В нашето съвременно време активно се развиват различни технологии, които осигуряват максимален комфорт в човешката дейност. По-специално, заслужава да се отбележи, че развитието на алтернативни енергийни източници е в разгара си. Ярък пример за това са слънчевите панели, които вече могат да се монтират на покрива на собствения ви дом. И всеки може да ги купи. Това е особено вярно в случаите, когато къщата се намира далеч от електропроводи. Но за да усетите всички предимства и предимства на едно такова решение, е необходимо правилното изчисляване на слънчевите панели.
Обща информация
Фотоелектрическият ефект е физическо явление, което е открито още през 1887 г. и става основа за разработването на слънчеви панели за генериране на електричество. Под въздействието на светлина (фотони) или друго електромагнитно излъчване, енергията на тези частици се прехвърля към електроните на веществото. С други думи, с помощта на слънцетополучавате електричество.
След откриването на този физически феномен стана необходимо да се контролира. За тази цел са създадени фотоклетки - специални електронни устройства с компактни размери. Те включват полупроводникови материали.
В условия на промишлено производство стана възможно да се комбинират микроскопични преобразуватели в масивни и ефективни панели. Много съвременни предприятия произвеждат силициеви модулни конструкции в голям обем. Тяхната ефективност е около 18-22%.
Слънчевата батерия включва няколко подобни модула, през които фотоните на слънчевата светлина влизат в електрическата верига под формата на постоянен ток. След това те влизат в устройствата за съхранение или се преобразуват в заряд с променлив ток (220 волта). Получената електрическа енергия позволява на домакинските уреди да функционират.
Характеристики на изчисляването на слънчеви панели за дома
Тази операция се свежда преди всичко до определяне на тяхната мощност. И за това е необходимо да се знае какъв енергиен товар ще падне върху цялата конструкция. С други думи, колко киловата енергия ще се консумират месечно.
Тези показания могат да бъдат определени чрез наблюдение на електромера. И ако стойността е в рамките на 100 kW, тогава панелите трябва да бъдат закупени точно тези, които са в състояние да генерират такова количество енергия.
Заслужава си да се има предвид, че работата на слънчеватабатериите в пълен режим е възможно само на дневна светлина. Пълен проблем ще бъде само когато небето е ясно. При промяна на ъгъла на падане на слънчевите лъчи, както и появата на облаци на хоризонта, мощността ще намалее с 20%. Същото ще се случи и при облачно време. Всичко това не трябва да се забравя.
Тоест, в процеса на изчисляване на слънчеви панели за частна къща, трябва да вземете периода от време, когато те работят на пълен капацитет. По правило това е 7 часа - периодът от 9 до 16 часа. В същото време през летния сезон панелите могат да работят от зори до здрач. Но в миналото процентът на работоспособност ще бъде само в района на 20-30%. През горните часове можете да получите останалите 70%.
Мощност
Както вече разбрахме, основният фактор, който трябва да се вземе предвид при изчисляването на слънчевите панели, е енергийният товар. В крайна сметка производителността на батериите зависи до голяма степен от количеството електричество, необходимо за осигуряване на дом:
- Създаването на пълноценна станция изисква използването на мощни панели - от 150 до 250 вата.
- За да поддържате производителността само на кънтри осветление, можете да се справите с батерии с ниска мощност - не повече от 50 W, което е достатъчно.
Как да направя такива изчисления?
Основна консумация на енергия
Преди изчисляване на соларната батерия и батерията е необходимо да се определи общата мощност на всички използвани консуматори на електрически ток. За тази цел консумацията на енергия на всяка единица (уреди, електрически крушки и др.) се умножава по броя на часовете на нейното използване впрез деня.
След това добавете всички получени данни. Резултатът е нормата на потребление на електроенергия на ден (в киловатчаса). Това е колко трябва да произвеждат слънчевите панели и това е минималната стойност. Последващите изчисления относно броя на панелите, тяхната цена и други параметри ще зависят от тези данни.
Въпреки това, цялата система не се състои само от слънчеви панели, тук са включени и други компоненти:
- инвертори;
- батерии;
- контролери за зареждане.
При изчисляване на мощността на слънчевите панели за дом, това също не трябва да се отхвърля! При батериите има намаление на енергията - до 20%. В тази връзка при по-нататъшни изчисления получената базова стойност трябва да се увеличи с тази сума.
Потребители на електроенергия
Във всеки дом можете да намерите редица от най-необходимите уреди. Следната техника винаги ще работи в определени часове:
- хладилник;
- TV;
- компютър;
- пералня;
- котел;
- iron;
- микровълнова фурна (все пак не всеки има такава).
Има и други устройства, при липса на които животът губи желаното ниво на комфорт. Освен това на територията на частни имоти всеки ден светват определен брой електрически крушки, които могат да достигнат до сто.
Таблицата по-долу показвамощност на електрически уреди, които се използват най-често.
| Домакински уред | Мощност (W) | Приблизителна продължителност на работа за един ден (часове) | Дневна консумация (kWh) |
| Микровълнова | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Перална машина | 500 | 6 | 3 |
| Хладилник | 500 | 3 | 1, 5 |
| Електрически крушки | 200 | Около 10 | 2 |
| Iron | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Бележник | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 литров бойлер | 1, 2 | 5 | 6 |
| Контролер | 5 | 24 | 0, 1 |
| Инвертор | 20 | 24 | 0, 5 |
С тази таблица е удобно да се извърши простаматематическо изчисление на слънчеви панели. В този конкретен пример стойността на дневната консумация е 18,9 kWh. Само това е без да се вземе предвид това, което обикновено не използваме всеки ден – електрическа кана, сешоар, помпа, кухненски робот и т. н. Така средно могат да се получат до 25 kWh (поне).
Важният момент е изолацията
Преди да започнете да броите броя на слънчевите панели, трябва да вземете предвид такова нещо като инсолация. Грубо казано, този термин трябва да се разбира като количеството слънчева енергия, падащо на единица площ. Това е много важен параметър, без който е невъзможно да се определи колко точно панела трябва да бъдат закупени.
В крайна сметка, дори и да няма достатъчно слънчева светлина, без значение колко продуктивна е батерията, тя няма да може да произведе необходимата мощност. Ето защо трябва да разберете важността на този параметър при изчисляване на слънчеви панели. В крайна сметка необходимото ниво на енергийно снабдяване ще зависи от това.
Разбира се, този параметър е чисто индивидуален за всеки конкретен регион на страната. Има два начина да получите тази необходима информация:
- специализирани директории;
- електронни метеорологични ресурси.
Както можете да разберете, максималната стойност на инсолацията ще падне през летния период. Минималните стойности са предимно през студените месеци.
Брой батерии
Сега можете да започнете да броите броя на панелите. За това, намерената стойност на основното потреблениеелектрическата енергия на ден трябва да се раздели на данните за изолацията на необходимия месец.
В същото време е важно да се разбере, че изчислението трябва да се извършва на месечна база, тъй като данните могат да варират в различна и понякога значителна степен. Сега остава да се раздели получената стойност в резултат на изчисляване на броя на слънчевите панели още веднъж, само на параметъра на мощността на избрания панел. Тази характеристика е посочена в паспорта. Ако резултатът е дробно число, то се закръглява нагоре до цяло число и само нагоре. Това ще бъде крайният резултат.
Разбира се, колкото по-голяма е производителността на панела, толкова по-малко от тях ще трябва да се вземат. И тук всичко зависи главно от размера на семейния бюджет и площта на покрива. В същото време е необходимо да се вземе предвид периодът на работа на цялата система. Всъщност с намаляване на изолацията на слънчевите панели ще се изисква повече, отколкото при нормални условия.
Рационално харчене
Мисляйки за изчисляването на слънчевите панели, си струва да обърнете внимание на осветлението. Но, както вече беше отбелязано, броят на лампите на територията на частна къща може да бъде голям - 100 или повече. Поради тази причина си струва да се обърне внимание на енергоспестяващите крушки. В резултат на това могат да бъдат постигнати значителни спестявания по отношение на консумацията на енергия.
Освен това трябва да закупите домакински уреди не по-нисък от клас A и дори A +, A ++, A +++. В крайна сметка подобна мярка значително ще намали разходите, които ще бъдат изразходвани за закупуване на слънчева енергияпанели. Освен това повечето модерни уреди просто са проектирани да консумират 12 V.
И това е точно колко фото панели могат да произведат, без да се използват допълнителни устройства за преобразуване на постоянен ток в променливо напрежение.
Пример по математика
При изчисляване на броя на слънчевите панели за една къща трябва да се вземе предвид кой сезон на годината ще работи цялата система в пълен режим. И отново всичко тук се дължи на слънчевата светлина. В зависимост от месеца може да е необходим различен брой фото панели.
За по-ясно разбиране си струва да дадете конкретен пример:
- Например, дневната консумация на електроенергия в къщата ще бъде 15 kWh.
- Изолационен параметър - 3 kWh/m2.
- Мощността на един панел е 300W или 0,3KW.
Изчислете необходимия брой батерии (означени с буквата N): N=15/3/0, 3=16, 6. Закръглейки получената стойност до цяло число, получаваме резултата - 17 панела.
Въпреки това през зимата инсолацията намалява значително и може да достигне 1 kWh/m2. В този случай ще ви трябват значително повече батерии - до 50.
Някои нюанси
От една страна, отхвърлянето на зависимостта на централното захранване предполага определени предимства. Но има и другата страна на монетата - такава мярка е изпълнена с някои нюанси, които не бива да се пренебрегват. И на първо място е необходимо да се разбере, че слънцето няма да грее през всички месеци, без „пауза“- в края на краищата, светилотосъщо има нужда от "почивка".
По тази причина, когато изчислявате слънчеви панели, трябва да проверите архива на метеорологичните условия в региона на пребиваване, за да определите броя на облачните дни. Вижда се, че поне 7 дни в един месец са период на неблагоприятно време. По това време слънчевите панели няма да могат да осигурят необходимото количество електрическа енергия.
Освен това не трябва да забравяте за скъсяването на деня през есента и пролетта. Съответно се увеличава и броят на облачните дни. В тази връзка, за да получите слънчева енергия от март до октомври, е необходимо да увеличите набора от панели до 50%, в зависимост от региона на пребиваване.
