U našem modernom vremenu aktivno se razvijaju različite tehnologije koje pružaju maksimalnu udobnost u ljudskoj aktivnosti. Posebno je vrijedno napomenuti da je razvoj alternativnih izvora energije u punom jeku. Upečatljiv primjer za to su solarni paneli, koji se sada mogu postaviti na krov vlastitog doma. I svatko ih može kupiti. To je osobito istinito u slučajevima kada se kuća nalazi daleko od dalekovoda. No, da bi se osjetile sve prednosti i pogodnosti takvog rješenja, neophodan je ispravan izračun solarnih panela.
Opće informacije
Fotoelektrični efekt je fizički fenomen koji je otkriven davne 1887. godine i koji je postao temelj za razvoj solarnih panela za proizvodnju električne energije. Pod utjecajem svjetlosti (fotona) ili bilo kojeg drugog elektromagnetskog zračenja, energija tih čestica se prenosi na elektrone tvari. Drugim riječima, uz pomoć suncaprimati struju.
Nakon otkrića ovog fizičkog fenomena, postalo je potrebno kontrolirati ga. U tu svrhu stvorene su fotoćelije - posebni elektronički uređaji kompaktne veličine. Oni uključuju poluvodičke materijale.
U uvjetima industrijske proizvodnje postalo je moguće kombinirati mikroskopske pretvarače u masivne i učinkovite ploče. Mnoga moderna poduzeća proizvode silikonske modularne dizajne u velikom volumenu. Njihova učinkovitost je oko 18-22%.
Solarna baterija uključuje nekoliko sličnih modula kroz koje fotoni sunčeve svjetlosti ulaze u električni krug u obliku istosmjerne struje. Zatim ulaze u uređaje za pohranu ili se pretvaraju u naboj izmjenične struje (220 volti). Rezultirajuća električna energija omogućuje funkcioniranje kućanskih aparata.
Značajke proračuna solarnih panela za dom
Ova se operacija svodi, prije svega, na određivanje njihove moći. A za to je potrebno znati koje će energetsko opterećenje pasti na cijelu strukturu. Drugim riječima, koliko će se kilovata energije trošiti mjesečno.
Ova očitanja mogu se odrediti promatranjem električnog brojila. A ako je vrijednost unutar 100 kW, onda ploče treba kupiti upravo one koje su sposobne proizvesti takvu količinu energije.
Također vrijedi uzeti u obzir da je rad solarne energijebaterije u punom načinu rada moguće je samo na dnevnom svjetlu. Potpuni problem bit će tek kad se nebo razvedri. Kada se promijeni kut upada sunčevih zraka, kao i pojava oblaka na horizontu, snaga će se smanjiti za 20%. Isto će se dogoditi i po oblačnom vremenu. Sve se to ne smije zaboraviti.
Odnosno, u procesu izračuna solarnih panela za privatnu kuću, trebali biste uzeti vrijeme kada rade punim kapacitetom. U pravilu, to je 7 sati - razdoblje od 9 do 16 sati. U isto vrijeme, u ljetnoj sezoni, ploče mogu raditi od zore do sumraka. Ali u prošlosti, postotak radne sposobnosti bit će samo u regiji od 20-30%. Tijekom gore navedenih sati možete dobiti preostalih 70%.
Snaga
Kao što smo već shvatili, temeljni čimbenik koji treba uzeti u obzir pri izračunu solarnih panela je energetsko opterećenje. Uostalom, performanse baterija uvelike ovise o količini električne energije koja je potrebna za osiguravanje doma:
- Stvaranje punopravne stanice zahtijeva korištenje moćnih panela - od 150 do 250 vata.
- Za održavanje performansi samo seoske rasvjete, možete se snaći s baterijama male snage - ne više od 50 W, što je dovoljno.
Kako napraviti takve izračune?
Osnovna potrošnja energije
Prije izračuna solarne baterije i baterije potrebno je odrediti ukupnu snagu svih korištenih potrošača električne struje. U tu svrhu, potrošnja energije svake jedinice (uređaji, žarulje, itd.) množi se s brojem sati njezine uporabe utijekom dana.
Nakon toga zbrojite sve primljene podatke. Rezultat je stopa potrošnje električne energije po danu (u kilovat-satima). Toliko bi solarni paneli trebali proizvoditi, a to je minimalna vrijednost. Naknadni izračuni u pogledu broja panela, njihove cijene i drugih parametara ovisit će o tim podacima.
Međutim, cijeli sustav nije sastavljen samo od solarnih panela, ovdje su uključene i druge komponente:
- invertori;
- baterije;
- kontrolori punjenja.
Prilikom izračunavanja snage solarnih panela za dom, ni to ne treba odbaciti! U baterijama dolazi do smanjenja energije - do 20%. S tim u vezi, u daljnjim izračunima, dobivena bazna vrijednost se mora povećati za ovaj iznos.
Potrošači električne energije
U svakom domu možete pronaći niz najpotrebnijih uređaja. Sljedeća tehnika će uvijek raditi u određenim satima:
- hladnjak;
- TV;
- računalo;
- mašina za pranje rublja;
- kotao;
- iron;
- mikrovalna pećnica (međutim, nemaju je svi).
Postoje i drugi uređaji, u nedostatku kojih život gubi željenu razinu udobnosti. Osim toga, na području privatnih nekretnina svaki dan svijetli određeni broj žarulja, kojih može doseći i do stotinu.
Tablica u nastavku prikazujesnaga električnih uređaja koji se najčešće koriste.
| Kućanski aparat | Ocjena snage (W) | Približno trajanje rada za jedan dan (sati) | Dnevna potrošnja (kWh) |
| Mikrovalna | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Mašina za pranje rublja | 500 | 6 | 3 |
| Hladnjak | 500 | 3 | 1, 5 |
| žarulje | 200 | Oko 10 | 2 |
| Iron | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Bilježnica | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 litarski kotao | 1, 2 | 5 | 6 |
| Kontroler | 5 | 24 | 0, 1 |
| Inverter | 20 | 24 | 0, 5 |
S ovom tablicom zgodno je izvesti jednostavanmatematički proračun solarnih panela. U ovom konkretnom primjeru, dnevna vrijednost potrošnje je 18,9 kWh. Samo to ne uzimajući u obzir ono što inače ne koristimo svaki dan – kuhalo za vodu, sušilo za kosu, pumpu, kuhalo itd. Tako se u prosjeku može dobiti do 25 kWh (najmanje).
Važna točka je insolacija
Prije nego počnete brojati broj solarnih panela, trebali biste uzeti u obzir takvu stvar kao što je insolacija. Grubo govoreći, ovaj pojam treba shvatiti kao količinu sunčeve energije koja pada po jedinici površine. Ovo je vrlo važan parametar bez kojeg je nemoguće točno odrediti koliko panela treba kupiti.
Uostalom, čak i ako nema dovoljno sunčeve svjetlosti, bez obzira koliko je produktivna baterija, neće moći proizvesti potrebnu snagu. Stoga morate razumjeti važnost ovog parametra pri izračunu solarnih panela. Uostalom, potrebna razina opskrbe energijom ovisit će o tome.
Naravno, ovaj parametar je isključivo individualan za svaku pojedinu regiju zemlje. Postoje dva načina da dobijete ove potrebne informacije:
- specijalizirani imenici;
- elektronski meteorološki resursi.
Kao što možete razumjeti, maksimalna vrijednost insolacije pada na ljetno razdoblje. Minimalne vrijednosti su uglavnom u hladnim mjesecima.
Broj baterija
Sada možete početi brojati broj panela. Za to je pronađena vrijednost osnovne potrošnjeelektrična energija po danu mora se podijeliti s podacima o insolaciji traženog mjeseca.
U isto vrijeme, važno je razumjeti da se izračun mora provoditi na mjesečnoj bazi, budući da podaci mogu varirati u različitoj i ponekad značajnoj mjeri. Sada ostaje podijeliti rezultirajuću vrijednost kao rezultat ponovnog izračuna broja solarnih panela, samo parametrom snage odabrane ploče. Ova karakteristika je navedena u putovnici. Ako je rezultat razlomak, zaokružuje se na cjelobrojnu vrijednost i samo na gore. Ovo će biti konačni rezultat.
Naravno, što je veća izvedba panela, manje će ih se morati uzeti. I ovdje sve uglavnom ovisi o veličini obiteljskog proračuna i površini krova. Pritom je potrebno uzeti u obzir razdoblje rada cijelog sustava. Doista, sa smanjenjem insolacije solarnih panela, bit će potrebno više nego u normalnim uvjetima.
Racionalna potrošnja
Razmišljajući o proračunu solarnih panela, vrijedi obratiti pažnju na osvjetljenje. Ali, kao što je već napomenuto, broj svjetiljki na teritoriju privatne kuće može biti velik - 100 ili više. Iz tog razloga vrijedi obratiti pažnju na štedne žarulje. Kao rezultat toga, mogu se postići značajne uštede u smislu potrošnje energije.
Osim toga, trebali biste kupiti kućanske aparate koji nisu niži od klase A, pa čak i od A +, A ++, A +++. U konačnici će ovakva mjera značajno smanjiti troškove koji će se potrošiti na kupnju solarne energijeploče. Osim toga, većina modernih uređaja samo je dizajnirana da troše 12 V.
I to je točno koliko foto paneli mogu proizvesti, bez upotrebe dodatnih uređaja za pretvaranje istosmjerne struje u izmjenični napon.
Primjer iz matematike
Pri izračunu broja solarnih panela za kuću treba uzeti u obzir koje godišnje doba će cijeli sustav raditi u punom režimu. I opet, ovdje je sve zbog insolacije. Ovisno o mjesecu, možda će biti potreban drugačiji broj foto panela.
Za jasnije razumijevanje vrijedi dati konkretan primjer:
- Na primjer, dnevna potrošnja električne energije u kući bit će 15 kWh.
- Parametar insolacije - 3 kWh/m2.
- Snaga jedne ploče je 300W ili 0,3KW.
Izračunajte potreban broj baterija (označeno slovom N): N=15/3/0, 3=16, 6. Zaokružujući dobivenu vrijednost na cijeli broj, dobivamo rezultat - 17 ploča.
Međutim, zimi, insolacija značajno opada i može doseći 1 kWh/m2. U tom slučaju trebat će vam znatno više baterija - do 50.
Niz nijansi
S jedne strane, odbacivanje ovisnosti o centralnom opskrbi električnom energijom podrazumijeva određene prednosti. Ali postoji i druga strana medalje - takva je mjera prepuna nekih nijansi koje ne treba odbaciti. I prije svega, potrebno je razumjeti da sunce neće sjati sve mjesece, bez "pauze" - uostalom, svjetiljkatakođer trebam "odmor".
Iz tog razloga, prilikom izračunavanja solarnih panela, trebate provjeriti arhivu vremenskih uvjeta u regiji stanovanja kako biste odredili broj oblačnih dana. Vidi se da je najmanje 7 dana u jednom mjesecu razdoblje nepovoljnog vremena. U ovom trenutku, solarni paneli neće moći osigurati potrebnu količinu električne energije.
Osim toga, ne smijete zaboraviti na skraćivanje dana u jesen i proljeće. Sukladno tome, povećava se i broj oblačnih dana. U tom smislu, za dobivanje solarne energije od ožujka do listopada potrebno je povećati raspon panela do 50%, ovisno o regiji stanovanja.
