الصفحة الرئيسية
آبار
طاقة بديلة لمساعدة سكان المباني السكنية. نختار ونركب لوحة شمسية على الشرفة

طاقة بديلة لمساعدة سكان المباني السكنية. نختار ونركب لوحة شمسية على الشرفة

مصادر الطاقة البديلة تستحوذ على السوق الاستهلاكية بنشاط. منذ حوالي عشر سنوات ، لم يتخيل معظم الناس إمكانية الحصول على مثل هذه التطورات الهندسية محطة طاقة الرياحأو محطة شمسية. الآن أصبح من الممكن. الألواح الشمسيةللمنزل: تكلفة المجموعة وتكاليف التركيب و اعمال صيانة- من الناحية الاقتصادية حل مربحاليوم.

إذا تحدثنا عن الألواح الشمسية من الناحية الفنية ، فأنت بحاجة إلى فهم ذلك نحن نتكلمعلى أنظمة الإمداد بالطاقة الكهروضوئية (PSE). الغرض الرئيسي من هذه الأجهزة هو تحويل الطاقة ضوء الشمسإلى طاقة كهربائية بناءً على القانون الفيزيائي للتأثير الكهروضوئي. منذ حوالي مائتي عام ، استمرت عملية تحسين منشآت الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. في الوقت الحاضر ، حقق الفكر الهندسي نتائج مهمة في تطوير المعدات الكهروضوئية ، خاصة من حيث عمل مفيد- من 1 إلى 46٪ (حصة الطاقة الشمسية المحولة).

تحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية

السوق الحديث أنظمة الطاقة الشمسيةيمكن اعتبار الإمداد بالكهرباء مكونًا بشكل كافٍ ، لأنه يسمح لك باختيار السلع من عدد كبير من العروض ، من قطاع كبير جدًا من السوق. للإجابة على السؤال الأكثر شيوعًا ، كم تكلفة الألواح الشمسية لمنزل خاص ، تحتاج إلى فهم التكنولوجيا و ميزات التصميم FSE. تفترض هيكلة المعدات التي يقدمها السوق ثلاث فئات رئيسية من أنظمة الطاقة الشمسية ، بناءً على ميزاتها الوظيفية والتصميمية والتقنية.

تشمل الفئة الأولى من FSE أنظمة الحكم الذاتيغير المتصلة بشبكة الإمداد بالطاقة الرئيسية. تعمل هذه الأنظمة في حلقة الشبكة الخاصة بها لتزويد المعدات المتصلة بالطاقة مباشرة. أقصى قدر من الكفاءةيتحقق العمل من خلال وجود جهاز تراكم ( بطاريات قابلة للشحن) ، والذي يسمح باستخدام الكهرباء المخزنة في حالة حدوث انخفاض في شدة ضوء الشمس (أي انخفاض الطاقة المولدة) وفي حالة اللحظات التي تتجاوز فيها الطاقة المستهلكة الطاقة المتولدة.

الفئة الثانية تشمل FSE المفتوحة. في تكوينها ، لا تحتوي هذه الأنظمة على بطاريات وهي متصلة بشبكة إمداد الطاقة الرئيسية من خلال عاكس خاص. إذا لم تتجاوز الطاقة المستهلكة القيمة الناتجة ، يتم تعطيل الشبكة الرئيسية. وبخلاف ذلك ، يتم إيقاف تشغيل الخدمة الثابتة الساتلية ويتم الاستهلاك من الشبكة الرئيسية. هذه الأنظمة موثوقة للغاية وأرخص تكلفة ، ولكن إذا لم يكن هناك مصدر طاقة من الشبكة الرئيسية ، فلن تعمل المحطة الشمسية.

يتم تمثيل الفئة الثالثة من قبل FSE مجتمعة. إنها تنسيق مشترك للفئتين الأولى والثانية. هذا يسمح لك في وظائفك جودة اضافية- يمكن تحويل الكهرباء الزائدة المولدة أو المخزنة إلى الشبكة الرئيسية ولها قيمة تجارية.

نصائح مفيدة! لإمداد الطاقة غير المنقطع في حالات الإغلاق المتزامن شبكة مشتركةوتأثير الظروف الجوية السلبية ، فمن الضروري أن يكون مصدر النسخ الاحتياطيمزود الطاقة. يمكن استخدام مولد كهربائي صغير (2-5 كيلوواط) يعمل بالبنزين أو وقود الديزل كمصدر.

سعر الألواح الشمسية للمنزل: تكلفة العدة

من الضروري حل مشاكل توفير تكاليف الطاقة عن طريق تركيب محطات طاقة شمسية في ظروف المعلومات الكاملة حول أسعار المجموعة بأكملها والتكاليف القادمة لتركيبها وتشغيلها. السؤال المتكرر ، كم تبلغ تكلفة البطارية الشمسية للمنزل ، ليس له إجابة واضحة ، لأن العديد من العوامل تؤثر على الأسعار.

السعر المحدد للعنصر الرئيسي لـ PSE (البطارية الشمسية) هو ، في المتوسط ​​، بحد أدنى (ولكن أيضًا بجودة دنيا) من 50-60 روبل. لتوليد 1W من الطاقة. وبالتالي ، فإن سعر الألواح الشمسية لمنزل خاص بسعة 100 و 200 واط سيكون بمبلغ 6000 و 12000 روبل. على التوالى.

يعتمد تكوين مجموعة المحطة على فئتها وقوتها. قد يشمل جهاز التحكم بالشحن ومحطة البطارية وعاكسًا ومعدات توصيل. عند اختيار ، على سبيل المثال ، مجموعة من الفئة الأولى وقوة مصنفة تبلغ حوالي 2 كيلو واط (2000 واط) ، فإن سعر مجموعة الألواح الشمسية للمنزل سيكون من 120 ألف روبل. وأعلى.

ومن الضروري مقارنة كل رأس المال المنفق بالتأثير الاقتصادي الذي تم الحصول عليه من الفرق في تكلفة 1 كيلو واط / ساعة للشبكة المركزية والتكلفة التي أنشأتها FSS.

تظهر أحدث الإحصائيات الخاصة بسوق البطاريات الشمسية أن نسبة الأسعار لكل وحدة كهرباء تبلغ 8.8 مرة. هذا يعني أن الكهرباء المولدة من محطة الطاقة الشمسية أرخص بـ 8.8 مرة من الكهرباء التي يتم توفيرها من خلال الشبكة المشتركة ، على أساس المساواة.

معيار مهم للاختيار في اتجاه استخدام FSE هو أيضًا عامل القدرة على تقديم عملية سلسةالأتمتة في أنظمة التدفئة والمراقبة الأمنية والإنذار من الحريق. تتضمن القائمة الكمبيوتر شبكة منزليةومجموعات أجهزة الاستشعار الإلكترونية والتحكم والقياس.

تطبيق وسعر الألواح الشمسية للمنزل

توفر مجموعة كبيرة من الألواح الشمسية فرصة لاستخدامها في مجموعة متنوعة من الصفات والتطبيقات ، لأنه إذا كنت ترغب في شراء الألواح الشمسية لمنزلك ، فإن السعر اليوم يتيح لك بالفعل القيام بذلك لعامة السكان. من خلال معرفة خصائصها الرئيسية ، مثل معيار جهد الخرج (12 ، 24 فولت وما فوق) ، بالإضافة إلى معلمات الطاقة المقدرة المولدة ، يمكنك استخدامها محليًا دون شراء المجموعة بأكملها. في السوق ، يتراوح متوسط ​​تكلفة الألواح الشمسية لمنزل خاص من 60 روبل. لتوليد 1 كيلوواط من الطاقة الكهربائية.

إذا كنت تريد استخدام المصباح الكهربائي في غرفة مظلمةبجهد 12 فولت وقوة 25 وات ، يكفي شراء بطارية شمسية ذات معايير مماثلة وتوصيلها مباشرة بها ولن تكلف أكثر من 2000 روبل. ولن تضطر إلى إنفاق الكهرباء على لمبة 60-75 واط في بعض الخزانات. يمكنك توصيل ملف مضخة جيدةللري اليومي أي منطقة المناظر الطبيعية 200 واط و 24 فولت امدادات الطاقة. بتكلفة تتراوح بين 11000 و 12000 روبل. من الممكن خلال فترة الربيع والصيف بأكملها وأكثر من 10 سنوات نظام مستقلسطح أملس.

المجموعة اللازمة من الألواح الشمسية للعطاء

إذا أخذنا في الاعتبار مسألة جدوى استخدام أنظمة الطاقة الشمسية منطقة الضواحييجب أن يأخذ المرء بعين الاعتبار عوامل الاستقرار في إمداد القرية بالكهرباء ، ومستوى تشميسها (الوقت الذي يقضيه في ضوء الشمس المباشر) ، والطاقة المطلوبة للكهرباء ، وعامل خطر السرقة في الموسم الفارغ من أصحاب. أفضل طريقة- هذه التثبيت الثابت FSE من الفئة الأولى.

بالنظر إلى انخفاض استهلاك الطاقة للداشا ، من الممكن تنظيم استبدال 100 ٪ من مصدر الطاقة المركزي بمصدر مستقل ورخيص. في حالة أخرى ، عندما لا يكون هناك ما يبرر التثبيت الثابت لمحطة الطاقة الشمسية ببعض المعايير ، يمكن استخدام مجموعة تجميع سريعة متحركة.

ملحوظة! قام الخبراء في مجال استخدام PSE بحساب ووجدوا أن الألواح الشمسية مجدية استراتيجيًا واقتصاديًا للاستخدام في وقت الصيفسنوات في منازل خاصة و بيوت البلدمساحة من 50 إلى 300 متر مربع ، مصممة لعائلة مكونة من أربعة أفراد.

استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الحرارة

إلى جانب استخدام الطاقة الشمسية في الإنتاج التيار الكهربائيلا توجد أجهزة أقل شيوعًا لتحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة حرارية. تسمى هذه التركيبات مجمعات الطاقة الشمسية وتعمل كعناصر تسخين لأنظمة التدفئة والاستقبال ماء ساخن. بغض النظر عن الغلايات المثبتة في أنظمة التدفئة ودوائر الماء الساخن ، فإن دمجها مع مجمعات الطاقة الشمسية عالية الكفاءة يمكن أن يوفر ما يصل إلى 36٪ من تكاليف التدفئة والمياه الساخنة.

في التصميمالمجمع الشمسي من فئة السلع الساخنة عبارة عن لوحة مستطيلة بأبعاد تقارب 1x2 م وبسمك يصل إلى 100 مم. الفرق الرئيسي بين مجمعات هذه الأحجام القياسية هو تدفق الطاقة الحرارية ، أي كمية الحرارة التي يمكن نقلها إلى أي سائل نقل حرارة من خلال سطح التلامس. بطريقة أخرى ، تسمى هذه المعلمة معامل فقدان الحرارة والتي لها أبعاد W / m² × ° K ، أي تنتقل الحرارة عبر المنطقة لرفع درجة حرارة السائل المستقبل. تصميمات حديثة تجميع الطاقة الشمسيةلها مؤشرات (لوحة واحدة) من حيث الطاقة الحرارية من 1.2 إلى 5 واط / م² × درجة كلفن.

أسعار مجمعات الطاقة الشمسية للتدفئة المنزلية

العنصر الرئيسي للنظام (محطة التدفئة) هو لوحة تجميع الطاقة الشمسية. اعتمادًا على الطاقة المطلوبة ، يمكن شراؤها في السوق بسعر 18-20 ألف روبل. لكل 1 متر مربع منطقة صالحة للاستعمالومتوسط ​​معامل فقد الحرارة 2.5-2.7 واط / م² × درجة كلفن.

على سبيل المثال ، لوحة الجودة الأوروبيةبأبعاد 1.9x1.8 متر (مساحة 3.5 متر مربع) ومع معامل 2.7 سيكلف حوالي 70 ألف روبل.

مع الأخذ في الاعتبار المنافسة ، يمكن أن يكون التناظرية صينية الصنع أرخص بنسبة 30-55٪ ، ونموذج أولي محلي بنسبة 10-25٪.

إذا تحدثنا عن المجموعة المطلوبة ، والتي تشمل: خزانًا وبطارية ومضخة وأتمتة ، فإن متوسط ​​سعر السوق لهذه المحطة سيكون 160-170 ألف روبل. جلس الإنتاج المحليمع المعلمات المماثلة سيكلف 100-120 ألف روبل.

التثبيت على سطح المنزل

نصائح مفيدة! مشاركةمجمعات الطاقة الشمسية مع الألواح الشمسية الاختيار الصحيحتسمح المعلمات بتقليل تكلفة الطاقة الحرارية لإنتاج الماء الساخن حتى 61٪.

نظرة عامة على الشركات المصنعة. الألواح الشمسية للمنزل: تكلفة طقم ولوحة واحدة

لقد احتلت تقنيات الطاقة الشمسية كمصادر طاقة بديلة بثقة مكانة رائدة في السوق. عدد كبير منيتنافس المصنعون بنشاط ، ويقدمون المزيد والمزيد من الابتكارات. تحتل الصين المكانة الرائدة في حجم مبيعات أكبر 15 دولة من محطات الطاقة الشمسية ومكوناتها ، بأكثر من 50٪.

معظم الماركات الشعبيةهي Exmork و RENE SOLA و LDK و Helios House و Suntech و JA Solar ، إلخ.

يتم تمثيل الشركات الأوروبية التي يبلغ حجم سوقها حوالي 25 ٪ من قبل شركات مثل German AXITEC GmbH و Solarworld و Viessmann Group و Norwegian Renewable Energy Corporation ، إلخ.

تمثل اليابان وكوريا وتايوان (15٪) شركات كيوسيرا وشارب وسانيو وهانوا سولار وان وموتيك.

يتم تمثيل المنتجات المحلية من قبل شركات مثل Hevel Solar و TCM. الشركة المصنعة الأمريكية هي فيرست سولار.

قد يكون شراء الألواح الشمسية لمنزلك غير مكلف نسبيًا. إذا أخذنا لوحة شمسية 200 واط كعينة مستهلك ، فسيكون النطاق السعري ضمن:

بلد الإنتاجسعر الألواح الشمسية 200 وات ، فرك.سعر مجموعة من محطات الطاقة الشمسية 2 كيلو وات فرك.
الصين8000-16000 120000-160000
أوروبا15000-17000 190000-250000
آسيا10000-15000 140000-190000
روسيا12000-20000 104000-240000
الولايات المتحدة الأمريكية27000 380000

لنرى الفرق في سياسة التسعير، اعتمادًا بشكل أساسي على مؤشر الطاقة ، لنأخذ على سبيل المثال محطة طاقة شمسية لمنزل بقدرة 5 كيلو وات ، وسيكون سعرها في النسخة الصينية:

  • حوالي 300 ألف روبل. (البطاريات الشمسية)؛
  • حوالي 420 ألف روبل. (مجموعة كاملة).

جودة المبيعات وآفاق تطوير تقنيات الطاقة الشمسية

لا يترك السوق الحديث وتقنيات البيع الخاصة به للمشتري تقييمًا لا لبس فيه. خاصة المعدات والأجهزة عالية التقنية. ينطبق هذا أيضًا على سوق بيع أنظمة الإمداد بالطاقة الشمسية. نظرًا لأن تقنيات الإنتاج نفسها كثيفة الاستخدام للطاقة ، إذا كنت ترغب في شراء الألواح الشمسية أو شراء محطة طاقة شمسية لمنزلك ، فإن السعر في كلتا الحالتين سيستدعي تحليل تفصيليليس فقط من خلال الميزات التقنية والتكنولوجية ، ولكن أيضًا من خلال المبررات الاقتصادية.

يتم تنفيذ التقنيات الحديثة بنشاط في الحياة اليومية. تعد الألواح الشمسية المنزلية الآن تطورًا شائعًا يستخدمه أصحابها بيوت البلد. يتيح تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية للمقيمين في الصيف توفير المال في الموسم الدافئ ، ولكن هل يدفع تكلفة التركيب الأولية؟

عند شراء الألواح الشمسية منزل ريفيضع في اعتبارك أن تكلفة تركيبها ليست الألواح الشمسية نفسها. لكي يعمل النظام بسلاسة في الربيع والصيف ، من الضروري شراء جهاز تحكم في الشحن ، وعاكس مزود بوظيفة تسجيل وتخزين البيانات (RAM) ، وبطاريات لتخزين الطاقة ، أوتوماتيكي التيار المباشروالصمامات والكابلات لتوصيل جميع عناصر النظام والتوصيل بالأجهزة الكهربائية.

يتراوح الوزن الإجمالي لجميع المكونات من 50 إلى 700 كجم ، مما يسبب صعوبات في النقل: تحتاج إلى طلب شاحنة أو التفاوض بشكل منفصل مع الشركة التي تبيع محطة الطاقة الشمسية للتسليم والتركيب. كقاعدة عامة ، في الحالة الثانية ، يكون النقل أرخص: تقدم الشركة خصمًا للعملاء.

القوة والسعر

إذا كنت تشتري لوحة شمسية لمنزلك ، فمن الأفضل حساب السعر بناءً على متوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي. كقاعدة عامة ، تنفق الأسرة المكونة من 2-3 أشخاص حوالي 194 كيلوواط شهريًا مع الاستخدام الاقتصادي للأجهزة الكهربائية ، إذا كانوا يعيشون في شقة. هذا هو حوالي 6.5 كيلو واط في اليوم ، أو 271 واط في اليوم.

في الدولة ، يزداد استهلاك الطاقة ، حيث أن المساحة المغطاة أكبر. ومع ذلك ، في الطقس المشمس ، يمكن استخدام التثبيت كمصدر مستقل للطاقة إذا كان الاستهلاك يصل إلى 5 كيلووات ساعة في اليوم ، لكن تكلفة هذه الأنظمة القوية تصل إلى 700 ألف روبل.

أنواع الألواح الشمسية

إذا كنت ستشتري الألواح الشمسية لمنزلك ، فإن تكلفة المجموعة تعتمد بشكل مباشر على الغرض الذي صمم النظام من أجله:

إذا كنت لا تعيش في منزل ريفيباستمرار ، يوصى بعدم شراء محطات طاقة شمسية قوية. ستتراكم البطاريات الطاقة بسرعة في غيابك ، وبقية الوقت ستكون الوحدة معطلة.

افعل ذلك بنفسك تركيب البطارية

يمكنك تثبيت الألواح الشمسية لمنزلك بيديك ، لكن هذا العمل شاق للغاية: تحتاج إلى توصيل البطاريات بنظام إمداد الطاقة الرئيسي باستخدام الكابلات. أدنى خطأ في الحسابات - ويتم فصل الطاقة عن المنزل قبل وصول كهربائيين. يوصي المحترفون في هذا المجال بأن لا يحاول الهواة حتى القيام بالتثبيت بمفردهم: تكلفة الإصلاح في حالة الفشل ستتجاوز عدة مرات سعر خدمات مهندس مختص.

تم استخدامه بنجاح من قبل العديد من الأشخاص في منازلهم الخاصة. الانتقال إلى إمدادات الطاقة البديلة هو خطوة مسؤولة و يتطلب إعدادًا دقيقًا وحسابات خاطئة للكفاءة والمردود. لكن ليس الجميع محظوظًا لامتلاك منزل خاص ، ولكن للاستفادة من الإنجازات في العصر الحديث طاقة بديلةتريد كافيسكان. بالنسبة لأولئك الذين ، في حالة عدم وجود منزل ، لديهم رغبة لا تقاوم في استخدام الطاقة المجانية ، يمكن تقديم شقة.

تحتاج على الفور إلى التحذير من فكرة أنه بعد ذلك سيكونون قادرين على توفير الكهرباء بالكامل لمساحة المعيشة بأكملها. لن يحدث هذا ، لأنه يوجد في شققنا أجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة ، على سبيل المثال: موقد كهربائي ، ومكواة ، وجهاز تلفزيون ، وسخان ، والتي لن تحتوي على شحنة كافية للوحدات. لذلك ، قبل تركيب وحدات الطاقة الشمسية في مبنى سكني، من الأفضل التفكير عدة مرات وحساب الكفاءة الاقتصادية للحدث بأكمله.

إذا تم اتخاذ قرار بعد إجراء الحسابات بشأن التثبيت الوشيك ، فيجب عليك شراء الأجزاء الرئيسية من الدائرة:

  • الألواح الشمسية
  • العاكس
  • المراكم،
  • مراقب.

المشاكل الرئيسية التي تسبب أكثر الصعوبات هي موقع البطاريات والمراكم. ل العملية الصحيحة، يجب أن تكون الألواح الشمسية الحد الأقصى للمبلغالوقت تحت ضوء الشمس. في الشقة ، يوجد عدد قليل جدًا من أماكن التثبيت من هذا القبيل. لذلك ، فإن الاختيار ليس رائعًا. مناسب لهذا زجاج الشرفةوالجدران الأقرب للشرفة.

في أغلب الأحيان يتم التثبيت على زجاج الشرفة. بالطبع هذا يؤثر ضوء النهارفي الشقة. ولكن يوجد في هذا نقاط إيجابية، مثل تأخير الأشعة فوق البنفسجية. يتم تثبيت الألواح الضوئية مباشرة على الزجاج أو بدلاً من ذلك في إطار الشرفة.

علاوة على ذلك ، شرط العثور على شرفة جانب مشرق. وإلا فلا فائدة من تركيب الألواح الشمسية.

بعد تركيب مختصاللوحات ، تظهر المشكلة التالية ، والتي لا يمكن تجنبها أيضًا. بمثل هذه المشكلة يعني البحث عن مكان لموقع تراكم العناصر. يمكن أن يشمل المعدل المتوسط ​​للشقة ما يصل إلى 20-30 بطارية. المنطقة ، بعبارة ملطفة ، ليست صغيرة بالنسبة لشقة فيها منزل لوحة. يمكن أن يمثل وضع الكثير من البطاريات تحديًا حقيقيًا.

تم حل هذه المشكلة من قبل العديد من خلال وضع عناصر مماثلة في الجزء العلوي من سقف الشرفة. كقاعدة عامة ، هذا مكان نادر الاستخدام للغاية. بعد بناء رف خاص ، يمكن تثبيت جميع البطاريات بحيث لا تتداخل فقط ، ولكنها غير مرئية بشكل خاص. لا تنسى الوزن البطاريات. حيث يمكن أن يصل وزن كل منها إلى 15-20 كجم، يجب أن يكون الرف موثوقًا به حتى لا ينهار تحت تأثير بضع عشرات من البطاريات.

يجدر أيضًا الانتباه إلى العزل الحراري للجرف والبطاريات الموجودة عليه. الحقيقة هي أنه في موسم البرد ، يمكن تقليل سعة البطارية بشكل كبير إذا لم تحميها من الصقيع. لذلك ، حتى لا تعمل الألواح الشمسية عبثًا ، يجب أن يكون العزل الحراري للبطاريات بجودة كافية.

تأثير مصادر الطاقة الشمسية على جهاز الحياة

التثبيت الصحيح مصادر بديلةلن تحقق أي نتائج ، باستثناء التكاليف غير الضرورية ، إذا لم تعيد النظر في وجهة نظرك حول استخدام بعض الأجهزة الكهربائية. من الواضح أن الانتقال إلى الألواح الشمسية يفرض شروطها الإلزامية.

قبل تثبيت البطارية ، من الضروري رفض جميع المستهلكين الأقوياء ، إن أمكن ، واستبدالهم بأخرى أقل استهلاكًا للطاقة. على سبيل المثال ، من الأفضل تغيير جهاز التلفزيون ، وخاصة لوحات البلازما ، إلى جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول. فهي أقل استهلاكًا للطاقة وستوفر كيلوواط ثمينًا كل يوم. ايضا المتطلبات المسبقةسوف نستخدم المصابيح الموفرة للطاقة، أ خيار مثاليباستخدام تركيبات الإضاءة LED.

البطاريات الشمسية تجعل من المستحيل استخدام المستهلكين مثل: الفرن الكهربائي ، غسالة، تدفئة المرجل، سخان. لذلك ، من الأفضل ترك هذه الأجهزة الكهربائية على مصدر الطاقة المركزي.

الجدوى الاقتصادية

تساعد الألواح الشمسية بشكل جيد في المناطق التي لا يوجد فيها مصدر طاقة مركزي أو تكون تكلفة الكهرباء مرتفعة للغاية. استخدام هذه المصادر له ما يبرره في المنازل الخاصة ، حيث أن لديها مساحة كبيرة لتركيب الوحدات. في مبنى سكني حيث يوجد نقص ملحوظ في مساحة التركيب ، لن تحقق الألواح الشمسية النتيجة المرجوة ، بسبب انخفاض طاقة الخرج.

حتى تاريخه بالكاد يصل أداء الألواح الضوئية إلى 20-25٪. تم الحصول على هذا الرقم في الظروف المثالية، والشقة أو الشرفة ليست كذلك. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون البطاريات في مبنى سكني في الظل لمدة 40٪ على الأقل من الوقت ، مما سيقلل بشكل كبير من كفاءة التركيب بالكامل ، وزيادتها عن طريق زيادة الوحدات نفسها لن تعمل بسبب نقص مساحة فارغة.

كل هذه الميزات مع فترة التكلفة والسداد الألواح الشمسية، يدفعون إلى استنتاج منطقي تمامًا وهو أن تركيب مثل هذه الإمدادات للطاقة في مبنى سكني غير مستحسن ، وسيؤدي بدلاً من ذلك إلى تكاليف كبيرة وخسارة مساحة خالية ، بدلاً من توفير الطاقة بشكل ملموس.

إن أصحاب المنازل والبيوت الخاصة محظوظون جدًا - يمكنهم تركيب حقول كاملة من البطاريات الشمسية على أسطحهم ، والجمع بين النظام المركزيامدادات الطاقة مع الطاقة الشمسية ، ونتيجة لذلك ، حفظ بشكل كبير. وماذا عن سكان المباني الحضرية الشاهقة؟ الألواح الشمسية للشقة - هل هي مدينة فاضلة أم حقيقة؟

تثبيت

بالطبع ، من الصعب جدًا تجهيز نظام شمسي كامل داخل شقة قياسية في المدينة. وأول صعوبة يجب مواجهتها هي وضع الألواح الشمسية نفسها. ولا يتعلق الأمر فقط بحجمها ، بل يتعلق في المقام الأول بالتوجه إلى الشمس. بعد كل شيء ، يجب أن تسقط الأشعة على سطح الصورة بزاوية معينة ، وإلا فلن تعمل اللوحة. لكن كيف يمكن تحقيق ذلك في مبنى سكني؟

حسنًا ، إذا كانت الشرفة تسير في الاتجاه الصحيح. وإذا لم يكن كذلك؟ اخر البديل الممكن- تركيب الألواح الشمسية على سطح المنزل. لكن هذا مبرر إذا كانت الشقة تقع في الطابق العلوي. خلاف ذلك ، قد تكون خسائر الطاقة في الكابلات عالية جدًا.

صحيح ، هناك احتمال آخر. هذا هو شراء بطاريات رقيقة مرنة. اليوم ، يتم إنتاج المنتجات التي يمكن أن تعلق عليها زجاج النافذةمثل الصبغة العادية. هذا الخيار له ما يبرره تمامًا إذا كانت النوافذ في الشقة بها مساحة كافية (وحدات الأغشية الرقيقة كبيرة). لكن مرة أخرى ، كل هذا يتوقف على موقع النوافذ.

معدات اختياريه

إذا كان تركيب الألواح الشمسية في شقة ممكنًا ، فأنت بحاجة إلى التفكير معدات إضافية. بعد كل شيء ، يجب تخزين الطاقة المتولدة في مكان ما. لذلك ، تحتاج إلى شراء بطاريات (أفضل - Li-ion ، لها دورة حياة أعلى). ستحتاج أيضًا إلى جهاز تحكم في الشحن وعاكس لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد عادي.

من الضروري تحديد الألواح نفسها بناءً على متوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي. على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة الشقة حوالي 200 كيلو وات في الساعة شهريًا. بهذه الطريقة ، يتم الحصول على حوالي 6.6 كيلو واط يوميًا. هذا يعني أن هناك حاجة إلى الألواح التي يبلغ متوسط ​​إنتاجها الإجمالي 6.6 كيلو واط / يوم. إذا لم يكن من الممكن تحديد اللوحات التي تتوافق تمامًا مع هذه القيمة ، فيمكنك أخذ أقرب اللوحات. على سبيل المثال ، سيولد نموذجان بسعة 240-250 واط ما يزيد قليلاً عن 5 كيلو واط من الطاقة يوميًا. بطاريتان (هلام أو Li-ion) ، على سبيل المثال ، 12 V / 220 A / h ، مناسبة لتخزينها. تحتاج أيضًا إلى شراء العاكس المناسب ووحدة التحكم في الشحن.

النفعية الاقتصادية

هذا تكوين تقريبي لنظام شمسي متوسط ​​للشقة. يبقى أن نرى كيف يكون تركيبه مبررًا اقتصاديًا. سعر بطارية واحدة 25 واط - 10-15 ألف روبل. وفقًا لذلك ، ستكلف نكتان من 20 إلى 30 ألفًا. هنا يجب أن نضيف تكلفة المعدات الأخرى ، ويتضح أن محطة الطاقة الشمسية للشقة ليست متعة رخيصة. هذه التكاليف مبررة فقط في ظروف انقطاع التيار الكهربائي المنتظم والمطول.

لذلك من الأفضل استخدام الخيار المشترك. أي تصميم نظام شمسي كمصدر احتياطي للطاقة. ثم يمكنك شراء ألواح شمسية أقل قوة وبطاريات أقل استهلاكًا للطاقة. نتيجة لذلك ، ستنخفض التكلفة الإجمالية بشكل حاد. وسيكون هذا النظام كافيًا للحفاظ على إضاءة الطوارئ للشقة لعدة ساعات.

عمارة سكنية مشمسة

خيار آخر هو تركيب محطة للطاقة الشمسية للمنزل بأكمله. هذا يتطلب مشاركة جميع السكان. بالطبع ، التكلفة الإجمالية لمثل هذا النظام ستكون أعلى بكثير ، لكن تكاليف شقة واحدة ستكون أقل بكثير من تكلفة هذا النظام. النهج الفردي. وسيكون أداء مثل هذه المحطة المنزلية المشتركة أكبر بكثير.

علاوة على ذلك ، سيكون لهذا الحل العديد من المزايا الأخرى:

  • لا توجد مشاكل في تركيب الوحدات نفسها ، حيث يمكن وضعها بحرية على السطح وعلى الجدار الجنوبي للمبنى ؛
  • تبسيط التركيب ، لأن أسطح معظم المباني الشاهقة مسطحة ؛
  • قلة التظليل ، حيث أن أسطح المباني الشاهقة مفتوحة لأشعة الشمس ؛
  • إمكانية استخدام الطاقة المخزنة للإضاءة الليلية للمبنى وتشغيل المصاعد.

وبالتالي ، فمن الأنسب اقتصاديًا عدم تجهيز شقة منفصلة ، ولكن المنزل بأكمله. على الرغم من أن كل هذا يتوقف على أهداف محددة ، وإذا كانت الألواح الشمسية مطلوبة فقط كمصدر احتياطي ، فمن الأسهل تجهيز شقتك فقط.

  • علم البيئة

    • مرحبًا Geektimes. هذا المقال هو استمرار للجزء السابق حول السياحة شاحن"". بدت لي فكرة استخدام بطارية شمسية لشحن العديد من الأدوات واعدة جدًا ، ولكن بالطبع لا يكفي 21 وات كشاحن عالمي - أريد أن أكون قادرًا على الشحن ليس فقط في الطقس المشمس ، ولكن لهذا تحتاجه احتياطي الطاقة. لذلك ، تم شراء الألواح الشمسية الكاملة وبدأت التجارب معها.

    ما جاء منه ، تفاصيل تحت الخفض.

    حديد

    1. لوحة للطاقة الشمسية

    هنالك متغيرات مختلفة، ولكن القيد الرئيسي على الشرفة هو توفر مساحة خالية. لفهم ترتيب الأسعار ، تكلف بطارية 50 وات حوالي 5000 روبل وتبدو كما يلي:


    أبعاد اللوحة مم - 540x620x30 ، الوزن 4 كجم.

    تختلف أحجام الشرفات ، بناءً على أبعاد الألواح ، فمن الممكن تمامًا وضع قطعتين أو أربع قطع دون أي مشاكل ، ولن تتناسب بعد الآن. للاختبار ، تم شراء لوحتين بقدرة 50 وات. تعطي هذه البطارية حوالي 18 فولت تحت الحمل أو 24 فولت بدونها ، لذلك عند استخدام بطاريتين ، عليك الاعتماد عليهما الجهد الكليحتى 50 فولت (على سبيل المثال ، تعمل العديد من محولات التيار المستمر التي تعمل بالتيار المستمر حتى 30 فولت). يمكنك توصيل البطاريات بالتوازي ، لكن الخسائر الناتجة عن طول الأسلاك ستكون أعلى قليلاً.

    2. تحكم

    يوجد خياران هنا:

    - ألواح شمسية + تحكم + بطارية

    هذا تصميم كلاسيكي: تقوم وحدة التحكم بشحن البطارية عند وجود الشمس ، ويستخدم المستخدم هذه الطاقة عندما يحتاج إليها.


    يتمتع هذا النظام بالعديد من المزايا:

    يمكن استخدام الطاقة في أي وقت ، وليس فقط عندما تكون خفيفة ،
    - القدرة على توصيل العاكس والحصول على خرج 220 فولت ،
    - كمكافأة ، مصدر احتياطي في المنزل في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

    هناك عيب واحد فقط: استخدام بطارية عالية السعة يقتل بشكل أساسي الصداقة البيئية لفكرة هذا الحدث. عدد دورات الشحن / التفريغ للبطاريات محدود ، فهي لا تحب التفريغ الزائد ، بالإضافة إلى أن البطاريات وأجهزة التحكم باهظة الثمن. يتراوح سعر جهاز التحكم من 1000 روبل لأرخص إصدار من PWM ، إلى 10000-20000 روبل للإصدار الأكثر تكلفة (والأكثر كفاءة) مع دعم MPPT (يمكنك قراءة ما هو MPPT). سعر البطارية من 5000 روبل لبطارية جل عادية 40-50Ah ، والبعض يستخدم بطاريات LiFePo4 ، فهي بالطبع أغلى.

    - انفرتر شبكي

    هذه التكنولوجيا هي الواعدة في الوقت الحالي.


    خلاصة القول هي أن المحول يحول ويعطي الطاقة مباشرة إلى الشبكة الكهربائية المنزلية. في الوقت نفسه ، تنخفض الطاقة المستهلكة من الشبكة العامة ، ويسجل عداد الكهرباء بالمنزل قراءات أقل.

    من الناحية المثالية ، إذا كانت الألواح الشمسية توفر طاقة كافية لجميع المستهلكين ، فلن تزيد القيمة على عداد الكهرباء على الإطلاق. وإذا كان استهلاك الشقة / المنزل أقل من إنتاج الألواح الشمسية ، فسوف يسجل العداد "تصدير" الطاقة ، والتي يجب أن يأخذها مزود الكهرباء في الاعتبار. ومع ذلك ، في روسيا ، مثل هذا المخطط لا يعمل بعد - علاوة على ذلك ، تعتبر معظم عدادات الكهرباء القديمة "modulo" للطاقة ، أي سيتعين عليك أيضًا دفع ثمن الطاقة المزودة. يبدو أنه في عام 2017 ، تم التعهد بحل مشكلات التوليد المصغر على المستوى القانوني. لكن بالمناسبة ، بالنسبة للألواح الموجودة على الشرفة ، كل هذا مجرد اهتمام نظري - إنتاجها صغير جدًا.

    سعر العاكس الشبكي من 100 دولار ، اعتمادًا على الطاقة. بشكل منفصل ، تجدر الإشارة إلى المحولات الدقيقة - يتم وضعها مباشرة على البطارية ، وتقوم على الفور بإعطاء جهد التيار الكهربائي ، ومع ذلك ، فإن الطاقة الموصى بها للوحات لا تقل عن 200 واط. يتم تركيب العاكس مباشرة على الجدار الخلفيالألواح الشمسية ، وهذا يسمح لك بتوصيلها مثل هذا:


    لكن بالنسبة للشرفة ، هذا بالطبع لا علاقة له بالموضوع.

    اختبارات

    بادئ ذي بدء ، كان من المثير للاهتمام معرفة الطاقة الحقيقية التي يمكن الحصول عليها من الألواح الشمسية. لهذا الغرض ، تم شراء لوحة ADS1115 ADC لـ Raspberry Pi مقابل 15 دولارًا:


    إنه سهل الاستخدام ، حيث يتم تقسيم جهد الدخل بواسطة مقسم ويتم تغذيته بمدخل تناظري ، ولدينا قيم رقمية عند الإخراج. تتوفر مصادر للعمل مع ADC. لقد اشتريت أيضًا مستشعر تيار ACS712 ، تم صنع مستشعر الجهد من مجموعة من المقاومات (تم العثور على تصنيف واحد فقط في المنزل). كحمل ، تم تركيب لمبة 100 واط تقليدية. بالطبع ، لم يحترق من 48 فولت (المصباح مصمم ل 220 فولت) ، لكنه توهج بالكاد. تبلغ مقاومة اللولب 42 أوم ، مما يسمح لك بتقدير الطاقة تقريبًا بالجهد (على الرغم من أن مقاومة المصباح المتوهج غير خطية ، إلا أنها ستفعل لتقدير تقريبي).

    بدت النسخة التجريبية الأولى كما يلي:

    علماء التقنية لا يشاهدون!



    اكتمل الملف المصدر بحيث يتم حفظ البيانات والوقت الحالي في ملف CSV ، كما تم تشغيل خادم ويب على Raspberry Pi لتنزيل الملفات عبر شبكه محليه.

    نتائج يوم صافٍ نموذجي مع غائم جزئيًا تبدو كالتالي:


    يمكن ملاحظة أن ذروة الجهد تحدث في الصباح الباكر ، وهو نتيجة للتركيب غير الصحيح للألواح - من الناحية المثالية ، لا ينبغي أن تقف عموديًا.

    وهذا ما يبدو عليه "الفشل" في اليوم الذي ظهرت فيه السحب وبدأت تمطر:


    بالنظر إلى الجهد 44V ومقاومة فتيل المصباح 42 أوم ، يمكننا تقدير ذلك تقريبًا (نتجاهل عدم خطية مقاومة المصباح) في أفضل حالةتلقى الطاقة P \ u003d U * U / R \ u003d 46W. للأسف ، كفاءة لوحة 100 وات في التثبيت العموديليس جيدا - أشعة الشمستقع على اللوحة ليس بزاوية صحيحة. في أسوأ الحالات (غائم ، ممطر) ، تنخفض الطاقة حتى إلى 10 وات. في الشتاء والصيف ، ستختلف أيضًا الطاقة الإجمالية المستلمة.

    تبين أن تجربة عودة الطاقة مباشرة إلى الشبكة لم تنجح: ببساطة لم يعمل العاكس بقدرة 500 وات من 45 واط. من حيث المبدأ ، كان هذا متوقعًا ، لذلك تم ترك العاكس للمستقبل حتى الانتقال إلى مكان به شرفة أكبر.

    نتيجة لذلك ، نظرًا لقرار التخلي عن البطاريات العازلة ، كان خيار العمل الوحيد هو استخدام محولات dc-dc مباشرة: على سبيل المثال ، يمكن لمحول كهذا شحن أي أجهزة USB ، فهو يحتوي بالفعل على موصل USB عند خرجه:

    هناك نماذج أغلى ثمناً قليلاً ، ولديها حد أقصى أعلى للتيار و أكثرموصلات USB:

    هناك أيضًا فكرة للعثور على محول dc-dc لشحن كمبيوتر محمول ، واختيارهم على موقع eBay كبير جدًا.

    خاتمة

    هذا النظام تجريبي بطبيعته ، لكن بشكل عام يمكننا القول إنه يعمل. كما ترون من الرسم البياني ، من حوالي الساعة 7 صباحًا إلى 5 مساءً ، يكون خرج الطاقة من اللوحات أكثر من 30 واط ، وهو ، من حيث المبدأ ، ليس سيئًا للغاية. في طقس غائم جدًا ، تكون النتائج أسوأ بالطبع.

    بالطبع ، ليس هناك شك في الجدوى الاقتصادية - عند توليد 40 واط * ساعة لمدة 7 ساعات ، سيتم توليد 2 كيلو واط * ساعة في الأسبوع. يمكن للجميع تقدير العائد في أسعار منطقتهم بمفردهم. بالطبع ، السؤال ليس في السعر ، ولكن في اكتساب الخبرة ، وهو أمر مثير للاهتمام دائمًا.

    لكن أين نضع الطاقة ، لا يزال السؤال مفتوحًا. استخدام 40 وات لشحن أجهزة USB أمر مبالغ فيه. توجد محولات ربط شبكية 300 واط على موقع eBay بجهد تشغيل يبلغ 10.5-28 فولت ، ولكن هناك القليل من المراجعات عليها ، ولا أريد إنفاق 100 دولار على الاختبار. اذا كان حل مناسبلا توجد طريقة ، يمكننا أن نفترض أن لوحة واحدة بقدرة 50 وات مثالية للشرفة - يمكنها شحن أدوات مختلفة ، والتكرار في هذه الحالة ضئيل للغاية.

    بواسطة على الأقل، الآن كل المنزل الأجهزة الرقمية(الهواتف والأجهزة اللوحية) تحولت إلى "الطاقة الخضراء" بدون مشكلة خاصة. لا تزال هناك فكرة يجب التفكير فيها باستخدام بطارية LiFePo4 المخزنة مؤقتًا - لكن مسألة اختيار كل من البطارية ووحدة التحكم لا تزال مفتوحة.

    بالإضافة إلى ذلك: كما هو مقترح في التعليقات ، يمكنك استخدام بطارية الرصاص ، مثل بطارية السيارة. نعم ، إنها رخيصة حقًا وتعمل ، مع لوحة 100 واط ، تكفي وحدة تحكم كهذه ، بتكلفة تتراوح من 10 إلى 20 دولارًا فقط على موقع eBay.



    الأقسام