Instrumentai

Saulės baterijos – patarimai, kaip pasirinkti, charakteristikos

Saulės kolektorių galima nusipirkti tiekiant elektrą privačiam namui, vasarnamiui ar kitoms patalpoms. Jų pasirinkimo sudėtingumas yra poreikis sukurti subalansuotą įvairių elementų sistemą. Tai apima: nuotraukų plokštes ir bateriją, keitiklį ir valdiklį.

Turinys:

Kaip veikia ir veikia saulės baterija

Saulės baterija yra nepriklausomas elektros energijos šaltinis. Prietaisas susideda iš puslaidininkių, kurie saulės spinduliuotę paverčia srove. Absorbuojančių plokščių dydis skiriasi nuo poros milimetrų iki kelių metrų..

Akumuliatorius susideda iš dviejų sluoksnių su skirtingu laidumu. Saulės energija išmuša elektronus iš katodo ir jie patenka į anodo dykvietes. Pasirodo, jų ciklas. Istoriškai pirmasis saulės elementas buvo selenas. Tačiau jo pasirodymas buvo žemas.

1954 metais JAV telekomunikacijų bendrovės atstovai pasiūlė jį pakeisti siliciu. Ir po 4 metų fotoelementas iš jo paleido palydovą. Monokristalinės medžiagos efektyvumas yra 17%, o polikristalinės – 15%.

Po pirmųjų saulės baterijų gamybos jų kaina smarkiai sumažėjo..

Ilgam tarnavimo laikui prietaiso elementai yra atstumiami diodais. Tai sumažina galutinę grandinės varžą. Paprastai jie dedami kas ketvirtį akumuliatoriaus ilgio. Šis dizainas yra ypač svarbus, kai kai kurios plokštės yra šešėlyje. Diodai neleidžia jiems tapti dabartiniais vartotojais.

Sukaupta elektros energija kaupiama akumuliatoriuje. Kurio įtampa yra mažesnė už gaunamą potencialą. Įkrovimo procesą ir jo greitį tikrina specialus valdiklis.

Švino ir gelio energijos kaupimo prietaisai laikomi veiksmingais. Jų tarnavimo laikas yra 10-15 metų..

Srovės perteklių sugeria rezistorius. Inverteriai naudojami tiesioginei įtampai paversti kintamąja..

Saulės elemento veikimas priklauso nuo jo pasvirimo kampo ir kardinalios krypties, kuria jis nukreiptas. Taigi maksimalus rezultatas bus toks įrenginio išdėstymas:

  • į pietus 30 ° kampu – 100% efektyvumas,
  • pietryčiai / pietvakariai 30 ° kampu-93%,
  • į rytus / vakarus kampu – 93 °.

Savarankiškų įrenginių privalumai ir efektyvumas

Jie perka saulės kolektorius vasarnamiams, privatiems namams, viešbučiams kurortiniuose miestuose. Vartotojai atkreipia dėmesį į keletą konkurencinių pranašumų:

  • neišsenkantis energijos šaltinis,
  • bendras prieinamumas bet kurioje srityje,
  • aplinkos sauga,
  • tyli sistema,
  • ilgas tarnavimo laikas iki 25 metų,
  • valstybės parama alternatyvių elektros energijos šaltinių plėtrai Europos šalyse,
  • galimybė sumontuoti papildomas plokštes sistemai išplėsti,
  • maža gedimo tikimybė,
  • nemokama energija,
  • sistemos autonomija.

Saulės kolektorių namams trūkumai

Saulės kolektorių naudojimas turi daug trūkumų:

  • didelė sistemos kaina,
  • vienkartinio didelės sumos indėlio poreikis,
  • mažas našumas, palyginti su tradiciniais maitinimo šaltiniais,
  • vietos poreikis papildomiems komponentams sutalpinti,
  • ilgas atsipirkimo laikotarpis,
  • nuolatinės priežiūros poreikis,
  • akumuliatoriaus šalinimo problemos,
  • brangios įrangos vagystės tikimybė,
  • neefektyvumas žiemą, miglotas ir debesuotas sezonas.

Kai patartina naudoti saulės kolektorius

Savarankiško maitinimo šaltinio kaina priklauso nuo jo talpos ir našumo. Ir kuo jis didesnis, tuo mažesnė jo sudedamųjų dalių vienetų kaina..

Galingas saulės baterijas galima įsigyti nuo 330 USD iki 530 USD. Norint aprūpinti namą 4 žmonėms elektra, reikės investuoti 15-25 tūkst..

Vakarų Europoje alternatyvių maisto šaltinių paklausa yra didesnė, nes ten yra daugiau žmonių. Be to, yra galimybė sukauptą energiją perkelti į bendrą tinklą. Tuo pačiu metu pirkimo kaina iš valstybės yra didesnė nei vartojimo tarifai.

Patartina naudoti saulės baterijų energiją, kai regione trūksta elektros energijos. Pavyzdžiui, kurortiniame mieste, kuriame „sezono“ metu įvedami vartojimo apribojimai.

Arba namai yra toli nuo maitinimo šaltinio. Ir laidų tinklo klojimas yra brangesnis nei baterijų kaina.

Saulės energiją geriau naudoti, kai rūkas ir blogas oras netrukdo jai tekėti. Pavyzdžiui, šalies pietuose ant kalvos.

Kad saulės kolektorius būtų efektyvesnis, vadovaukitės gamintojo pateiktomis montavimo instrukcijomis..

Autonominiai maitinimo režimai

Renkantis saulės energijos tiekimo sistemą, reikia atsižvelgti į didžiausią iš jos reikalaujamą galią. Jis apskaičiuojamas sumuojant visų buitinių įrankių ir kitų elektros vartotojų pajėgumus. Taip pat turite nustatyti vidutinę dienos normą. Tai priklauso nuo bendro tinklo autonomijos būdo.

Visiškas įprasto maitinimo šaltinio pakeitimas kartu su atjungimu nuo miesto maitinimo šaltinio. Reikalingas galios kiekis nustatomas pagal ankstesnių laikotarpių skaitiklių rodmenis. Tuo pat metu patartina atsižvelgti į galimus būsimus elektros vartotojus, kurių rezervą geriau atlikti iš anksto. Paprastai jums reikia ne mažiau kaip 600 kW per mėnesį, kad aprūpintumėte namus 3-4 žmonėms.

Esant daliniam maitinimo šaltiniui, pagrindinė energija gaunama iš tinklo, likusi dalis – iš saulės kolektorių. Įrenginiai, įtaisai ir sistemos, kuriems reikia daugiau nei 2 kW / h arba 5 kW per dieną, lieka prie tradicinio energijos šaltinio. Pavyzdžiui, grindinis šildymas, elektrinis katilas, skalbimo mašina, šildytuvas, lygintuvas. Šis režimas reikalauja 2 – 2,5 kW / h.

Saikingas elektros tiekimas keičia jūsų gyvenimo būdą. Talpus darbas, kaip ir didelis plovimas, atliekamas periodiškai 1 – 2 kartus per mėnesį. Didelio saulės aktyvumo laikotarpiu. Vandens šildymas taip pat apsiriboja valandiniu tiekimu. Sistemai reikia 150 kW per mėnesį, o galimas vidutinis energijos suvartojimas 4 – 6 kW / h. Didžiausia galia gali siekti 10 kWh.

Pagrindinis režimas sunaudoja 100 kW per mėnesį. Savininkai taupo energiją, nuolat stebi šviesos ir kitų dabartinių vartotojų įjungimą. Darbai, reikalaujantys daug energijos, atliekami prieš pietus. Kad akumuliatorius sukauptų pakankamai įkrovimo iki vakaro.

Avarinis režimas naudojamas avarinėse situacijose ir kelias dienas. Po to jis turėtų atkurti įprastą tinklo maitinimo lygį. Jis naudojamas pagrindiniams namo gyventojų poreikiams patenkinti. Vidutinis energijos suvartojimas per dieną neviršija 2 kW, o didžiausia vertė yra 6 kW / h.

Nustatę reikiamos energijos lygį, galite tęsti pasirinkdami konkrečią saulės kolektorių sistemą..

Saulės plokščių pasirinkimas

Saulės plokštės turi šias charakteristikas:

  • dydis,
  • gamybos medžiaga,
  • galia,
  • vardinė įtampa ir didžiausia galia,
  • srovė esant maksimaliai galiai,
  • trumpojo jungimo srovė,
  • Darbo temperatūros diapazonas,
  • gyvenimas.

Renkantis fotoelementus, reikia atsižvelgti į visus aukščiau išvardintus rodiklius..

Norint pasiekti reikiamą įtampos lygį, plokštės yra sujungtos lygiagrečiai blokeliais. Svarbu suprasti, kad to paties tipo elementai naudojami derinant. Bet jei pasirinkimas yra tarp didelės baterijos ar poros mažų, geriau teikti pirmenybę pirmajam variantui. Kadangi jame nėra papildomų jungčių, o tai padidina konstrukcijos patikimumą.

Įprasti plokščių dydžiai yra 1–2 m² esant 220–250 W galiai.

Šiuolaikinės baterijos pagamintos iš silicio.

Kiek kainuoja saulės elementas, priklauso nuo jo tipo. Nuotraukų plokštės yra mono- ir polikristalinės. Pirmieji išsiskiria didesniu efektyvumu – 17,5%, o lyginamasis rodiklis – 15% analogo. Tačiau jų kaina yra didesnė. Tačiau gatavoje konstrukcijoje, konvertuojant gautą energiją į išlaidas, 1 vato kaina yra maždaug lygi. Plokščių tarnavimo laikas yra tas pats. Tačiau saulės aktyvumas įvairiais metų laikais nėra pastovus. Todėl pageidautina įsigyti monokristalinių saulės elementų.

Nominali įtampa yra priemonė, kuriai prietaisas yra suprojektuotas įprastomis darbo sąlygomis. Tuo pačiu metu maksimalus dydis yra didesnis 5-10%.

Jei naudojate saulės kolektorius, pirmenybę teikite 24 voltų plokštėms. Didesnis rodiklis yra retas. 12V įrenginiai yra skirti mažoms sistemoms. Paprastai jie naudojami dėl architektūrinių priežasčių, kai baterijai yra ribota vieta..

Įrenginys gali veikti tam tikroje temperatūroje. Optimalus sprendimas yra nuo -40 ° С iki + 90 ° С.

Remiantis vartotojų atsiliepimais, saulės baterijos tinkamai veikia nuo 20 iki 25 metų. Be to, jų veiksmingumas mažėja 7–8% kas 10 metų..

Valdiklio ir keitiklio pasirinkimas

Valdiklis sumontuotas tarp saulės kolektoriaus ir akumuliatoriaus. Jis valdo įtampos lygį, gaunamą iš nuotraukų plokščių, priklausomai nuo energijos kaupiklio įkrovos lygio. Taigi, kaupiantis 100%, perkrauti išvengiama atjungus akumuliatoriaus įtampą.

Brangios technologijos seka gaunamų srautų pokyčius ir juos subalansuoja. Taip pasiekiamas didžiausias įmanomas akumuliatoriaus našumas bet kuriuo paros metu ar sezono metu. Maksimalios galios taško sekimo valdikliai yra naudingi didelėse sistemose. Ir teikiant energiją privačiam namui, gana supaprastintas modelis. Pavyzdžiui, PWM tipas.

Tokie prietaisai, kurių akumuliatoriaus įkrovos lygis yra 80% ar didesnis, sumažina saulės baterijos įtampą ir ją palaiko. Palyginimui, įjungimo / išjungimo valdikliai, kurie yra pigiausias analogas, tiesiog išjungia sistemą.

Taip pat svarbu, kad valdymo blokas galėtų kompensuoti temperatūrą ir pasirinkti akumuliatoriaus tipą..

Saulės kolektorių gamintojai, atsisakydami valdiklio, rekomenduoja nuolat matuoti akumuliatoriaus įkrovą voltmetru. Ir, jei reikia, rankiniu būdu išjunkite sistemą. Kadangi per didelis įkrovimas sutrumpins pavaros tarnavimo laiką.

Inverteris konvertuoja nuolatinę įtampą į kintamosios srovės įtampą. Įėjimo įtampa turi būti susijusi su prietaiso galia. Taigi, esant 600 W galiai, pakanka U = 24 V, o atitinkamai – 48 V, esant didesnei galiai.

Jei mes kalbame apie keitiklio tipus, tada mažiausiai vargo bus sinusinis įtaisas..

Netiesioginis rodiklis yra įrangos svoris. Kadangi transformatorius pasižymi didele mase, paprastai 1 kg keitiklio išeina į 100 W. Todėl aukštos kokybės 1000 W keitiklis sveria 8 – 10 kg.

Nominali išėjimo galia turi būti lygi visų elektros vartotojų galiai.

Baterijos pasirinkimas

Baterija turėtų būti parenkama atsižvelgiant į energijos kiekį, kurį ji sukaups. Šiuo tikslu nustatomas dienos energijos poreikis skirtingiems vartotojams. Tuo pačiu metu papildoma 10% korekcija atliekama keitiklio nuostoliams..

Jei saulės kolektoriai bus autonominis energijos šaltinis, svarbu maksimaliai įkrauti akumuliatorių. Ir atsarginės sistemos ar avarinio režimo atveju būtina teikti pirmenybę ilgaamžėms baterijoms..

Starterio akumuliatoriai reikalauja nuolatinės priežiūros ir naudojami naudojant mažai energijos. Gelio analogus reikia mažiau prižiūrėti ir jie gali sukaupti daugiau energijos. Sandarios ir užtvindytos baterijos užtikrina ilgą veikimo laiką esant dideliam galios lygiui. AGM pirmiausia naudojami energijos taupymo budėjimo režimu.

Esant toms pačioms charakteristikoms, sunkesnis analogas turės geriausią tikrąją našumą.

Saulės baterijų priežiūra

Saulės plokštės reikalauja daugiau priežiūros nei fiksuoto tinklo. Jų paviršius turi būti sistemingai valomas nuo nešvarumų. Tokie kaip paukščių išmatos, dulkės, kritulių pėdsakai. Kadangi nešvarios plokštės sugeria mažiau saulės energijos.

Valymui pakanka juos nuplauti vandens srove iš žarnos. O sniegui pašalinti naudokite pagaliuką kaip seną šluostę su guminiu sluoksniu.

Taip pat būtina nupjauti medžių šakas, kurios meta šešėlius ant baterijų paviršiaus. Idealiu atveju geriau, kad gretimoje namo teritorijoje apskritai nebūtų aukštų plantacijų.

Du kartus per metus patikrinkite sistemos laikiklių būklę. Jei reikia, pakeiskite juos.