U našem modernom vremenu aktivno se razvijaju različite tehnologije koje pružaju maksimalan komfor 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 vašeg doma. I svako ih može kupiti. To je posebno istinito u slučajevima kada se kuća nalazi daleko od dalekovoda. Ali da bi se osjetile sve prednosti i pogodnosti ovakvog rješenja neophodan je ispravan proračun solarnih panela.
Opće informacije
Fotoelektrični efekat je fizički fenomen koji je otkriven još 1887. godine i koji je postao osnova za razvoj solarnih panela za proizvodnju električne energije. Pod utjecajem svjetlosti (fotona) ili bilo kojeg drugog elektromagnetnog zračenja, energija ovih čestica se prenosi na elektrone supstance. Drugim riječima, uz pomoć suncaprimi struju.
Nakon otkrića ovog fizičkog fenomena, postalo je neophodno kontrolisati ga. U tu svrhu stvorene su fotoćelije - posebni elektronički uređaji kompaktne veličine. Oni uključuju poluprovodničke materijale.
U uslovima industrijske proizvodnje, postalo je moguće kombinovati mikroskopske pretvarače u masivne i efikasne panele. Mnoga moderna preduzeća proizvode silikonske modularne dizajne u velikim količinama. Njihova efikasnost je oko 18-22%.
Solarna baterija uključuje nekoliko sličnih modula kroz koje fotoni sunčeve svjetlosti ulaze u električni krug u obliku jednosmjerne struje. Zatim ulaze u uređaje za skladištenje ili se pretvaraju u naizmjeničnu struju (220 volti). Rezultirajuća električna energija omogućava funkcionisanje kućnih aparata.
Karakteristike proračuna solarnih panela za dom
Ova operacija se svodi, prije svega, na određivanje njihove moći. A za to je potrebno znati kakvo će energetsko opterećenje pasti na cijelu strukturu. Drugim riječima, koliko kilovata energije će se trošiti mjesečno.
Ova očitanja se mogu odrediti posmatranjem električnog brojila. A ako je vrijednost unutar 100 kW, onda panele treba kupiti upravo one koje su u stanju proizvesti toliku količinu energije.
Vrijedi uzeti u obzir i rad solarne energijebaterije u punom načinu rada moguće je samo na dnevnom svjetlu. Potpuni problem će biti tek kada se nebo razvedri. Kada se promijeni ugao upada sunčevih zraka, kao i pojava oblaka na horizontu, snaga će se smanjiti za 20%. Isto će se desiti i po oblačnom vremenu. Sve ovo ne treba zaboraviti.
Odnosno, u procesu proračuna solarnih panela za privatnu kuću treba uzeti period kada rade punim kapacitetom. Po pravilu, to je 7 sati - period od 9 do 16 sati. Istovremeno, u ljetnoj sezoni paneli mogu raditi od zore do sumraka. Ali u prošlosti, procenat radne sposobnosti će biti samo u regionu od 20-30%. Tokom gore navedenih sati, možete dobiti preostalih 70%.
Snaga
Kao što smo već shvatili, osnovni faktor koji treba uzeti u obzir prilikom izračunavanja solarnih panela je energetsko opterećenje. Na kraju krajeva, performanse baterija u velikoj mjeri zavise od količine električne energije koja je potrebna da se dom obezbijedi:
- Kreiranje punopravne stanice zahteva upotrebu moćnih panela - od 150 do 250 vati.
- Da biste održali performanse samo seoskog osvetljenja, možete se snaći sa baterijama male snage - ne više od 50 W, što je dovoljno.
Kako napraviti takve kalkulacije?
Osnovna potrošnja energije
Prije izračunavanja solarne baterije i baterije potrebno je odrediti ukupnu snagu svih korištenih potrošača električne struje. U tu svrhu, potrošnja energije svake jedinice (aparati, sijalice, itd.) se množi sa brojem sati njenog korištenja utokom dana.
Nakon toga zbrojite sve primljene podatke. Rezultat je stopa potrošnje električne energije po danu (u kilovat-satima). Toliko bi solarni paneli trebali proizvesti, a to je minimalna vrijednost. Naknadni proračuni u pogledu broja panela, njihove cijene i drugih parametara ovisit će o ovim podacima.
Međutim, cijeli sistem nije sastavljen samo od solarnih panela, ovdje su uključene i druge komponente:
- inverteri;
- baterije;
- kontrolori punjenja.
Prilikom izračunavanja snage solarnih panela za dom, ni to ne treba odbaciti! Kod baterija dolazi do smanjenja energije - do 20%. S tim u vezi, u daljim proračunima, dobijena 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:
- frižider;
- TV;
- kompjuter;
- mašina za pranje rublja;
- boiler;
- iron;
- mikrovalna pećnica (međutim, nemaju je svi).
Postoje i drugi uređaji, u nedostatku kojih život gubi željeni nivo udobnosti. Osim toga, svaki dan na teritoriji privatnih nekretnina svijetli određeni broj sijalica, kojih može doseći i do stotinu.
Tabela ispod pokazujesnaga električnih aparata 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 |
| Sijalice | 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 |
Sa ovom stolom 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 obično ne koristimo svaki dan - kuhalo za vodu, fen, pumpu, mašinu za hranu itd. Tako se u prosjeku može dobiti do 25 kWh (najmanje).
Važna tačka je insolacija
Pre nego što počnete da brojite broj solarnih panela, trebalo bi da uzmete 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 veoma važan parametar, bez kojeg je nemoguće tačno 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 prilikom izračunavanja solarnih panela. Na kraju krajeva, potreban nivo opskrbe energijom ovisit će o tome.
Naravno, ovaj parametar je čisto individualan za svaki konkretan region zemlje. Postoje dva načina da dobijete ove neophodne informacije:
- specijalizirani imenici;
- elektronski meteorološki izvori.
Kao što možete shvatiti, maksimalna vrijednost insolacije pada na ljetni period. 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 sa podacima o insolaciji traženog mjeseca.
U isto vrijeme, važno je shvatiti da se obračun mora vršiti na mjesečnoj bazi, jer podaci mogu varirati u različitoj i ponekad značajnoj mjeri. Sada ostaje da se rezultujuća vrijednost kao rezultat izračunavanja broja solarnih panela još jednom podijeli, samo parametrom snage odabranog panela. Ova karakteristika je naznačena u pasošu. Ako je rezultat razlomak, zaokružuje se na cjelobrojnu vrijednost i samo naviše. Ovo će biti konačni rezultat.
Naravno, što su veće performanse panela, to će ih manje morati uzeti. I ovdje sve uglavnom zavisi od veličine porodičnog budžeta i površine krova. Pri tome je potrebno uzeti u obzir period rada cijelog sistema. Zaista, sa smanjenjem insolacije solarnih panela, biće potrebno više nego u normalnim uslovima.
Racionalno trošenje
Razmišljajući o proračunu solarnih panela, vrijedi obratiti pažnju na osvjetljenje. Ali, kao što je već napomenuto, broj lampi na teritoriji privatne kuće može biti velik - 100 ili više. Iz tog razloga vrijedi obratiti pažnju na štedljive sijalice. Kao rezultat, 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, ovakva mjera će značajno smanjiti troškove koji će biti utrošeni na kupovinu solarne energijepaneli. Osim toga, većina modernih uređaja je upravo dizajnirana da troše 12 V.
I to je upravo onoliko koliko foto paneli mogu proizvesti, bez upotrebe dodatnih uređaja za pretvaranje jednosmjerne struje u naizmjenični napon.
Primjer iz matematike
Prilikom izračunavanja broja solarnih panela za kuću, treba uzeti u obzir koje godišnje doba će cijeli sistem raditi u punom režimu. I opet, sve je ovdje zbog insolacije. U zavisnosti od mjeseca, može biti potreban različit broj foto panela.
Za jasnije razumijevanje vrijedi dati konkretan primjer:
- Na primjer, dnevna potrošnja električne energije u kući će biti 15 kWh.
- Parametar insolacije - 3 kWh/m2.
- Snaga jednog panela je 300W ili 0,3KW.
Izračunajte potreban broj baterija (označeno slovom N): N=15/3/0, 3=16, 6. Zaokružujući rezultujuću vrijednost na cijeli broj, dobijamo rezultat - 17 panela.
Međutim, zimi, insolacija značajno opada i može dostići 1 kWh/m2. U ovom slučaju će vam trebati znatno više baterija - do 50.
Broj nijansi
S jedne strane, odbacivanje zavisnosti od centralnog napajanja implicira određene prednosti. Ali postoji i druga strana medalje - takva mjera je prepuna nekih nijansi koje ne treba zanemariti. I prije svega, potrebno je shvatiti da sunce neće sjati sve mjesece, bez "pauze" - na kraju krajeva, svjetiljkatakođer treba "odmor".
Iz tog razloga, prilikom izračunavanja solarnih panela, treba provjeriti arhivu vremenskih prilika u regiji stanovanja kako biste utvrdili broj oblačnih dana. Vidi se da je najmanje 7 dana u jednom mjesecu period nepovoljnog vremena. U ovom trenutku, solarni paneli neće moći da obezbede potrebnu količinu električne energije.
Osim toga, ne smijete zaboraviti na skraćivanje dana u jesen i proljeće. Shodno tome, povećava se i broj oblačnih dana. S tim u vezi, za dobijanje solarne energije od marta do oktobra potrebno je povećati paletu panela do 50%, u zavisnosti od regiona stanovanja.
