Слънчеви панели (батерии) за дома

С постоянно нарастващите цени на електроенергията неизбежно ще започнете да мислите за използването на естествени източници за доставка на електроенергия. Една от тези възможности са слънчевите панели за дома или вилите. При желание те могат напълно да задоволят всички нужди дори на голяма къща.

Дизайн на слънчева енергийна система

Преобразуване на слънчевата енергия в електричество - тази идея не оставя учените да спят дълго време. С откриването на свойствата на полупроводниците това стана възможно. Слънчевите клетки използват силициеви кристали. Когато слънчевата светлина ги удари, в тях се образува насочено движение на електрони, което се нарича електрически ток. Когато се свържат достатъчен брой такива кристали, получаваме съвсем прилични токове по величина: един панел с площ малко повече от метър (1,3-1,4 m2 с достатъчно ниво на осветеност може да произведе до 270 W (напрежение 24 V).

Електрическите слънчеви панели за дома отварят много възможности

Тъй като осветеността се променя в зависимост от времето и времето на деня, невъзможно е директно свързване на устройствата към слънчеви панели. Имате нужда от цяла система. В допълнение към слънчевите панели, имате нужда от:

• Батерия. През дневните часове, под въздействието на слънчевата светлина, слънчевите панели генерират електрически ток за къщата, лятната вила. Не винаги се използва изцяло, излишъкът му се натрупва в батерията. Съхранената енергия се губи при лошо време.
• Контролер. Не задължителна част, а желана (с достатъчно средства). Следи нивото на зареждане на батерията, за да предотврати прекомерно разреждане или презареждане. И двете условия са вредни за батерията, така че наличието на контролер удължава живота на батерията. Също така, контролерът осигурява оптимална работа на слънчевите панели.
• DC-към-AC преобразувател (инвертор). Не всички устройства са класифицирани за постоянен ток. Много от тях работят на 220 волта AC. Преобразувателят позволява да се получи напрежение 220-230 V.

Слънчеви панели за дома - само част от системата

С инсталирането на слънчеви панели за вашия дом или лятна вила можете да станете напълно независими от официалния доставчик. Но за това трябва да имате голям брой батерии, определен брой акумулатори. Комплект, който генерира 1,5 kW на ден, струва около $ 1000. Това е достатъчно, за да задоволи нуждите на лятната вила или част от електрическото оборудване в къщата. Комплект слънчеви панели за производство на 4 kW на ден струва около 2200 $, за 9 kW на ден - 6200 $. Тъй като слънчевите панели за дома са модулна система, можете да си купите инсталация, която да осигури част от нуждите, като постепенно увеличава своята производителност.

Видове слънчеви панели

С покачването на цените на енергията идеята за използване на слънчева енергия за производство на електроенергия става все по-популярна. Освен това, с развитието на технологиите, слънчевите преобразуватели стават по-ефективни и в същото време по-евтини. Така че, ако желаете, можете да осигурите вашите нужди, като инсталирате слънчеви панели. Но те са от различни видове. Нека да разберем.

Самата слънчева батерия представлява множество фотоклетки, които са разположени в общ корпус, защитен от прозрачен преден панел. За битови нужди слънчевите клетки се произвеждат на основата на силиций, тъй като той е относително евтин и клетките на негова основа имат добра ефективност (около 20-24%). Монокристалните, поликристалните и тънкослойните (гъвкави) слънчеви клетки са направени на основата на силициеви кристали. Редица от тези фотоклетки са електрически свързани помежду си (последователно и / или паралелно) и изведени към клеми, разположени на корпуса.

Слънчевият панел за дома се състои от множество флуорни елементи

Фотоклетките са инсталирани в затворен корпус. Корпусът на слънчевата клетка е направен от анодизиран алуминий. Той е лек и не корозира. Предният панел е направен от трайно стъкло, което трябва да издържа на натоварвания от сняг и вятър. Освен това той трябва да притежава определени оптични свойства - да има максимална прозрачност, за да предава възможно най-много лъчи. Като цяло, поради отражението се губи значително количество енергия, така че изискванията за качество на стъклото са високи и освен това е покрито с антирефлексно съединение.

Видове фотоволтаични клетки за слънчеви панели

Слънчевите панели за дома са направени на базата на три вида силициеви клетки;

• Монокристален. Всяка фотоклетка е един силициев кристал. Монокристалните слънчеви клетки имат добра ефективност (около 24,7%), но цената им е малко по-висока. Може да се различи, първо, от еднородния наситен син цвят и второ, от заоблените ръбове на фотоклетката.
  

  Видове силициеви слънчеви клетки

• Поликристален. Няколко малки силициеви кристали се комбинират в една фотоклетка. Те имат нехомогенна структура, което ги влошава при поглъщането на слънчевата светлина. Това се отразява в ефективността (20,3%). Всъщност това означава, че слънчев панел със същата мощност ще заема около 20% повече площ.
• Тънък филм. Те са полупроводников слой, отложен върху гъвкава подложка. Поради своята гъвкавост те могат да бъдат монтирани на извити повърхности. Но те имат ниска производителност (около 10,4%), така че заемат големи площи (поне 2 пъти повече от поликристалните).

Ако имате скатен покрив и фасадата е обърната на юг или изток, няма смисъл да мислите твърде много за окупираната зона. Поликристалните модули могат да се поместят. Със същото количество произведена енергия те са малко по-евтини.

Как да изберем подходящата система за слънчеви панели за вашия дом

Има често срещани заблуди, които ви карат да харчите допълнителни пари за прекалено скъпо оборудване. По-долу са дадени препоръки за това как правилно да изградите слънчева енергийна система и да не харчите допълнителни пари.

Слънчевите централи за вашия дом могат да бъдат по-евтини, ако подхождате внимателно към проблема

Какво да купя

Не всички компоненти на слънчевата електроцентрала са жизненоважни за работата. На някои части е напълно възможно да се направи без. Те служат за подобряване на надеждността, но без тях системата е функционална. Първото нещо, което трябва да запомните, е да вземете слънчеви панели в края на зимата, началото на пролетта. Първо, времето по това време е отлично, има много слънчеви дни, снегът отразява слънцето, увеличавайки общото осветление. На второ място, по това време традиционно се обявяват отстъпки. Допълнителни съвети са както следва:

• Купете соларни панели за дома си с изходно напрежение 12 V. Именно от това напрежение работят повечето домакински и строителни съоръжения, LED лампи и др. Уредите, работещи от 24 или 48 волта, са много по-малко. Можете да разгледате паспортите или да използвате търсенето.
• Не използвайте лампи с нажежаема жичка за осветление. Те консумират твърде много електричество и работят от 220 V. Заменете ги с LED... За тях е необходим постоянен ток от 12 V.
  

  "Цялостна" слънчева енергийна система изглежда така

• Не се опитвайте веднага да закупите система с висока мощност, за да покриете всички възможни нужди. За да започнете, купете няколко модула без преобразувател / инвертор, свържете към тях оборудването, което работи на постоянно напрежение. Ако сте доволни от системата, по-късно можете да увеличите мощността, да закупите инвертор и да свържете оборудване, което работи от 220-230 V. И имайте предвид, че инверторът, дори и при изключен товар, консумира електричество (загубите от преобразуване са около 30%). Тоест, през нощта, когато всичко е изключено, то просто изразходва заряда на батерията. Освен това издава далеч от идеалната синусоида. По принцип всичко, което може да работи от постоянно напрежение, се захранва директно от батериите.

Ако използвате само тези съвети и свържете само уреди, които работят на постоянно напрежение, система от слънчеви панели за вашия дом ще струва много по-скромна сума от най-евтиния комплект. Но това не е всичко. Можете също така да оставите част от оборудването „за по-късно“ или да го направите изобщо без него.

Без какво можеш

Цената на комплект слънчеви панели за 1 kW на ден е повече от хиляда долара. Значителна инвестиция. Неминуемо ще се чудите дали си струва и какъв ще бъде периодът на изплащане. При сегашните тарифи ще отнеме повече от една година да изчакате, докато парите ви бъдат изплатени. Но разходите могат да бъдат намалени. Не за сметка на качеството, а за сметка на леко намаляване на комфорта при използване на системата и поради разумен подход към избора на нейните компоненти.

• Не купувайте хелий или батерии с дълбоко разреждане. Те не си струват парите. Дори използваните автомобилни батерии работят добре със слънчеви панели за дома. Те работят нормално поне още 5 години.
  

  Ако площта не е ограничена, можете да си купите слънчева батерия на поликристални фотоклетки

• По принцип можете да се справите с още по-малко пари. Не е нужно да инсталирате контролера. Струва най-малко $ 150 (и при висока мощност $ 500), а цялата му задача е да следи състоянието на зареждане на батериите. Ако бюджетът ви е ограничен, купете 12V часовник за кола, който също измерва напрежението и температурата. Те струват $ 2-5 и практически изпълняват същата функция. И за да избегнете презареждане, купете си допълнителна батерия. Или две. Общият капацитет на "допълнителния" капацитет трябва да бъде най-малко 20%. Това едновременно ще избегне презареждане и ще увеличи капацитета на системата.

Така че, ако бюджетът е ограничен, можете да се справите с няколко слънчеви панела и батерии, чийто капацитет е с 20-25% по-висок от максималното зареждане на слънчевите панели. За мониторинг на здравето си купете часовник за кола, който все още измерва напрежението. Това ви спестява необходимостта да измервате заряда на батерията няколко пъти на ден. Вместо това ще трябва да поглеждате часовника от време на време. Това е всичко за начало. В бъдеще можете да закупите слънчеви панели за дома си, да увеличите броя на батериите. Ако желаете, можете да си купите инвертор.

Определете размера и броя на фотоклетките

Една добра 12-волтова слънчева клетка трябва да има 36 клетки, а 24-волтова слънчева клетка трябва да има 72 фотоклетки. Това количество е оптимално. С по-малко фотоклетки никога няма да получите посочения ток. И това е най-добрият вариант.

Не бива да купувате двойни слънчеви панели - съответно 72 и 144 клетки. Първо, те са много големи, което е неудобно по време на транспортиране. На второ място, при необичайно ниски температури, които периодично имаме, те са първите, които се провалят. Факт е, че ламиниращият филм значително намалява по време на замръзване. На големи панели, поради голямото напрежение, той се лющи или дори се чупи. Прозрачността се губи, производителността намалява драстично. Панелът се ремонтира.

4V слънчев панел има 7 елемента

Втори фактор. По-големите панели трябва да имат по-голяма дебелина на корпуса и стъклото. В края на краищата натоварването на ветрови и снегове се увеличава. Но това не винаги се прави, тъй като цената се увеличава значително.Ако видите двоен панел и цената за него е по-ниска от двата "обикновени", по-добре потърсете нещо друго.

Още веднъж: най-добрият избор е 12-волтов слънчев панел за вашия дом, състоящ се от 36 слънчеви клетки. Това е най-добрият вариант, доказан от практиката.

Спецификации: какво да търсите

Сертифицираните слънчеви панели винаги показват работния ток и напрежение, както и напрежението на отворена верига и тока на късо съединение. Трябва да се има предвид, че всички параметри обикновено са посочени за температура от + 25 ° C. В слънчев ден на покрива батерията се загрява до температури доста над тази цифра. Това обяснява по-високото работно напрежение.

Пример за техническите характеристики на слънчевите панели за дома

Обърнете внимание и на напрежението в отворена верига. При нормалните батерии това е около 22 V. И всичко би било наред, но ако извършите работа по оборудването, без да изключвате слънчевите панели, напрежението на отворената верига ще повреди инвертора или друго свързано оборудване, което не е проектирано за такова напрежение. Следователно, за всяка работа - превключване на проводници, свързване / изключване на батерии и т.н. и така нататък - първото нещо, което трябва да направите, е да изключите соларните панели (премахнете терминалите). След като преминете през веригата, свържете ги последно. Тази процедура ще ви спести много нерви (и пари).

Тяло и стъкло

Слънчевите панели за дома имат алуминиев корпус. Този метал не корозира, с достатъчна якост има малка маса. Нормално тяло трябва да бъде сглобено от профил, в който има най-малко две ребра за усилване. Освен това стъклото трябва да се постави в специален жлеб, а не да се фиксира отгоре. Всичко това са признаци на нормално качество.

По кутията не трябва да има отблясъци

Дори когато избирате слънчев панел, обърнете внимание на стъклото. В нормалните батерии той е текстуриран, а не гладък. На допир - грубо, ако държите ноктите си, можете да чуете шумолене. Освен това той трябва да има висококачествено покритие, което минимизира отблясъците. Това означава, че нищо не трябва да се отразява в него. Ако отраженията на околните обекти се виждат поне от всеки ъгъл, по-добре е да се намери друг панел.

Избор на напречно сечение на кабела и тънкости на електрическото свързване

Необходимо е да свържете слънчеви панели за дома с едножилен меден кабел. Напречното сечение на сърцевината на кабела зависи от разстоянието между модула и батерията:

• разстояние по-малко от 10 метра:
  • 1,5 mm2 на 100 W соларен панел;
  • за две батерии - 2,5 mm2;
  • три батерии - 4,0 mm2;
• разстояние повече от 10 метра:
  • за да свържем един панел, вземаме 2,5 mm2;
  • две - 4,0 mm2;
  • три - 6,0 mm2.

Можете да вземете по-голяма секция, но не по-малко (ще има големи загуби, но нямаме нужда от нея). Когато купувате проводници, обърнете внимание на действителното напречно сечение, тъй като днес декларираните размери много често не съответстват на действителните. За да проверите, ще трябва да измерите диаметъра и да прочетете раздела (как да направите това, можете да прочетете тук).

Слънчеви панели за дома: електрическа връзка

Когато сглобявате системата, можете да реализирате предимствата на слънчевите панели с помощта на многожилен кабел с подходящо напречно сечение и да използвате един дебел кабел за минус. Преди да се свържем с батериите, предаваме всички "плюсове" през диоди или диодни възли с общ катод. Това предпазва батерията от късо съединение (може да причини пожар), ако проводниците между батериите и батерията са къси или скъсани.

Диодите използват типове SBL2040CT, PBYR040CT. Ако не бъдат намерени, те могат да бъдат премахнати от старите захранвания на персонални компютри. Обикновено има SBL3040 или подобни. Желателно е да преминете през диоди. Не забравяйте, че те се нагряват много, затова трябва да ги монтирате на радиатор (можете да използвате един-единствен).

Системата изисква и кутия с предпазители. По един за всеки потребител. Чрез този блок свързваме целия товар. Първо, системата е по-безопасна по този начин. На второ място, ако възникнат проблеми, е по-лесно да се определи източникът им (чрез изгорял предпазител).