Güneş panellerinin kullanımı için beklentiler. Ev için güneş panelleri: çeşitli tiplerin özellikleri ve seçim kuralları

Puanlar 0

Ek ve alternatif bir enerji kaynağı olarak güneş panelleri sadece endüstriyel değil evsel koşullarda da aktif olarak kullanılmaktadır. Ancak kendisi için böyle bir elektrik kaynağı kurmadan önce, alıcının ev için özellikler ve güç açısından en uygun güneş panellerini nasıl seçeceğini bulması önemlidir, çünkü hazır kitlerin fiyatı belirli bir süre içinde değişir. oldukça geniş aralık. Ev için güneş panellerinin nasıl seçildiğini, kitin maliyetini ve neyin dahil olduğunu anlamaya çalışalım.

Orta şeritte güneş panellerinin kullanımı - burada serbest enerji kullanmak da mümkündür

Güneş panelleri en çok nerelerde kullanılır?

Güneş panellerinin uygulama alanı çok büyük. Şimdiden, özel ve apartman binalarının, seraların, binaların, yerel alanın aydınlatılmasının, güç cihazlarının aydınlatılması ve ısıtılması da dahil olmak üzere çiftliklerin güç kaynağı için başarıyla kullanılmaktadırlar.

Çoğu zaman, aşağıdaki durumlarda özerk güç kaynağı hakkında düşünürler:

Alan elektriklendirilmezse, özel bir ev için güneş panelleri, sıvı yakıtlı jeneratörler kullanmaktan çok daha ucuz olacaktır.

Kırsal alanlarda genellikle elektrik kesilir ve insanlar kelimenin tam anlamıyla elektriksiz kalır. Otonom güç kaynağını açarak, özellikle güneş panellerinde her zaman bir pil bulunduğundan, uzun süre normal konforda yaşayabilirsiniz.

Apartmanlarda güneş enerjisi modülleri de yedek olarak kullanılmaktadır ve sıcak su temini için güneş enerjisi kullanımını içeren projeler de bulunmaktadır.

Güneş panelleri ömrü

Kural olarak, ekipman belgelerinde 20 ila 25 veya hatta 30 yıllık bir raf ömrü belirtilir. Ancak birçok cihaz, üreticilerin belirttiği süreden sonra çalışmaya devam ediyor. Örneğin, dünyanın ilk güneş pili 60 yılı aşkın bir süredir çalışıyor ve yıllar geçtikçe üretim teknolojisi önemli ölçüde iyileştirildi.

Güneş pilinin prototipi 19. yüzyılın sonunda geliştirildi.

Açıkçası, sadece bir dezavantaj seçilebilir - sürekli çalışma ile ekipmanın gücü azalır, yine de bu göstergeler önemsizdir: 10 yıl boyunca% 10'dan fazla değil.

Ağaçların devrilmesi, rüzgarın savurması ve algılayıcı elemanların çizilmesi gibi fiziksel hasarları önleyin. Cihazın verimliliği ikincisine bağlıdır.

Düzenli bakım yapın: bakım ve temizlik.

Gerekirse rüzgar bariyerleri kurun.

Özel bir ev için güneş panelleri (hazır kitler) sistemde aşağıdaki bileşenleri içerir: piller ve güç elektroniği. İlk cihazların hizmet ömrü, özelliklerine, kullanım yoğunluğuna ve dikkatli bakıma bağlı olarak 2 ila 15 yıl, ikincisi - 5 ila 20 yıldır.

Genel özellikler ve satın alma durumu

Ekipman çevreye zararlı değildir ve voltaj dalgalanmaları olmadan kararlı bir güç kaynağı sağlar. Ve en önemlisi, bedava enerji sağlar: bunun için faturalar gelmez.

Güneş panellerinin görünümü, icatlarından sonra çok az değişti, bu da iç "dolgu" hakkında söylenemez.

Güneş modülü, ışığı elektrik enerjisine dönüştürerek sabit akım üretir. Panellerin alanı birkaç metreye kadar olabilir. Sistemin kapasitesinin artırılması gerektiğinde modül sayısı artırılır. Etkililikleri, güneş ışığının yoğunluğuna ve ışınların geliş açısına bağlıdır: konuma, mevsime, iklim koşullarına ve günün saatine. Tüm bu nüansları doğru bir şekilde hesaba katmak için kurulum profesyoneller tarafından yapılmalıdır.

Modül türleri:

monokristal. Güneş enerjisini dönüştüren silikon hücrelerden oluşur. Kompakt boyutları ile ayırt edilirler. Performans açısından ev için en verimli (%22'ye varan verimlilik) güneş pilidir. Set (fiyatı en pahalı olanlardan biridir) 100 bin rubleye mal olacak.

polikristal. Polikristal silikon kullanırlar. Monokristal güneş pilleri kadar verimli (%18'e varan verim) değildirler. Ancak maliyetleri önemli ölçüde daha düşüktür, bu nedenle genel halk tarafından kullanılabilirler.

Amorf. Silikon bazlı ince film güneş pilleri var. Enerji üretimi açısından mono ve polikristallerden daha düşüktürler, ancak aynı zamanda daha ucuzdurlar. Avantajları, dağınık ve hatta düşük ışıkta çalışma yeteneğidir.

Sitemizde teklif veren inşaat firmalarının iletişim bilgilerini bulabilirsiniz. Low-Rise Country ev sergisini ziyaret ederek temsilcilerle doğrudan iletişim kurabilirsiniz.

Sistem ayrıca aşağıdaki bileşenleri içerir:

DC'yi AC'ye çeviren bir invertör.

Akümülatör pili. Sadece enerji biriktirmekle kalmaz, aynı zamanda ışık seviyesi değiştiğinde voltaj düşüşlerini nötralize eder.

Akü şarj voltajı, şarj modu, sıcaklık ve diğer parametreler için kontrolör.

Mağazalarda hem bireysel bileşenleri hem de tüm sistemleri satın alabilirsiniz. Bu durumda, cihazların gücü belirli ihtiyaçlara göre belirlenir.

İşlev, dönüştürücü türleri ve karşılaştırmalı enerji verimliliği

Dönüştürücüler veya invertörler, güneş panellerinin temel bileşenleridir. Modül tarafından üretilen doğru akımı, elektrikli cihazların çalışması için gerekli olan 220 V'luk alternatif bir voltaja dönüştürürler. İnverterler 250 ila 8000 W arasında değişen kapasitelerde mevcuttur. Satın alırken, en yüksek ağ yükünü dikkate almanız ve voltaj ile gücü ilişkilendirmeniz önerilir. Aşağıdaki parametreler optimal olarak kabul edilir: 12 volt ve 600 watt, 600-1500 watt'ta 24 volt, güç 1500 watt'tan fazlaysa 48 volt.

İnverter, güneş panellerinin çalışmasının şematik bir diyagramında

Dönüştürücü çeşitleri

Özerk. Bir invertör seçmeden önce, hangi cihazlara güç vereceğini belirlemeli ve birim zaman başına toplam maksimum güçlerini hesaplamalısınız. İnvertörün gücünün biraz daha alınması tavsiye edilir. Bazı elektrikli ev aletleri, açıldığında, cihazın arızalanabileceği için voltajda keskin bir artış yaratır.

Senkron. Enerji depolarlar ve fazlalık elektrik şebekesine aktarılır. Sistem tarafından üretilen elektriğin kıt olması durumunda, dönüştürücü bunu genel ağdan "ödünç alacaktır". Senkron bir modelin kullanılması elektrik kesintilerini önleyecektir.

Çok işlevli cihazlar, birinci ve ikinci tiplerin avantajlarını birleştirdi.

Video, özel bir ev için bir invertörün nasıl seçileceğini gösterir:

Özel bir ev için güneş panellerinin toplam maliyeti de dönüştürücülerden etkilenir. Çıkıştaki voltaj sinyalinin şekline bağlı olarak, uygulama ve maliyet açısından farklılık gösteren çeşitli türleri vardır:

Sinüzoidal sinyal ile. Maliyetlerini etkileyen yüksek kaliteli bir akım yaratırlar. Büyük ev aletleri onlardan çalışır: buzdolapları, kazanlar, klimalar.

dikdörtgen. Bu ucuz invertörlere aydınlatma armatürleri bağlanır. Çoğu ev aleti bunlarla uyumlu değildir.

Yalancı sinüzoidal. Avantajları, neredeyse tüm ev aletlerini bağlayabilmeleridir. Ancak ilk tipe göre sinyal kalitesi daha düşük olduğu için daha ucuzdurlar.

İnvertörün nervürlü şekli, en verimli soğutma için gereklidir

Kitin maliyeti ve ana teknik özellikleri, geri ödeme süresi

Hazır kitlerin fiyatları genellikle 30.000 ila 2.000.000 ruble arasında değişmektedir. Onları oluşturan cihazlara bağlıdırlar (pil tipine, cihaz sayısına, üreticiye ve özelliklere). 10.500 rubleye mal olan bütçe seçeneklerini bulabilirsiniz. Ekonomi kiti bir panel, bir şarj kontrolörü, bir konektör içerir.

Standart kitler şunları içerir:

enerji modülü;

Şarj kontrol cihazı;

pil;

çevirici;

raf * ;

kablo * ;

terminaller * .

* Genişletilmiş konfigürasyonda sağlanır.

Standart ekipman seti

Özellikler uygulama kılavuzunda belirtilmiştir:

Panellerin gücü ve boyutları. Ne kadar fazla güce ihtiyacınız olursa, daha büyük piller satın almak o kadar karlı olur.

Sistemin enerji verimliliği.

Sıcaklık katsayısı, sıcaklığın gücü, voltajı ve akımı ne kadar etkilediğini gösterir.

Uzmanlara göre 4 kişi için tasarlanmış bir güneş sistemi 4 yılda kendini amorti ediyor. Ek olarak, maliyet son 2 yılda önemli ölçüde düştü.

Evde bir güneş enerjisi santralinin çalışma prensibi

Güneş enerjisi santrali, paneller, invertör, pil ve kontrolörden oluşan bir sistemdir. Bir güneş paneli, radyan enerjiyi elektriğe dönüştürür (yukarıda belirtildiği gibi). Doğru akım, akımı tüketicilere (örneğin bir bilgisayar veya aydınlatma) dağıtan kontrolöre akar. İnverter DC'yi AC'ye dönüştürür ve çoğu elektrikli ev aletine güç sağlar. Pil, karanlıkta tüketilebilecek enerjiyi depolar.

Videoda, otonom güç kaynağı sağlamak için kaç panel gerektiğini gösteren bir hesaplama örneği:

Güneş enerjisi ısı üretmek için nasıl kullanılır

Güneş enerjisi sistemleri suyu ısıtmak ve evi ısıtmak için kullanılır. Isıtma mevsimi bittiğinde bile (sahibinin isteği üzerine) ısı sağlayabilirler ve eve ücretsiz olarak sıcak su sağlayabilirler. En basit cihaz, bir evin çatısına monte edilen metal bir paneldir. Enerji depolarlar ve altına gizlenmiş borulardan geçen suyu ısıtırlar. Yapısal olarak birbirlerinden farklı olsalar da tüm güneş sistemlerinin işleyişi bu prensibe dayanmaktadır.

Güneş kollektörleri şunlardan oluşur:

depolama tankı;

pompa istasyonu;

kontrolör;

boru hatları;

bağlantı parçaları.

Yapı tipine göre düz ve vakumlu kollektörler ayırt edilir. İlkinde, taban ısı yalıtım malzemesi ile kaplanmıştır ve sıvı cam borulardan dolaşır. Vakum toplayıcılar, içlerindeki ısı kayıpları en aza indirildiği için oldukça verimlidir. Bu tip kollektör, sadece özel bir evin güneş panelleriyle ısıtma sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sıcak su temini sistemleri ve yüzme havuzlarını ısıtmak için de uygundur.

Popüler güneş pili üreticileri

Rusya'da en yaygın olanı, diğer ülkelerde üretilen ürünlere kıyasla göreceli ucuzluk nedeniyle Çinli üreticilerin ürünleridir. Örneğin, Çin'den gelen güneş panelleri, Alman güneş panellerinin neredeyse iki katı kadar ucuz.

Çoğu zaman, raflarda Yingli Green Energy ve Suntech Power Co.'nun ürünleri bulunur. HiminSolar panelleri (Çin) de popülerdir. Güneş panelleri yağmurlu havalarda bile elektrik üretiyor.

Güneş paneli üretimi de yine yerli bir üretici tarafından kurulmaktadır. Bu, aşağıdaki şirketler tarafından yapılır:

Novocheboksarsk'ta LLC "Hevel";

Zelenograd'da Telekom-STV;

Moskova'da Güneş Parlıyor (LLC Otonom Aydınlatma Sistemleri);

JSC "Ryazan Metal-Seramik Cihazlar Fabrikası";

CJSC "Termotron-zavod" ve diğerleri.

Her zaman uygun bir seçeneği bir maliyetle bulabilirsiniz. Örneğin, Moskova'da bir ev için güneş panelleri için maliyet 21.000 ila 2.000.000 ruble arasında değişecektir. Maliyet, cihazların konfigürasyonuna ve gücüne bağlıdır.

Güneş panelleri her zaman düz değildir - ışığı bir noktada odaklayan birkaç model vardır

Pil kurulum adımları

Panelleri kurmak için en aydınlatılmış yer seçilir - çoğu zaman bunlar binaların çatıları ve duvarlarıdır. Cihazın mümkün olduğunca verimli çalışması için paneller ufka belirli bir açıyla monte edilir. Bölgenin karanlık seviyesi de dikkate alınır: gölge oluşturabilecek çevredeki nesneler (binalar, ağaçlar vb.)

Paneller özel sabitleme sistemleri kullanılarak kurulur.

Daha sonra modüller akü, kontrolör ve invertöre bağlanır ve tüm sistem ayarlanır.

Ekipmanın etkin çalışması ve uzun hizmet ömrü için, yalnızca deneyimli uzmanların yapabileceği doğru bir kurulum bir ön koşuldur.

Bağlantı ve kalibrasyonun karmaşıklığına rağmen, çalışma süresi kısadır - uygun araçlarla, yetkili montajcılar her şeye yaklaşık yarım gün harcayacaktır.

Sistemin kurulumu için her zaman durumun tüm özelliklerini dikkate alan kişisel bir proje geliştirilir: evin çatısına güneş panellerinin montajı nasıl yapılacak, fiyat ve şartlar. İşin türüne ve kapsamına bağlı olarak, tüm projeler bireysel olarak hesaplanır. Müşteri işi kabul eder ve bunun için bir garanti alır.

Güneş panellerinin montajı profesyoneller tarafından ve güvenlik önlemlerine uygun olarak yapılmalıdır.

Sonuç olarak - güneş teknolojilerinin gelişimi için beklentiler

Dünya'da güneş pillerinin maksimum verimli çalışması, belirli bir dereceye kadar Güneş'in radyasyonunu dağıtan hava tarafından engellenirse, uzayda böyle bir sorun yoktur. Bilim adamları, günde 24 saat çalışacak güneş panelli dev yörüngeli uydular için projeler geliştiriyor. Onlardan enerji, yer alıcı cihazlara iletilecektir. Ancak bu gelecek meselesidir ve mevcut piller için, enerji verimliliğini artırmaya ve cihazların boyutunu küçültmeye yönelik çabalar amaçlanmaktadır.

Puanlar 0

Son yıllarda bilim insanları özellikle alternatif enerji kaynaklarına ilgi duymaktadır. Petrol ve gaz er ya da geç tükenecek, bu yüzden şimdi bu durumda nasıl hayatta kalacağımızı düşünmeliyiz. Rüzgar türbinleri Avrupa'da aktif olarak kullanılıyor, birileri okyanustan enerji çıkarmaya çalışıyor ve güneş enerjisinden bahsedeceğiz. Ne de olsa, neredeyse her gün gökyüzünde gördüğümüz yıldız, ekolojik durumu korumamıza ve iyileştirmemize yardımcı olabilir. Güneşin Dünya için değeri fazla tahmin edilemez - sıcaklık, ışık verir ve gezegendeki tüm yaşamın çalışmasına izin verir. Öyleyse neden başka bir kullanım bulamıyorsunuz?

biraz tarih

19. yüzyılın ortalarında fizikçi Alexander Edmond Becquerel fotovoltaik etkiyi keşfetti. Ve yüzyılın sonunda, Charles Fritts güneş enerjisini elektriğe dönüştürebilen ilk cihazı yaratmıştı. Bunun için ince bir altın tabakasıyla kaplanmış selenyum kullanıldı. Etkisi zayıftı, ancak bu buluş genellikle güneş enerjisi çağının başlangıcıyla ilişkilendirilir. Bazı bilim adamları bu formülasyona katılmazlar. Güneş enerjisi çağının kurucusu olarak dünyaca ünlü bilim adamı Albert Einstein'ı çağırıyorlar. 1921'de dış fotoelektrik etki yasalarını açıkladığı için Nobel Ödülü'nü aldı.

Görünüşe göre güneş enerjisi umut verici bir gelişme yolu. Ancak her eve girmesinin önünde birçok engel var - özellikle ekonomik ve çevresel. Güneş panellerinin maliyetini neyin oluşturduğunu, çevreye ne gibi zararlar verebileceğini ve enerji elde etmenin başka hangi yolları olduğunu aşağıda öğreneceğiz.

birikim yöntemleri

Güneş enerjisinin evcilleştirilmesiyle ilgili en acil görev, yalnızca alınması değil, aynı zamanda biriktirilmesidir. Ve bu en zor olanıdır. Şu anda, bilim adamları güneş enerjisini tamamen evcilleştirmek için sadece 3 yol geliştirdiler.

Birincisi parabolik bir ayna kullanımına dayanıyor ve biraz büyüteçle oynamaya benziyor, çocukluktan beri herkesin aşina olduğu. Işık mercekten geçer ve bir noktada toplanır. Bu yere bir parça kağıt koyarsanız, güneşin çapraz ışınlarının sıcaklığı inanılmaz derecede yüksek olduğu için yanacaktır. Parabolik ayna, sığ bir kaseye benzeyen içbükey bir disktir. Bu ayna, bir büyüteçten farklı olarak, güneş ışığını iletmez, ancak yansıtır, genellikle suyla dolu siyah bir boruya yönlendirilen bir noktada toplar. Bu renk ışığı en iyi emdiği için kullanılır. Borudaki su, güneş ışığının etkisiyle ısınır ve elektrik üretmek veya küçük evleri ısıtmak için kullanılabilir.

Düz ısıtıcı

Bu yöntem tamamen farklı bir sistem kullanır. Güneş alıcısı çok katmanlı bir yapıya benziyor. Çalışma prensibi şuna benzer.

Camdan geçen ışınlar, ışığı daha iyi emdiği bilinen kararmış metale çarpar. Güneş radyasyonu demir levhanın altındaki suya dönüşür ve ısıtır. Sonra her şey ilk yöntemde olduğu gibi olur. Isıtılan su, alan ısıtma veya elektrik üretmek için kullanılabilir. Doğru, bu yöntemin etkinliği her yerde kullanılacak kadar yüksek değil.

Kural olarak, bu şekilde elde edilen güneş enerjisi ısıdır. Elektrik elde etmek için üçüncü yöntem çok daha sık kullanılır.

Güneş hücreleri

En çok bu enerji elde etme yöntemine aşinayız. Birçok modern evin çatılarında bulunabilen çeşitli pillerin veya güneş panellerinin kullanımını içerir. Bu yöntem daha önce açıklananlardan daha karmaşıktır, ancak çok daha umut vericidir. Güneş enerjisini endüstriyel ölçekte elektriğe dönüştürmeyi mümkün kılan kişidir.

Işınları hapsetmek için tasarlanmış özel paneller, zenginleştirilmiş silikon kristallerinden yapılmıştır. Üzerine düşen güneş ışığı elektronu yörüngeden çıkarır. Onun yerine bir başkası hemen talip olur, böylece sürekli hareket eden bir zincir elde edilir, bu da bir akım yaratır. Gerektiğinde hemen cihaz temini için kullanılır veya özel pillerde elektrik şeklinde biriktirilir.

Bu yöntemin popülaritesi, sadece bir metrekarelik güneş panelinden 120 watt'tan fazla güç elde etmenize izin vermesiyle doğrulanır. Aynı zamanda, paneller, neredeyse her yere yerleştirilmelerine izin veren nispeten küçük bir kalınlığa sahiptir.

Silikon panel çeşitleri

Birkaç çeşit güneş paneli vardır. İlki monokristal silikon kullanılarak yapılmıştır. Verimlilikleri yaklaşık %15'tir. Bunlar en pahalıları.

Polikristal silikondan yapılmış elemanların verimliliği %11'e ulaşır. Daha az maliyetlidirler, çünkü onlar için malzeme basitleştirilmiş bir teknoloji kullanılarak elde edilir. Üçüncü tip en ekonomik ve en düşük verimliliğe sahiptir. Bunlar amorf silikondan yapılmış yani kristal olmayan panellerdir. Düşük verimliliğe ek olarak, başka bir önemli dezavantajı var - kırılganlık.

Bazı üreticiler verimliliği artırmak için güneş panelinin her iki tarafını (arka ve ön) kullanır. Bu, ışığı büyük hacimlerde yakalamanıza olanak tanır ve alınan enerji miktarını %15-20 oranında artırır.

Yerli üreticiler

Dünya üzerinde güneş enerjisi giderek yaygınlaşıyor. Ülkemizde bile bu sektörü incelemekle ilgileniyorlar. Rusya'da alternatif enerji geliştirmenin çok aktif olmamasına rağmen, bazı başarılar elde edildi. Şu anda, birkaç kuruluş, güneş enerjisi elde etmek için panellerin oluşturulmasıyla uğraşmaktadır - özellikle çeşitli alanların bilimsel enstitüleri ve elektrikli ekipman üretimi için fabrikalar.

1. NPF "Kvark".
2. JSC "Kovrovsky Mekanik Tesisi".
3. Tarımın Elektrifikasyonu için Tüm Rusya Araştırma Enstitüsü.
4. NPO makine mühendisliği.
5. JSC VIEN.
6. JSC "Ryazan Metal-Seramik Cihazlar Fabrikası".
7. OJSC Pravdinsky Deneysel Güç Kaynakları Tesisi "Pozit".

Bu, alternatiflerin geliştirilmesine aktif olarak katılan işletmelerin sadece küçük bir kısmıdır.

Çevre üzerindeki etki

Kömür ve petrol enerji kaynaklarının reddedilmesi, yalnızca bu kaynakların er ya da geç tükeneceği gerçeğiyle ilişkili değildir. Gerçek şu ki, çevreye büyük zarar veriyorlar - toprağı, havayı ve suyu kirletiyorlar, insanlarda hastalıkların gelişmesine katkıda bulunuyorlar ve bağışıklığı azaltıyorlar. Bu nedenle alternatif enerji kaynakları çevre açısından güvenli olmalıdır.

Güneş pillerinin üretiminde kullanılan silikon, doğal bir malzeme olduğu için kendisi de güvenlidir. Ancak temizledikten sonra atık oluyor. Yanlış kullanıldığında insanlara ve çevreye zarar verebilirler.

Ayrıca tamamen güneş panelleri ile kaplı bir alanda doğal ışık bozulabilir. Bu, mevcut ekosistemde değişikliklere yol açacaktır. Ancak genel olarak, güneş dönüştürücülerinin çevresel etkisi minimumdur.

karlılık

En büyük maliyetler, yüksek hammadde maliyetleriyle ilişkilidir. Daha önce öğrendiğimiz gibi, silikon kullanılarak özel paneller oluşturulur. Bu mineralin doğada yaygın olmasına rağmen, çıkarılmasıyla ilgili büyük sorunlar vardır. Gerçek şu ki, yerkabuğunun kütlesinin dörtte birinden fazlasını oluşturan silikon, güneş pili üretimi için uygun değildir. Bu amaçlar için, yalnızca endüstriyel bir yöntemle elde edilen en saf malzeme uygundur. Ne yazık ki, kumdan en saf silikonu elde etmek son derece problemlidir.

Fiyat açısından, bu kaynak nükleer santrallerde kullanılan uranyumla karşılaştırılabilir. Bu nedenle güneş panellerinin maliyeti şu anda oldukça yüksek bir seviyede kalmaktadır.

Modern teknolojiler

Güneş enerjisini evcilleştirmeye yönelik ilk girişimler uzun zaman önce ortaya çıktı. O zamandan beri, birçok bilim adamı aktif olarak en verimli ekipmanı arıyor. Sadece uygun maliyetli değil, aynı zamanda kompakt olmalıdır. Verimliliği maksimuma ulaşmaya çalışmalıdır.

Güneş enerjisi üretmek ve dönüştürmek için ideal bir cihaza doğru ilk adımlar, silikon pillerin icadıyla atıldı. Tabii ki fiyatı oldukça yüksek ama paneller evlerin çatılarına ve duvarlarına kimseyi rahatsız etmeyecek şekilde yerleştirilebilir. Ve bu tür pillerin etkinliği yadsınamaz.

Ancak güneş enerjisinin popülaritesini artırmanın en iyi yolu onu daha ucuza getirmektir. Alman bilim adamları, silikonu kumaşlara veya diğer malzemelere entegre edilebilen sentetik liflerle değiştirmeyi çoktan önerdiler. Böyle bir güneş pilinin verimliliği çok yüksek değildir. Ancak aralarına sentetik elyaf serpiştirilmiş bir gömlek, en azından bir akıllı telefona veya oynatıcıya elektrik sağlayabilir. Nanoteknoloji alanında da çalışmalar aktif olarak yürütülmektedir. Muhtemelen, güneşin bu yüzyılda en popüler enerji kaynağı olmasına izin verecekler. Norveç'ten Scates AS uzmanları, nanoteknolojinin güneş panellerinin maliyetini yarı yarıya azaltacağını zaten açıkladılar.

Ev için güneş enerjisi

Pek çok insan muhtemelen kendini sağlayacak bir konutun hayalini kuruyor: merkezi ısıtmaya bağımlılık, faturaları ödemede zorluklar ve çevreye zarar yok. Halihazırda birçok ülkede, yalnızca alternatif kaynaklardan elde edilen enerjiyi tüketen konutlar aktif olarak inşa ediliyor. Çarpıcı bir örnek, sözde güneş evidir.

İnşaat sürecinde geleneksel olandan daha fazla yatırım gerektirecektir. Ancak öte yandan, birkaç yıllık çalışmadan sonra tüm masraflar karşılanacak - ısıtma, sıcak su ve elektrik için ödeme yapmanız gerekmeyecek. Bir güneş evinde, tüm bu iletişim, çatıya yerleştirilmiş özel fotovoltaik panellere bağlıdır. Üstelik bu şekilde elde edilen enerji kaynakları sadece mevcut ihtiyaçlar için harcanmamakta, aynı zamanda gece ve bulutlu havalarda kullanılmak üzere birikmektedir.

Şu anda, bu tür evlerin inşaatı sadece güneş enerjisi elde etmenin en kolay olduğu ekvatora yakın ülkelerde gerçekleştirilmiyor. Ayrıca Kanada, Finlandiya ve İsveç'te de inşa ediliyorlar.

Avantajlar ve dezavantajlar

Güneş enerjisinin yaygın kullanımı için teknolojilerin geliştirilmesi daha aktif olabilir. Ancak bunun hala bir öncelik olmamasının bazı nedenleri var. Yukarıda da belirttiğimiz gibi panellerin üretimi sırasında çevreye zararlı maddeler üretilir. Ek olarak, bitmiş ekipman galyum, arsenik, kadmiyum ve kurşun içerir.

Fotovoltaik panellerin geri dönüştürülmesi ihtiyacı da birçok soruyu gündeme getiriyor. 50 yıllık operasyondan sonra kullanılamaz hale gelecekler ve bir şekilde yok edilmeleri gerekecek. Bu doğaya büyük zarar vermez mi? Güneş enerjisinin, verimliliği günün saatine ve hava durumuna bağlı olan kararsız bir kaynak olduğu da unutulmamalıdır. Ve bu önemli bir dezavantaj.

Ama elbette artıları da var. Güneş enerjisi, Dünya'nın hemen hemen her yerinde çıkarılabilir ve onu üretme ve dönüştürme ekipmanı, bir akıllı telefonun arkasına sığacak kadar küçük olabilir. Daha da önemlisi yenilenebilir bir kaynaktır, yani güneş enerjisi miktarı en az bin yıl daha değişmeden kalacaktır.

Perspektifler

Güneş enerjisi alanındaki teknolojilerin geliştirilmesi, eleman yaratma maliyetinde bir azalmaya yol açmalıdır. Pencerelere takılabilen cam paneller zaten görünüyor. Nanoteknolojideki ilerlemeler, güneş panellerine püskürtülebilen ve silikon tabakasının yerini alabilecek bir boya icat etmeyi mümkün kılmıştır. Güneş enerjisinin maliyeti gerçekten birkaç kat düşerse, popülaritesi de kat kat artacaktır.

Bireysel kullanım için küçük panellerin oluşturulması, insanların her koşulda - evde, arabada ve hatta şehir dışında - güneş enerjisini kullanmasına izin verecektir. Dağıtımları sayesinde, insanlar küçük elektronikleri bağımsız olarak şarj edebildikleri için merkezi elektrik şebekelerindeki yük azalacaktır.

Shell uzmanları, 2040 yılına kadar dünya enerjisinin yaklaşık yarısının yenilenebilir kaynaklardan üretileceğine inanıyor. Zaten Almanya'da güneş enerjisi tüketimi aktif olarak artıyor ve pillerin kapasitesi 35 Gigawatt'tan fazla. Japonya da bu sektörü aktif olarak geliştiriyor. Bu iki ülke güneş enerjisi tüketiminde dünyada lider konumdadır. ABD'nin yakında onlara katılması muhtemeldir.

Diğer alternatif enerji kaynakları

Bilim adamları, elektrik veya ısı üretmek için başka ne kullanılabilecekleri konusunda kafa karıştırmayı asla bırakmazlar. İşte en umut verici alternatif enerji kaynaklarından bazı örnekler.

Yel değirmenleri artık hemen hemen her ülkede bulunabilir. Birçok Rus şehrinin sokaklarında bile, kendilerine rüzgar enerjisinden elektrik sağlayan fenerler kuruluyor. Asal maliyetleri kesinlikle ortalamanın üzerindedir, ancak zamanla bu farkı telafi edeceklerdir.

Uzun zaman önce, okyanus yüzeyindeki ve derinlikteki su sıcaklıklarındaki farkı kullanarak enerji elde etmenizi sağlayan bir teknoloji icat edildi. Çin aktif olarak bu yönü geliştirecek. Önümüzdeki yıllarda Orta Krallık açıklarında bu teknolojiyi kullanarak en büyük enerji santralini inşa edecekler. Denizi kullanmanın başka yolları da var. Örneğin Avustralya, akımların gücünden enerji üreten bir elektrik santrali kurmayı planlıyor.

Diğerleri veya ısı var. Ancak diğer birçok seçeneğin arka planına karşı, güneş enerjisi gerçekten de bilimin gelişmesinde umut verici bir yön.

Bilim bize güneş enerjisini kullanma teknolojisinin genel olarak kullanılabilir hale geldiği zamanı verdi. Her mal sahibi, bir ev için güneş paneli alma fırsatına sahiptir. Yaz sakinleri bu konuda geride kalmıyor. Kendilerini merkezi sürdürülebilir güç kaynağı kaynaklarından uzak bulmaları daha olasıdır.

Cihazı temsil eden bilgileri, çalışma prensiplerini ve güneş sisteminin çalışma birimlerinin hesaplanmasını öğrenmenizi öneririz. Önerdiğimiz bilgilerle tanışmak, sitenize doğal elektrik sağlama gerçeğini daha da yakınlaştıracaktır.

Sağlanan verilerin görsel olarak algılanması için ayrıntılı diyagramlar, çizimler, fotoğraf ve video talimatları eklenmiştir.

Güneş pilinin cihazı ve çalışma prensibi

Bir zamanlar meraklı zihinler, bizim için güneş ışığının parçacıklarının, fotonların etkisi altında üretilen doğal maddeleri keşfettiler. Süreç fotoelektrik etki olarak adlandırıldı. Bilim adamları mikrofiziksel bir fenomeni kontrol etmeyi öğrendiler.

Yarı iletken malzemeler temelinde, kompakt elektronik cihazlar - fotoseller yarattılar.

Üreticiler, minyatür dönüştürücüleri verimli güneş panellerinde birleştirme teknolojisinde uzmanlaştı. Endüstri tarafından yaygın olarak üretilen silikon güneş paneli modüllerinin verimi %18-22'dir.

Şemanın açıklamasından açıkça görülmektedir: santralin tüm bileşenleri eşit derecede önemlidir - sistemin koordineli çalışması, yetkin seçimlerine bağlıdır.

Modüllerden bir güneş pili monte edilir. Fotonların Güneş'ten Dünya'ya yolculuğunun son durağıdır. Buradan, ışık radyasyonunun bu bileşenleri, elektrik devresinin içinde doğru akım parçacıkları olarak yollarına devam eder.

Piller arasında dağıtılır veya her türlü ev teknik cihazlarını besleyen 220 voltluk alternatif akım şarjlarına dönüştürülür.

Bir güneş pili, güneş enerjisini elektriğe dönüştüren güneş pilleri olan seri bağlı yarı iletken cihazların bir kompleksidir.

Cihazın özellikleri ve güneş pilinin çalışma prensibi hakkında daha fazla bilgiyi diğer web sitemizde bulabilirsiniz.

Güneş modülleri-panel çeşitleri

Güneş panelleri modülleri güneş pillerinden monte edilir, aksi takdirde fotovoltaik dönüştürücüler. İki tip FEP yaygın kullanım bulmuştur.

Üretimleri için kullanılan silikon yarı iletken tiplerinde farklılık gösterirler, bunlar:

• polikristal. Bunlar, uzun süreli soğutma ile erimiş silikondan yapılmış güneş pilleridir. Karmaşık olmayan bir üretim yöntemi, fiyatın karşılanabilirliğini belirler, ancak polikristal versiyonun üretkenliği% 12'yi geçmez.
• monokristal. Bunlar, yapay olarak büyütülmüş bir silikon kristalinin ince levhalar halinde kesilmesiyle elde edilen elementlerdir. En üretken ve pahalı seçenek. Ortalama verim %17 civarında, daha yüksek performansa sahip monokristal güneş pilleri bulabilirsiniz.

Homojen olmayan bir yüzeye sahip düz kare şeklindeki polikristal güneş pilleri. Monokristal çeşitler, kesik köşeli karelerin (sözde kareler) ince, düzgün yüzey yapıları olarak görünür.

FEP'ler böyle görünür - fotovoltaik dönüştürücüler: güneş modülünün özellikleri kullanılan elemanların türüne bağlı değildir - bu sadece boyutu ve fiyatı etkiler

Birinci tasarımın aynı güce sahip panelleri, daha düşük verimlilikleri nedeniyle (%18'e karşı %22) ikincisinden daha büyüktür. Ancak ortalama olarak, yüzde onu daha ucuz ve ağırlıklı olarak talep görüyor.

Resim Galerisi

Otonom ısıtma enerjisi sağlamak için güneş panelleri seçmenin kurallarını ve nüanslarını öğrenebilirsiniz.

Güneş enerjisi kaynağı şeması

Güneş enerjisi sistemini oluşturan düğümlerin gizemli bir şekilde kulağa hoş gelen isimlerine baktığınızda, cihazın süper teknik karmaşıklığı fikrine kapılıyorsunuz.

Bir fotonun yaşamının mikro düzeyinde, bu böyledir. Ve açıkça, elektrik devresinin genel şeması ve çalışma prensibi çok basit görünüyor. Göksel armatürden “Ilyich'in lambasına” sadece dört adım var.

Güneş modülleri, santralin ilk bileşenidir. Belli sayıda standart fotoselli levhadan bir araya getirilen ince dikdörtgen panellerdir. Üreticiler, fotoğraf panellerini elektrik gücü ve voltajında ​​12 voltun katları olarak farklı yaparlar.

Resim Galerisi

Düz şekilli cihazlar, doğrudan ışınlara açık yüzeylere elverişli bir şekilde yerleştirilmiştir. Modüler üniteler bir güneş pilinde birbirine bağlıdır. Pilin görevi, belirli bir değerde sabit bir akım vererek güneşten alınan enerjiyi dönüştürmektir.

Elektrik şarjı depolama cihazları herkes tarafından bilinir. Güneş enerjisi tedarik sistemindeki rolleri gelenekseldir. Ev tüketicileri merkezi şebekeye bağlandığında, enerji depolama üniteleri elektrikle depolanır.

Solar modül akımı, elektrikli cihazlar tarafından tüketilen gücü sağlamak için yeterliyse, fazlalığı da biriktirirler.

Pil takımı devreye gerekli miktarda enerji verir ve tüketimi artan bir değere yükselir yükselmez sabit bir voltajı korur. Aynısı, örneğin, fotoğraf panellerinin çalışmadığı gece veya güneş ışığının az olduğu havalarda da olur.

Güneş panelleri kullanan bir evin güç kaynağı şeması, bir bataryada enerji depolama kabiliyetine sahip kollektörlü seçeneklerden farklıdır.

Kontrolör, güneş enerjisi modülü ve piller arasında elektronik bir aracıdır. Rolü, pil şarj seviyesini düzenlemektir. Cihaz, tüm güneş sisteminin kararlı çalışması için gerekli olan aşırı şarj veya elektrik potansiyelinin belirli bir oranın altına düşmesi nedeniyle kaynamalarına izin vermez.

Ters çevirerek, terimin sesi tam anlamıyla böyle açıklanır. Evet, sonuçta, aslında bu ünite, bir zamanlar elektrik mühendislerine harika görünen bir işlevi yerine getiriyor.

Solar modül ve akülerin doğru akımını 220 volt potansiyel farkı ile alternatif akıma dönüştürür. Elektrikli ev aletlerinin ezici kitlesi için çalışan bu voltajdır.

Güneş enerjisinin akışı, armatürün konumu ile orantılıdır: modülleri kurarken, mevsime bağlı olarak eğim açısının ayarlanmasını sağlamak iyi olur.

Pik yük ve ortalama günlük enerji tüketimi

Kendi güneş istasyonunuza sahip olmanın zevki hala çok değerli. Güneş enerjisinin gücüne sahip olma yolundaki ilk adım, ev veya yazlık ekonomisinde kilovat cinsinden optimal tepe yükü ve kilovatsaat cinsinden rasyonel ortalama günlük enerji tüketimini belirlemektir.

Pik yük, birkaç elektrikli cihazı aynı anda açma ihtiyacı ile oluşturulur ve bazılarının fazla tahmin edilen başlatma özellikleri dikkate alınarak maksimum toplam güçleri ile belirlenir.

Maksimum güç tüketimini saymak, hangi elektrikli cihazların aynı anda çalışmasının hayati önem taşıdığını ve hangilerinin hayati olmadığını belirlemenizi sağlar. Santral düğümlerinin güç özellikleri, yani cihazın toplam maliyeti bu göstergeye tabidir.

Bir elektrikli cihazın günlük enerji tüketimi, gün boyunca şebekeden çalıştığı (tüketilen elektrik) zamana göre bireysel gücünün ürünü ile ölçülür. Toplam ortalama günlük enerji tüketimi, her bir tüketicinin bir günlük dönem için tükettiği elektrik enerjisinin toplamı olarak hesaplanır.

Yükler ve enerji tüketimi hakkında elde edilen verilerin daha sonra analizi ve optimizasyonu, güneş enerjisi sisteminin gerekli konfigürasyonunu ve müteakip çalışmasını minimum maliyetle sağlayacaktır.

Enerji tüketiminin sonucu, güneş enerjisi tüketimine rasyonel bir şekilde yaklaşmaya yardımcı olur. Hesaplamaların sonucu, pil kapasitesinin daha fazla hesaplanması için önemlidir. Sistemin oldukça değerli bir bileşeni olan pil takımının fiyatı bu parametreye daha da bağlıdır.

Enerji göstergelerini hesaplama prosedürü

Hesaplama süreci, kelimenin tam anlamıyla, yatay olarak yerleştirilmiş, bir kutuda, açılmamış bir defter sayfasıyla başlar. Hafif kurşun kalem çizgilerle, bir kağıt parçasından otuz sütunlu ve elektrikli ev aletlerinin sayısına göre sıralarda bir form elde edilir.

Aritmetik hesaplamalar için hazırlık

İlk sütun geleneksel şekilde çizilir - bir seri numarası. İkinci sütun elektrikli cihazın adıdır. Üçüncüsü, bireysel güç tüketimidir.

Dördüncü ila yirmi yedinci sütunlar - günün 00 ila 24 saatleri. İçlerine yatay eğik çizgi ile girilir:

• payda - cihazın belirli bir saat boyunca ondalık biçimde (0,0) çalışma süresi;
• paydada - yine bireysel güç tüketimi (saatlik yükleri hesaplamak için bu tekrar gereklidir).

Yirmi sekizinci sütun, ev cihazının gün boyunca çalıştığı toplam süredir. Yirmi dokuzuncuda, bireysel güç tüketiminin günlük çalışma süresi ile çarpılması sonucunda cihazın kişisel enerji tüketimi kaydedilir.

Saatlik yükleri dikkate alarak ayrıntılı bir tüketici spesifikasyonu hazırlamak, rasyonel kullanımları sayesinde daha tanıdık cihazların bırakılmasına yardımcı olacaktır.

Otuzuncu sütun da standarttır - not. Ara hesaplamalar için kullanışlı olacaktır.

Tüketici spesifikasyonlarının hazırlanması

Hesaplamaların bir sonraki aşaması, bir defter formunun ev elektriği tüketicileri için bir spesifikasyona dönüştürülmesidir. İlk sütun açıktır. Sıralı satır numaraları buraya yazılır.

İkinci sütun, enerji tüketicilerinin adlarını içerir. Koridoru elektrikli cihazlarla doldurmaya başlamanız önerilir. Ayrıca, diğer odalar saat yönünün tersine veya saat yönünde (herkes için uygun olduğu için) açıklanmıştır.

İkinci (vs.) bir kat varsa, prosedür aynıdır: merdivenden - yuvarlak. Aynı zamanda, merdiven aletlerini ve sokak aydınlatmasını da unutmayın.

Üçüncü sütunu, ikincisinden itibaren her bir elektrikli cihazın adının karşısındaki gücün göstergesiyle doldurmak daha iyidir.

Dört ila yirmi yedi arasındaki sütunlar günün her saatine karşılık gelir. Kolaylık sağlamak için, çizgilerin ortasındaki yatay çizgilerle hemen çizilebilirler. Çizgilerin ortaya çıkan üst yarısı, olduğu gibi, paylardır, alt olanlar ise paydalardır.

Bu sütunlar satır satır doldurulur. Paylar, belirli bir elektrikli cihazın belirli bir saat diliminde çalışma süresini yansıtan ondalık biçimde (0,0) zaman aralıkları olarak seçici olarak biçimlendirilir. Paralel olarak payların yazıldığı yerde üçüncü sütundan alınan cihazın güç göstergesi ile paydalar girilir.

Tüm saatlik sütunlar doldurulduktan sonra, hatlar boyunca hareket eden elektrikli cihazların bireysel günlük çalışma sürelerinin hesaplanmasına devam edilir. Sonuçlar, yirmi sekizinci sütunun ilgili hücrelerine kaydedilir.

Güneş enerjisi santralinin sistemin boşta çalışmaması için yardımcı bir rol oynaması durumunda, yükün bir kısmı sabit güç için ona bağlanabilir.

Güç ve çalışma süresi bazında tüm tüketicilerin günlük enerji tüketimi sırayla hesaplanır. Yirmi dokuzuncu sütunun hücrelerinde işaretlenmiştir.

Spesifikasyonun tüm satırları ve sütunları doldurulduğunda toplamlar hesaplanır. Saat sütunlarının paydalarının güçlerini grafiğe ekleyerek toplayarak her saatin yüklerini elde ederiz. Yirmi dokuzuncu sütunun bireysel günlük enerji tüketimini yukarıdan aşağıya toplayarak, toplam günlük ortalama bulunur.

Hesaplama, gelecekteki sistemin kendi tüketimini içermez. Bu faktör, sonraki nihai hesaplamalarda yardımcı faktör tarafından dikkate alınır.

Alınan verilerin analizi ve optimizasyonu

Güneş enerjisi bir yedek olarak planlanıyorsa, saatlik güç tüketimi ve toplam günlük ortalama tüketim verileri, pahalı güneş enerjisi maliyetini en aza indirmeye yardımcı olabilir.

Bu, özellikle yoğun saatlerde, enerji yoğun tüketicilerin merkezi güç kaynağının geri yüklenmesine kadar kullanımdan çıkarılmasıyla sağlanır.

Güneş enerjisi sistemi kalıcı bir güç kaynağı olarak tasarlanırsa, saatlik yüklerin sonuçları ileriye doğru itilir. Gün boyunca elektrik tüketimini, çok hakim olan yüksek ve güçlü düşüşleri ortadan kaldıracak şekilde dağıtmak önemlidir.

Pik yüklerin ortadan kaldırılması, maksimum yüklerin eşitlenmesi, zamanla enerji tüketimindeki keskin düşüşlerin ortadan kaldırılması, güneş enerjisi sistemi düğümleri için en ekonomik seçeneklerin seçilmesine izin verir ve güneş enerjisi istasyonunun kararlı, en önemlisi uzun süreli sorunsuz çalışmasını sağlar.

Grafik, enerji tüketiminin eşitsizliğini ortaya çıkaracaktır: görevimiz, maksimumları güneşin en büyük aktivitesinin zamanına kaydırmak ve özellikle geceleri toplam günlük tüketimi azaltmaktır.

Sunulan çizim, derlenmiş bir spesifikasyon temelinde elde edilen irrasyonel bir programın optimal olana dönüşümünü göstermektedir. Günlük tüketim göstergesi 18'den 12 kW / s'ye düşürüldü, ortalama günlük saatlik yük 750'den 500 W'a düşürüldü.

Aynı optimallik ilkesi, güneş enerjisi seçeneğini yedek olarak kullanırken de işe yarayacaktır. Bazı geçici rahatsızlıklar için güneş enerjisi modüllerinin ve akümülatörlerin gücünü artırmak için gereksiz yere harcamaya değmeyebilir.

Bir güneş enerjisi santrali için birim seçimi

Hesaplamaları basitleştirmek için, ana elektrik enerjisi kaynağı olarak güneş pili kullanımının bir versiyonu dikkate alınacaktır. Tüketici, Mart'tan Eylül'e kadar kalıcı olarak yaşadıkları Ryazan bölgesinde şartlı bir kır evi olacak.

Yukarıda yayınlanan saatlik enerji tüketiminin rasyonel grafiğinin verilerine dayanan pratik hesaplamalar, mantığa açıklık getirecektir:

• Toplam ortalama günlük enerji tüketimi = 12.000 watt / saat.
• Pik yük 1200 x 1,25 = 1500 watt (+ %25).

Değerler, güneş enerjisi cihazlarının toplam kapasitesinin ve diğer çalışma parametrelerinin hesaplanmasında gerekli olacaktır.

Güneş enerjisi sistemi çalışma voltajının belirlenmesi

Herhangi bir güneş enerjisi sisteminin dahili çalışma voltajı, en yaygın pil değeri olarak 12 voltun katlarına dayanır. Güneş enerjisi istasyonlarının en yaygın kullanılan birimleri: güneş modülleri, kontrolörler, invertörler - 12, 24, 48 voltluk popüler voltajlar için üretilir.

Daha yüksek voltaj, daha küçük besleme kablolarının kullanılmasına izin verir - ve bu, kontakların güvenilirliğini artırır. Öte yandan, 12V ağdaki arızalı piller birer birer değiştirilebilir.

24 voltluk bir ağda, çalışan pillerin özelliklerini göz önünde bulundurarak, bunları yalnızca çiftler halinde değiştirmeniz gerekecektir. 48V ağ, bir daldaki dört pilin tamamının değiştirilmesini gerektirecektir. Ayrıca, 48 voltta zaten elektrik çarpması riski vardır.

Aynı kapasitede ve yaklaşık olarak aynı fiyatta, izin verilen en büyük deşarj derinliğine ve maksimum akımdan daha fazlasına sahip piller satın almalısınız.

Sistemin dahili potansiyel farkının nominal değerinin ana seçimi, modern endüstri tarafından üretilen invertörlerin güç özellikleriyle ilişkilidir ve tepe yükünün büyüklüğünü hesaba katmalıdır:

• 3 ila 6 kW - 48 volt,
• 1,5 ila 3 kW - 24 veya 48V'a eşittir,
• 1,5 kW - 12, 24, 48V'a kadar.

Örneğin, kablolamanın güvenilirliği ile pilleri değiştirmenin zorluğu arasında seçim yaparak, güvenilirliğe odaklanacağız. Aşağıda, hesaplanan 24 voltluk sistemin çalışma voltajını oluşturacağız.

Pili güneş modülleri ile tamamlama

Güneş pilinden gereken gücü hesaplama formülü şöyle görünür:

Rcm = (1000 * Evet) / (k * Günah),

• Pcm = güneş pili gücü = güneş modüllerinin toplam gücü (paneller, W),
• 1000 = fotovoltaik dönüştürücülerin kabul edilen ışık hassasiyeti (kW / m2)
• Evet = günlük enerji talebi (kWh, örneğimizde = 18),
• k = tüm kayıpları hesaba katan mevsimsel katsayı (yaz = 0,7; kış = 0,5),
• Sin = panellerin optimum eğiminde (kW * h / m²) tablolaştırılmış güneşlenme değeri (güneş radyasyon akısı).

Güneşlenmenin değerini bölgesel meteoroloji servisinden öğrenebilirsiniz.

Güneş panellerinin optimum eğim açısı, alanın enlem değerine eşittir:

• ilkbahar ve sonbaharda,
• artı 15 derece - kışın,
• eksi 15 derece - yaz aylarında.

Örneğimizde ele alınan Ryazan bölgesi 55. enlemde yer almaktadır.

Güneş panellerinin en büyük gücü, izleme sistemleri, panellerin eğim açısındaki mevsimsel değişiklikler, karışık trim modüllerinin kullanımı kullanılarak elde edilir.

Mart'tan Eylül'e kadar geçen süre için, güneş dizisinin en iyi kontrolsüz eğimi, dünya yüzeyine 40⁰'lik bir yaz açısına eşittir. Modüllerin bu kurulumuyla, bu dönemde Ryazan'da ortalama günlük güneşlenme 4.73'tür. Bütün sayılar orada, hadi hesabı yapalım:

Pcm = 1000 * 12 / (0,7 * 4,73) ≈ 3600 watt.

Bir güneş pili için 100 watt'lık modülleri temel alırsak, 36 tanesi gereklidir. 300 kilogram ağırlığında olacaklar ve yaklaşık 5 x 5 m boyutlarında bir alanı işgal edecekler.

Sahada kanıtlanmış kablo şemaları ve güneş paneli bağlantı seçenekleri.

Pil güç ünitesinin düzenlenmesi

Şarj edilebilir pilleri seçerken, varsayımlara göre yönlendirilmeniz gerekir:

1. Sıradan araba aküleri bu amaç için uygun DEĞİLDİR. Güneş enerjisi santrallerinin pilleri "SOLAR" yazısıyla işaretlenmiştir.
2. Yalnızca tüm parametrelerde aynı olan, tercihen aynı fabrika partisinden piller satın alınmalıdır.
3. Pil takımının bulunduğu oda sıcak olmalıdır. Piller tam güç sağladığında optimum sıcaklık = 25⁰C. -5⁰C'ye düştüğünde pil kapasitesi %50 azalır.

Hesaplama için 100 amper / saat kapasiteli 12 volt voltajlı bir gösterge pil alırsak, bir saat boyunca toplam 1200 watt kapasiteli tüketicilere enerji sağlayabileceğini hesaplamak kolaydır. . Ancak bu, tamamen istenmeyen bir durumdur.

Şarj edilebilir pillerin uzun süreli çalışması için şarjlarının %70'in altına düşürülmesi ÖNERİLMEZ. Limit rakamı = %50. %60'ı "altın ortalama" olarak alarak, pilin kapasitif bileşeninin her 100 A * s'si (1200 W / s x% 60) için sonraki hesaplamalar için temel olarak 720 W / s enerji rezervini koyduk.

Belki de 200 A * h kapasiteli bir pilin satın alınması, 100 için iki pilin satın alınmasından daha ucuza mal olacak ve pillerin temas bağlantılarının sayısı azalacaktır.

Başlangıçta, piller sabit bir güç kaynağından %100 şarj edilmiş olarak kurulmalıdır. Şarj edilebilir piller günün karanlık saatlerinin yüklerini tamamen örtmelidir. Hava konusunda şanssızsanız, gün boyunca gerekli sistem parametrelerini koruyun.

Pillerin fazla tedarik edilmesinin, sürekli olarak düşük şarj olmalarına yol açacağını hesaba katmak önemlidir. Bu, hizmet ömrünü önemli ölçüde azaltacaktır. En akılcı çözüm, üniteyi günlük bir enerji tüketimini karşılamaya yetecek enerji rezervine sahip pillerle donatmak gibi görünüyor.

Gerekli toplam pil kapasitesini bulmak için, 12.000 W / s'lik toplam günlük enerji tüketimini 720 W / s'ye bölün ve 100 A * s ile çarpın:

12.000 / 720 * 100 = 2500 A * saat ≈ 1600 A * saat

Toplamda, örneğimiz için, seri-paralel olarak bağlanmış, her biri 200 A * h'lik 100 veya 8 kapasiteli 16 pil gereklidir.

İyi bir kontrolör seçme

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

1. film Bir evin çatısına güneş panellerinin kurulumunun kendin yap gösterimi:

2. film Güneş sistemi için pil seçimi, çeşitleri, farklılıkları:

Film # 3. Her şeyi kendileri yapanlar için yazlık güneş enerjisi santrali:

Dikkate alınan adım adım pratik hesaplama yöntemleri, özerk bir ev güneş enerjisi istasyonunun bir parçası olarak modern bir güneş paneli pilinin etkin çalışmasının temel ilkesi, hem yoğun nüfuslu bir alanda büyük bir evin hem de bir kır evinin sahiplerine yardımcı olacaktır. vahşi doğada enerji egemenliği kazanmak için.

Günümüzde en yaygın alternatif elektrik kaynakları rüzgar türbinleri ve güneş panelleridir. Çoğu zaman, ev tipi güneş panelleri kişisel kullanım için kullanılır,etkinliği doğrudan aydınlatma ve hava koşullarına bağlı olan.

Kullanım sırasındaki olanaklar

Fotoelektrik dönüşümler yoluyla enerji elde etmenizi sağlar. Pilin içindeki fotoseller sıradan kareler veya şeritler gibi görünüyor. Ancak güneşin radyasyonunu elektriğe çeviren onlardır.

Evde olduğu gibi alternatif enerji kaynaklarının kullanılması, elektrik ve kamu hizmetlerinin maliyetini düşürür. Ve bu her insan için önemlidir.

Bugün bu tür cihazların maliyeti oldukça yüksektir, ancak sadece 1 yıllık kullanımda karşılığını verdiği için tamamen haklıdır.

Avantajlar ve dezavantajlar

Ev kullanımı için güneş panellerinin faydaları:

• - ekolojik temizlik;
• - dayanıklılık;
• - kaydetme;
• - güç;
• - üretim ve çalıştırma kolaylığı;
• - düşük ağırlık;
• - yeterince uzun hizmet ömrü;
• - güvenilirlik;
• - gürültüsüzlük;
• - değiştirilmesi gereken parçaların hareketsizliği.

Bu tür çözümlerin dezavantajları şunlardır:

• - yüksek fiyat;
• - elektrik santrali üzerindeki atmosferin ısınması;
• - yerleştirme için gerekli geniş alan;
• - düşük verimlilik, %9'dan %24'e.

Ayrıca okuyun:

Panel özellikleri

Enerjiyi boşa harcamamak için enerji depolayan güçlü piller kullanılır. Sonuçta güneş panelleri mümkün olduğu kadar güneş altında kalmalıdır.

Paneller tek taraflı ve çift taraflıdır. Çift taraflı güneş panelleri yerden çok uzak bir yere kurulur - yaklaşık 8 metre ve daha fazlası. Ancak yine de, tek yönlü cihazlar hala daha yaygındır. Özellikle yıl boyunca bol ışık alan bölgelerde çok popülerdirler.

Çok piller küçük odalara tam olarak ısı veya elektrik sağlayabilir... Ayrıca su ısıtmak ve ısıtmak için özel olarak tasarlanmış özel paneller de bulunmaktadır.

Küresel ısınmanın ve insanlığın doğa üzerindeki yıkıcı etkisinin modern çağında, bu tür yenilenebilir enerji kaynakları kusursuz bir şekilde gerekli ve umut vericidir. Zamanla, pil teknolojisi gelişti ve verimliliği kademeli olarak artırmanıza ve daha az üretim maliyetiyle daha fazla elektrik elde etmenize olanak sağladı.

sonuçlar

Güneş panelleri dünyamızın geleceğidir. Bugün, büyük uluslararası şirketler, küçük şehirlere ve kasabalara elektrik sağlayabilecek fotovoltaik panellerle şimdiden devasa alanlar yaratıyor. Ancak evdeki elektrik santralleri o kadar büyük ölçekli ve küresel bir enerji kaynağı değildir. Ev tipi güneş panelleri dünyayı değiştirmenin bir yoludur. Ve eğer insanlık bu yöntemi kullanırsa, geleceğimiz daha iyiye doğru değişecektir. Güneş panelleri hiç bu kadar uygun fiyatlı olmamıştı.

Bir güneş pili, güneş ışığına maruz kaldığında elektrik üreten bir grup fotovoltaik hücredir.

Bir güneş fotovoltaik sisteminin şeması.

Tasarımın dış basitliği, hidroelektrik santrallerinin ve nükleer reaktörlerin türbinlerine kıyasla çok çekicidir, ancak güneş pillerinin kullanımı henüz hidroelektrik ve nükleer santrallerde elde edilenlerden daha fazla elektrik gücü sağlayamaz.

Dünya üzerindeki sıcaklığın ve yaşamın temeli olan güneş ışığı, bolluğu ve kolay ulaşılabilirliği ile tüm zamanların meraklı zihinlerini kendine çekmiştir. Binlerce yıl önce, büyük Arşimet, bronz kalkanların içbükey cilalı yüzeylerini kullanarak güneş ışınlarını odakladı ve tahta bir Roma filosunu ateşe verdi. Güneş kollektörleri - güneş ısısı toplayıcıları - günümüzde yazlık evlerde ve bahçe arazilerinde yaz duşlarında kullanıldığında popülerdir.

Su ısıtmalı güneş enerjisi sisteminin şeması.

Güneş enerjisi ancak geçen yüzyılın ortalarında elektrik üretmek için kullanılmaya başlandı. Yarı iletken fotosellerde dahili fotoelektrik etkisinin keşfi ve kullanılması, üretim teknolojilerinin geliştirilmesi, güvenilir güneş pili tasarımları oluşturmayı mümkün kılmıştır.

Bir yarı iletken fotoselin yüzeyindeki ışık ışınlarının insidansının bir sonucu olarak, ikincisinde elektrik akımı olarak adlandırılan yönlendirilmiş bir elektron akışı ortaya çıkar. Değeri mikroamper cinsinden ölçülür. Bir fotoselin elektrik gücü çok küçüktür, bu nedenle bloklar halinde bağlanırlar. Bu tür pillerin yaygın olarak kullanılmasını engelleyen başlıca dezavantajlar şunlardır:

• düşük elektrik gücü;
• yüksek üretim maliyeti.

Güneş pillerinin düşük gücü ayrıca, üzerlerine gelen ışık akısının çoğunun bir elektrik akımı oluşturmadan saçılması, yansıtılması veya emilmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır (kayıplar - %75'e kadar). Dolayısıyla fotovoltaik hücrelerin düşük gücü ve elektriklerinin yüksek maliyeti.

Güneş pilinin çalışma prensibi ve cihazının şeması.

Yarı iletken güneş pillerinin üretimi için ana malzeme kristal silisyumdur. Deniz ve nehir kıyıları kumla doludur - silikonun parlak bir temsilcisi, ancak her türlü safsızlığı içerir. Doğal silikon saflaştırma teknolojisi, fotosellerin maliyetini etkileyen çok pahalı bir girişimdir.

Güneş enerjisi uzayda aktif olarak kullanılmaya başlandı. Uzay aracındaki güneş pilleri, tüm yerleşik uzay teknolojisine güç sağlamanın temelidir. Günlük yaşamda, fotosellerin kullanımı en çok güneş enerjisiyle çalışan hesap makinelerinde bulunur. Kristal silisyum üretimi için teknolojilerin geliştirilmesi, yeni nesil fotovoltaik hücrelere dayalı güneş pillerinin oluşturulmasına yol açmıştır.

Güneş panellerinin günlük hayatta kullanımı

Güneş modüllerinin şeması.

Yeterli elektrik gücü oluşturmak için bloklar halinde birleştirilen fotovoltaik hücrelerin ev içi kullanımı, en çok ihtiyaç duyulan ev aletleri için yedek enerji kaynağı olarak kullanılır.

Gerçekliğimizdeki kır evleri ve kır evleri, geçici elektrik kesintilerine karşı çok savunmasızdır. Lüks binalara sahip seçkin arsalar bile bu fenomenlere karşı bağışık değildir. En azından geçici olarak, tanıdık ev aletlerini kullanma olasılığının olmaması: buzdolabı, mikrodalga fırın, ekmek kızartma makinesi, TV - ev rahatsızlıkları ve rahatsızlıkları yaratır.

Güneş panelleri, geçici elektrik kesintilerine olan bağımlılığı ortadan kaldırır ve bir özgürlük ve rahatlık hissi yaratır. Bu tür pillerin kullanımı yalnızca özel cihazlara sahip bir sette mümkün olduğundan, ek konfor için ödeme yapmanız gerekir:

• pilin fotoselleri tarafından üretilen elektriği depolamak için akümülatörler;
• birikmiş elektriğin optimal tüketimini ayarlamak için kontrolör;
• ev aletlerine güç sağlamak için invertör.

Bağlantı ve bakım

Bir güneş pilinin doğru şekilde bağlanması ve kullanılması - böyle bir görev, bu pahalı ekipmanı satın aldıktan hemen sonra ortaya çıkar. Otonom güç kaynağını organize etmek için minimum önlem listesi:

• pilleri monte etmek için fotosellerden gerekli sayıda modülü seçin;
• bir bağlantı yöntemi seçin;
• fotosellerin olası gölgelenmesine karşı bir diyot şöntünün kurulmasını sağlamak;
• bir pil şarj regülatörü takın;
• tüm fotosel sistemi için bir kontrolör kurun.

İşin özellikleri, pili doğru şekilde bağlamak için bir uzmanın katılımını gerektirir.

Güneş panellerinin bakımı zor değildir, ancak dikkat gerektirir. Bir fotosel, daha doğrusu kristal bir yarı iletken, dış koşullardaki değişikliklere karşı dayanıklıdır ve iddiasızdır. Fotovoltaik modüllerin ve pillerin yapısal elemanları, çalışma sırasında özelliklerini değiştirir:

• fotosellerin yüzeylerinin kirlenmesi verimliliklerini azaltır;
• koruyucu film, elektrik devrelerinde ayar gerektiren ışık iletimini zamanla %10-20 oranında azaltır;
• kontrolörün ve invertörün aşırı ısınması, sistemin elektrik performansını tehlikeye atar;
• besleme kablolarının yalıtımı nem ve sıcaklık düşüşleri nedeniyle bozulur.

Arızalı bir pilin kullanılması kesinlikle yasaktır.

Güneş enerjisi kullanımının geliştirilmesi için beklentiler

Güneş panelleri kullanırken elektrik şebekesi şeması.

Şehirlerde çatılara güneş enerjisi dönüştürücülerinin kurulması, enerji tasarrufu için çok umut vericidir, ancak devlet desteği gerektirir. Örneğin, Almanya'da fotovoltaik enerjinin konut kullanıcıları, elektrik faturalarıyla sübvanse edilmektedir.

Güneşli günlerin hüküm sürdüğü eyaletlerde (İspanya, İsrail), çatısında güneş panelleri bulunan konut ve sanayi binalarının projeleri geliştiriliyor. Üretim teknolojisinin karmaşıklığı ve güneş pillerinin yüksek maliyeti, seri üretime izin vermemektedir.

Elektrikli arabalar aslında günümüzde kullanılmaktadır, ancak pillerin sık sık yeniden şarj edilmesi ihtiyacı nedeniyle küçük ölçekte. Araba akülerinin güneş enerjisiyle şarj edilmesi, otomotiv endüstrisinde rekabetçi elektrikli araçlar yaratmak için bir atılımdır.

Uzun vadeli teknik tahminlere göre, 21. yüzyılın ortalarında, fotovoltaik hücrelerden elde edilen elektriğin maliyeti, tipik tedarikçilerinin maliyetine yaklaşacak. Ekoloji açısından, güneş panelleri şeklinde otonom güçlü elektrik kaynakları yaygınlaşacaktır.