Solární panely pro dům a zahradu: princip práce a výpočet potřebného počtu

Věda nám dal čas, kdy technologie je využití solární energie se stala veřejnou. Dostat solární panely pro majitele domů má příležitost každému. Letní obyvatelé nejsou pozadu v tomto ohledu. Často se ocitnou od centralizovaných zdrojů udržitelného elektrické energie.

Poznání zařízení a zásady pro výpočet provozních jednotek solárních přibližuje realitu zajistit její přirozenou místa elektřinu.

Zařízení a solární akční baterie

Poté, co zvídavé mysli a otvíral nám přírodní látka produkovaná pod vlivem slunečního záření částic, fotony, elektrickou energii. Tento proces se nazývá fotovoltaický efekt. Vědci se naučili, jak řídit mikrofyzikální jev. Na základě polovodičových materiálů, které byly vytvořeny kompaktní elektronické zařízení - fotobuňky.

Výrobci zvládli technologii kombinující miniaturní snímače geliopaneli efektivní. Účinnost solárních modulů panel z křemíku široce průmyslově vyráběné 18-22%.

Ze systému popisu jasně viditelné: všechny komponenty jsou stejně důležitými prvky závodu - z nich příslušný výběr závisí koordinovanou činnost (+)

Šel solárních článků modulů. Je to konec cesty fotonů od Slunce k Zemi. Z tohoto důvodu jsou tyto komponenty jsou lehké jít na cestě již v obvodu jako DC částic.

Jsou rozděleny na baterie, a to buď podstoupí přeměnu poplatků střídavého elektrického proudu o napětí 220 voltů, různých domácích technických dodávek zařízení.

Solární energie je sada polovodičových součástek zapojených v sérii - fotobuňky mění solární energii na elektrickou

Typy solárních modulů panelů

Geliopaneli moduly jsou sestaveny ze solárních článků, jinak - fotovoltaických článků. Masivní využívání fotovoltaických článků našli dva druhy. Liší se od křemíku používaných k jejich výrobě polovodičových druhů:

• Polykrystalické. Tyto solární články vyrobené z křemíku taveniny při delším chlazení. Jednoduchý způsob výroby určuje cenovou dostupnost, ale výkon možností polykrystalických není vyšší než 12%.
• Monokrystalický. Toto zboží následek plátky tenké wafery uměle pěstované krystalu křemíku. Nejproduktivnější a nejdražší možností. Průměrná účinnost u 17% lze nalézt monokrystalické solární články s vyšší účinností.

Polykrystalický solární články plochý čtvercový tvar s nerovnoměrným povrchem. Monokrystalický jeví jako tenké homogenní povrchová struktura čtverce s broušenými rohy (psevdokvadraty).

Podívejte se tedy FEP - fotovoltaické články: Charakteristika Solární panely nejsou závislé na odrůdě použitých položek - to má vliv pouze na velikost a cenu

První provedení na totožné panel výkonu je větší velikost než druhý z důvodu nižší účinností (18% oproti 22%). Ale procent, v průměru deset méně nákladné a mají přednostní poptávky.

fotogalerie

fotografie z

Monokrystalické křemíkové destičky časů polykrystalických produktivnějších analogy, ale mnohem dražší

Na zadní straně plátku položila minus vodivé linky na přední straně - Plus-

Polikristalicheskie křemíkových plátků levnější, protože populární mezi nezávislé umělce. Pájecí prvky podobným způsobem

Polykrystalický deska jsou spojeny s moduly, které by měly být na 36 nebo 72 kusů. Modulární baterie sbírány panel

Monokrystalické solární články

Negativní vodivé dráhy na plátku

Polykrystalické solárních článků prvky pro montáž

Strany polykrystalických solárních článků

Schéma solární energie

Když sledoval tajemné znějící názvy uzlů, které jsou součástí systému zásobování slunečního světla, přichází s myšlenkou složitosti supertehnicheskoy zařízení. Na mikroúrovni života fotonu je. A jasně obecné schéma zapojení a zásada jeho akce vypadají velmi jednoduché. Od světla nebe „žárovka Iljič“ pouhých čtyřech krocích.

Solární moduly - první složkou elektrárny. Tato tenká obdélníkové panely sestaveny z určitého počtu standardní oplatky solárních článků. Výrobci dělat paletu grafických panelů pro elektrické energie a napětí násobku 12 voltů.

fotogalerie

fotografie z

Solární články se používají v oblastech s malým množstvím zataženo, jejich zneužívání jako primární nebo sekundární dodavatele energie

Panuje názor na výstavbu solárních systémů v oblastech s málo rozvinutou infrastrukturou, které ještě nejsou připojeny k centralizovanému rozvodnou síť

Během letní chatě může solární zařízení poskytovat elektrickou energii a topení

Zařízení pro monitorování výkonu a nastavit solární panely nezabírají mnoho místa, typicky obsahuje měnič, regulátor a baterie

Pokud se na staveništi má volný, dobře osvětlené místo, solární energie může být umístěn na ní

S dobrá ochrana proti atmosférickým negativní kontrola a monitorování solárních baterií může být umístěn na ulici

Solární energie pro soukromé domy mohou být sestaveny z prefabrikovaných panelů

Výrazně levnější a téměř stejný výkon, aby solárního článku, shromažďují vlastníma rukama z křemíkových plátků

Instalace solárních panelů na střeše svahu

Instalace na terasy, verandy, balkony, podkroví

Solární systém na šikmé střešní nástavby

Vnitřní solární mini pohonná jednotka

Umístění na volné části pozemku

Postaven na ulici vybavení jednotky pro baterii

Vybudovat solární panel hotového baterie

Solární baterie Výroba vlastních rukou

Plochého tvaru zařízení, který je uspořádán pro otevření na přímé paprsky povrchy. Modulární jednotky jsou kombinovány s použitím vzájemné spojení v geliobatareyu. Baterie úkol přeměnit sluneční energii obdržel, dává konstantní proud předem stanovené velikosti.

Baterie - všechny známé elektrické akumulační náboje. Jejich role v rámci elektrizační soustavy od tradičního slunce. Jsou-li domácí uživatelé připojeni k centralizované sítě, skladování energie skladování elektřiny. Oni také hromadí její přebytek, pokud jsou konzumovány k dostatečným zdrojem elektrické energie ze solárních modulů proudu.

Modul akumulátoru obvod vysílá požadované množství energie a udržuje stabilní napětí, jakmile se spotřeba zvyšuje na vysokou hodnotu. Co se stane, například v noci, kdy v nečinnosti nebo během fotopaneli malosolnechnoy počasí.

Schéma domácí energie pomocí solárních článků, se liší od provedení, s kolektory možnost uložení energie v akumulátoru (+)

Controller - elektronický prostředníkem mezi solárním modulem a baterie. Jeho úkolem je regulovat úroveň nabití baterie. Zařízení neumožňuje jejich předražení varu nebo nedosažení určitého elektrický potenciál normami pro stabilní provoz celého solárního.

Inverter - invertující, takže doslovně vysvětluje zvuk slova. Ano, protože ve skutečnosti uzel plní funkci, když se zdálo, že elektrikáři fikce. To přeměňuje stejnosměrný proud solárního bateriového modulu a proměnnou rozdílu mezi 220 voltů napětím. Je to právě tato napětí pracuje pro drtivé množství domácností elektrickými spotřebiči.

Tok sluneční energie je přímo úměrná poloze světla: Při instalaci modulů, bylo by dobré, aby pro nastavení úhlu v závislosti na ročním období

Špičkové zatížení a průměrná denní spotřeba energie

Fun mít svůj vlastní hodnotu, dokud geliostantsiyu hodně. První etapa na cestě k vlastní sílu sluneční energie - definice optimální píku kilowattů a racionální průměrná denní spotřeba energie v kilowatthodinách nebo rekreačního domu hospodářství.

Peak load vytváří potřebu zapojit více elektrických spotřebičů a Je to dáno jejich maximální celková kapacita s ohledem na některé vlastnosti nahuštěné odpalovací zařízení z nich.

Maximální výpočetní výkon odhaluje zásadní potřebu současný provoz jakéhokoliv elektrického spotřebiče, a které ne. Tyto ukazatele jsou předmětem výkonových charakteristik elektrárenských bloků, tedy celkové náklady na zařízení.

Denní spotřeba energie spotřebiče, měřeno součinem jeho osobní moci v době, kdy působil v sítích (spotřeba elektřiny) v průběhu dne.

Celková průměrná denní spotřeba se vypočte jako součet množství energie spotřebované každým spotřebitelem elektřiny pro denní dobu.

Následná analýza a optimalizace dat o zatížení a spotřeby energie bude poskytovat potřebnou dokončení a sledování solárního energetického systému s minimálními náklady (+)

Výsledkem spotřeby energie napomáhá racionálně přistupovat tok elektřiny ze sluneční energie. Výsledkem výpočtu je důležitá pro další výpočet kapacity baterie. Tento parametr balení cena baterií, hodně stojí součást systému závisí více.

Postup výpočtu energetické náročnosti

Proces počítači doslova začíná vodorovně uspořádané, v části, která se zavádí čtveřice list. Lehké tužky linie formě plechu se získá ve třiceti grafů a čar počtem elektrických spotřebičů pro domácnost.

Příprava pro výpočty aritmetické

První funkce sloupců tradiční - pořadové číslo. Druhý sloupec - název zařízení. Třetí - jeho individuální spotřeby energie.

Sloupy ze čtvrtého na dvacátýsedmého - denní hodiny od 00 do 24. V nich prostřednictvím horizontálních lomítka jsou zadávány:
- v čitateli - provoz zařízení během jednotlivých hodin v desítkové soustavě (0.0)
- ve jmenovateli - opět jeho individuální spotřeba energie (to opakování je nutná pro výpočet hodinové zatížení).

Dvacátý osmý reproduktory - celkový čas, že zařízení pracuje každý den po celý den. V devětadvacátého - rekordní spotřebu energie osobní zařízení v důsledku množení individuální spotřeby elektrické energie v době práce na denní dobu.

Sestavení roztaženého spotřebitele, s přihlédnutím k hodinové specifikace zatížení zůstane více konvenčních zařízení, díky racionální využití (+)

Třicátý sloupec je také standard - poznámka. To je užitečné pro středně výpočty.

Sestavení specifikace spotřebitele

V další fázi výpočtů - přeměna formy notebooků ve specifikaci rezidenčních zákazníků. Z prvního sloupce je pochopitelné. Tam přidělí čísla řádků.

Ve druhém sloupci tak, aby odpovídal názvu spotřebitelů energie. Doporučuje se začít vyplnění spotřebiče chodby. Následující text popisuje další zařízení proti směru nebo po směru hodinových ručiček (na něž tak pohodlné). Je-li druhá (atd.) Podlaha, postup je stejný: schody - round. Zároveň nesmíme zapomenout na zařízení na schodištích a pouliční osvětlení.

Třetí graf znázorňuje výstupní před jménem každého elektrického spotřebiče lépe vyplněné současně s druhým.

Kolony od čtvrtého do dvacátého sedmého odpovídaly každý váš denní hodinu. Pro větší pohodlí, mohou okamžitě procherknut vodorovných čar ve středu řádky. Obdržel horní polovinu řádky - jako kdyby v čitateli, nižší - jmenovatele.

Tyto sloupce jsou vyplněny řádek. Čitatele selektivně provedeny jako časové sloty desítkové soustavě (0.0), což odráží provoz zařízení v jednom nebo jiný specifický hodin. Souběžně, kde Tabulkový čitatele, jmenovatele vešel se indikátor napájení zařízení, je převzat z třetího grafů.

Po celou dobu se plněné kolony převedeny na jednotlivé odhady denní pracovní doby elektrických spotřebičů, pohybující se čáry. Získané výsledky jsou uvedeny v odpovídajících buňkách dvacátého osmého reproduktorů.

Když je solární energie hraje podpůrnou roli v systému není spuštěn na prázdné části nákladu může být připojen k ní při konstantní napájení (+)

Na základě síly a pracovní doby postupně vypočítá denní spotřebu všech spotřebitelů. To je uvedeno ve sloupci yacheyah dvacáté deváté.

Jsou-li všechny řádky a sloupce naplněné specifikaci, aby výsledky výpočtů. Skládací pografno napájení zátěže jmenovatele sloupce času získané každou hodinu. Shrneme-dolů individuální denní spotřeba energie dvacátém devátém reproduktory, najít průměrný denní úhrn.

Výpočet nezahrnuje vlastní spotřebu budoucího systému. Tento faktor se bere v úvahu vedlejší faktor v následujících finálních výpočtů.

Analýza a optimalizace dat

Je-li síla gelioelektrostantsii plánována jako záloha, údaje o hodinové spotřebě energie a celkové průměrné denní spotřebě energie pomáhá minimalizovat spotřebu drahé solární energie. Toho je dosaženo tím, že eliminuje používání energeticky náročných spotřebitelů k obnovení centrální moci, zejména v hodinách maximálním zatížení.

Pokud je solární systém navržen jako stejnosměrného elektrického napájení, pak se výsledky hodinových zatížení se posouvá dopředu. Je důležité, aby distribuovat spotřeby elektřiny během dne, aby se odstranily nejvíce převládající vzestupy a pády silných propadnutí.

peak výjimka, vyrovnání maximálních nákladů, eliminaci ostrých poklesů v síle času, aby vyzvednout nejvíce nákladově efektivní možnosti pro solární komponent systému a poskytují stabilní, což je důležitější, dlouhodobý bezporuchový provoz geliostantsii.

Tento graf ukazuje nerovnoměrný výkon naším úkolem - přesunout maxima v době největší aktivity na slunci a snížit celkovou denní spotřebu, a to zejména v noci.

Prezentované Obrázek ukazuje konverze získané na základě grafu připraveny neracionální specifikace optimální. Ukazatel denní příjem byl snížen z 18 až 12 kW / h, průměrné hodinové zatížení od 750 do 500 wattů.

Stejný princip optimality provedení je užitečný při použití energie ze slunce jako záložní. Je zbytečné utrácet na zvýšení kapacity solárních modulů a baterií v zájmu nějaké dočasné nepohodlí, možná byste neměli.

Volba gelioelektrostantsii uzly

Aby se zjednodušilo výpočty budou považovány za verze aplikace jako sluneční baterie, čímž se získá primární elektrický energetický zdroj. Uživatelská příručka podmíněný prodej v regionu Ryazan, kde s trvalým pobytem od března do září.

Viditelnost úvahy dát praktické výpočty založené na správu dat grafu hodinové energie uvolňované výše:

• Celková průměrná denní spotřeba energie = 12,000 W / hod.
• Průměrná spotřeba zatížení = 500 wattů.
• Maximální zatížení 1200 wattů.
• Špičková zatížení do 1200 x 1,25 = 1500w (+ 25%).

Hodnoty nutné pro výpočet celkové kapacity solárních zařízení a dalších provozních parametrů.

fotogalerie

fotografie z

Předtím, než je nezbytné, výstavba mini elektrárny k výpočtu požadované kapacity skupiny zařízení, a pro stanovení jejich množství

V obchodě, než si koupíte by měl být pečlivě zkontrolovat obal každého přístroje a zobrazit je za škodu

Transport solárních panelů vyráběných v továrně balení. Přístroj vyžaduje správné dopravu, po které je třeba znovu ověřit integritu obrazovky a skříně

montáž solárních článků s výhodou provádí v otevřené volné místo, nebo v poměrně velké místnosti

Úhel pro montáž na nosný člen sestavy musí brát v úvahu roční dobu a směr slunečních paprsků

Místo pro solární umístění zařízení by měla být zvolena tak, aby číslo nebylo vytvořeno stínu vysokých budov a stromů

Regulátor, měnič a ABA solární mini elektrárna instalovány ve vytápěných místností, nemají hrozba záplav

Pokud je to nutné, doplnit sluneční elektrárnu provozovanou výkonových modulů jsou doplněny podobných zařízení v požadovaném množství

Krok 1: Příprava pro výstavbu mini elektrárny

Krok 2: Standardní vybavení solární baterie

Krok 3: Doprava solárních článků

Krok 4: Montáž baterií podle pokynů výrobce

Krok 5: Úhel solárního prvku

Krok 6: Specifičnost uspořádání solárních panelů

Krok 7: Nastavení hardwaru pro řízení solárních systémů

Krok 8: Vybudovat rozsáhlé solární elektrárnu

Stanovení solární napájecí napětí

Interní napájecí napětí všech solárních systémů založených na četnosti 12 voltů jako nejčastějších nominálních baterií. Nejčastěji geliostantsy komponenty: solární moduly, regulátory, invertory - k dispozici v rámci oblíbeného napětím 12, 24, 48 voltů.

Vyšší napětí umožňuje použití vodičů menších části - a to zlepšenou spolehlivost kontaktů. Na druhou stranu, neúspěšné sítě 12V baterie, mohou být nahrazeny jedním.

V 24-voltové sítě, s ohledem na specifika používání baterie je třeba vyměnit v párech. 48V síť bude vyžadovat změnu všechny čtyři baterie z jedné větve. Kromě toho na 48 voltů, má riziko úrazu elektrickým proudem.

Se stejnou kapacitou a přibližně rovnající se kupní cena by měla baterie s největší přípustnou hloubku vybití a maximální proud

Hlavní rozdíl mezi vnitřní výběrové řízení systém potenciály spojené s nominálními hodnotami výkonových charakteristik produkovaných moderní průmysl střídačů a měly by brát v úvahu velikost špičkového zatížení:

• 3-6 kW - 48 V,
• od 1,5 do 3 kW - 24 nebo rovno 48V,
• do 1,5 kW - 12, 24, 48B.

Volba mezi spolehlivosti elektroinstalace a nepohodlí výměně baterií, pro náš příklad budeme soustředit na spolehlivost. V následujícím textu budeme vycházet z vypočteného systému provozního napětí 24 voltů.

Baterie Pořizovací solární moduly

Vzorec pro výpočet požadovaný výkon ze solárního článku je následující:

PCM = (1000 * Esut) / (A * Sin)

kde:

• PCM = solární baterie = celkový výkon solárních modulů (Panely W)
• 1000 = přijaté fotosenzitivita fotovoltaické články (kWh / m)
• = Esut potřebují denní spotřeby energie (kWh, v tomto příkladu = 18)
• sezónní k = koeficient s přihlédnutím ke všem ztráty (letní = 0,7; Zimní = 0,5)
• Zin = tabulková hodnota slunečního záření (sluneční záření) na optimální sklonu panelů (kWh / m).

Naučit sluneční záření hodnotu může mít regionální meteorologickou službu. Optimální úhel solárních panelů se rovná hodnotě šířky:

• na jaře a na podzim,
• a 15 stupňů - v zimě,
• minus 15 stupňů - v létě.

Považován v tomto případě Ryazan region se nachází na 55. rovnoběžky.

Maximální výkon se dosahuje za použití solárních sledovací systémy, sezónní úhel náklonu panelů směsné obložení moduly

Našel čas od března do září nejlepší neregulovaná tilt sluneční soustava je v létě 40⁰ úhlu k zemi. S tímto uspořádáním modulů průměrně denní oslunění Ryazan 4.73 během tohoto období. Všechny údaje jsou tam, provádění výpočtů:

• PCM = 1000 * 12 / (0,7 * 4,73) ≈ 3600 wattů.

Vezmeme-li solární buňku základny 100-wattové modulů, trvalo by jim 36 kusů. Budou vážit 300 kilogramů a zabírat velikost oblasti, kde 5 x 5 m.

Výstavba napájení z baterie

Vyzvednutí je třeba řídit přikázáními baterie:

1. Není vhodné k tomuto účelu, obyčejné autobaterie. Bateriové solární elektrárny jsou označeny jako «SOLAR» nápis.
2. Získávají baterie by měla být pouze identické ve všech ohledech, je žádoucí, z továrního pozemku.
3. V místnosti, kde se nachází baterie, by měla být v teple. Optimální teplota při baterie rozdávat plnou kapacitu = +25 ° C. Když se -5⁰C snížit kapacitu baterie se sníží o 50%.

Pokud budete mít pro výpočet orientační napětí akumulátoru 12 voltů kapacitou 100 A / h, je snadné spočítat hodinu by byl schopen poskytnout spotřebitelům energie s celkovým výkonem 1200 wattů. Ale je to v úplném vybití, což je velmi nežádoucí.

Pro nepřetržitý provoz, baterie se nedoporučuje snížit jejich nabití je pod 70%. Marginální číslo = 50%. Užívání jako „střední cestu“ počtu 60%, dát základ pro další výpočty zásoby energie 720 W / h na 100 Ah kapacitní baterie složky (1200 W / h x 60%).

Možná koupit jeden kapacitu baterie 200 Ah levnějšího nákupu dvou 100 a počet kontaktních spojů akumulátoru sníží

Zpočátku je třeba nainstalovat baterií 100% nabitou ze stacionárního zdroje. Baterie se musí zcela pokrýt zatížení během noční doby. Pokud nejste štěstí na počasí, udržení potřebné parametry systému a v odpoledních hodinách.

Je důležité mít na paměti, že nadbytek baterií by vedlo k jejich průběžné undercharging. Tím se výrazně sníží životnost. Nejrozumnější řešení se zdá personální baterie s energií ukládací jednotky, která postačuje k pokrytí denní spotřebu energie.

Chcete-li najít požadované celkové kapacity baterie, rozdělit celkovou denní spotřebu 12.000 W / h při 720 W / h a vynásobit 100 Ah:

• 12 000/720 * 100 = 2500 A * 1600 a ≈ h * h

Součet pro tento příklad bude vyžadovat akumulátory s kapacitou 16 8 až 100, nebo 200 Ah spojených do série-paralelně.

Výběr dobré řadič

Příslušný výběr regulátoru nabíjení baterie (CRA) - problém je velmi specifické. Její vstupní parametry musí být v souladu s vybranými solárních modulů, a výstupní napětí - vnitřní sluneční potenciální rozdíl (v našem případě - 24 V). nutně poskytují dobrou ovladače:

1. Vícestupňová!!! nabít baterii, několikanásobného rozšíření své funkční efektivní služby !!!
2. Automatické vzájemných, baterie a solární panely, pro připojení odpojení v korelaci s charge výboje.
3. Připojte akumulátor k zatížení solárního článku, a naopak.

Tato malá velikost jednotky - velmi důležitou složkou.

V případě, že část spotřebitelů (např osvětlení) se promítají do přímého 12V napájení z regulátoru, bude měnič potřebovat méně výkonné znamená levnější

Správná volba závisí na bezporuchový provoz regulátoru drahého akumulátoru a rovnováhy celého systému.

Výběr nejlepšího výkonu střídače

Měnič energie je zvolena tak, že přijímač může poskytnout dlouhodobé zatížení v době špičky. To se musí shodovat s rozdílem vstupní napětí solárních vnitřní potenciál.

Pro lepší výběr možností se doporučuje dávat pozor na parametrech:

1. Tvar a frekvence na výstup AC. Čím více se v blízkosti sinusoidy 50 Hz - tím lépe.
2. účinnost zařízení. Výše uvedený 90% - pozoruhodné.
3. Vlastní spotřeba přístroje. To by mělo být úměrné celkové spotřeby elektrické energie systému. Ideal - do 1%.
4. Schopnost odolávat krátkodobé dvojí přetížení uzlu.

Naiotlichneyshee výkon - střídač s integrovaným regulátorem.

Užitečná videa na téma

Videa jasně sdělí téma článku.

Ukazující instalaci solárních panelů na střeše domu s vlastníma rukama:

Výběr akumulátorových baterií pro solární a druhy rozdílů:

Chalupa solární energie pro ty, kdo dělá všechno sám:

Diskutované krok za krokem praktické metody výpočtů, základní princip účinného fungování moderních slunečních baterií panel jako součást domu Autonomní gelioelektrostantsii pomoc majitelům velkého domu a hustě osídlené oblasti, a venkovský dům uprostřed ničeho najít energii svrchovanost.