Ser vi på havet av energi som strømmer fra himmelen til jorden, er vi fortsatt avhengige av strømnettet.
Hvis tilførselen av strøm i byen er mer eller mindre stabil, blir innbyggerne regelmessig deltakere i "dommedagen" utenfor byen.
Hvordan gi hjemmet en pålitelig kilde til strøm og ikke frata deg den komforten som er umulig uten den "rettet bevegelse av elektroner"? Svaret er enkelt nok i teorien, men nesten ukjent for mange i praksis.
Dette er solcellepaneler for et privat hus, de er hovedbetingelsen for en autonom tilværelse.
Vi vil vurdere hva disse enhetene er, deres typer, egenskaper og effektivitet i bruken i denne artikkelen.
Typer solcellepaneler
Fra skolefysikkurset er vi kjent med den fotoelektriske effekten. Den oppstår i halvledere under påvirkning av lys. Alle solcellepaneler arbeider etter dette prinsippet.
Vi vil ikke fordype oss i teorien om prosessen, men merke oss bare de viktigste praktiske punktene:
- Det er tre typer solceller: monokrystallinske og polykrystallinske og amorfe silisiumpaneler (fleksible).
- De genererer alle likestrøm (12 eller 24 V).
- Levetiden til disse enhetene overstiger 20 år.
- Et kraftig batteri kan ikke fungere effektivt uten tilleggsutstyr (kontroller, batteri, inverter).
La oss nå gå gjennom hvert element i detalj. Et monokrystallinsk panel, i sammenligning med et polykrystallinsk, produserer en høyere effekt per overflatenhet. Samtidig er prisen hennes betydelig høyere.
Ytelsen til en polykrystallinsk celle er 15-20% mindre, men i overskyet vær synker den noe. I en enkelt krystall, derimot, med diffus belysning, reduseres produksjonen av elektrisitet kraftig. Et solbatteri laget av amorft silisium er billigere enn et polykrystallinsk, men levetiden er 2-3 ganger kortere. Basert på de oppførte fakta er det mer lønnsomt å kjøpe polykrystallinske paneler.
Sett med solstasjonsutstyr
Kraftig solbatteri til sommerhus – enheten er ikke selvforsynt. Den resulterende energien må lagres et sted for å bruke husholdningsapparater fullt ut om kvelden og i overskyet vær.
Derfor trenger vi uansett et romslig og holdbart batteri. Det er en viktig nyanse i hans valg: ikke prøv å spare penger ved å kjøpe et startbatteri. Den er dårlig egnet for syklisk energilagring og tåler ikke dyp utslipp. Hovedformålet er å gi en kraftig, men kortvarig strøm for å starte motoren.
For lagring og sakte forbruk av energi er det behov for batterier av en annen type: AGM eller gel. Førstnevnte er billigere, men har kort levetid (opptil 5 år). Gelbatterier er dyrere, men de varer mye lenger (8-10 år).
Kontrolleren er et annet viktig element i en autonom solstasjon. Den utfører flere oppgaver:
- Koble batteriet fra batteriet når det er fulladet og slår det på for en ny ladning av strøm.
- Velger optimal lademodus, og øker mengden lagret energi.
- Gir maksimal batterilevetid.
Det er flere typer kontrollere som brukes i solkraftverk:
- PÅ / AV "på-av";
- PWM;
- MPPT.
Den billigste enheten kobler bare solcellepanelet fra batteriet når spenningen på terminalene stiger til maksimalt nivå. Dette er ikke det beste alternativet, ettersom batteriet ennå ikke er fulladet på dette tidspunktet.
Den dyrere PWM-kontrolleren fungerer smartere. Etter å ha nådd maksimal spenning senker han den til et forutbestemt nivå og holder den i et par timer. Dette oppnår et mer komplett nivå av energilagring.
Til slutt, den mest intelligente kontrolleren av MPPT-typen får mest mulig ut av kraften til solcellepanelet i alle driftsmodi. Dette lar deg lagre ytterligere 10 til 30% strøm i batteriet.
Uansett hvilken type halvledermaterialer som brukes (polykrystaller, monokrystaller, amorft silisium), er solbatteriet en kjede av seriekoblede modulceller. Hver av dem genererer en liten spenning (innen 0,5 volt) og en svak strøm (tidels ampere). I samarbeid "tømmer" de den akkumulerte energien inn i en felles kanal, og ved utgangen fra batteriet får vi en strøm med stor styrke og konstant spenning (12 eller 24 volt).
Blokkdiagram over solstasjonsutstyr
Vanlige elektriske husholdningsapparater er designet for 220 volt, slik at de ikke fungerer "konstant". Konverteringen av DC til AC utføres av en separat inverter-enhet. Den fullfører kjeden av utstyr som trengs for et solbatteri.
Til tross for den relativt høye startkostnaden for solstasjonskomponentene, er driften lønnsom på grunn av hovedelementenes lange "levetid" -ressurs: et fotokrystallinsk panel og et batteri.
Hvor mange solcellepaneler trenger du for hjemme- og sommerhytter?
Alt er enkelt her. Kjøperen trenger ikke å håndtere den komplekse beregningen av kraften til solstasjonen og velge batterier for den. Dette arbeidet er allerede gjort av spesialister fra selskaper som produserer og selger dette utstyret.
Forbrukeren kan bare velge et ferdigprodusert sett fra tilbudt utvalg, basert på hans behov. Som et eksempel kan du vurdere flere standardalternativer som presenteres på selgernes nettsteder (relevant for 2016).
Solstasjonen, bygget på ett panel med en kapasitet på 250 watt, er designet for å levere strøm til forbrukerne som er oppført i tabell 1.
Tabell nr. 1 Sett med forbrukere for en solstasjon med en kapasitet på 250 watt
Den omtrentlige prisen består av kostnadene for enhetene angitt i tabell 2.
Tabell nr. 2 Kostnader for utstyr for en 250 watt stasjon
En solstasjon med en kapasitet på 500 watt er i stand til å levere strøm til et sett med husholdningsapparater spesifisert i tabell 3.
Tabell nr. 3 Energipotensial for et 500 Watt solkraftverk
Den omtrentlige kostnaden (med en oversikt over typer og modeller av utstyr) finner du i tabell 4.
Tabell 4
En 1000 watt solstasjon er i stand til å levere strøm ikke bare til økonomiske LED-pærer, TV, bærbar PC og parabol. Samtidig med dem "trekker" hun en mikrobølgeovn, en vannpumpe eller en kraftig elektrisk komfyr (tabell nr. 5).
Tabell 5
Grunnlaget for denne solstasjonen er 4 solcellepaneler med en kapasitet på 250 watt hver. For hele settet med utstyr (unntatt installasjonskostnader, koblinger og kabel) må du betale beløpet som er angitt i tabell 6
Tabell nr. 6 Anslått kostnad for utstyr for et solkraftverk med en kapasitet på 1 kW
Ved å studere de presenterte settene med utstyr er det lett å se at kostnaden for en inverter er sammenlignbar med prisen på et solbatteri. Derfor foretrekker noen eiere av solcelleanlegg å gjøre uten omformer. De kjøper husholdningsapparater til hjemmet sitt som går på 12 volt DC. I tillegg til den høye prisen, bruker omformeren omtrent 10% av energien som mottas fra solcellepanelet under drift. Derfor gir utelukkelsen fra utstyrskjeden gode besparelser.
Installasjonsfunksjoner
Installasjon av solcellepaneler er en teknisk enkel prosess, men veldig ansvarlig. Arealet og vekten til kraftige paneler er ganske stort, så de trenger pålitelig feste ved hjelp av føringer og spesielle fester. I tillegg er det på taket nødvendig å sørge for muligheten for enkel tilgang til batteriene for rengjøring fra støv og snø.
Kraftproduksjonen avhenger direkte av vinkelen som solstrålene faller på fotocellene. Derfor er solcellepaneler ikke festet i en posisjon, men montert på roterende enheter.
Anbefalte vinkler på solcellepaneler
Det er to hovedposisjoner for solcellepaneler: sommer og vinter. Ved å endre hellingsvinkelen oppnås maksimal effektivitet fra solstasjonen.
Typiske anmeldelser
De kan deles inn i to grupper: anmeldelser av de som allerede bruker disse enhetene og meningene til alle som nettopp studerer problemet med autonom strømforsyning.
De fleste eiere av solstasjoner er fornøyd med valget. Etter å ha utstyrt landstedet sitt med dem, bemerker de påliteligheten, all sesongens og effektiviteten til solcellepaneler. De som tenker på å kjøpe, uttrykker tvil om den økonomiske gjennomførbarheten, og frykter en lang tilbakebetalingsperiode for utstyret.
Vi vil uttrykke våre tanker om dette emnet. Tatt i betraktning den stabile veksten av kostnadene for strøm mottatt fra eksterne nettverk, kan ikke bruk av solstasjonen kalles ulønnsom. Hvis vi snakker om områder der strømforsyningen er helt fraværende eller er preget av hyppige avbrudd, er solstasjonen et ubestridt alternativ.
Selvmontering
To faktorer motiverer hjemmelagde håndverkere til å prøve seg på solenergi: ønsket om å redusere kostnadene for heliopeneller og nyheten om dette arbeidet.
Besparelsene som oppnås ved selvmontering er imponerende. DIY-settet med fotoceller og montering av ledende tape er opptil 50% billigere enn et fabrikkmontert batteri. Du kan kjøpe den på russiske online handelsplattformer eller bestille direkte levering fra produksjonslandet.
Du kan finne mange svar på spørsmålet om hvordan du lager et solbatteri til hjemmet ditt med egne hender på det verdensomspennende nettverket. I tillegg til en muntlig beskrivelse av prosessen, kan du her finne fornuftige videoer som tydelig viser hovedfasen.
De praktiske rådene i slike guider er basert på uvurderlig erfaring med prøving og feiling. De hjelper nykommere med å fullføre dette arbeidet uten alvorlige økonomiske tap.
Montering av en solcelle inkluderer følgende trinn:
- sekvensiell lodding av fotoceller i en enkelt energikjede ved hjelp av et ledende tape;
- produksjon av en ramme med glass.
Det mest avgjørende øyeblikket er å fylle fotocellene med et gjennomsiktig tetningsmiddel og kombinere dem med en glassramme. Her er det en velprøvd teknologi, hvis grunnlag er et tykt ark skumgummi, som beskytter skjøre fotoceller mot ødeleggelse.
Kjennere av manuell montering anbefaler at du ikke sparer på fugemasse. Hvis den plasseres for tynt, kan fuktighet trenge inn i batteriet. Det ødelegger solceller og ledende stier.
