Nykyaikanamme kehittyy aktiivisesti erilaisia teknologioita, jotka tarjoavat maksimaalisen mukavuuden ihmisen toiminnassa. Erityisesti on syytä huomata, että vaihtoehtoisten energialähteiden kehitys on täydessä vauhdissa. Näyttävä esimerkki tästä ovat aurinkopaneelit, jotka voidaan nyt asentaa oman kodin katolle. Ja kuka tahansa voi ostaa niitä. Tämä pätee erityisesti tapauksissa, joissa talo sijaitsee kaukana voimalinjoista. Mutta jotta voit tuntea kaikki tällaisen ratkaisun edut ja edut, aurinkopaneelien oikea laskenta on välttämätöntä.
Yleistä tietoa
Valosähköinen ilmiö on fyysinen ilmiö, joka löydettiin jo vuonna 1887 ja josta tuli perusta aurinkopaneelien kehittämiselle sähkön tuottamiseksi. Valon (fotonit) tai minkä tahansa muun sähkömagneettisen säteilyn vaikutuksesta näiden hiukkasten energia siirtyy aineen elektroneihin. Toisin sanoen auringon avullasaada sähköä.
Tämän fyysisen ilmiön löytämisen jälkeen tuli tarpeelliseksi hallita sitä. Tätä tarkoitusta varten luotiin valokennoja - erityisiä kompaktin kokoisia elektronisia laitteita. Ne sisältävät puolijohdemateriaaleja.
Teollisissa tuotantoolosuhteissa on tullut mahdolliseksi yhdistää mikroskooppisia muuntimia massiiviksi ja tehokkaiksi paneeleiksi. Monet nykyaikaiset yritykset tuottavat piimoduulirakenteita suuria määriä. Niiden tehokkuus on noin 18-22%.
Aurinkoakku sisältää useita samanlaisia moduuleja, joiden kautta auringonvalon fotonit tulevat sähköpiiriin tasavirran muodossa. Sitten ne tulevat tallennuslaitteisiin tai muunnetaan vaihtovirtalataukseksi (220 volttia). Tuloksena oleva sähköenergia mahdollistaa kodinkoneiden toiminnan.
Kodin aurinkopaneelien laskennan ominaisuudet
Tämä operaatio perustuu ensinnäkin niiden tehon määrittämiseen. Ja tätä varten on tarpeen tietää, mikä energiakuorma laskee koko rakenteeseen. Toisin sanoen kuinka monta kilowattia energiaa kuluu kuukaudessa.
Nämä lukemat voidaan määrittää tarkkailemalla sähkömittaria. Ja jos arvo on 100 kW sisällä, paneelit tulee ostaa juuri ne, jotka pystyvät tuottamaan tällaisen määrän energiaa.
On myös syytä harkita, että aurinkoenergian työparistot täydessä tilassa on mahdollista vain päivänvalossa. Täysi ongelma syntyy vasta, kun taivas on selkeä. Kun auringonsäteiden tulokulma muuttuu, samoin kuin pilvien ilmestyminen horisonttiin, teho vähenee 20%. Sama tapahtuu pilvisellä säällä. Kaikkea tätä ei pidä unohtaa.
Toisin sanoen omakotitalon aurinkopaneeleja laskettaessa kannattaa ottaa aika, jolloin ne toimivat täydellä teholla. Yleensä tämä on 7 tuntia - ajanjakso klo 9-16. Samanaikaisesti kesäkaudella paneelit voivat toimia aamusta iltaan. Mutta aiemmin työkyvyn prosenttiosuus on vain 20-30%. Yllä olevien tuntien aikana saat loput 70 %.
Voima
Kuten olemme jo ymmärtäneet, tärkein tekijä aurinkopaneeleja laskettaessa on energiakuormitus. Loppujen lopuksi akkujen suorituskyky riippuu suurelta osin kodin toimittamiseen tarvittavasta sähkömäärästä:
- Täysimittaisen aseman luominen edellyttää tehokkaiden paneelien käyttöä – 150–250 wattia.
- Jotta vain maaseutuvalaistuksen suorituskyky säilyy, voit tulla toimeen pienitehoisilla akuilla - enintään 50 W, mikä riittää.
Kuinka tällaiset laskelmat tehdään?
Perusvirrankulutus
Ennen aurinkopariston ja akun laskemista on tarpeen määrittää kaikkien käytettyjen sähkövirrankuluttajien kokonaisteho. Tätä varten kunkin yksikön (laitteet, hehkulamput jne.) energiankulutus kerrotaan sen käyttötuntien määrälläpäivän aikana.
Laske sen jälkeen kaikki vastaanotetut tiedot yhteen. Tuloksena on sähkönkulutus päivässä (kilowattitunteina). Näin paljon aurinkopaneelien pitäisi tuottaa, ja tämä on vähimmäisarvo. Myöhemmät paneelien lukumäärää, niiden kustannuksia ja muita parametreja koskevat laskelmat riippuvat näistä tiedoista.
Koko järjestelmä ei kuitenkaan koostu vain aurinkopaneeleista, vaan myös muut komponentit sisältyvät tähän:
- invertterit;
- akut;
- latausohjaimet.
Kodin aurinkopaneelien tehoa laskettaessa tätäkään ei kannata jättää huomiotta! Akuissa energia vähenee - jopa 20%. Tältä osin lisälaskelmissa saatua perusarvoa on korotettava tällä määrällä.
Sähkönkuluttajat
Jokaisesta kodista löydät joukon tarpeellisimpia laitteita. Seuraava tekniikka toimii aina tiettyinä aikoina:
- jääkaappi;
- TV;
- tietokone;
- pesukone;
- kattila;
- rauta;
- mikroa altouuni (kaikilla ei kuitenkaan ole).
On myös muita laitteita, joiden puuttuessa elämä menettää halutun mukavuustason. Lisäksi yksityisten kiinteistöjen alueella syttyy päivittäin tietty määrä hehkulamppuja, jotka voivat olla jopa sata.
Alla oleva taulukko näyttääeniten käytettyjen sähkölaitteiden teho.
| Kodinkoneet | Teholuokitus (W) | Arvioitu työaika yhden päivän (tuntia) | Päiväkulutus (kWh) |
| Mikroa altouuni | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Pyykinpesukone | 500 | 6 | 3 |
| Jääkaappi | 500 | 3 | 1, 5 |
| Hehkulamput | 200 | Noin 10 | 2 |
| Rauta | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Muistikirja | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 litran kattila | 1, 2 | 5 | 6 |
| Ohjain | 5 | 24 | 0, 1 |
| Invertteri | 20 | 24 | 0, 5 |
Tämän pöydän avulla on kätevää suorittaa yksinkertainenaurinkopaneelien matemaattinen laskelma. Tässä nimenomaisessa esimerkissä päivittäinen kulutusarvo on 18,9 kWh. Ainoastaan tämä ottamatta huomioon sitä, mitä emme yleensä käytä joka päivä - vedenkeitin, hiustenkuivaaja, pumppu, monitoimikone jne. Näin saadaan keskimäärin jopa 25 kWh (ainakin).
Tärkein asia on auringonpaiste
Ennen kuin alat laskea aurinkopaneelien määrää, sinun tulee ottaa huomioon sellainen asia kuin auringonpaistetta. Karkeasti sanottuna tämä termi tulisi ymmärtää pinta-alayksikköä kohti putoavan aurinkoenergian määränä. Tämä on erittäin tärkeä parametri, jota ilman on mahdotonta määrittää tarkalleen, kuinka monta paneelia pitäisi ostaa.
Loppujen lopuksi, vaikka auringonvaloa ei olisi tarpeeksi, se ei voi tuottaa tarvittavaa tehoa riippumatta siitä, kuinka tuottava akku on. Siksi sinun on ymmärrettävä tämän parametrin merkitys aurinkopaneeleja laskettaessa. Loppujen lopuksi tarvittava energiansyötön taso riippuu tästä.
Tietenkin tämä parametri on täysin yksilöllinen kunkin maan tietyn alueen os alta. On kaksi tapaa saada nämä tarpeelliset tiedot:
- erikoishakemistot;
- elektroniset sääresurssit.
Kuten ymmärrätte, aurinkosäteilyn enimmäisarvo laskee kesäkaudelle. Vähimmäisarvot ovat pääasiassa kylminä kuukausina.
Akkujen lukumäärä
Nyt voit alkaa laskea paneelien määrää. Tätä varten peruskulutuksen todettu arvosähköenergia päivässä on jaettava vaaditun kuukauden insolaatiotiedoilla.
Samalla on tärkeää ymmärtää, että laskenta on suoritettava kuukausittain, koska tiedot voivat vaihdella eri ja joskus merkittävästikin. Nyt jää jakaa aurinkopaneelien lukumäärän laskemisen tuloksena saatu arvo vielä kerran, vain valitun paneelin tehoparametrilla. Tämä ominaisuus on ilmoitettu passissa. Jos tulos on murtoluku, se pyöristetään ylöspäin kokonaislukuarvoon ja vain ylöspäin. Tämä on lopputulos.
Tietenkin mitä suurempi paneelin suorituskyky on, sitä vähemmän niitä on otettava. Ja täällä kaikki riippuu pääasiassa perheen budjetin koosta ja katon pinta-alasta. Samalla on otettava huomioon koko järjestelmän käyttöaika. Itse asiassa aurinkopaneelien säteilyn vähentyessä tarvitaan enemmän kuin normaaleissa olosuhteissa.
Rationaalinen kulutus
Aurinkopaneelien laskentaa ajatellen valaistukseen kannattaa kiinnittää huomiota. Mutta kuten jo todettiin, lamppujen määrä omakotitalon alueella voi olla suuri - 100 tai enemmän. Tästä syystä energiansäästölamppuihin kannattaa kiinnittää huomiota. Tuloksena voidaan saavuttaa merkittäviä säästöjä energiankulutuksessa.
Lisäksi sinun tulee ostaa kodinkoneet, jotka eivät ole alempia kuin luokka A ja jopa A +, A ++, A +++. Viime kädessä tällainen toimenpide vähentää merkittävästi kustannuksia, joita käytetään aurinkoenergian ostamiseenpaneelit. Lisäksi useimmat nykyaikaiset laitteet on suunniteltu kuluttamaan 12 V.
Ja juuri tämän verran valokuvapaneelit pystyvät tuottamaan ilman lisälaitteita tasavirran muuntamiseksi vaihtojännitteeksi.
Matematiikan esimerkki
Talon aurinkopaneelien määrää laskettaessa tulee ottaa huomioon, mihin vuodenaikaan koko järjestelmä toimii täydessä tilassa. Ja jälleen, kaikki täällä johtuu insolaatiosta. Kuukaudesta riippuen voidaan tarvita eri määrä valokuvapaneeleja.
Ymmärryksen ymmärtämiseksi kannattaa antaa konkreettinen esimerkki:
- Esimerkiksi talon päivittäinen sähkönkulutus on 15 kWh.
- Eristeparametri - 3 kWh/m2.
- Yhden paneelin teho on 300 W tai 0,3 kW.
Laske tarvittava paristojen määrä (merkitty kirjaimella N): N=15/3/0, 3=16, 6. Pyöristämällä saatu arvo kokonaislukuun saadaan tulos - 17 paneelia.
Talvella insolaatio kuitenkin laskee merkittävästi ja voi nousta 1 kWh/m2. Tässä tapauksessa tarvitset huomattavasti enemmän paristoja - jopa 50.
Useita vivahteita
Yhtäältä keskusvirtalähteen riippuvuuden hylkääminen merkitsee tiettyjä etuja. Mutta kolikolla on myös toinen puoli - tällainen toimenpide on täynnä joitain vivahteita, joita ei pidä vähätellä. Ja ensinnäkin on ymmärrettävä, että aurinko ei paista kaikkina kuukausina ilman "taukoa" - loppujen lopuksi valaisintarvitsevat myös "lepoa".
Tästä syystä aurinkopaneeleja laskettaessa kannattaa tarkistaa asuinalueen sääolosuhteiden arkisto, jotta voidaan määrittää pilvisten päivien lukumäärä. Voidaan nähdä, että vähintään 7 päivää kuukaudessa on epäsuotuisan sään aikaa. Tällä hetkellä aurinkopaneelit eivät pysty tuottamaan tarvittavaa määrää sähköenergiaa.
Lisäksi ei pidä unohtaa päivän lyhentämistä syksyllä ja keväällä. Vastaavasti pilvisten päivien määrä lisääntyy. Tältä osin aurinkoenergian vastaanottamiseksi maaliskuusta lokakuuhun paneelien valikoimaa on lisättävä jopa 50 prosenttiin asuinalueesta riippuen.
