Solárne panely: vlastnosti použitia panelov pre súkromný dom

V poslednej dobe došlo k mimoriadnemu nárastu popularity alternatívnych zdrojov energie. A ak pred niekoľkými rokmi bol nákup solárnych panelov pre súkromný dom považovaný za neznámy luxus, dnes sa takéto návrhy objavujú na mnohých vidieckych domoch a chatách. Z hľadiska hospodárnosti, spoľahlivosti a jednoduchosti údržby sú solárne panely veľmi výnosným riešením.

všeobecné informácie

Dôvod popularity solárnych panelov pre súkromný dom je zrejmý a spočíva v schopnosti znížiť náklady na energiu a poskytnúť priestorom ekologický zdroj podpory života. Treba však vedieťako správne vybaviť takýto systém a koľko to bude stáť.

Využitie slnečnej energie na výrobu elektriny sa nepovažuje za niečo inovatívne. Už niekoľko desaťročí ľudia v Európe, Amerike a Austrálii aktívne využívajú teplo na uspokojenie svojich každodenných potrieb elektrickej energie. Avšak v severných oblastiach, kde slnečná aktivita nie je taká vysoká ako na juhu, si panely nezískali širokú popularitu. Z tohto dôvodu sa v takejto oblasti inštalácia batérií považuje za dodatočnú alebo záložnú možnosť dodávky energie.

Princíp získavania energie zo slnečného žiarenia je založený na interakcii ultrafialových lúčov s kolektormi alebo batériami. Zariadenie zbiera slnečnú energiu a následne ju dodáva priamo do domácich spotrebičov.

Samotný dizajn solárneho panelu vyzerá jednoducho. Kľúčovou časťou batérie je na jednej strane fotobunka a na druhej uzamykací mechanizmus. Ak máte určité zručnosti a znalosti, môžete si takéto vybavenie vyrobiť vlastnými rukami. Je však oveľa jednoduchšie a pohodlnejšie kúpiť hotový predmet v obchode, najmä preto, že výber modelov a ponúk je veľmi rozsiahly.

Pre dosiahnutie maximálnej účinnosti sú panely umiestnené na dynamických mechanizmoch, ktoré sú podobné sledovaciemu systému (môžu sa otáčať v smere slnečných lúčov). Premena slnečnej energie na elektrickú energiu sa vykonáva v špeciálnych trubiciach, ktoré sú umiestnené vo vnútri konštrukcie.

Čo sa týka solárnych systémov, potom na rozdiel od bežných solárnych panelov, ktoré sú schopné akumulovať elektrickú energiu, tieto inštalácie iba ohrievajú chladivo. Často sa používajú na vybavenie autonómneho vykurovania vo vidieckych domoch a chatách.

Výhody a nevýhody

Ak sa v nedávnej minulosti slnečná elektrina spomínala len vo futuristických filmoch a uvažovalo sa niečo neskutočné, dnes sa to aktívne realizuje v usporiadaní zdrojov podpory života pre súkromné doma. Solárne panely sa vyznačujú množstvom výhod, vďaka ktorým sú populárne a predajné. Medzi najdôležitejšie výhody:

1. Úplná šetrnosť k životnému prostrediu. Solárna energia sa považuje za bezpečnú pre ľudí aj pre životné prostredie. Je to najčistejší zdroj tepla, ktorý neuvoľňuje škodlivé látky do ovzdušia, neškodí prírode a obyvateľom domu.
2. Autonómia a nezávislosť od taríf elektriny či ekonomických zmien v štáte.
3. Všeobecná dostupnosť. Na inštaláciu panelov na strechu vlastného domu nemusíte získať žiadne povolenia ani vypracovať množstvo dokumentov.
4. Ziskovosť. Ak má miestnosť tradičný vykurovací systém, inštalácia solárnych panelov môže byť dobrým spôsobom, ako znížiť náklady na vykurovanie a teplú vodu.

Takéto zdroje energie však majú okrem kladov aj nevýhody. Patria sem vysoké náklady na vybavenie, inštaláciu a údržbu systému. Ak chcete zistiť účinnosť panelov, musíte ich sledovať 3 roky (za predpokladu, že slnečná energia je generovaná aktívne a nepretržite).

Majitelia takýchto stavieb sa stávajú závislými od geografickej polohy a poveternostných podmienok, pretože čím menej slnečnej aktivity je v ich regióne zaznamenaná, tým nižšia bude účinnosť zariadenia. Pri použití panelov je potrebné vopred vybaviť záložné zdroje energie, napríklad plynové kotly alebo kotly na tuhé palivá. Ako dobrá alternatíva môže byť použitý solárny systém.

Na dosiahnutie vysokej produktivity je dôležité neustále monitorovať zdravotný stav kolektorov, čistiť ich od technických zvyškov a tiež zabrániť výskytu ľadu počas silných mrazov. Ak je systém inštalovaný v regiónoch s vysokou pravdepodobnosťou nočných mrazov, musí byť dodatočne chránený pred chladom.

Základné typy

Predtým, ako si kúpite panely a nainštalujete ich na strechu vášho domu, musíte dôkladne pochopiť výkon, princíp fungovania a ďalšie vlastnosti zariadenia. Z technického hľadiska je panel fotovoltický napájací systém, ktorý premieňa slnečné lúče na zdroj elektriny a funguje podľa princípu fyzikálneho zákona fotoefekt.

Dve storočia vedci pracovali na zlepšení takýchto inštalácií, takže moderné batérie vykazujú vynikajúce výsledky a sú vysoko produktívne. Miera účinnosti nových panelov sa pohybuje od 1 % do 46 %. Navyše na trhu existujú desiatky modelov podobných zariadení, ktoré sa líšia nielen svojimi technickými vlastnosťami, ale aj účinnosťou a výhodami. V súčasnosti všetky typy solárnych systémov dostupné na trhu patria do troch skupín:

1. Prvá kategória zahŕňa inštalácie, ktoré fungujú autonómne a bez interakcie s centralizovanou elektrickou sieťou. Prevádzka takýchto panelov je založená na vlastnom okruhu, ktorý umožňuje priame napájanie domácich spotrebičov. Vstavané dobíjacie batérie sú schopné dlhodobo uchovávať energiu, ktorá je potrebná na obnovu napájanie pri poklese intenzity slnečného žiarenia alebo prekročení spotreby energie prijateľnú úroveň.
2. Druhú skupinu solárnych panelov tvoria otvorené PVE. Pri konštrukcii takýchto systémov nie sú k dispozícii batérie, pričom sú závislé od všeobecnej napájacej siete. Ak úroveň spotrebovanej energie nepresiahne vygenerovanú hodnotu, potom sa hlavná sieť odpojí. V opačnom prípade sa FSE vypne a elektrina bude dodávaná z hlavnej siete. Zástupcovia druhej kategórie sa vyznačujú maximálnou spoľahlivosťou, nízkou cenou a dostupnosťou.
3. Do tretej kategórie solárnych článkov patria kombinované systémy. Kombinujú vlastnosti dvoch predchádzajúcich typov, čo zaručuje vysokú mieru účinnosti a otvára ďalšiu vlastnosť - zostávajúca energia, ktorá je generovaná alebo skladovaná panelom, sa prenáša do hlavnej siete a môže sa použiť na komerčné účely Ciele.

Usporiadanie vykurovania

Nie je žiadnym tajomstvom, že moderné solárne panely pre domácnosť možno použiť nielen na napájanie domácich spotrebičov, ale aj na vybavenie autonómneho vykurovacieho systému. Ak chcete preniesť takúto myšlienku do skutočného života, musíte zostaviť špeciálnu konštrukciu so zásobníkom, kde sa bude chladiaca kvapalina ohrievať. Hneď ako sa kvapalina zahreje na určité indikátory, začne cirkulovať potrubím a ohrieva miestnosť. Na vybavenie vykurovacieho systému je možné použiť tri typy panelov:

1. Monokryštalický. Sú to tenké doštičky z čistého kremíka, ktoré sú vytvorené zo špeciálneho kryštálu. Ukazovatele účinnosti takýchto štruktúr dosahujú 17-18% a za najlepšiu teplotu pre prevádzku sa považuje rozsah od 5 do 25 ° C.
2. Polykryštalický. Ako materiál výroby sa používajú špeciálne platne, ktoré vznikajú ochladzovaním kremíkovej taveniny. Takéto panely sú vytvorené pomocou mierne zjednodušenej technológie, ale ich účinnosť je iba 12%.
3. Amorfný. Druhé meno je film. Takéto panely sa vyrábajú pomocou odparovacej fázy, v dôsledku ktorej sa kremíkový kondenzát usadzuje na pružnom polymérnom základe a mení štruktúru na fotobunku. Vzhľadom na nízke náklady sú amorfné modely veľmi žiadané, ale ich ukazovatele výkonnosti nepresahujú 7%.

Pri usporiadaní vykurovacieho systému v severnej oblasti je vhodné použiť monokryštalické systémy. A hoci ich cenu nemožno nazvať nízkou, je odôvodnená lepšou produktivitou a odolnosťou.

Vonkajšie prvky účinne absorbujú ultrafialové lúče a uvoľnenú energiu potom koncentrujú do špeciálneho nosiča. Jeden monokryštalický článok je schopný uložiť približne 100-250 W energie a celý panel, zaberajúci plochu 25-30 metrov štvorcových, voľne slúži celej obytnej budove. Ak je úlohou pripraviť vykurovací systém, potom je potrebná energia 2-3 krát viac.

Ako menič DC / DC je možné použiť invertor, pretože vykurovacie zariadenia a všetky domáce spotrebiče fungujú iba zo striedavého prúdu.

Efektívnosť použitia

Aby ste nepremýšľali o tom, či sa nákup panelov pre dom ospravedlňuje, je vhodné okamžite zostaviť optimálne usporiadanie takýchto štruktúry a vybrať najvhodnejší typ podľa geografických podmienok, finančných možností a iných kritérií výber. Ak už na streche existuje produktívny panel s generátorom, ktorý dokonale slúži domácim spotrebičom a rieši problém s dodávkou teplej vody, potom nemá zmysel míňať veľa peňazí na nákup ďalšej takejto systémov.

Namiesto toho si vystačíte s cenovo dostupnými fotovoltaickými meničmi, napríklad kremíkovými panelmi s faktorom účinnosti až 23 – 25 %. K inštalácii je dodatočne pripojené vykurovacie zariadenie, spravidla kotol s rozvodmi.

Správna organizácia solárneho systému v súkromnom dome je zárukou rýchleho a cenovo dostupného doplnenia potrieb spotrebiteľov na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou. Vo väčšine prípadov úspešnú inštaláciu batérií spoznáte podľa vzhľadu strešnej konštrukcie – bude celá vyplnená panelmi. Okrem toho je niekedy potrebné postaviť ďalšie stojace konštrukcie, pretože plocha strechy nemusí stačiť.

Výpočet a preskúmanie faktorov

Bohužiaľ, ani tie najopatrnejšie matematické výpočty neumožňujú presne určiť množstvo potrebnej energie a schému inštalácie systému. Výkon takéhoto zariadenia môžu ovplyvniť rôzne prekážky a faktory. Medzi nimi:

1. Počasie. Presný počet slnečných dní v roku nie je známy, pretože aj v najjužnejších oblastiach je dlhotrvajúce zamračené počasie. Na severe je vo všeobecnosti nemožné predpovedať takýto faktor.
2. Nepravidelnosť dodávky elektriny. V zime je dĺžka denného svetla v severných oblastiach veľmi krátka. To znamená, že značné percento vyrobenej energie sa minie na osvetlenie. A slnečná aktivita v takom časovom období je celkom zanedbateľná.
3. Dočasné poruchy a poruchy. Bohužiaľ, ako každé iné technické zariadenie, aj solárne panely môžu zlyhať a stratiť svoj pracovný potenciál. To sa vysvetľuje poškodením jednotlivých častí, kontaktov a ochranných plôch.

Vzhľadom na tieto faktory môžeme povedať, že účinnosť solárnych panelov pre domácnosť je možné určiť až po určitom čase. V ideálnom prípade to trvá jeden rok, ale v praxi to trvá minimálne tri. Pred rozhodnutím o kúpe takéhoto zariadenia musíte starostlivo zvážiť klady a zápory, poradiť sa s odborníkom a zhodnotiť ziskovosť svojho rozhodnutia.