Saulės baterijos (baterijos) namams

Nuolat kylant elektros energijos kainoms, neišvengiamai pradėsite galvoti apie natūralių šaltinių naudojimą elektros energijos tiekimui. Viena iš šių galimybių yra saulės kolektoriai namams ar vasarnamiams. Jei pageidaujama, jie gali visiškai patenkinti visus net didelio namo poreikius.

Saulės energijos sistemos projektavimas

Saulės energijos pavertimas elektra - ši idėja mokslininkams ilgai neleido miegoti. Atradus puslaidininkių savybes, tai tapo įmanoma. Saulės elementuose naudojami silicio kristalai. Saulei patekus į juos, jose susidaro nukreiptas elektronų judėjimas, kuris vadinamas elektros srove. Sujungus pakankamą skaičių tokių kristalų, gauname gana padorias sroves: viena plokštė, kurios plotas yra šiek tiek didesnis nei metras (1,3–1,4 m2 su pakankamu apšvietimo lygiu, gali suteikti iki 270 W (24 V įtampa).

Elektrinės saulės baterijos namams atveria daug galimybių

Kadangi apšvietimas keičiasi priklausomai nuo oro sąlygų, paros laiko, neįmanoma tiesiogiai prijungti prietaisų prie saulės kolektorių. Jums reikia visos sistemos. Be saulės baterijų, jums reikia:

• Baterija. Dienos metu saulės spindulių įtakoje saulės baterijos generuoja elektros srovę namui, vasarnamiui. Jis ne visada naudojamas iki galo; jo perteklius kaupiasi akumuliatoriuje. Sukaupta energija eikvojama esant nepalankiam orui.
• Valdiklis. Ne privaloma, o pageidaujama dalis (turint pakankamai lėšų). Stebi akumuliatoriaus įkrovos lygį, kad būtų išvengta per didelio išsikrovimo ar per didelio įkrovimo. Abi šios sąlygos kenkia akumuliatoriui, todėl valdiklio valdymas prailgina baterijos veikimo laiką. Taip pat valdiklis užtikrina optimalų saulės baterijų veikimą.
• DC-AC-keitiklis (keitiklis). Ne visiems prietaisams taikoma nuolatinė srovė. Daugelis veikia nuo 220 voltų kintamosios srovės. Keitiklis leidžia gauti 220–230 V įtampą.

Saulės baterijos namams - tik dalis sistemos

Įrengdami saulės baterijas savo namams ar vasarnamiams, galite tapti visiškai nepriklausomi nuo oficialaus tiekėjo. Bet tam reikia turėti daug baterijų, tam tikrą kiekį akumuliatorių. 1,5 kW per dieną generuojantis komplektas kainuoja apie 1000 USD. To pakanka, kad būtų patenkinti vasarnamio ar namo elektros įrangos dalies poreikiai. Saulės baterijų rinkinys 4 kW per dieną gaminti kainuoja apie 2200 USD, už 9 kW per dieną - 6200 USD. Kadangi saulės baterijos namams yra modulinė sistema, galite nusipirkti instaliaciją, kuri patenkins dalį poreikių, palaipsniui didindama jo našumą.

Saulės baterijų tipai

Kylant energijos kainoms, idėja naudoti saulės energiją elektrai gaminti populiarėja. Be to, tobulėjant technologijoms, saulės keitikliai tampa efektyvesni ir tuo pačiu pigesni. Taigi, jei norite, galite patenkinti savo poreikius įrengdami saulės baterijas. Bet jie yra skirtingų tipų. Išsiaiškinkime.

Pati saulės baterija yra daugybė fotoelementų, esančių bendrame korpuse, apsaugotame skaidriu priekiniu skydeliu. Buitinėms reikmėms saulės elementai gaminami silicio pagrindu, nes jis yra palyginti nebrangus, o jo pagrindu pagamintų elementų efektyvumas yra geras (apie 20–24%). Monokristaliniai, polikristaliniai ir plonasluoksnės (lanksčios) saulės elementai gaminami silicio kristalų pagrindu. Nemažai šių fotoelementų yra elektriškai sujungti vienas su kitu (nuosekliai ir (arba) lygiagrečiai) ir išvedami į gnybtus, esančius ant kūno.

Saulės skydą namams sudaro daugybė fluoro elementų

Fotoelementai montuojami uždarame korpuse. Saulės elementų korpusas pagamintas iš anoduoto aliuminio. Jis yra lengvas ir nerūdija. Priekinis skydelis pagamintas iš patvaraus stiklo, kuris turi atlaikyti sniego ir vėjo apkrovas. Be to, jis turi turėti tam tikras optines savybes - turėti maksimalų skaidrumą, kad galėtų perduoti kuo daugiau spindulių. Apskritai dėl atspindžio prarandama nemaža energijos dalis, todėl reikalavimai stiklo kokybei yra dideli, be to, jis padengtas antirefleksiniu junginiu.

Saulės baterijų fotovoltinių elementų tipai

Saulės baterijos namams gaminamos remiantis trijų rūšių silicio elementais;

• Monokristalinis. Kiekviena fotoelementas yra vienas silicio kristalas. Monokristaliniai saulės elementai turi gerą efektyvumą (apie 24,7%), tačiau jų kaina yra šiek tiek didesnė. Jį galima atskirti, pirma, vienoda prisotinta mėlyna spalva, antra, suapvalintais fotoelemento kraštais.
  

  Silicio saulės elementų tipai

• Polikristalinis. Keli maži silicio kristalai sujungiami į vieną fotoelementą. Jie turi nevienalytę struktūrą, todėl blogiau sugeria saulės spindulius. Tai atspindi efektyvumas (20,3%). Tiesą sakant, tai reiškia, kad tokios pat galios saulės skydelis užims apie 20% daugiau ploto.
• Plonas filmas. Jie yra puslaidininkinis sluoksnis, nusėdęs ant lanksčio pagrindo. Dėl savo lankstumo juos galima montuoti ant išlenktų paviršių. Bet jų našumas žemas (apie 10,4%), todėl jie užima didelius plotus (mažiausiai 2 kartus daugiau nei polikristaliniai).

Jei turite šlaitinį stogą ir fasadas pasuktas į pietus ar rytus, nėra prasmės per daug galvoti apie užimtą teritoriją. Polikristaliniai moduliai gali visiškai tikti. Gaminant tą patį energijos kiekį, jie yra šiek tiek pigesni.

Kaip išsirinkti sau tinkamą saulės kolektorių sistemą

Yra paplitusi klaidinga nuomonė, dėl kurios jūs išleidžiate papildomų pinigų per brangiai kainuojančiai įrangai. Žemiau pateikiamos rekomendacijos, kaip tinkamai sukurti saulės energijos sistemą ir neišleisti papildomų pinigų.

Saulės jėgainės jūsų namams gali būti pigesnės, jei atidžiai žiūrėsite į šią problemą

Ką pirkti

Ne visi saulės elektrinės komponentai yra gyvybiškai svarbūs. Kai kurias dalis visiškai įmanoma apsieiti. Jie padeda pagerinti patikimumą, tačiau be jų sistema yra funkcionali. Pirmiausia reikia atsiminti saulės baterijas žiemos pabaigoje, ankstyvą pavasarį. Pirma, šiuo metu oras yra puikus, yra daug saulėtų dienų, sniegas atspindi saulę, padidindamas bendrą apšvietimą. Antra, šiuo metu tradiciškai skelbiamos nuolaidos. Kiti patarimai:

• Pirkite saulės baterijas savo namams, kurių išėjimo įtampa yra 12 V. Būtent dėl ​​šios įtampos veikia dauguma namų ūkio ir statybinės įrangos, LED lempos ir kt. Prietaisai, veikiantys nuo 24 arba 48 voltų, yra daug mažesni. Galite pažvelgti į pasus arba pasinaudoti paieška.
• Apšvietimui nenaudokite kaitrinių lempų. Jie sunaudoja per daug elektros energijos, o dirba nuo 220 V. Pakeiskite juos LED... Jiems reikia 12 V nuolatinės srovės.
  

  „Visiška“ saulės energijos sistema atrodo taip

• Nebandykite iš karto įsigyti didelės galios sistemos, kad patenkintumėte visus įmanomus poreikius. Norėdami pradėti, nusipirkite porą modulių be keitiklio / keitiklio, prie jų prijunkite įrangą, veikiančią esant nuolatinei įtampai. Jei jus tenkina sistema, vėliau galite padidinti galią, nusipirkti keitiklį ir prijungti įrangą, veikiančią nuo 220 iki 230 V. Ir atkreipkite dėmesį, kad keitiklis, net ir išjungęs apkrovą, sunaudoja elektrą (konversijos nuostoliai yra apie 30%). Tai yra, naktį, kai viskas yra išjungta, jis tiesiog sunaudoja akumuliatoriaus įkrovą. Be to, jis suteikia toli gražu ne idealų sinusoidą. Apskritai viskas, kas gali veikti iš pastovios įtampos, maitinama tiesiogiai iš baterijų.

Jei naudosite tik šiuos patarimus ir prijungsite tik pastovios įtampos prietaisus, saulės kolektorių sistema namams kainuos kur kas kuklesnę kainą nei pigiausias rinkinys. Bet tai dar ne viskas. Taip pat galite palikti dalį įrangos „vėlesniam laikui“ arba visai apsieiti.

Be ko gali apsieiti

Saulės baterijų rinkinio kaina už 1 kW per dieną yra daugiau nei tūkstantis dolerių. Didelės investicijos. Neišvengiamai susimąstysite, ar verta ir koks bus atsipirkimo laikotarpis. Esant dabartiniams tarifams, reikės laukti daugiau nei vienerius metus, kol pinigai bus grąžinti. Tačiau išlaidas galima sumažinti. Ne kokybės sąskaita, o šiek tiek sumažėjus sistemos naudojimo patogumui ir dėl pagrįsto požiūrio į jos komponentų pasirinkimą.

• Nepirkite helio ar giliai iškraunamų baterijų. Jie neverti savo pinigų. Net ir panaudoti automobilio akumuliatoriai puikiai tinka namuose esančioms saulės baterijoms. Jie normaliai dirba dar mažiausiai 5 metus.
  

  Jei plotas neribojamas, galite įsigyti saulės bateriją su polikristaliniais fotoelementais

• Iš principo galima susitvarkyti už dar mažiau pinigų. Jums nereikia įdiegti valdiklio. Tai kainuoja mažiausiai 150 USD (o esant didelei galiai 500 USD), o visa jo užduotis yra stebėti baterijų įkrovimo būseną. Jei jūsų biudžetas yra ribotas, įsigykite 12 V automobilio laikrodį, kuris taip pat matuoja įtampą, temperatūrą. Jie kainuoja 2–5 USD ir praktiškai atlieka tą pačią funkciją. Norėdami išvengti per didelio įkrovimo, įsigykite papildomą akumuliatorių. Arba du. Bendras „papildomų“ pajėgumų tūris turi būti bent 20%. Tai padės išvengti per didelio įkrovimo ir padidinti sistemos pajėgumą.

Taigi, jei biudžetas yra ribotas, galite išsiversti su keliomis saulės baterijomis ir įkraunamomis baterijomis, kurių talpa yra 20–25% didesnė nei maksimalus saulės baterijų įkrovimas. Sveikatos stebėjimui įsigykite automobilio laikrodį, kuris vis tiek matuoja įtampą. Tai taupo poreikį kelis kartus per dieną matuoti akumuliatoriaus įkrovą. Vietoj to turėsite laikas nuo laiko pažvelgti į laikrodį. Pradžiai viskas. Ateityje galite nusipirkti saulės baterijas savo namams, padidinti baterijų skaičių. Jei pageidaujate, galite nusipirkti keitiklį.

Nustatykite fotoelementų dydį ir skaičių

Geras 12 voltų saulės elementas turėtų turėti 36, o 24 voltų baterija - 72 fotoelementus. Ši suma yra optimali. Turėdami mažiau fotoelementų, jūs niekada negausite nurodytos srovės. Ir tai yra geriausias variantas.

Nepirkite dvigubų saulės baterijų - atitinkamai 72 ir 144 elementų. Pirma, jie yra labai dideli, o tai nepatogu transportuojant. Antra, esant neįprastai žemai temperatūrai, kurią mes turime periodiškai, jie pirmieji sugenda. Faktas yra tas, kad per šalną laminavimo plėvelė labai sumažėja. Didelėse plokštėse dėl didelės įtampos ji pleiskanoja ar net plyšta. Skaidrumas prarastas, našumas smarkiai sumažėja. Skydelis remontuojamas.

4V saulės skydelyje yra 7 elementai

Antrasis faktorius. Didesnėse plokštėse turėtų būti didesnis korpuso ir stiklo storis. Juk padidėja vėjo ir sniego apkrovos. Bet tai daroma ne visada, nes kaina labai padidėja.Jei matote dvigubą skydelį, o jo kaina yra mažesnė nei dviejų „įprastų“, geriau ieškokite ko nors kito.

Dar kartą: geriausias pasirinkimas yra 12 voltų saulės baterija jūsų namams, kurią sudaro 36 saulės elementai. Tai geriausias pasirinkimas, kurį įrodo praktika.

Specifikacijos: ko ieškoti

Sertifikuotose saulės baterijose visada nurodoma darbinė srovė ir įtampa, taip pat atviros grandinės įtampa ir trumpojo jungimo srovė. Reikėtų nepamiršti, kad visi parametrai paprastai nurodomi esant + 25 ° C temperatūrai. Saulėtą dieną ant stogo akumuliatorius įkaista iki temperatūros, gerokai viršijančios šį rodiklį. Tai paaiškina didesnę darbinę įtampą.

Namų saulės kolektorių techninių charakteristikų pavyzdys

Taip pat atkreipkite dėmesį į atviros grandinės įtampą. Įprastose baterijose jis yra apie 22 V. Ir viskas būtų gerai, bet jei jūs atliksite darbus su įranga neatjungdami saulės kolektorių, atviros grandinės įtampa sugadins keitiklį ar kitą prijungtą įrangą, kuri nėra sukurta tokiai įtampai. Todėl bet kokiam darbui - laidų perjungimui, baterijų prijungimui / atjungimui ir kt. ir taip toliau - pirmas dalykas, kurį turėtumėte padaryti, yra išjungti saulės baterijas (išimti gnybtus). Perėję grandinę, prijunkite juos paskutinius. Ši procedūra sutaupys daug nervų (ir pinigų).

Kūnas ir stiklas

Saulės baterijos namams turi aliuminio korpusą. Šis metalas nerūdija, esant pakankamam stiprumui jis turi mažą masę. Įprastą kėbulą reikia surinkti iš profilio, kuriame yra bent du standikliai. Be to, stiklas turi būti įstatytas į specialų griovelį, o ne tvirtinamas iš viršaus. Tai visi normalios kokybės požymiai.

Neturėtų būti jokio blizgesio

Net rinkdamiesi saulės bateriją atkreipkite dėmesį į stiklą. Įprastose baterijose jis yra tekstūruotas, o ne lygus. Palietus - šiurkštus, jei laikysi nagus, girdisi ūžesys. Be to, jis turi būti aukštos kokybės danga, kuri sumažintų akinimą. Tai reiškia, kad jame nieko neturėtų atsispindėti. Jei aplinkinių objektų atspindžiai matomi bent iš bet kurio kampo, geriau rasti kitą skydą.

Kabelio skerspjūvio ir elektros jungties subtilybių parinkimas

Namo saulės kolektorius būtina sujungti vieno šerdies variniu kabeliu. Kabelio šerdies skerspjūvis priklauso nuo atstumo tarp modulio ir akumuliatoriaus:

• atstumas mažesnis nei 10 metrų:
  • 1,5 mm2 100 W saulės baterijai;
  • dviem baterijoms - 2,5 mm2;
  • trys baterijos - 4,0 mm2;
• atstumas didesnis nei 10 metrų:
  • norėdami sujungti vieną skydą, mes paimame 2,5 mm2;
  • du - 4,0 mm2;
  • trys - 6,0 mm2.

Galite pasiimti didesnę sekciją, bet ne mažiau (bus dideli nuostoliai, bet mums to nereikia). Pirkdami laidus, atkreipkite dėmesį į faktinį skerspjūvį, nes šiandien deklaruojami matmenys labai dažnai neatitinka tikrųjų. Norėdami patikrinti, turėsite išmatuoti skersmenį ir perskaityti skyrių (kaip tai padaryti, galite perskaityti čia).

Saulės baterijos namams: elektros jungtis

Surinkdami sistemą, galite atlikti saulės kolektorių pranašumus naudodami tinkamo skerspjūvio daugiagyslį kabelį, o minusui - vieną storą. Prieš prisijungdami prie baterijų, mes perduodame visus „pliusus“ per diodus ar diodų rinkinius su bendru katodu. Tai apsaugo nuo trumpojo akumuliatoriaus veikimo (gali sukelti gaisrą), jei laidai tarp akumuliatorių ir akumuliatoriaus yra sutrumpinti arba nutrūkę.

Diodams naudojami SBL2040CT, PBYR040CT tipai. Jei jų nerandama, jas galima išimti iš senų asmeninių kompiuterių maitinimo šaltinių. Paprastai yra SBL3040 ar panašios. Pageidautina praleisti diodus. Nepamirškite, kad jie labai įkaista, todėl juos reikia sumontuoti ant radiatoriaus (galite naudoti vieną).

Sistema taip pat reikalauja saugiklių dėžutės. Kiekvienam vartotojui po vieną. Mes sujungiame visą apkrovą per šį bloką. Pirma, tokiu būdu sistema yra saugesnė. Antra, jei iškyla problemų, lengviau nustatyti jo šaltinį (išdegus saugikliui).