În timpul nostru modern, se dezvoltă în mod activ diverse tehnologii care oferă confort maxim în activitatea umană. În special, este de remarcat faptul că dezvoltarea surselor alternative de energie este în plină desfășurare. Un exemplu izbitor în acest sens sunt panourile solare, care acum pot fi instalate pe acoperișul propriei case. Și oricine le poate cumpăra. Acest lucru este valabil mai ales în cazurile în care casa este situată departe de liniile electrice. Dar pentru a simți toate beneficiile și beneficiile unei astfel de soluții, este necesar un calcul corect al panourilor solare.
Informații generale
Efectul fotoelectric este un fenomen fizic care a fost descoperit în 1887 și a devenit baza dezvoltării panourilor solare pentru a genera energie electrică. Sub influența luminii (fotoni) sau a oricărei alte radiații electromagnetice, energia acestor particule este transferată electronilor substanței. Cu alte cuvinte, cu ajutorul soareluiprimiți energie electrică.
După descoperirea acestui fenomen fizic, a devenit necesar să-l controlăm. În acest scop, au fost create fotocelule - dispozitive electronice speciale de dimensiuni compacte. Acestea includ materiale semiconductoare.
În condiții de producție industrială, a devenit posibilă combinarea traductoarelor microscopice în panouri masive și eficiente. Multe întreprinderi moderne produc modele modulare de siliciu în volum mare. Eficiența lor este de aproximativ 18-22%.
Bateria solară include mai multe module similare prin care fotonii luminii solare intră în circuitul electric sub formă de curent continuu. Apoi intră în dispozitivele de stocare sau sunt transformate într-o încărcare de curent alternativ (220 volți). Energia electrică rezultată permite funcționarea aparatelor electrocasnice.
Caracteristici ale calculului panourilor solare pentru casă
Această operațiune se reduce, în primul rând, la determinarea puterii lor. Și pentru aceasta este necesar să știm ce sarcină energetică va cădea asupra întregii structuri. Cu alte cuvinte, câți kilowați de energie vor fi consumați lunar.
Aceste citiri pot fi determinate prin observarea contorului electric. Și dacă valoarea este în 100 kW, atunci panourile ar trebui achiziționate exact acelea care sunt capabile să genereze o asemenea cantitate de energie.
De asemenea, merită luat în considerare faptul că munca solarăbateriile în modul plin este posibil doar în timpul zilei. O problemă completă va fi doar atunci când cerul este senin. Când se modifică unghiul de incidență al razelor solare, precum și apariția norilor la orizont, puterea va scădea cu 20%. La fel se va întâmpla și pe vreme înnorată. Toate acestea nu trebuie uitate.
Adică, în procesul de calcul al panourilor solare pentru o casă privată, ar trebui să luați perioada de timp în care acestea funcționează la capacitate maximă. De regulă, aceasta este de 7 ore - perioada de la 9:00 la 16:00. Totodată, în sezonul de vară, panourile pot funcționa din zori până la amurg. Dar, în trecut, procentul capacității de lucru va fi doar de aproximativ 20-30%. În timpul orelor de mai sus, puteți obține restul de 70%.
Putere
După cum am înțeles deja, factorul fundamental de luat în considerare la calcularea panourilor solare este sarcina energetică. La urma urmei, performanța bateriilor depinde în mare măsură de cantitatea de energie electrică necesară pentru a asigura o casă:
- Crearea unei stații cu drepturi depline necesită utilizarea de panouri puternice - de la 150 la 250 de wați.
- Pentru a menține performanța doar iluminatului de țară, te poți descurca cu baterii de putere redusă - nu mai mult de 50 W, ceea ce este suficient.
Cum se fac astfel de calcule?
Consum de energie de bază
Înainte de a calcula bateria solară și bateria, este necesar să se determine puterea totală a tuturor consumatorilor de curent electric uzați. În acest scop, consumul de energie al fiecărei unități (aparate, becuri etc.) este înmulțit cu numărul de ore de utilizare a acesteia înîn timpul zilei.
După aceea, adună toate datele primite. Rezultatul este rata consumului de energie electrică pe zi (în kilowați-oră). Cam asta ar trebui sa produca panourile solare, iar aceasta este valoarea minima. Calculele ulterioare privind numărul de panouri, costul acestora și alți parametri vor depinde de aceste date.
Totuși, întregul sistem nu este compus doar din panouri solare, alte componente sunt incluse aici:
- invertoare;
- baterii;
- controlere de încărcare.
La calcularea puterii panourilor solare pentru o casă, nici aceasta nu trebuie redusă! În baterii, există o scădere a energiei - până la 20%. În acest sens, în calculele ulterioare, valoarea de bază obținută trebuie mărită cu această sumă.
Consumatori de energie electrică
În fiecare casă puteți găsi o serie dintre cele mai necesare electrocasnice. Următoarea tehnică va funcționa întotdeauna la anumite ore:
- frigider;
- TV;
- computer;
- mașină de spălat;
- boiler;
- fier;
- cuptor cu microunde (cu toate acestea, nu toată lumea are unul).
Există și alte dispozitive, în lipsa cărora viața își pierde nivelul dorit de confort. În plus, un anumit număr de becuri, care pot ajunge până la o sută, se aprind zilnic pe teritoriul imobiliar privat.
Tabelul de mai jos aratăputerea aparatelor electrice care sunt folosite cel mai des.
| Aparat electrocasnic | Putere nominală (W) | Durata aproximativă de lucru pentru o zi (ore) | Consum zilnic (kWh) |
| cuptor cu microunde | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Mașină de spălat | 500 | 6 | 3 |
| Frigider | 500 | 3 | 1, 5 |
| Becuri | 200 | Aproximativ 10 | 2 |
| Fier de călcat | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Notebook | 100 | 5 | 0, 5 |
| boiler de 150 litri | 1, 2 | 5 | 6 |
| Controller | 5 | 24 | 0, 1 |
| Invertor | 20 | 24 | 0, 5 |
Cu acest tabel este convenabil să efectuați o simplăcalculul matematic al panourilor solare. În acest exemplu particular, valoarea consumului zilnic este de 18,9 kWh. Doar asta fără să ținem cont de ceea ce de obicei nu folosim zilnic - un fierbător electric, un uscător de păr, o pompă, un robot de bucătărie etc. Astfel, în medie, se pot obține până la 25 kWh (cel puțin).
Punctul important este insolația
Înainte de a începe să numărați numărul de panouri solare, ar trebui să țineți cont de un astfel de lucru precum insolația. În linii mari, acest termen ar trebui înțeles ca fiind cantitatea de energie solară care scade pe unitatea de suprafață. Acesta este un parametru foarte important, fără de care este imposibil să se determine exact câte panouri ar trebui achiziționate.
La urma urmei, chiar dacă nu există suficientă lumină solară, indiferent cât de productivă ar fi bateria, aceasta nu va putea produce puterea necesară. Prin urmare, trebuie să înțelegeți importanța acestui parametru atunci când calculați panourile solare. La urma urmei, nivelul necesar de aprovizionare cu energie va depinde de acest lucru.
Desigur, acest parametru este pur individual pentru fiecare regiune specifică a țării. Există două moduri de a obține aceste informații necesare:
- directoare specializate;
- resurse meteorologice electronice.
După cum puteți înțelege, valoarea maximă a insolației va scădea în perioada de vară. Valorile minime sunt în principal în lunile reci.
Numărul de baterii
Acum puteți începe să numărați numărul de panouri. Pentru aceasta, valoarea constatată a consumului de bazăenergia electrică pe zi trebuie împărțită la datele de insolație ale lunii necesare.
În același timp, este important să înțelegeți că calculul trebuie efectuat lunar, deoarece datele pot varia într-o măsură diferită și uneori semnificativă. Acum rămâne să împărțim din nou valoarea rezultată ca urmare a calculării numărului de panouri solare, doar cu parametrul de putere al panoului selectat. Această caracteristică este indicată în pașaport. Dacă rezultatul este un număr fracționar, acesta este rotunjit la o valoare întreagă și numai în sus. Acesta va fi rezultatul final.
Desigur, cu cât performanța panoului este mai mare, cu atât mai puține dintre ele vor trebui luate. Și aici totul depinde în principal de dimensiunea bugetului familiei și de suprafața acoperișului. În același timp, este necesar să se țină cont de perioada de funcționare a întregului sistem. Într-adevăr, odată cu scăderea izolației panourilor solare, va fi necesar mai mult decât în condiții normale.
Cheltuieli raționale
Gândindu-ne la calculul panourilor solare, merită să acordați atenție iluminării. Dar, după cum sa menționat deja, numărul de lămpi de pe teritoriul unei case private poate fi mare - 100 sau mai mult. Din acest motiv, merită să acordați atenție becurilor cu economie de energie. Drept urmare, se pot realiza economii semnificative în ceea ce privește consumul de energie.
În plus, ar trebui să achiziționați aparate electrocasnice nu mai mici decât clasa A și chiar A +, A ++, A +++. În cele din urmă, o astfel de măsură va reduce semnificativ costurile care vor fi cheltuite pentru achiziționarea de energie solarăpanouri. În plus, majoritatea aparatelor moderne sunt concepute doar pentru a consuma 12 V.
Și exact atât sunt capabile să producă panourile foto, fără a utiliza dispozitive suplimentare pentru conversia curentului continuu în tensiune alternativă.
Exemplu de matematică
La calcularea numărului de panouri solare pentru o casă, ar trebui să se țină cont de ce anotimp al anului va funcționa întregul sistem în regim complet. Și din nou, totul aici se datorează insolației. În funcție de lună, poate fi necesar un număr diferit de panouri foto.
Pentru o înțelegere mai clară, merită să dați un exemplu concret:
- De exemplu, consumul zilnic de energie electrică în casă va fi de 15 kWh.
- Parametru de izolație - 3 kWh/m2.
- Puterea unui panou este de 300W sau 0,3KW.
Calculează numărul necesar de baterii (notat cu litera N): N=15/3/0, 3=16, 6. Rotunjind valoarea rezultată la un număr întreg, obținem rezultatul - 17 panouri.
Cu toate acestea, iarna, insolația scade semnificativ și poate ajunge la 1 kWh/m2. În acest caz, veți avea nevoie de mult mai multe baterii - până la 50.
O serie de nuanțe
Pe de o parte, respingerea dependenței sursei centrale de alimentare presupune anumite avantaje. Dar există și ceal altă față a monedei - o astfel de măsură este plină de câteva nuanțe care nu ar trebui să fie reduse. Și în primul rând, este necesar să înțelegem că soarele nu va străluci pentru toate lunile, fără o „pauză” - la urma urmei, luminatorulnevoie și de „odihnă”.
Din acest motiv, la calcularea panourilor solare, ar trebui să verificați arhiva condițiilor meteo din regiunea de reședință pentru a determina numărul de zile înnorate. Se poate observa că cel puțin 7 zile într-o lună este o perioadă de vreme nefavorabilă. În acest moment, panourile solare nu vor putea furniza cantitatea necesară de energie electrică.
În plus, nu trebuie să uitați de scurtarea zilei toamna și primăvara. În consecință, numărul zilelor înnorate crește. În acest sens, pentru a primi energie solară din martie până în octombrie, este necesară creșterea gamei de panouri cu până la 50%, în funcție de regiunea de reședință.
