Panele słoneczne: cechy wykorzystania paneli do prywatnego domu

W ostatnim czasie nastąpił niezwykły wzrost popularności alternatywnych źródeł energii. A jeśli kilka lat temu zakup paneli słonecznych do prywatnego domu był uważany za nieznany luksus, dziś takie projekty pojawiają się w wielu wiejskich domach i domkach. Z punktu widzenia ekonomii, niezawodności i łatwości konserwacji, panele słoneczne są bardzo opłacalnym rozwiązaniem.

informacje ogólne

Powód popularności paneli słonecznych do prywatnego domu jest oczywisty i leży w możliwości obniżenia kosztów energii i zapewnienia lokalowi przyjaznego dla środowiska źródła podtrzymywania życia. Musisz jednak wiedziećjak prawidłowo wyposażyć taki system i ile to będzie kosztować.

Wykorzystanie energii słonecznej do wytwarzania energii elektrycznej nie jest uważane za coś innowacyjnego. Od kilkudziesięciu lat ludzie w Europie, Ameryce i Australii aktywnie wykorzystują ciepło, aby zaspokoić swoje codzienne zapotrzebowanie na energię elektryczną. Jednak w regionach północnych, gdzie aktywność słoneczna nie jest tak wysoka jak na południu, panele nie zyskały powszechnej popularności. Z tego powodu w takim obszarze instalowanie baterii jest uważane za dodatkową lub rezerwową opcję zasilania energią.

Zasada pozyskiwania energii ze światła słonecznego opiera się na interakcji promieni ultrafioletowych z kolektorami lub bateriami. Instalacja gromadzi energię słoneczną, a następnie dostarcza ją bezpośrednio do urządzeń AGD.

Sam projekt panelu słonecznego wygląda na prosty. Kluczową częścią baterii jest fotokomórka z jednej strony i mechanizm blokujący z drugiej. Jeśli masz pewne umiejętności i wiedzę, możesz zrobić taki sprzęt własnymi rękami. Dużo łatwiej i wygodniej jest jednak kupić gotowy przedmiot w sklepie, zwłaszcza, że ​​wybór modeli i ofert jest bardzo obszerny.

Aby osiągnąć maksymalną wydajność, panele umieszczone są na dynamicznych mechanizmach, które są podobne do systemu śledzącego (mogą obracać się w kierunku promieni słonecznych). Zamiana energii słonecznej na energię elektryczną odbywa się w specjalnych rurkach umieszczonych wewnątrz konstrukcji.

Jeśli chodzi o systemy solarne, to w przeciwieństwie do konwencjonalnych paneli słonecznych, które są w stanie magazynować energię elektryczną, instalacje te ogrzewają tylko chłodziwo. Często służą do wyposażenia autonomicznego ogrzewania w wiejskich domach i domkach.

Zalety i wady

Jeśli w niedalekiej przeszłości energia słoneczna była wspominana tylko w futurystycznych filmach i była brana pod uwagę coś nierealnego, dziś jest aktywnie wdrażane w aranżację źródeł podtrzymywania życia dla osób prywatnych w domu. Panele słoneczne charakteryzują się wieloma zaletami, które czynią je popularnymi i dostępnymi na rynku. Wśród najważniejszych korzyści:

1. Pełna przyjazność dla środowiska. Energia słoneczna jest uważana za bezpieczną zarówno dla ludzi, jak i środowiska. Jest to najczystsze źródło ciepła, które nie emituje szkodliwych substancji do atmosfery, nie szkodzi przyrodzie i mieszkańcom domu.
2. Autonomia i niezależność od taryf energii elektrycznej czy zmian gospodarczych w państwie.
3. Ogólna dostępność. Aby zamontować panele na dachu własnego domu, nie trzeba uzyskiwać żadnych pozwoleń ani sporządzać licznych dokumentów.
4. Rentowność. Jeśli pomieszczenie ma tradycyjny system ogrzewania, zainstalowanie paneli słonecznych może być dobrym sposobem na zmniejszenie kosztów ogrzewania i ciepłej wody.

Jednak oprócz zalet takie źródła energii mają również wady. Należą do nich wysokie koszty sprzętu, instalacji i konserwacji systemu. Aby określić wydajność paneli, należy je monitorować przez 3 lata (pod warunkiem, że energia słoneczna jest generowana aktywnie i nieprzerwanie).

Właściciele takich konstrukcji stają się uzależnieni od położenia geograficznego i warunków pogodowych, ponieważ im mniejsza aktywność słoneczna zostanie zauważona w ich regionie, tym mniejsza będzie wydajność sprzętu. W przypadku korzystania z paneli należy wcześniej wyposażyć zapasowe źródła energii, na przykład kotły gazowe lub na paliwo stałe. Dobrą alternatywą może być system solarny.

Aby osiągnąć wysoką wydajność, ważne jest ciągłe monitorowanie stanu kolektorów, czyszczenie ich z zanieczyszczeń technicznych, a także unikanie pojawiania się lodu podczas silnych mrozów. Jeśli system jest instalowany w regionach o dużym prawdopodobieństwie nocnych przymrozków, należy go dodatkowo chronić przed zimnem.

Typy podstawowe

Zanim kupisz panele i zainstalujesz je na dachu swojego domu, musisz dokładnie zrozumieć działanie, zasadę działania i inne cechy sprzętu. Z technicznego punktu widzenia panel jest fotowoltaicznym systemem zasilania, który zamienia promienie słoneczne w źródło elektryczności i działa zgodnie z zasadą prawa fizycznego fotoefekt.

Przez dwa stulecia naukowcy pracowali nad udoskonaleniem takich instalacji, dzięki czemu nowoczesne akumulatory wykazują doskonałe wyniki i są bardzo wydajne. Wskaźniki wydajności dla nowych paneli wahają się od 1% do 46%. Ponadto na rynku dostępne są dziesiątki modeli podobnego sprzętu, które różnią się nie tylko właściwościami technicznymi, ale także wydajnością i zaletami. Obecnie wszystkie rodzaje systemów solarnych dostępne na rynku należą do trzech grup:

1. Pierwsza kategoria obejmuje instalacje działające autonomicznie i bez interakcji ze scentralizowaną siecią elektryczną. Działanie takich paneli opiera się na własnym obwodzie, co pozwala na prowadzenie bezpośredniego zasilania urządzeń AGD. Wbudowane akumulatory są w stanie długo przechowywać energię niezbędną do regeneracji zasilanie w przypadku spadku natężenia światła słonecznego lub przekroczenia poboru mocy akceptowalny poziom.
2. Druga grupa paneli słonecznych składa się z otwartych PVE. W projektowaniu takich systemów nie przewiduje się baterii, a są one zależne od ogólnej sieci zasilającej. Jeżeli poziom pobieranej mocy nie przekracza generowanej wartości, to sieć główna zostaje odłączona. W przeciwnym razie FSE zostanie zamknięty, a energia elektryczna będzie dostarczana przez główną sieć. Przedstawiciele drugiej kategorii charakteryzują się maksymalną niezawodnością, niskim kosztem i dostępnością.
3. Trzecia kategoria ogniw słonecznych obejmuje systemy łączone. Łączą w sobie właściwości dwóch poprzednich typów, co gwarantuje wysoki wskaźnik wydajności i otwiera dodatkową właściwość - pozostała energia, która jest generowana lub magazynowana przez panel, jest przekazywana do głównej sieci i może być wykorzystana do celów komercyjnych cele.

Układ ogrzewania

Nie jest tajemnicą, że nowoczesne panele słoneczne do domu można wykorzystać nie tylko do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego, ale także do wyposażenia autonomicznego systemu grzewczego. Aby przełożyć taki pomysł na rzeczywistość, trzeba zmontować specjalną konstrukcję ze zbiornikiem magazynowym, w którym będzie podgrzewany płyn chłodzący. Gdy tylko ciecz ogrzeje się do pewnych wskaźników, zacznie krążyć w rurach, ogrzewając pomieszczenie. Do wyposażenia systemu grzewczego można zastosować trzy rodzaje paneli:

1. Monokrystaliczny. Są to cienkie wafle z czystego krzemu, które powstają ze specjalnego kryształu. Wskaźniki wydajności takich konstrukcji sięgają 17-18%, a zakres od 5 do 25 ° C jest uważany za najlepszą temperaturę do pracy.
2. Polikrystaliczny. Jako materiał do produkcji stosuje się specjalne płyty, tworzone przez chłodzenie stopionego krzemu. Takie panele powstają w nieco uproszczonej technologii, ale ich wydajność wynosi tylko 12%.
3. Amorficzny. Drugie imię to film. Takie panele są produkowane z wykorzystaniem fazy parowania, w wyniku czego kondensat krzemu osadza się na elastycznej podstawie polimerowej, zamieniając konstrukcję w fotokomórkę. Ze względu na niski koszt modele amorficzne są bardzo poszukiwane, ale ich wskaźniki wydajności nie przekraczają 7%.

Przy aranżacji systemu grzewczego w regionie północnym wskazane jest stosowanie systemów monokrystalicznych. I choć ich ceny nie można nazwać niską, uzasadnia to lepszą wydajnością i trwałością.

Elementy zewnętrzne skutecznie pochłaniają promienie ultrafioletowe, a następnie koncentrują uwolnioną energię w specjalnym nośniku. Jedno ogniwo monokrystaliczne jest w stanie zmagazynować około 100-250 W energii, a cały panel zajmujący powierzchnię 25-30 metrów kwadratowych swobodnie obsługuje cały budynek mieszkalny. Jeśli zadaniem jest przygotowanie systemu grzewczego, to energia jest potrzebna 2-3 razy więcej.

Falownik może być używany jako konwerter DC/DC, ponieważ urządzenia grzewcze i wszystkie urządzenia gospodarstwa domowego działają tylko na prąd zmienny.

Efektywność użytkowania

Aby nie myśleć o tym, czy zakup paneli do domu usprawiedliwia się, wskazane jest natychmiastowe sporządzenie optymalnego układu takiego struktury i wybrać najbardziej odpowiedni typ, kierując się warunkami geograficznymi, możliwościami finansowymi i innymi kryteriami wybór. Jeśli na dachu jest już produktywny panel z generatorem, który doskonale obsługuje sprzęt AGD i rozwiązuje problem zaopatrzenia w ciepłą wodę, wtedy nie ma sensu wydawać dużych pieniędzy na zakup innego takiego systemy.

Zamiast tego można sobie poradzić z niedrogimi konwerterami fotowoltaicznymi, na przykład panelami krzemowymi o współczynniku wydajności do 23-25%. Urządzenie grzewcze jest dodatkowo podłączone do instalacji, z reguły kocioł z okablowaniem rozdzielczym.

Prawidłowa organizacja układu słonecznego w prywatnym domu to gwarancja szybkiego i niedrogiego uzupełnienia potrzeb konsumentów na ogrzewanie i zaopatrzenie w ciepłą wodę. W większości przypadków udany montaż akumulatorów można rozpoznać po wyglądzie konstrukcji dachu - będzie ona całkowicie wypełniona panelami. Co więcej, czasami konieczne jest wznoszenie dodatkowych konstrukcji stojących, ponieważ powierzchnia dachu może być niewystarczająca.

Obliczenia i przegląd czynników

Niestety, nawet najstaranniejsze obliczenia matematyczne nie pozwalają na dokładne określenie ilości potrzebnej energii i schematu instalacji systemu. Różne przeszkody i czynniki mogą wpływać na działanie takiego sprzętu. Pomiędzy nimi:

1. Pogoda. Dokładna liczba słonecznych dni w roku nie jest znana, ponieważ nawet w najbardziej wysuniętych na południe regionach panuje długa pochmurna pogoda. Na północy generalnie nie da się przewidzieć takiego czynnika.
2. Nieregularność dostaw energii elektrycznej. Zimą długość dnia w regionach północnych jest bardzo krótka. Oznacza to, że znaczna część wytworzonej energii przeznaczana jest na oświetlenie. A aktywność słoneczna w takim okresie czasu jest dość nieznaczna.
3. Chwilowe awarie i awarie. Niestety, jak każde inne urządzenie techniczne, panele słoneczne mogą ulec awarii i stracić swój potencjał roboczy. Tłumaczy się to uszkodzeniem poszczególnych części, styków i powierzchni ochronnych.

Biorąc pod uwagę takie czynniki, można stwierdzić, że dopiero po pewnym czasie można określić efektywność paneli słonecznych dla domu. Idealnie zajmuje to rok, ale w praktyce trwa to co najmniej trzy. Przed podjęciem decyzji o zakupie takiego sprzętu należy dokładnie rozważyć zalety i wady, skonsultować się z ekspertem i ocenić opłacalność swojej decyzji.