I vår moderne tid utvikles det aktivt ulike teknologier som gir maksimal komfort i menneskelig aktivitet. Spesielt er det verdt å merke seg at utviklingen av alternative energikilder er i full gang. Et slående eksempel på dette er solcellepaneler, som nå kan monteres på taket av ditt eget hjem. Og hvem som helst kan kjøpe dem. Dette gjelder spesielt i tilfeller hvor huset ligger langt fra kraftledninger. Men for å føle alle fordelene og fordelene med en slik løsning, er riktig beregning av solcellepaneler nødvendig.
Generell informasjon
Den fotoelektriske effekten er et fysisk fenomen som ble oppdaget tilbake i 1887 og ble grunnlaget for utviklingen av solcellepaneler for å generere elektrisitet. Under påvirkning av lys (fotoner) eller annen elektromagnetisk stråling overføres energien til disse partiklene til stoffets elektroner. Med andre ord ved hjelp av solenmotta strøm.
Etter oppdagelsen av dette fysiske fenomenet ble det nødvendig å kontrollere det. For dette formålet ble fotoceller laget - spesielle elektroniske enheter av kompakt størrelse. De inkluderer halvledermaterialer.
I industrielle produksjonsforhold har det blitt mulig å kombinere mikroskopiske transdusere til massive og effektive paneler. Mange moderne bedrifter produserer silisium modulære design i stort volum. Effektiviteten deres er omtrent 18–22%.
Solbatteriet inkluderer flere lignende moduler der fotoner av sollys kommer inn i den elektriske kretsen i form av likestrøm. Deretter går de inn i lagringsenhetene eller konverteres til en vekselstrømladning (220 volt). Den resulterende elektriske energien lar husholdningsapparater fungere.
Funksjoner ved beregning av solcellepaneler for hjemmet
Denne operasjonen handler først og fremst om å bestemme deres makt. Og for dette er det nødvendig å vite hvilken energibelastning som vil falle på hele strukturen. Med andre ord, hvor mange kilowatt energi vil bli forbrukt månedlig.
Disse avlesningene kan bestemmes ved å observere den elektriske måleren. Og hvis verdien er innenfor 100 kW, bør panelene kjøpes akkurat de som er i stand til å generere en slik mengde energi.
Det er også verdt å vurdere at arbeidet med solenergibatterier i full modus er kun mulig i dagslys. En fullstendig utgave vil bare være når himmelen er klar. Når innfallsvinkelen til solens stråler endres, samt utseendet til skyer i horisonten, vil kraften reduseres med 20%. Det samme vil skje i overskyet vær. Alt dette bør ikke glemmes.
Det vil si at i prosessen med å beregne solcellepaneler for et privat hus, bør du ta den tiden de jobber med full kapasitet. Som regel er dette 7 timer - perioden fra 9 til 16. Samtidig, i sommersesongen, kan panelene fungere fra morgen til kveld. Men i det siste vil prosentandelen av arbeidskapasiteten bare være i området 20-30%. I løpet av de ovennevnte timene kan du få de resterende 70 %.
Power
Som vi allerede har forstått, er energibelastningen den grunnleggende faktoren som må vurderes ved beregning av solcellepaneler. Tross alt avhenger ytelsen til batterier i stor grad av mengden elektrisitet som kreves for å skaffe et hjem:
- Å lage en fullverdig stasjon krever bruk av kraftige paneler - fra 150 til 250 watt.
- For å opprettholde ytelsen til kun landsbelysning, kan du klare deg med batterier med lav effekt - ikke mer enn 50 W, som er nok.
Hvordan gjøre slike beregninger?
Grunnleggende strømforbruk
Før beregning av solbatteri og batteri, er det nødvendig å bestemme den totale effekten til alle brukte elektriske strømforbrukere. For dette formål multipliseres energiforbruket til hver enhet (apparater, lyspærer osv.) med antall timer med bruk ipå dagtid.
Deretter legger du sammen alle mottatte data. Resultatet er hastigheten på strømforbruket per dag (i kilowatt-timer). Dette er hvor mye solcellepaneler skal produsere, og dette er minimumsverdien. Påfølgende beregninger angående antall paneler, kostnadene deres og andre parametere vil avhenge av disse dataene.
Men hele systemet er ikke bare sammensatt av solcellepaneler, andre komponenter er inkludert her:
- inverters;
- batterier;
- ladekontrollere.
Når man beregner effekten av solcellepaneler til et hjem, bør heller ikke dette rabatteres! I batterier er det en nedgang i energi - opptil 20%. I denne forbindelse, i videre beregninger, må den oppnådde grunnverdien økes med dette beløpet.
Elektrisitetsforbrukere
I hvert hjem kan du finne en rekke av de mest nødvendige hvitevarene. Følgende teknikk vil alltid fungere til bestemte tider:
- kjøleskap;
- TV;
- datamaskin;
- vaskemaskin;
- boiler;
- jern;
- mikrobølgeovn (men ikke alle har en).
Det finnes også andre enheter, i fravær av hvilke livet mister ønsket nivå av komfort. I tillegg lyser et visst antall lyspærer, som kan nå opptil hundre, på territoriet til privat eiendom hver dag.
Tabellen nedenfor viserkraften til elektriske apparater som brukes oftest.
| Husholdningsapparat | Power Rating (W) | Omtrentlig arbeidstid for én dag (timer) | Daglig forbruk (kWh) |
| Mikrobølgeovn | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Vaskemaskin | 500 | 6 | 3 |
| Kjøleskap | 500 | 3 | 1, 5 |
| Lyspærer | 200 | Omtrent 10 | 2 |
| Iron | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Notatbok | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 liters kjele | 1, 2 | 5 | 6 |
| Controller | 5 | 24 | 0, 1 |
| Inverter | 20 | 24 | 0, 5 |
Med dette bordet er det praktisk å gjennomføre en enkelmatematisk beregning av solcellepaneler. I dette spesielle eksemplet er den daglige forbruksverdien 18,9 kWh. Bare dette er uten å ta hensyn til det vi vanligvis ikke bruker hver dag – en vannkoker, en hårføner, en pumpe, en foodprosessor osv. Dermed kan man i gjennomsnitt få opptil 25 kWh (minst).
Det viktige poenget er isolasjon
Før du begynner å telle antall solcellepaneler, bør du ta hensyn til noe som isolasjon. Grovt sett skal dette begrepet forstås som mengden solenergi som faller per arealenhet. Dette er en veldig viktig parameter, uten hvilken det er umulig å bestemme nøyaktig hvor mange paneler som bør kjøpes.
Tross alt, selv om det ikke er nok sollys, uansett hvor produktivt batteriet er, vil det ikke være i stand til å produsere den nødvendige kraften. Derfor må du forstå viktigheten av denne parameteren når du beregner solcellepaneler. Tross alt vil det nødvendige nivået av energiforsyning avhenge av dette.
Selvfølgelig er denne parameteren rent individuell for hver spesifikke region i landet. Det er to måter å få denne nødvendige informasjonen på:
- spesialiserte kataloger;
- elektroniske meteorologiske ressurser.
Som du kan forstå, vil maksimumsverdien for stråling falle på sommerperioden. Minimumsverdiene er hovedsakelig i de kalde månedene.
Antall batterier
Nå kan du begynne å telle antall paneler. For dette, funnet verdi av grunnforbruketelektrisk energi per dag må deles på søldata for den nødvendige måneden.
Samtidig er det viktig å forstå at beregningen må utføres på månedlig basis, siden dataene kan variere i ulik og noen ganger betydelig grad. Nå gjenstår det å dele den resulterende verdien som et resultat av å beregne antall solcellepaneler igjen, bare med kraftparameteren til det valgte panelet. Denne egenskapen er angitt i passet. Hvis resultatet er et brøktall, rundes det opp til en heltallsverdi og bare oppover. Dette blir det endelige resultatet.
Selvfølgelig, jo større ytelse panelet har, desto færre av dem må tas. Og her avhenger alt hovedsakelig av størrelsen på familiebudsjettet og arealet av taket. Samtidig er det nødvendig å ta hensyn til driftsperioden for hele systemet. Faktisk, med en reduksjon i isolasjon av solcellepaneler, vil det kreves mer enn under normale forhold.
Rasjonelt forbruk
Tenker på beregning av solcellepaneler, er det verdt å ta hensyn til belysning. Men, som allerede nevnt, kan antallet lamper på territoriet til et privat hus være stort - 100 eller mer. Av denne grunn er det verdt å ta hensyn til energisparende lyspærer. Som et resultat kan betydelige besparelser oppnås når det gjelder energiforbruk.
I tillegg bør du kjøpe husholdningsapparater som ikke er lavere enn klasse A og til og med A +, A ++, A +++. Til syvende og sist vil et slikt tiltak redusere kostnadene som vil bli brukt på innkjøp av solenergi betydeligpaneler. I tillegg er de fleste moderne apparater bare designet for å forbruke 12 V.
Og dette er nøyaktig hvor mye fotopaneler er i stand til å produsere, uten bruk av ekstra enheter for å konvertere likestrøm til vekselspenning.
Matteeksempel
Når man beregner antall solcellepaneler for et hus, bør man ta hensyn til hvilken sesong av året hele systemet vil fungere i full modus. Og igjen, alt her skyldes isolasjon. Avhengig av måneden kan det være nødvendig med et annet antall fotopaneler.
For en klarere forståelse er det verdt å gi et spesifikt eksempel:
- For eksempel vil det daglige strømforbruket i huset være 15 kWh.
- Insolasjonsparameter - 3 kWh/m2.
- Kraften til ett panel er 300W eller 0,3KW.
Beregn det nødvendige antallet batterier (angitt med bokstaven N): N=15/3/0, 3=16, 6. Avrunding av den resulterende verdien opp til et heltall, får vi resultatet - 17 paneler.
Om vinteren synker imidlertid isolasjonen betydelig og kan nå 1 kWh/m2. I dette tilfellet trenger du betydelig flere batterier – opptil 50.
En rekke nyanser
På den ene siden innebærer avvisningen av avhengigheten til den sentrale kraftforsyningen visse fordeler. Men det er også den andre siden av mynten – et slikt tiltak er fulle av noen nyanser som ikke bør avvises. Og først av alt er det nødvendig å forstå at solen ikke vil skinne i alle måneder, uten en "pause" - tross alt lysettrenger også en "hvile".
Av denne grunn, når du beregner solcellepaneler, bør du sjekke arkivet over værforhold i boligregionen for å fastslå antall overskyede dager. Det kan sees at minst 7 dager i en måned er en periode med ugunstig vær. På dette tidspunktet vil ikke solcellepanelene kunne gi den nødvendige mengden elektrisk energi.
I tillegg må du ikke glemme forkortningen av dagen om høsten og våren. Følgelig øker antallet overskyede dager. I denne forbindelse, for å motta solenergi fra mars til oktober, er det nødvendig å øke utvalget av paneler med opptil 50 %, avhengig av bostedsregionen.
