Solární panely: vlastnosti použití panelů pro soukromý dům

V poslední době došlo k mimořádnému nárůstu obliby alternativních zdrojů energie. A pokud před několika lety byl nákup solárních panelů pro soukromý dům považován za neznámý luxus, dnes se takové návrhy objevují na mnoha venkovských domech a chatách. Z hlediska hospodárnosti, spolehlivosti a snadnosti údržby jsou solární panely velmi výnosným řešením.

obecná informace

Důvod popularity solárních panelů pro soukromý dům je zřejmý a spočívá ve schopnosti snížit náklady na energii a poskytnout prostorům ekologický zdroj podpory života. Musíte to však vědětjak takový systém správně vybavit a kolik to bude stát.

Využití solární energie k výrobě elektřiny není považováno za nic inovativního. Již několik desetiletí lidé v Evropě, Americe a Austrálii aktivně využívají teplo k pokrytí svých každodenních potřeb elektřiny. V severních oblastech, kde sluneční aktivita není tak vysoká jako na jihu, však panely nezískaly širokou popularitu. Z tohoto důvodu je v takové oblasti instalace baterií považována za doplňkovou nebo záložní možnost dodávky energie.

Princip získávání energie ze slunečního záření je založen na interakci ultrafialových paprsků s kolektory nebo bateriemi. Zařízení shromažďuje solární energii a následně ji dodává přímo do domácích spotřebičů.

Samotný design solárního panelu vypadá přímočaře. Klíčovou částí baterie je na jedné straně fotobuňka a na druhé uzamykací mechanismus. Pokud máte určité dovednosti a znalosti, můžete takové zařízení vyrobit vlastníma rukama. Je však mnohem jednodušší a pohodlnější koupit hotový předmět v obchodě, zejména proto, že výběr modelů a nabídek je velmi rozsáhlý.

Pro dosažení maximální účinnosti jsou panely umístěny na dynamických mechanismech, které jsou podobné sledovacímu systému (mohou se otáčet ve směru slunečních paprsků). Přeměna sluneční energie na elektrickou energii se provádí ve speciálních trubicích, které jsou umístěny uvnitř konstrukce.

Pokud jde o solární systémy, pak na rozdíl od klasických solárních panelů, které jsou schopny akumulovat elektřinu, tyto instalace pouze ohřívají chladicí kapalinu. Často se používají k vybavení autonomního vytápění ve venkovských domech a chatách.

Výhody a nevýhody

Pokud se v nedávné minulosti solární elektřina zmiňovala pouze ve futuristických filmech a uvažovalo se něco neskutečného, ​​dnes se to aktivně zavádí do uspořádání zdrojů podpory života pro soukromé doma. Solární panely se vyznačují řadou výhod, díky kterým jsou oblíbené a prodejné. Mezi nejdůležitější výhody:

1. Naprostá šetrnost k životnímu prostředí. Solární energie je považována za bezpečnou pro lidi i životní prostředí. Je to nejčistší zdroj tepla, který nevylučuje škodlivé látky do ovzduší, neškodí přírodě a obyvatelům domu.
2. Autonomie a nezávislost na tarifech elektřiny nebo ekonomických změnách ve státě.
3. Všeobecná dostupnost. Chcete-li nainstalovat panely na střechu vašeho vlastního domu, nemusíte získávat žádná povolení ani vypracovávat četné dokumenty.
4. Ziskovost. Pokud má místnost tradiční systém vytápění, instalace solárních panelů může být dobrým způsobem, jak snížit náklady na vytápění a teplou vodu.

Kromě kladů však mají takové zdroje energie i nevýhody. Patří mezi ně vysoké náklady na vybavení, instalaci a údržbu systému. Chcete-li zjistit účinnost panelů, musíte je sledovat po dobu 3 let (za předpokladu, že solární energie je generována aktivně a nepřetržitě).

Majitelé takových staveb se stávají závislými na geografické poloze a povětrnostních podmínkách, protože čím méně sluneční aktivity je v jejich regionu zaznamenáno, tím nižší bude účinnost zařízení. Při použití panelů je nutné předem vybavit záložními zdroji energie, například plynovými kotli nebo kotli na tuhá paliva. Solární systém může být použit jako dobrá alternativa.

Pro dosažení vysoké produktivity je důležité neustále sledovat zdravotní stav kolektorů, čistit je od technických nečistot a také zabránit výskytu ledu během silných mrazů. Pokud je systém instalován v oblastech s vysokou pravděpodobností nočních mrazů, musí být dodatečně chráněn před chladem.

Základní typy

Než půjdete koupit panely a nainstalovat je na střechu vašeho domu, musíte pečlivě porozumět výkonu, principu fungování a dalším funkcím zařízení. Z technického hlediska je panel fotovoltaický napájecí systém, který přeměňuje sluneční paprsky na zdroj elektřiny a funguje na principu fyzikálního zákona fotografický efekt.

Po dvě století vědci pracovali na vylepšení takových instalací, takže moderní baterie vykazují vynikající výsledky a jsou vysoce produktivní. Míra účinnosti nových panelů se pohybuje od 1 % do 46 %. Kromě toho jsou na trhu desítky modelů podobného zařízení, které se liší nejen svými technickými vlastnostmi, ale také účinností a výhodami. V současné době patří všechny typy solárních systémů dostupné na trhu do tří skupin:

1. První kategorie zahrnuje instalace, které fungují autonomně a bez interakce s centralizovanou elektrickou sítí. Provoz takových panelů je založen na vlastním obvodu, který umožňuje provozovat přímé napájení domácích spotřebičů. Vestavěné dobíjecí baterie jsou schopny uchovat energii po dlouhou dobu, která je nezbytná pro obnovu napájení při poklesu intenzity slunečního záření nebo překročení příkonu přijatelnou úroveň.
2. Druhou skupinu solárních panelů tvoří otevřené PVE. V návrhu takových systémů nejsou baterie poskytovány, zatímco jsou závislé na obecné napájecí síti. Pokud úroveň spotřebované energie nepřekročí vygenerovanou hodnotu, je hlavní síť odpojena. V opačném případě se FSE vypne a elektřina bude dodávána z hlavní sítě. Zástupci druhé kategorie se vyznačují maximální spolehlivostí, nízkou cenou a dostupností.
3. Třetí kategorie solárních článků zahrnuje kombinované systémy. Kombinují vlastnosti dvou předchozích typů, což zaručuje vysokou účinnost a otevírá další vlastnost - zbývající energie, která je vyrobena nebo uložena panelem, je přenesena do hlavní sítě a může být použita pro komerční účely cíle.

Uspořádání topení

Není žádným tajemstvím, že moderní solární panely pro domácnost lze použít nejen k napájení domácích spotřebičů, ale také k vybavení autonomního topného systému. Chcete-li převést takovou myšlenku do reálného života, musíte sestavit speciální konstrukci se zásobníkem, kde se bude chladicí kapalina ohřívat. Jakmile se kapalina zahřeje na určité indikátory, začne cirkulovat potrubím a ohřívat místnost. Pro vybavení topného systému lze použít tři typy panelů:

1. Monokrystalický. Jsou to tenké destičky z čistého křemíku, které jsou vytvořeny ze speciálního krystalu. Ukazatele účinnosti takových struktur dosahují 17-18% a rozsah od 5 do 25 ° C je považován za nejlepší teplotu pro provoz.
2. Polykrystalický. Jako výrobní materiál se používají speciální desky, vytvořené ochlazením křemíkové taveniny. Takové panely jsou vytvořeny pomocí mírně zjednodušené technologie, ale jejich účinnost je pouze 12%.
3. Amorfní. Druhé jméno je film. Takové panely jsou vyráběny pomocí odpařovací fáze, v důsledku čehož se křemíkový kondenzát usazuje na pružném polymerním základu a mění strukturu ve fotobuňku. Vzhledem k nízké ceně jsou amorfní modely velmi žádané, ale jejich výkonnostní ukazatele nepřesahují 7%.

Při uspořádání topného systému v severní oblasti je vhodné použít monokrystalické systémy. A přestože jejich cenu nelze nazvat nízkou, je odůvodněna lepší produktivitou a odolností.

Vnější prvky účinně absorbují ultrafialové paprsky a uvolněnou energii pak koncentrují do speciálního nosiče. Jeden monokrystalický článek je schopen uložit asi 100-250 W energie a celý panel zabírající plochu 25-30 metrů čtverečních volně slouží celému obytnému domu. Pokud je úkolem připravit topný systém, pak je potřeba energie 2-3x více.

Jako DC / DC měnič lze použít střídač, protože topná zařízení a všechny domácí spotřebiče fungují pouze ze střídavého proudu.

Efektivita použití

Abychom nepřemýšleli o tom, zda se nákup panelů pro dům ospravedlňuje, je vhodné okamžitě sestavit optimální uspořádání takového struktur a vybrat nejvhodnější typ podle geografických podmínek, finančních možností a dalších kritérií výběr. Pokud již na střeše existuje produktivní panel s generátorem, který dokonale slouží domácím spotřebičům a řeší problém s dodávkou teplé vody, pak nemá smysl utrácet spoustu peněz za nákup dalšího takového systémy.

Místo toho si vystačíte s cenově dostupnými fotovoltaickými konvertory, například křemíkovými panely s faktorem účinnosti až 23–25 %. K instalaci je dodatečně připojeno topné zařízení, zpravidla kotel s rozvodnou elektroinstalací.

Správná organizace solárního systému v soukromém domě je zárukou rychlého a dostupného doplňování potřeb spotřebitelů na vytápění a zásobování teplou vodou. Ve většině případů lze úspěšnou instalaci baterií poznat podle vzhledu střešní konstrukce – ta bude zcela vyplněna panely. Někdy je navíc nutné postavit další stojící konstrukce, protože plocha střechy nemusí stačit.

Výpočty a přehled faktorů

Bohužel ani ty nejpečlivější matematické výpočty neumožňují přesně určit množství potřebné energie a schéma instalace systému. Výkon takového zařízení mohou ovlivnit různé překážky a faktory. Mezi nimi:

1. Počasí. Přesný počet slunečných dnů v roce není znám, protože i v nejjižnějších regionech panuje déle oblačné počasí. Na severu je obecně nemožné takový faktor předvídat.
2. Nepravidelnost dodávky elektřiny. V zimě je délka denního světla v severních oblastech velmi krátká. To znamená, že značné procento vyrobené energie je vynaloženo na osvětlení. A sluneční aktivita během takové doby je zcela zanedbatelná.
3. Dočasné poruchy a poruchy. Bohužel, jako každé jiné technické zařízení, i solární panely mohou selhat a ztratit svůj pracovní potenciál. To se vysvětluje poškozením jednotlivých částí, kontaktů a ochranných povrchů.

S ohledem na tyto faktory lze říci, že účinnost solárních panelů pro domácnost je možné určit až po určité době. V ideálním případě to trvá jeden rok, ale v praxi to trvá minimálně tři. Než se rozhodnete koupit takové zařízení, musíte pečlivě zvážit klady a zápory, poradit se s odborníkem a zhodnotit ziskovost svého rozhodnutí.