłączenia urządzeń do paneli słonecznych. Potrzebujesz całego systemu. Oprócz paneli słonecznych potrzebujesz:

• Bateria. W ciągu dnia, pod wpływem światła słonecznego, panele słoneczne generują prąd elektryczny do domu, domku letniskowego. Nie zawsze jest używany w pełni, jego nadwyżka gromadzi się w akumulatorze. Zgromadzona energia jest marnowana podczas niepogody.
• Kontroler. Nie jest to część obowiązkowa, ale pożądana (z wystarczającymi środkami). Monitoruje poziom naładowania baterii, aby zapobiec nadmiernemu rozładowaniu lub przekroczeniu maksymalnego poziomu naładowania. Oba te warunki są szkodliwe dla baterii, więc posiadanie kontrolera wydłuża żywotność baterii. Sterownik zapewnia również optymalną pracę paneli słonecznych.
• Konwerter DC-AC (falownik). Nie wszystkie urządzenia są przystosowane do prądu stałego. Wiele z nich działa pod napięciem 220 V AC. Konwerter umożliwia uzyskanie napięcia 220-230 V.

Panele słoneczne do domu - tylko część systemu

Instalując panele słoneczne do swojego domu lub letniego domku, możesz całkowicie uniezależnić się od oficjalnego dostawcy. Ale do tego potrzebujesz dużej liczby baterii, pewnej liczby akumulatorów. Zestaw generujący 1,5 kW dziennie kosztuje około 1000 USD. To wystarczy, aby zaspokoić potrzeby domku letniskowego lub części wyposażenia elektrycznego w domu. Zestaw paneli słonecznych do produkcji 4 kW dziennie kosztuje około 2200 USD, za 9 kW dziennie - 6200 USD. Ponieważ panele słoneczne do domu to system modułowy, można kupić instalację, która zaspokoi część potrzeb, stopniowo zwiększając jej wydajność.

Rodzaje paneli słonecznych

Wraz ze wzrostem cen energii pomysł wykorzystania energii słonecznej do wytwarzania energii elektrycznej staje się coraz bardziej popularny. Ponadto wraz z rozwojem technologii konwertery solarne stają się wydajniejsze, a jednocześnie tańsze. Jeśli chcesz, możesz zaspokoić swoje potrzeby, instalując panele słoneczne. Ale są różnego rodzaju. Zrozummy to.

Sama bateria słoneczna to szereg fotokomórek, które są umieszczone we wspólnej obudowie, chronionej przezroczystym panelem przednim. Do użytku domowego ogniwa słoneczne produkowane są na bazie krzemu, gdyż jest on stosunkowo niedrogi, a ogniwa na nim oparte mają dobrą sprawność (ok. 20-24%). Fotokomórki monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe (elastyczne) wykonane są na bazie kryształów krzemu. Wiele z tych fotokomórek jest elektrycznie połączonych ze sobą (szeregowo i / lub równolegle) i wyprowadzanych do zacisków znajdujących się na korpusie.

Panel słoneczny do domu składa się z wielu elementów fluoru

Fotokomórki są instalowane w zamkniętej obudowie. Korpus ogniwa słonecznego jest wykonany z anodyzowanego aluminium. Jest lekki i nie koroduje. Panel przedni jest wykonany z wytrzymałego szkła, które musi wytrzymać obciążenia śniegiem i wiatrem. Ponadto musi mieć określone właściwości optyczne - mieć maksymalną przezroczystość, aby przepuszczać jak najwięcej promieni. Ogólnie rzecz biorąc, znaczna ilość energii jest tracona z powodu odbicia, więc wymagania dotyczące jakości szkła są wysokie i jest również pokryte związkiem antyrefleksyjnym.

Rodzaje ogniw fotowoltaicznych do paneli słonecznych

Panele słoneczne do domu wykonane są w oparciu o trzy rodzaje ogniw silikonowych;

• Monokrystaliczny. Każda fotokomórka to jeden kryształ krzemu. Monokrystaliczne ogniwa słoneczne mają dobrą wydajność (około 24,7%), ale ich koszt jest nieco wyższy. Wyróżnia się po pierwsze jednolity nasycony kolor niebieski, a po drugie zaokrąglone krawędzie fotokomórki.
  

  Rodzaje krzemowych ogniw słonecznych

• Polikrystaliczny. Kilka małych kryształków krzemu jest połączonych w jedną fotokomórkę. Mają niejednorodną strukturę, przez co gorzej pochłaniają światło słoneczne. Znajduje to odzwierciedlenie w sprawności (20,3%). W rzeczywistości oznacza to, że panel słoneczny o tej samej mocy zajmie około 20% więcej powierzchni.
• Cienki film. Są warstwą półprzewodnika osadzoną na elastycznym podłożu. Ze względu na swoją elastyczność można je montować na zakrzywionych powierzchniach. Ale mają niską produktywność (około 10,4%), więc zajmują duże obszary (co najmniej 2 razy więcej niż polikrystaliczne).

Jeśli masz dach dwuspadowy, a elewacja jest zwrócona w kierunku południowym lub wschodnim, nie ma sensu zastanawiać się zbytnio nad zajmowanym terenem. Moduły polikrystaliczne mogą całkiem pasować. Przy takiej samej ilości wyprodukowanej energii są one nieco tańsze.

Jak wybrać odpowiedni system paneli słonecznych do swojego domu

Istnieją powszechne nieporozumienia, które powodują, że wydajesz dodatkowe pieniądze na zbyt drogi sprzęt. Poniżej znajdują się zalecenia, jak prawidłowo zbudować system solarny i nie wydawać dodatkowych pieniędzy.

Elektrownie słoneczne w domu mogą być tańsze, jeśli podejdziesz do problemu ostrożnie

Co kupić

Nie wszystkie elementy elektrowni słonecznej są niezbędne do działania. Bez niektórych części można się obejść. Służą poprawie niezawodności, ale bez nich system działa. Pierwszą rzeczą do zapamiętania jest zakup paneli słonecznych późną zimą, wczesną wiosną. Po pierwsze, pogoda w tym czasie jest doskonała, jest wiele słonecznych dni, śnieg odbija słońce, zwiększając ogólne oświetlenie. Po drugie, w tym czasie tradycyjnie ogłaszane są rabaty. Dalsze wskazówki są następujące:

• Kup panele słoneczne do domu o napięciu wyjściowym 12 V. To właśnie z tego napięcia działa większość sprzętu gospodarstwa domowego i budowlanego, lamp LED itp. Urządzenia działające pod napięciem 24 lub 48 woltów są znacznie mniejsze. Możesz spojrzeć na paszporty lub skorzystać z wyszukiwania.
• Nie używaj żarówek do oświetlenia. Zużywają za dużo energii elektrycznej i pracują pod napięciem 220 V. Zastąp je DOPROWADZIŁO... Dla nich potrzebny jest prąd stały 12 V.
  

  Tak wygląda „kompletny” system energii słonecznej

• Nie próbuj od razu kupować systemu dużej mocy, który zaspokoi wszystkie możliwe potrzeby. Najpierw kup kilka modułów bez przetwornika / falownika, podłącz do nich sprzęt pracujący na stałym napięciu. Jeśli jesteś zadowolony z systemu, możesz później zwiększyć moc, kupić falownik i podłączyć sprzęt pracujący w zakresie 220-230 V.I pamiętaj, że falownik, nawet przy wyłączonym obciążeniu, zużywa energię elektryczną (straty konwersji wynoszą około 30%). Oznacza to, że w nocy, gdy wszystko jest wyłączone, po prostu zużywa ładunek akumulatora. Co więcej, daje daleko od idealnej sinusoidy. Ogólnie wszystko, co może działać przy stałym napięciu, jest zasilane bezpośrednio z akumulatorów.

Jeśli użyjesz tylko tych wskazówek i podłączysz tylko urządzenia działające na stałym napięciu, system paneli słonecznych do domu będzie kosztował znacznie skromniej niż najtańszy zestaw. Ale to nie wszystko. Możesz też zostawić część wyposażenia „na później” lub w ogóle się bez niego obejść.

Bez czego możesz się obejść

Koszt zestawu paneli słonecznych za 1 kW dziennie to ponad tysiąc dolarów. Znaczna inwestycja. Nieuchronnie będziesz się zastanawiać, czy warto i jaki będzie okres zwrotu. Przy obecnych taryfach oczekiwanie na spłatę pieniędzy zajmie ponad rok. Ale koszty można zmniejszyć. Nie kosztem jakości, ale niewielkim obniżeniem komfortu użytkowania systemu oraz rozsądnym podejściem do doboru jego elementów.

• Nie kupuj baterii helowych lub głęboko rozładowanych. Nie są warci swoich pieniędzy. Nawet zużyte akumulatory samochodowe dobrze współpracują z domowymi panelami słonecznymi. Pracują normalnie przez co najmniej kolejne 5 lat.
  

  Jeśli obszar nie jest ograniczony, można kupić baterię słoneczną na fotokomórkach polikrystalicznych

• W zasadzie można sobie poradzić za jeszcze mniej pieniędzy. Nie musisz instalować kontrolera. Kosztuje co najmniej 150 USD (a przy dużej mocy 500 USD), a całym jego zadaniem jest monitorowanie stanu naładowania akumulatorów. Jeśli Twój budżet jest napięty, kup zegar samochodowy 12 V, który mierzy również napięcie i temperaturę. Kosztują 2-5 USD i praktycznie pełnią tę samą funkcję. Aby uniknąć przeładowania, kup dodatkową baterię. Lub dwa. Całkowita pojemność „dodatkowej” pojemności musi wynosić co najmniej 20%. Pozwoli to zarówno uniknąć przeładowania, jak i zwiększyć wydajność systemu.

Jeśli więc budżet jest ograniczony, możesz sobie poradzić z kilkoma panelami słonecznymi i akumulatorami, których pojemność jest o 20-25% wyższa niż maksymalne ładowanie paneli słonecznych. Aby monitorować stan zdrowia, kup zegar samochodowy, który nadal mierzy napięcie. Dzięki temu nie musisz mierzyć poziomu naładowania baterii kilka razy dziennie. Zamiast tego będziesz musiał od czasu do czasu spoglądać na zegar. To wszystko na początek. W przyszłości możesz kupić panele słoneczne do swojego domu, zwiększyć liczbę baterii. W razie potrzeby możesz kupić falownik.

Określić wielkość i liczbę fotokomórek

Dobre 12-woltowe ogniwo słoneczne powinno mieć 36 ogniw, a 24-woltowa bateria powinna mieć 72 ogniwa słoneczne. Ta ilość jest optymalna. Mając mniej fotokomórek, nigdy nie uzyskasz określonego prądu. I to jest najlepsza opcja.

Nie kupuj podwójnych paneli słonecznych - odpowiednio 72 i 144 ogniw. Po pierwsze są bardzo duże, co jest niewygodne podczas transportu. Po drugie, w nienormalnie niskich temperaturach, które mamy okresowo, jako pierwsze zawodzą. Faktem jest, że folia do laminowania znacznie zmniejsza się podczas mrozu. Na dużych panelach ze względu na duże napięcie łuszczy się, a nawet rozrywa. Utrata przejrzystości, dramatycznie spada wydajność. Panel jest naprawiany.

Panel słoneczny 4V posiada 7 elementów

Drugi czynnik. Większe panele powinny mieć większą grubość obudowy i szkła. W końcu rosną obciążenia wiatrem i śniegiem. Ale nie zawsze tak się dzieje, ponieważ cena znacznie wzrasta.Jeśli widzisz panel podwójny, a cena za niego jest niższa niż za dwa „zwykłe”, lepiej poszukaj czegoś innego.

Jeszcze raz: najlepszym wyborem jest 12-woltowy panel słoneczny do Twojego domu, składający się z 36 ogniw słonecznych. To najlepsza opcja, sprawdzona w praktyce.

Specyfikacje: na co zwrócić uwagę

Certyfikowane panele słoneczne zawsze wskazują prąd i napięcie robocze, a także napięcie w obwodzie otwartym i prąd zwarcia. Należy pamiętać, że wszystkie parametry są zwykle podawane dla temperatury + 25 ° C. W słoneczny dzień na dachu akumulator nagrzewa się do temperatur znacznie przekraczających tę wartość. To wyjaśnia wyższe napięcie robocze.

Przykład właściwości technicznych paneli słonecznych do domu

Zwróć także uwagę na napięcie w obwodzie otwartym. W zwykłych akumulatorach jest to około 22 V. I wszystko byłoby w porządku, ale jeśli wykonasz prace na sprzęcie bez odłączania paneli słonecznych, napięcie w obwodzie otwartym spowoduje uszkodzenie falownika lub innego podłączonego sprzętu, który nie jest przystosowany do takiego napięcia. Dlatego do wszelkich prac - przełączanie przewodów, podłączanie / odłączanie akumulatorów itp. i tak dalej - najpierw należy wyłączyć panele słoneczne (usunąć zaciski). Po przejściu przez obwód podłącz je jako ostatnie. Ta procedura pozwoli Ci zaoszczędzić wiele nerwów (i pieniędzy).

Korpus i szkło

Panele słoneczne do domu mają aluminiową obudowę. Ten metal nie koroduje, przy wystarczającej wytrzymałości ma niewielką masę. Zwykłe nadwozie powinno być złożone z profilu, w którym znajdują się co najmniej dwa usztywnienia. Ponadto szkło należy włożyć w specjalny rowek, a nie mocować od góry. To wszystko są oznaki normalnej jakości.

Obudowa nie powinna oślepiać

Nawet wybierając panel słoneczny, zwróć uwagę na szkło. W zwykłych bateriach jest bardziej teksturowany niż gładki. W dotyku - szorstki, jeśli trzymasz paznokcie, słychać szelest. Ponadto musi mieć wysokiej jakości powłokę, która minimalizuje odblaski. Oznacza to, że nic nie powinno się w tym znajdować. Jeśli odbicia otaczających obiektów są widoczne przynajmniej pod dowolnym kątem, lepiej jest znaleźć inny panel.

Dobór przekroju kabla i subtelności podłączenia elektrycznego

Konieczne jest podłączenie paneli słonecznych do domu za pomocą jednożyłowego kabla miedzianego. Przekrój żyły kabla zależy od odległości pomiędzy modułem a akumulatorem:

• odległość mniejsza niż 10 metrów:
  • 1,5 mm2 na panel słoneczny o mocy 100 W;
  • na dwie baterie - 2,5 mm2;
  • trzy baterie - 4,0 mm2;
• odległość większa niż 10 metrów:
  • aby podłączyć jeden panel, bierzemy 2,5 mm2;
  • dwa - 4,0 mm2;
  • trzy - 6,0 mm2.

Możesz wziąć większy odcinek, ale nie mniej (będą duże straty, ale nie potrzebujemy). Kupując druty zwróć uwagę na rzeczywisty przekrój, gdyż dziś deklarowane wymiary bardzo często nie odpowiadają rzeczywistym. Aby to sprawdzić, będziesz musiał zmierzyć średnicę i przeczytać rozdział (jak to zrobić, możesz przeczytać tutaj).

Panele słoneczne do domu: podłączenie elektryczne

Przy montażu systemu można zrealizować zalety paneli słonecznych za pomocą kabla wielożyłowego o odpowiednim przekroju, a na minus jednym grubym. Przed podłączeniem do akumulatorów wszystkie „plusy” przepuszczamy przez diody lub zespoły diodowe ze wspólną katodą. Zapobiega to zwarciu baterii (mogłoby to spowodować pożar) w przypadku zwarcia lub przerwania przewodów między bateriami a baterią.

Diody wykorzystują typy SBL2040CT, PBYR040CT. Jeśli nie zostaną znalezione, można je usunąć ze starych zasilaczy komputerów osobistych. Zwykle jest SBL3040 lub podobny. Pożądane jest przejście przez diody. Nie zapominaj, że bardzo się nagrzewają, więc musisz zamontować je na grzejniku (możesz użyć jednego).

System wymaga również skrzynki bezpieczników. Po jednym dla każdego konsumenta. Łączymy cały ładunek przez ten blok. Po pierwsze, system jest w ten sposób bezpieczniejszy. Po drugie, gdy pojawiają się problemy, łatwiej jest określić ich źródło (przez przepalony bezpiecznik).