Solpaneler För Sommarstugor Och Hus: Principen För Drift Och Beräkning Av Erforderligt Belopp

Innehållsförteckning:

Solpaneler För Sommarstugor Och Hus: Principen För Drift Och Beräkning Av Erforderligt Belopp
Solpaneler För Sommarstugor Och Hus: Principen För Drift Och Beräkning Av Erforderligt Belopp

Video: Solpaneler För Sommarstugor Och Hus: Principen För Drift Och Beräkning Av Erforderligt Belopp

Video: Solpaneler För Sommarstugor Och Hus: Principen För Drift Och Beräkning Av Erforderligt Belopp
Video: Renovering av stuga, del 22 SOLCELLSPAKET 2024, Mars
Anonim

När frågan om autonom elektrifiering kommer upp står valet mellan vindkraftverk och solpaneler. Den förra fungerar alltid, men de tar mycket utrymme och kan vara farliga. Därför föredras oftast solpaneler för att ge och hemma: principen för drift och beräkning av det erforderliga antalet paneler är ganska enkel för oberoende studier.

Solpaneler för sommarstugor och hus: principen för drift och beräkning av erforderligt belopp
Solpaneler för sommarstugor och hus: principen för drift och beräkning av erforderligt belopp

Funktionsprincip

Solljus är en samling av elektromagnetiska vågor som reser från en stjärna i stora mängder. Tyvärr är fotoceller som fångar upp denna strålning inte tillräckligt effektiva och för närvarande är batterier med en verkningsgrad på 10 till 20% vanliga på marknaden.

Alla moderna solkraftverk, som de bestämde sig för att installera i ett lantgård, fungerar på principen om en P-N-övergång. Panelen består av två halvledarplattor i kontakt med varandra. När solljus träffar toppen överför den en del av sin energi till elektronerna i materialet. Därefter börjar de resa till ett annat lager för att balansera avgifterna.

För att skapa en fullfjädrad panel är två halvledare anslutna till varandra och applicerar tunna metallremsor på toppen, vilket underlättar passage av elektroner till batteriet, och genom det sker strömförsörjningen av enheterna. Genom att dumpa spänningen i lagringsenheterna rör sig partiklarna till metallplattan och sedan till det nedre, mörka skiktet, varifrån de skjuts tillbaka till den övre. Det visar sig en sluten cykel vars drivkraft är solljus.

Typer av tallrikar

Det finns flera riktningar av solpaneler som kan användas i ett privat hem. När det gäller material är det vanligaste kiselskivor och polymerfilmer. Varje metod har både sina fördelar och nackdelar, så det är nödvändigt att överväga varje typ separat.

Plattor som innehåller flint fungerar mest effektivt i jämförelse med andra solceller som är kända för mänskligheten. När solens strålar träffar flinten, förskjuter energin i dem elektroner från atombanan och producerar en konstant ström. Partiklarna, som rör sig till förvaringen, laddar ur sin laddning, återvänder till atomerna, där de åter bombarderas med energi. Men produktionen av sådana paneler är ganska kostsam, både när det gäller pengar och när det gäller utsläpp till miljön. Därför letar laboratorierna nu efter mer miljövänliga och effektiva sätt att utvinna energi från ljus.

Kännetecken för flintpaneler:

  1. Monokristallina batterier har högsta effektivitet, vilket för vanliga modeller är 20-22%. Alla fotoceller som bildar panelen riktas i en riktning, vilket kräver installation i en viss vinkel mot solens strålar. När vinkeln förskjuts minskas den genererade strömmen avsevärt. Skymning, skuggade områden och felaktigt infallande ljus fångas dåligt av cellerna, vilket förhindrar att batteriet genererar energi. Därför är det rationellt att installera en sådan modul med en stor mängd direkt solljus och klara dagar.
  2. Polykristallina batterier. Deras effektivitet ligger inom 17-18% på grund av att vissa av kiselskivorna riktas i olika riktningar. Detta ökar driftstiden och kan användas i molnigt väder eller på en mörk plats.
  3. Amorfa paneler. Effektiviteten är upp till 10%, vilket beror på ett för tunt lager av kisel avsatt på ett metall- eller plastsubstrat. Effektiviteten minskar gradvis och efter 3-4 år kan batteriet sluta fungera. Men på grund av kiselflingornas slumpmässiga riktning fångas allt möjligt ljus.
  4. Hybridpaneler består av monokristallina celler, tillsammans med vilka amorf avsättning används. Detta ökar fångsten av ljusstrålar och driftstiden, vilket förbättrar effektiviteten.

Separat särskiljs polymera solceller som produceras genom att trycka flera lager på ett plastsubstrat. På grund av det faktum att det ljuskänsliga materialet inte kräver en stel bas, produceras sådana paneler oftast flexibla. Denna funktion gör det möjligt att använda dem på valfri yta. Effektiviteten når 6%, men produktionen är ganska billig på grund av avvisande av dyrt kisel och förluster under transport. Tyvärr är tekniken ganska ny och mindre utbredd.

Hushållens energiförbrukning

Om människor bor i huset permanent och länge, kan mängden förbrukad energi ses i kvitton. Men ändå blir detta bara en allmän bild som inte ger möjlighet att förstå hur konsumtionen förändras beroende på veckodag och tid på dagen. För att få reda på blir det nödvändigt att dessutom beräkna vilken del av den totala elmassan som går för att bibehålla driften av enheter i bakgrunden och vad som används medvetet.

Förfarandet för att bestämma energiförbrukning:

  1. Till att börja med bör du gå runt hela huset och registrera all utrustning som förbrukar energi kontinuerligt. Dessa inkluderar kylskåp, frysar, pannor, golvvärme, telefoner och mer. Därefter bör du kontrollera instruktionerna för att ta reda på hur många kW / h dessa eller andra enheter förbrukar. I detta skede stängs ofta oanvänd utrustning av, vilket sparar pengar.
  2. När den konstanta energiförbrukningen har blivit känd börjar de beräkna variabeln. En liten toppperiod inträffar på morgontimmarna när alla gör sig redo för arbete eller skola. Och den stora toppen i behovet av el kommer efter 17-18 timmar när de återvänder från jobbet. Men allt beror på vana hos varje familj, och forskning måste göras exakt när och hur länge belysningsarmaturer och annan utrustning används. De största konsumenterna är livsmedelsberedningsmaskiner, tv-apparater och stationära datorer, så det är särskilt viktigt att exakt beräkna deras driftstid.
  3. Efter att konsumtionen av hushållsapparater har blivit känd börjar de övervaka frekvensen för användning av belysningsenheter. Det är viktigt att förstå att det på morgonen grynar senare och mörknar tidigare. I Moskva-regionen är dagsljus, när föremål syns tydligt på gatan utan ytterligare belysning, bara 8 timmar. Tiden för normal belysning av rummet med hjälp av solljus är ännu mindre, därför har lamporna en betydande belastning och de måste beaktas.

När alla värden är fasta måste slutvärdet multipliceras med 10-20% för att skapa en reserv för oförutsedda situationer. Detta värde bör användas för att beräkna ytterligare utrustning och solpanelernas yta.

Schema för beräkning av erforderlig effekt

Beroende på antalet soliga dagar och platsens belysning, välj typ av panel. För att helt kunna tillhandahålla ett privat hus behöver du en energiförbrukningsindikator för huset. För att underlätta beräkningen måste du göra följande:

  • subtrahera från det totala beloppet arbetet med apparaterna som sker under soluret;
  • det återstående värdet divideras med solperioden.

Detta är hur mycket el per timme som måste levereras och lagras i batteriet för att huset ska fungera normalt. Men innan du köper paneler måste du ta reda på nivån på isolering (antalet strålar som faller på ytan) i en viss region. Om enheten ska fungera i ett bostadshus måste du titta på det lägsta värdet för året. Och om det här är en sommarresidens väljer de lägsta värdet för den varma årstiden.

Det totala beloppet divideras med nivån på insolation och prestanda för den valda panelen. Som ett resultat erhålls det minsta antal bitar som är nödvändiga för att huset ska fungera. I det här fallet är det viktigt att tiondelar avrundas uppåt.

Valfri utrustning

Panelerna i sig kan inte anslutas till elnätet hemma. Detta kommer att kräva några fler enheter.

Komponenter:

  1. En styrenhet som förhindrar strömspänningar. Panelen kan bara anslutas via den.
  2. Batteri med önskad kapacitet. Ackumulerar likströmmen från panelen.
  3. En växelriktare är en enhet som omvandlar direkt till växelström.

Alla dessa mekanismer måste passa ihop. Därför är det nödvändigt att välja kompatibla enheter som tål en viss effekt.

Hemelektrifiering med solpaneler blir mer och mer populär, och många funderar på hur man sparar pengar på det. Tyvärr är produktionen av sådan energi hittills dyrare än från ett traditionellt kraftverk. Men enligt prognoser kommer situationen att bli tvärtom inom tio år, så att investera i dina egna paneler kommer snabbt att löna sig.

Rekommenderad: