Pannelli solari: caratteristiche dell'utilizzo dei pannelli per una casa privata

Di recente, c'è stato uno straordinario aumento della popolarità delle fonti energetiche alternative. E se qualche anno fa l'acquisto di pannelli solari per una casa privata era considerato un lusso sconosciuto, oggi tali disegni appaiono su molte case di campagna e cottage. Dal punto di vista dell'economia, dell'affidabilità e della facilità di manutenzione, i pannelli solari sono una soluzione molto redditizia.

Informazione Generale

La ragione della popolarità dei pannelli solari per una casa privata è ovvia e risiede nella capacità di ridurre i costi energetici e fornire ai locali una fonte ecologica di supporto vitale. Tuttavia, devi saperecome attrezzare adeguatamente un sistema del genere e quanto costerà.

L'uso dell'energia solare per generare elettricità non è considerato qualcosa di innovativo. Per diversi decenni, le persone in Europa, America e Australia hanno utilizzato attivamente il calore per soddisfare le loro esigenze quotidiane di elettricità. Tuttavia, nelle regioni settentrionali, dove l'attività solare non è così alta come nel sud, i pannelli non hanno guadagnato una popolarità diffusa. Per questo motivo, in tale area, l'installazione delle batterie è considerata un'opzione aggiuntiva o di riserva per l'approvvigionamento energetico.

Il principio dell'estrazione di energia dalla luce solare si basa sull'interazione dei raggi ultravioletti con collettori o batterie. L'impianto raccoglie l'energia solare e la fornisce direttamente agli elettrodomestici.

Il design stesso del pannello solare sembra semplice. La parte fondamentale della batteria è la fotocellula da un lato e il meccanismo di blocco dall'altro. Se hai determinate abilità e conoscenze, puoi realizzare tali attrezzature con le tue mani. Tuttavia, è molto più facile e conveniente acquistare un articolo già pronto in un negozio, soprattutto perché la scelta di modelli e offerte è molto ampia.

Per ottenere la massima efficienza, i pannelli sono posizionati su meccanismi dinamici simili a un sistema di inseguimento (possono ruotare nella direzione dei raggi solari). La conversione dell'energia solare in energia elettrica avviene in appositi tubi che si trovano all'interno della struttura.

Per quanto riguarda i sistemi solari, poi, a differenza dei pannelli solari convenzionali, che sono in grado di immagazzinare energia elettrica, questi impianti riscaldano solo il liquido di raffreddamento. Spesso vengono utilizzati per dotare il riscaldamento autonomo di case di campagna e cottage.

Vantaggi e svantaggi

Se nel recente passato l'elettricità solare veniva citata solo nei film futuristici ed era considerata qualcosa di irreale, oggi viene attivamente implementato nella disposizione delle fonti di supporto vitale per privati a casa. I pannelli solari sono caratterizzati da molti vantaggi che li rendono popolari e commerciabili. Tra i vantaggi più importanti:

1. Rispetto dell'ambiente totale. L'energia solare è considerata sicura sia per le persone che per l'ambiente. È la fonte di calore più pulita che non emette sostanze nocive nell'atmosfera, non danneggia la natura e gli abitanti della casa.
2. Autonomia e indipendenza dalle tariffe elettriche o dai cambiamenti economici dello stato.
3. Disponibilità generale. Per installare i pannelli sul tetto della propria casa non è necessario ottenere alcun permesso o redigere numerosi documenti.
4. Redditività. Se la stanza è dotata di un impianto di riscaldamento tradizionale, l'installazione di pannelli solari può essere un buon modo per ridurre i costi di riscaldamento e acqua calda.

Tuttavia, oltre ai vantaggi, tali fonti di energia presentano anche degli svantaggi. Questi includono l'alto costo delle attrezzature, l'installazione e la manutenzione del sistema. Per determinare l'efficienza dei pannelli, è necessario monitorarli per 3 anni (a condizione che l'energia solare sia generata in modo attivo e continuo).

I proprietari di tali strutture diventano dipendenti dalla posizione geografica e dalle condizioni meteorologiche, perché minore è l'attività solare nella loro regione, minore sarà l'efficienza dell'attrezzatura. Quando si utilizzano i pannelli, è necessario dotare in anticipo le fonti di energia di riserva, ad esempio caldaie a gas oa combustibile solido. Un sistema solare può essere usato come una buona alternativa.

Per ottenere un'elevata produttività, è importante monitorare costantemente la salute dei collettori, pulirli dai detriti tecnici ed evitare anche la comparsa di ghiaccio durante le forti gelate. Se il sistema è installato in regioni con un'alta probabilità di gelate notturne, deve essere ulteriormente protetto dal freddo.

Tipi di base

Prima di acquistare i pannelli e installarli sul tetto di casa, è necessario comprendere attentamente le prestazioni, il principio di funzionamento e altre caratteristiche dell'apparecchiatura. Da un punto di vista tecnico, il pannello è un sistema di alimentazione fotovoltaica che converte i raggi del sole in una fonte di elettricità e funziona secondo il principio della legge fisica fotoeffetto.

Per due secoli, gli scienziati hanno lavorato per migliorare tali installazioni, quindi le batterie moderne mostrano risultati eccellenti e sono altamente produttive. I tassi di efficienza per i nuovi pannelli vanno dall'1% al 46%. Inoltre, sul mercato esistono dozzine di modelli di apparecchiature simili, che differiscono non solo per le caratteristiche tecniche, ma anche per l'efficienza e i vantaggi. Attualmente, tutti i tipi di sistemi solari disponibili sul mercato appartengono a tre gruppi:

1. La prima categoria comprende gli impianti che operano in modo autonomo e senza interazione con la rete elettrica centralizzata. Il funzionamento di tali pannelli si basa sul proprio circuito, che consente di eseguire l'alimentazione diretta agli elettrodomestici. Le batterie ricaricabili integrate sono in grado di immagazzinare energia a lungo, necessaria per il recupero alimentazione quando l'intensità della luce solare diminuisce o il consumo di energia viene superato livello accettabile.
2. Il secondo gruppo di pannelli solari è costituito da PVE aperti. Nella progettazione di tali sistemi non sono previste batterie, mentre dipendono dalla rete di alimentazione generale. Se il livello di potenza consumata non supera il valore generato, la rete principale viene disconnessa. In caso contrario, l'FSE si spegnerà e l'elettricità sarà fornita dalla rete principale. I rappresentanti della seconda categoria sono caratterizzati da massima affidabilità, basso costo e disponibilità.
3. La terza categoria di celle solari comprende i sistemi combinati. Combinano le proprietà dei due tipi precedenti, il che garantisce un alto tasso di efficienza e apre una proprietà aggiuntiva - l'energia residua che viene generata o immagazzinata dal pannello viene ceduta alla rete principale e può essere utilizzata per scopi commerciali obiettivi.

Sistema di riscaldamento

Non è un segreto che i moderni pannelli solari per la casa possano essere utilizzati non solo per alimentare gli elettrodomestici, ma anche per dotare un sistema di riscaldamento autonomo. Per tradurre un'idea del genere nella vita reale, è necessario assemblare una struttura speciale con un serbatoio di accumulo, dove verrà riscaldato il liquido di raffreddamento. Non appena il liquido si riscalda a determinati indicatori, inizierà a circolare attraverso i tubi, riscaldando la stanza. Tre tipi di pannelli possono essere utilizzati per equipaggiare l'impianto di riscaldamento:

1. Monocristallino. Sono sottili wafer di puro silicio che vengono creati da uno speciale cristallo. Gli indicatori di efficienza di tali strutture raggiungono il 17-18% e l'intervallo da 5 a 25 ° C è considerato la migliore temperatura per il funzionamento.
2. Policristallino. Come materiale di fabbricazione vengono utilizzate piastre speciali, create raffreddando la fusione di silicio. Tali pannelli sono creati utilizzando una tecnologia leggermente semplificata, ma la loro efficienza è solo del 12%.
3. Amorfo. Il secondo nome è film. Tali pannelli sono realizzati utilizzando una fase evaporativa, a seguito della quale la condensa di silicio si deposita su una base polimerica flessibile, trasformando la struttura in una fotocellula. A causa del loro basso costo, i modelli amorfi sono molto richiesti, ma i loro indicatori di prestazione non superano il 7%.

Quando si organizza un sistema di riscaldamento nella regione settentrionale, è consigliabile utilizzare sistemi monocristallini. E sebbene il loro prezzo non possa essere definito basso, è giustificato da una migliore produttività e durata.

Gli elementi esterni assorbono efficacemente i raggi ultravioletti e quindi concentrano l'energia rilasciata in un vettore speciale. Una cella monocristallina è in grado di immagazzinare circa 100-250 W di energia e un intero pannello, occupando un'area di 25-30 metri quadrati, serve liberamente un intero edificio residenziale. Se il compito è preparare l'impianto di riscaldamento, l'energia è necessaria 2-3 volte di più.

Un inverter può essere utilizzato come convertitore DC/DC, perché le apparecchiature di riscaldamento e tutti gli elettrodomestici funzionano solo da corrente alternata.

Efficienza d'uso

Per non pensare se l'acquisto di pannelli per la casa si giustifica, è consigliabile elaborare immediatamente il layout ottimale di tale strutture e scegliere il tipo più adatto, guidato da condizioni geografiche, capacità finanziarie e altri criteri scelta. Se esiste già un pannello produttivo con un generatore sul tetto, che serve perfettamente gli elettrodomestici e risolve il problema della fornitura di acqua calda, quindi non ha senso spendere molti soldi per l'acquisto di un altro simile sistemi.

Invece, puoi cavartela con convertitori fotovoltaici convenienti, ad esempio pannelli in silicio con un fattore di efficienza fino al 23-25%. Un dispositivo di riscaldamento è inoltre collegato all'impianto, di regola, una caldaia con cablaggio di distribuzione.

La corretta organizzazione del sistema solare in una casa privata è una garanzia di rifornimento rapido ed economico delle esigenze dei consumatori per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda. Nella maggior parte dei casi, l'installazione corretta delle batterie può essere riconosciuta dall'aspetto della struttura del tetto: sarà completamente riempita di pannelli. Inoltre, a volte è necessario erigere ulteriori strutture in piedi, perché l'area del tetto potrebbe non essere sufficiente.

Calcoli e revisione dei fattori

Sfortunatamente, anche i calcoli matematici più accurati non consentono di determinare con precisione la quantità di energia richiesta e lo schema di installazione del sistema. Vari ostacoli e fattori possono influenzare le prestazioni di tali apparecchiature. Tra loro:

1. Tempo metereologico. Il numero esatto di giorni di sole all'anno non è noto, perché anche nelle regioni più meridionali c'è un tempo nuvoloso prolungato. Al nord, è generalmente impossibile prevedere un tale fattore.
2. Irregolarità nella fornitura di energia elettrica. In inverno, la durata delle ore diurne nelle regioni settentrionali è molto breve. Ciò significa che una percentuale significativa dell'energia generata viene spesa per l'illuminazione. E l'attività solare durante un tale periodo di tempo è piuttosto insignificante.
3. Malfunzionamenti e guasti temporanei. Sfortunatamente, come qualsiasi altro dispositivo tecnico, i pannelli solari possono guastarsi e perdere il loro potenziale di lavoro. Ciò è spiegato da danni a singole parti, contatti e superfici protettive.

Considerando tali fattori, possiamo dire che è possibile determinare l'efficacia dei pannelli solari per una casa solo dopo un certo periodo di tempo. Idealmente, ci vuole un anno, ma in pratica ne occorrono almeno tre. Prima di decidere di acquistare tale attrezzatura, è necessario valutare attentamente i pro ei contro, consultare un esperto e valutare la redditività della propria decisione.