doma
greznica
Sončni paneli za dom: stroški kompleta in izvedljivost namestitve. Alternativna energija za pomoč stanovalcem večstanovanjskih stavb

Sončni paneli za dom: stroški kompleta in izvedljivost namestitve. Alternativna energija za pomoč stanovalcem večstanovanjskih stavb

Lastniki mestnih stanovanj bodo zagotovo zadovoljni z možnostjo, da svoj balkon spremenijo v majhno elektrarno - vir brezplačne električne energije. Takšen balkon verjetno ne bo mogel konkurirati jedrskemu reaktorju glede energetske učinkovitosti, bo pa precej sposoben zagotoviti lastno ogrevanje in razsvetljavo. To idejo je mogoče uresničiti s pomočjo sončnih kolektorjev. Kaj je to in kako namestiti sončne celice na balkon, preberite v našem gradivu.

Brezplačen sir brez mišolovke

Briljantni Nikola Tesla je nekoč rekel, da je prostor okoli nas ocean, napolnjen z brezplačno energijo. Izčrpano od odvisnosti od nafte in plina je človeštvo že od nekdaj iskalo priložnost, da se naveže na ta ocean in pobere vsaj majhen del njegove vsebine. Eden od načinov za dosego tega je povezan z uporabo naprav, ki so se pojavile v 50. letih 20. stoletja, imenovane sončne celice. Od svojega izuma so se nenehno izboljševali, postajali vse bolj učinkoviti, zanesljivi in ​​vzdržljivi.

Kako torej deluje solarna baterija? Najpomembnejši del sodobne sončne celice je fotocelica., katerega material ima polprevodniške lastnosti. Mnogi od teh delov so med seboj povezani in tvorijo plošče različnih velikosti. Pod vplivom sončnega sevanja fotocelica generira enosmerni električni tok, vendar je ni mogoče uporabiti neposredno za napajanje električnih porabnikov. Da bi takšni elektriki dali "prebavljivo" obliko, uporabljajo posebno napravo - pretvornik..

Druga pomembna komponenta sončne celice je baterija. Omogoča vam, da v obdobju intenzivnega sončnega sevanja kopičite električno energijo in jo nato po potrebi uporabite.

Danes se za izdelavo sončnih celic uporabljajo različni materiali, ki se med seboj razlikujejo po ceni in učinkovitosti. Najpogostejši vključujejo:

1. Silicijevi polikristali

Tovrstne fotovoltaične celice je največje povpraševanje ker ima najboljše razmerje med stroški in zmogljivostjo. Druga prednost je enostavnost namestitve, s katero se zlahka spopade tudi nepripravljena oseba. Polikristalne elemente prepoznate po značilni modri barvi.

2. Silicijevi monokristali

Fotocelice te vrste so vendar so bolj produktivni kot polikristalni, njihova cena pa je bistveno višja. Glavna značilnost monokristalov je, da imajo obliko poligona. To določa njihovo inherentno pomanjkljivost: enokristalnih fotocelic ni mogoče združiti v neprekinjen niz, med posameznimi deli vedno obstajajo vrzeli. Tako se del površine, zbrane iz podobnih elementov plošče, zapravi.

3. Amorfni silicij

Ta vrsta fotocelic je po zmogljivosti slabša od obeh zgoraj opisanih, vendar je zaradi dostopnih stroškov še vedno dovolj povpraševana.

4. Kadmijev telurid

Fotovoltaične celice iz tega materiala imajo obliko filma debeline do 0,5 mm. Tak film je lahko delno prozoren, kar omogoča uporabo preko balkonske zasteklitve. V tem primeru bo poleg svoje glavne funkcije igral vlogo niansiranja stekla.

5. CIGS (polprevodniški material)

Fotovoltaične celice na osnovi CIGS so izdelane tudi v obliki filma, vendar imajo v primerjavi s kadmijevim teluridom višjo zmogljivost.

Razlike v zmogljivosti teh materialov so zelo pomembne. Na primer, plošča 1 m². m, izdelan iz monokristalnega silicija, v idealnih pogojih ustvari 125 vatov električne energije. Amorfna silikonska baterija istega območja ima električno moč le 50 vatov.

V stanovanju je vedno toplo. In to, da ostane v njej čim dlje, bo pomagalo. Več o njegovih značilnostih in uporabi preberite v našem članku.

In če se odločite, da svoj balkon obložite s tiru, za njegovo namestitev.

Prednosti in slabosti sončnih kolektorjev

Prednosti sončnih kolektorjev so očitne:

  • brezplačna elektrika;
  • prijaznost do okolja;
  • vzdržljivost (življenjska doba sodobnih sistemov je od 20 do 25 let);
  • zanesljivost (ker baterije ne vsebujejo gibljivih delov, odpovejo le v izjemnih primerih);
  • minimalno vzdrževanje (plošče je potrebno samo očistiti pred prahom in umazanijo).

Med pomanjkljivostmi je mogoče omeniti:

  • nestabilnost (zmogljivost baterije ni odvisna samo od časa dneva, ampak tudi od vremena);
  • visoka cena (cena bolj ali manj resne namestitve za domačo uporabo se začne pri 3.500 evrih);
  • nizka produktivnost v primerjavi s tradicionalnimi viri energije.

Montaža in uporaba na balkonu

Preden začnete nameščati sončne kolektorje na balkonu, morate razumeti dve stvari. Prvič: baterija, ki je vključena v komplet za namestitev, ne prenaša nizkih temperatur, zato mora biti balkon najmanj in. Drugič, predvideti je treba možnost preklopa vseh električnih porabnikov na napajanje iz konvencionalnega električnega omrežja v primeru padca zmogljivosti solarne baterije zaradi slabega vremena.

Namestitev baterije je dokaj enostavna. Plošče so pritrjene na okvir iz vogala s širino police 50 mm. Okvir mora biti varno pritrjen na kapitalne elemente stavbe - stene ali plošče, sicer konstrukcija ne bo vzdržala obremenitev snega in vetra.


Ne pozabite, da je potrebno solarno ploščo redno čistiti prahu in umazanije, ki ostane po padavinah, zato je treba njene panele postaviti na dostopno mesto.

Opomba: Baterija ima največji izkoristek, če žarki padajo na njeno površino pod pravim kotom. Pozimi sonce odstopa od poletne lege za kot 12 stopinj, zato se mora okvir s fotocelicami prav tako zasukati za ta kot

Opomba Samodelkinu

Pomanjkanje zadostnih finančnih sredstev ni razlog, da bi se odpovedali sanjam. Če želite, lahko napravo sončne baterije organizirate z lastnimi rokami iz precej dostopnih materialov.

Boste potrebovali:

  • steklo ali pleksi steklo debeline 4 mm - 700x1050 mm (en list);
  • sončne celice (lahko naročite preko interneta) - 48 kos. (4 vrstice po 12 kosov);
  • aluminijast profil (vogal 20x20 mm);
  • tesnilna masa;
  • spajkalnik;
  • tok;
  • kositer;
  • pnevmatike za spajkanje;
  • multimeter.

Izbira fotocelic

Proizvajalci nam ponujajo dve vrsti fotocelic:

  • monokristalni (učinkovitost 13%);
  • polikristalni (učinkovitost 7 - 9%).

Monokristali služijo do 30 let, vendar so občutljivi na vremenska nihanja: če sonce prekrijejo oblaki, se bo moč elementov znatno zmanjšala. Polikristalni elementi lahko delujejo največ 20 let, vendar ne izgubijo moči v prisotnosti oblakov.

Proizvodnja sončnih baterij


V zadnjem času je med njimi vse bolj priljubljena obnovljiva energija, izpostaviti je treba sončno energijo. Dobro je, ker je neizčrpno. Količina toplote, ki jo oddaja sonce, je velika. Danes, ko se nove tehnologije nenehno razvijajo, je to naravno darilo vredno izkoristiti. Toda za zbiranje in kopičenje takšne energije bo treba v stanovanje namestiti sončne kolektorje.

Mesto namestitve

Da bi sončne celice delovale z največjo učinkovitostjo, je treba upoštevati značilnosti njihove lokacije. Na primer, če je baterija nameščena v zasenčenem območju, ne bo mogla proizvesti dovolj energije za normalno delovanje. Zaradi nepravilne namestitve lahko zasnova čez nekaj časa popolnoma odpove in nima časa, da bi upravičila stroške nakupa.

Sončni paneli za stanovanje naj bodo usmerjeni proti soncu. Pomembno je, da se namestitev izvede tako, da tok sončne svetlobe večino dneva pade na sončne celice baterije. Če se hiša nahaja na severni polobli, mora biti sprednja površina naprave usmerjena proti jugu. Če ste na južni polobli, morate baterije namestiti tako, da so obrnjene proti severu. Tudi naklon je precej pomemben vidik in je odvisen od geografske lege. Kot svetujejo strokovnjaki, mora biti kot naklona enak zemljepisni širini, na kateri se nahaja.

Če se hiša ne nahaja na ekvatorju, je treba korekcijo kota izvesti glede na letni čas. Pomembno je zagotoviti dostop do baterij. Izum je nezahteven, vendar lahko umazanija in prah sčasoma prekrijeta njegovo sprednjo površino, pozimi je baterija lahko prekrita s snegom. Če se to zgodi, se bo kopičenje energije zmanjšalo. Da bi rešili težavo, je treba osnovo konstrukcije redno čistiti. Pomembno si je zapomniti, da lahko plast snega na površini baterije ustavi proizvodnjo energije, zato morate spremljati stanje tega dela plošč.

Koraki namestitve

Sončne panele za stanovanje lahko namestite sami. Pomembno se je odločiti, kje se bodo nahajali, prostor lahko postanejo posebne kmetije ali streha hiše. Če se ustavite pri zadnji možnosti, potem morate namestiti profile in pritrditi plošče na vijake. Za to je priporočljivo uporabiti pritrdilne elemente, katerih premer se giblje od 6 do 8 mm.

Če sončne kolektorje za stanovanje namestite na profile, jih bo to pritrdilo v mirujočem stanju in prihranilo prostor na balkonu. Ko se namestitev izvaja na zemljiških kmetijah, jih najprej kupite. Običajno so to aluminijasti profili, vogali ali železni elementi, dobavljeni v zložljivi obliki.

Metodologija dela

Za izvedbo dela boste poleg pritrdilnih elementov potrebovali ključe, katerih velikost je odvisna od parametrov vijakov. Če želite namestiti sončne celice v stanovanju, morate sestaviti kmetije in nato izbrati kraj, ki ga vodijo zgoraj navedeni nasveti. Mesto namestitve je lahko streha. Zasnova je pritrjena na njej na dodeljenem mestu, nato pa so nameščene plošče.

Na zadnji stopnji je pomembno zagotoviti, da se baterije ne premikajo niti ob močnih sunkih vetra. Ko so zgornji koraki zaključeni, lahko nadaljujete s priklopom baterij na plošče. Prvi od njih bo povezan s krmilniki ali pretvorniki.

Značilnosti montaže

Če se odločite za namestitev sončnih kolektorjev za stanovanje v stanovanjski hiši, morate preučiti nianse namestitve. Ne glede na vrsto namestitve, ki jo izberete, morate spremljati kot naklona. Pomembno je omeniti, da lahko baterije, če so nameščene napačno, med seboj zasenčijo. Če elemente namestite na isto ravnino, potem lahko s pomočjo kmetij oblikujete več nivojev. Pomembno je upoštevati razdaljo, da se izognete senčenju.

Za učinkovitejšo uporabo razpoložljivega prostora je treba kombinirati tehnike postavitve baterij. Na primer, baterije, nameščene na strehi, je mogoče dopolniti z zemeljskimi sistemi. Pomembno si je zapomniti, da po namestitvi sončnih kolektorjev ne bo mogoče zavrniti storitev lokalnih elektroenergetskih omrežij, saj imajo hiše energetsko intenzivne naprave, kot so televizorji, likalniki, električni grelniki, za katere bo napolnjenost modulov ne bo dovolj. Zato morate pred namestitvijo sončnih kolektorjev v stanovanje razmisliti, ali bo dogodek stroškovno učinkovit. Po izvedbi vseh izračunov je potrebno kupiti glavne dele sistema, in sicer:

  • sončni kolektorji;
  • akumulatorji;
  • pretvorniki;
  • krmilnik.

Kot kaže praksa, je glavna težava pri namestitvi baterij in akumulatorjev izbira pravega mesta. Sončni paneli naj bodo večji del dneva izpostavljeni sončni svetlobi, takih mest je v stanovanju zelo malo, zato je izbira majhna. Če želite to narediti, lahko uporabite stene, ki so najbližje balkonu, in balkonsko zasteklitev. To velja, če strešna montaža ni mogoča.

Najpogosteje v zadnjem času so baterije nameščene na steklo balkona, vendar to negativno vpliva na naravno osvetlitev v stanovanju. Nekateri potrošniki v tem izhodu najdejo pozitivne vidike, ki so povezani z zamudo pri ultravijoličnem sevanju. Pritrditev v tem primeru se lahko izvede v balkonski okvir ali na steklo.

Komplet sončnih kolektorjev za stanovanje je mogoče namestiti po tej tehnologiji le, če je balkon na sončni strani, sicer namestitev ni smiselna. Naslednja pomembna točka bo najti mesto za lokacijo nabiralnih elementov. Pri nakupu povprečnega kompleta za stanovanje morate kupiti baterije v količini od 20 do 30 kosov. Za stanovanje v panelni hiši je to območje precej veliko. Toliko baterij bo težko postaviti.

Težavo lahko rešite tako, da elemente postavite v zgornji del balkonskega stropa. Vendar se to mesto redko uporablja. Za to je običajno zgrajena polica, na kateri so nameščene vse baterije, ki v tem primeru ne bodo vidne, poleg tega pa ne bodo motile. Pomembno si je zapomniti maso elementov, teža vsakega se lahko giblje od 15 do 20 kg, zato mora biti polica zanesljiva.

Kaj je pomembno zapomniti

Posebno pozornost je treba nameniti izolaciji police. To je posledica dejstva, da se lahko v hladnem vremenu zmogljivost baterij zmanjša, če niso zaščitene pred zmrzaljo. Da baterije ne bi delovale zaman, jih je treba kakovostno izolirati. Če namestitev alternativnih virov ni opravljena pravilno, se boste soočili le z nepotrebnimi stroški. Zato bi morali ponovno razmisliti o svojem mnenju o nekaterih električnih napravah.

Strokovnjaki priporočajo, da pred namestitvijo baterij opustite močne porabnike in jih zamenjate z manj energijsko intenzivnimi. Na primer, prenosnik ali računalnik bo popolnoma nadomestil plazemske plošče. Niso tako energijsko intenzivni in prihranijo kilovate. Predpogoj bo uporaba varčnih žarnic, vendar so LED svetlobne naprave idealna možnost.

Zaključek

Sončne panele za stanovanje na balkonu je mogoče namestiti samostojno. Za to je najbolj primerna loža, saj lahko v njenem prostoru postavite police na strop. Poleg tega jih je treba izolirati s tankimi toplotnoizolacijskimi materiali.

Ko že govorimo o sončnih kolektorjih, vsak od nas najprej pomeni njihovo uporabo nekje na podeželju ali v svoji podeželski hiši. Malokdo pa misli, da je mogoče baterije, ki porabljajo sončno energijo, namestiti celo na streho stanovanjske hiše, v tem primeru pa bo imel sončni sistem veliko več prednosti.

Ta praksa je zelo razvita v številnih evropskih državah, dobra novica pa je, da Rusija za njimi ne zaostaja veliko. Na desetine hiš v različnih regijah države je že opremljenih s sončnimi paneli, ki so nekolikokrat znižale stroške razsvetljave. Kdo je pionir? Kako organizirati ta sistem? Odgovori na to in druga vprašanja v naslednjih razdelkih.

Za kaj je primeren komplet solarnih panelov?

O popolni izključitvi centralnega električnega omrežja iz življenja stanovalcev večstanovanjske stavbe ni treba govoriti. Vsako stanovanje ima precejšnje število električnih naprav, sončni sistem pa očitno ni primeren za njihovo napajanje. Toda ulična, dostopna razsvetljava, dvigala, ogrevanje se lahko izvajajo na račun sončne energije.

Poleg vgradnje sončnih kolektorjev bo treba poskrbeti za zamenjavo običajnih žarnic z LED žarnicami, ki porabijo veliko manj energije. In uporaba senzorjev gibanja vam bo omogočila, da vklopite razsvetljavo le, če je potrebno, izključuje delovanje svetilk skozi noč. Praksa kaže, da lahko tak sistem zniža ceno na 1 kW v povprečju za 70-90%.

Organizacija sistema za stanovanjsko hišo

Večja kot je moč kupljenega solarnega sistema, višja je njegova cena, po drugi strani pa je nižji strošek posameznega elementa. Komplet sončnih kolektorjev, ki ga kupijo prebivalci celotne hiše, bo stal veliko manj na osebo kot sistem, nameščen v podeželski hiši. Sistem SB ima naslednje prednosti:

  1. Za namestitev ni potrebe po dodatnem prostoru. Komplet solarnih panelov je nameščen na strehi hiše in na njeni južni strani.
  2. Energijo, nakopičeno podnevi, lahko porabimo za razsvetljavo in delovanje dvigal ponoči.
  3. Stolpnice odpravljajo eno od glavnih pomanjkljivosti strešne namestitve - senčenje s predmeti, ki se nahajajo v soseščini. To prispeva k dobri osvetlitvi nameščenih plošč in posledično visoki produktivnosti.
  4. Strehe večine hiš so ravne, kar poenostavlja tudi namestitev baterij.

Izkazalo se je, da bo korist sončnih kolektorjev za stanovanje veliko večja kot za podeželsko hišo. V Švici so na primer pred 20 leti uvedli podoben sistem za stanovanjsko hišo. Na njem nameščen SB set se uporablja za ogrevanje in ogrevanje vode za gospodinjske potrebe. V Rusiji podobni sistemi nimajo tako velikega obsega, vendar tudi obstajajo. Več podrobnosti v naslednjem razdelku.

Sončne hiše v ruskih regijah

Začnimo s prestolnico. Kot poskusno mesto, na katerem je bil nameščen sklop štirih sončnih kolektorjev, je služila hiša št. 15, ki se nahaja v Leontievsky Lane. Poleg tega je bila ta ideja izvedena že pred 6 leti. Danes to ni edina solarna stavba v Moskvi. Odlikovala se je tudi uprava okrožja Svyatoshinsky, na pobudo katere so na streho hiše na Bulgakovu, 19 namestili 18 baterij. Ustvarjena energija se porabi za razsvetljavo podest, podstrešja in vhodov. Po mnenju razvijalca solarnega kompleksa v Leontievsky Lane se je njihov sistem izplačal že v 2 letih.

Oktobra letos je bila na ozemlju Krasnojarsk zagnana energetsko varčna hiša, ki se ogreva s tem, da je na strehi hiše nameščen komplet kolektorjev, ki ogrevajo vodo v kotlih v kleti stavbe. Podobni sistemi so bili uvedeni tudi v Kemerovu in na Altajskem ozemlju. Tudi prebivalci Jekaterinburga niso stali ob strani. Na lastno pobudo je partnerstvo hiše na Rodonitovaya 8 namestilo komplet kolektorjev, ki naj bi se uporabljal za ogrevanje stanovanj. Seveda govorimo o dodatnem viru oskrbe s toploto, vendar je to že velik preboj za Ruse.

Največje število hiš, v katerih je razsvetljava izvedena s pomočjo SB, je na Kavkazu. V vasi Essentuki je bilo zaradi vgrajenih solarnih modulov, baterij in LED svetilk iz centralnega napajalnega omrežja že odklopljenih najmanj 7 hiš. To lastnikom stanovanj omogoča prihranek do 2 tisoč rubljev na mesec. In v Novočerkasku je julija letos začela obratovati hiša, v kateri oskrbo s toplo vodo zagotavlja tudi Varnostni svet.

Članek je pripravila Abdullina Regina

Sončne celice na strehi hiše v Jekaterinburgu:

  • ekologija

    • Živjo Geektimes. Ta članek je nadaljevanje prejšnjega dela, o potovalnem polnilniku "". Zamisel o uporabi sončne baterije za polnjenje različnih pripomočkov se mi je zdela zelo obetavna, seveda pa 21W kot univerzalni polnilnik ni dovolj - želim, da bi lahko polnil ne samo v sončnem vremenu, ampak za to potrebuješ rezerva moči. Zato so bili kupljeni polnopravni sončni paneli in začeli so se eksperimenti z njimi.

    Kaj je bilo iz tega, podrobnosti pod rezom.

    železo

    1. Sončna plošča

    Tukaj so različne možnosti, vendar je na balkonu glavna omejitev razpoložljivost prostega prostora. Če želite razumeti vrstni red cen, baterija 50 W stane približno 5000 rubljev in izgleda takole:


    Dimenzije plošče v mm - 540x620x30, teža 4kg.

    Balkoni so različni po velikosti, glede na dimenzije plošč je povsem mogoče brez težav postaviti 2 ali 4 kose, ne bo več prilegalo. Za test sta bila kupljena 2 plošči po 50W. Takšna baterija daje približno 18V pod obremenitvijo ali 24V brez nje, kar pomeni, da morate pri uporabi 2 baterij računati na skupno napetost do 50V (npr. veliko dc-dc pretvornikov običajno deluje do 30V). Baterije lahko priključite vzporedno, potem pa bodo izgube zaradi dolžine žic nekoliko večje.

    2. Krmilnik

    Tukaj sta 2 možnosti:

    - Sončni paneli + krmilnik + baterija

    To je klasična zasnova: krmilnik polni baterijo, ko je sonce, uporabnik to energijo uporablja, ko jo potrebuje.


    Ta sistem ima več prednosti:

    Energijo je mogoče uporabiti kadarkoli in ne samo, ko je lahka,
    - možnost priključitve pretvornika in pridobivanja 220V izhoda,
    - kot bonus, rezervni vir v hiši v primeru izpada električne energije.

    Obstaja samo ena pomanjkljivost: uporaba baterije z visoko zmogljivostjo v bistvu ubije okolju prijaznost ideje tega dogodka. Število ciklov polnjenja / praznjenja baterij je omejeno, ne marajo prekomernega praznjenja, poleg tega so tako baterije kot krmilniki precej dragi. Cena krmilnika se giblje od 1000 rubljev za najcenejšo različico PWM, do 10000-20000 rubljev za dražjo (in učinkovito) različico s podporo MPPT (lahko preberete, kaj je MPPT). Cena baterije je od 5000 rubljev za običajno 40-50Ah gel baterijo, nekateri uporabljajo LiFePo4 baterije, so seveda dražje.

    - Mrežni pretvornik

    Ta tehnologija je trenutno najbolj obetavna.


    Bistvo je, da pretvornik pretvarja in daje energijo neposredno v domače električno omrežje. Hkrati se zmanjša porabljena energija iz splošnega omrežja, hišni električni števec beleži nižje odčitke.

    V idealnem primeru, če sončni kolektorji zagotavljajo dovolj energije za vse porabnike, se vrednost na števcu električne energije sploh ne bo povečala. In če je poraba stanovanja / hiše manjša od proizvodnje sončnih kolektorjev, bo števec zabeležil "izvoz" energije, kar bi moral upoštevati dobavitelj električne energije. V Rusiji pa takšna shema še ne deluje - poleg tega večina starih števcev električne energije meni, da je energija "modulo", t.j. Prav tako boste morali plačati za dobavljeno energijo. Kot kaže, se je v letu 2017 obetalo, da bodo vprašanja mikrogeneracije rešena na pravni ravni. Mimogrede, za plošče na balkonu je vse to le teoretično zanimivo - njihova proizvodnja je premajhna.

    Cena omrežnega pretvornika je od 100 $, odvisno od moči. Ločeno je treba omeniti mikroinverterje - nameščeni so neposredno na baterijo in takoj oddajajo omrežno napetost, vendar je priporočena moč plošč najmanj 200 W. Razsmernik je nameščen neposredno na zadnjo steno solarne plošče, kar vam omogoča, da jih povežete na naslednji način:


    Toda za balkon je to seveda nepomembno.

    Testiranje

    Najprej je bilo zanimivo ugotoviti, kakšno pravo moč je mogoče pridobiti iz sončnih kolektorjev. Za to je bila kupljena ADS1115 ADC plošča za Raspberry Pi za 15 $:


    Je enostaven za uporabo, vhodna napetost je razdeljena z delilnikom in se napaja na analogni vhod, na izhodu imamo digitalne vrednosti. Na voljo so viri za delo z ADC. Kupil sem tudi tokovni senzor ACS712, napetostni senzor je bil narejen iz kupa uporov (doma so našli samo eno oceno). Kot obremenitev je bila nameščena običajna žarnica 100 W. Seveda ni gorela od 48 voltov (žarnica je zasnovana za 220V), ampak je le komaj zažarela. Upor spirale je 42 Ohmov, kar vam omogoča grobo oceno moči glede na napetost (čeprav je upor žarnice z žarilno nitko nelinearen, toda za grobo oceno bo dovolj).

    Prva testna različica je izgledala takole:

    Tehnofetiši ne gledajo!



    Izvorna koda je bila dokončana tako, da so bili podatki in trenutni čas shranjeni v CSV, na Raspberry Pi pa je bil zagnan spletni strežnik za prenos datotek prek lokalnega omrežja.

    Rezultati za tipičen jasen dan z delno oblačno so videti takole:


    Vidi se, da se napetostni vrh pojavi zgodaj zjutraj, kar je posledica nepravilne namestitve panelov – v idealnem primeru ne smejo stati navpično.

    In takole izgleda »neuspeh« na dan, ko so se dvignili oblaki in je začelo deževati:


    Glede na napetost 44V in upor žarilne nitke 42 Ohm lahko približno ocenimo (nelinearnost upora žarnice zanemarimo), da je v najboljšem primeru nastala moč P = U * U / R = 46W . Žal učinkovitost 100-vatne plošče, ko je nameščena navpično, ni zelo dobra - sončni žarki ne padejo na ploščo pod pravim kotom. V najslabšem primeru (oblačno, dež) pade moč celo na 10W. Pozimi in poleti se bo tudi skupna prejeta energija razlikovala.

    Izkušnja z vračanjem energije neposredno v omrežje se je izkazala za neuspešno: 500-vatni pretvornik iz 45 vatov preprosto ni deloval. Načeloma je bilo to pričakovano, zato so pretvornik pustili za naprej do selitve v prostor z večjim balkonom.

    Kot rezultat, je bila glede na odločitev o opustitvi medpomnilnih baterij edina delovna možnost neposredna uporaba pretvornikov dc-dc: na primer tak pretvornik lahko polni katero koli napravo USB, na izhodu že ima priključek USB:

    Obstajajo modeli, ki so nekoliko dražji, imajo višji največji tok in večje število priključkov USB:

    Obstaja tudi ideja, da bi našli dc-dc-pretvornik za polnjenje prenosnika, njihova izbira na eBayu je zelo velika.

    Zaključek

    Ta sistem je eksperimentalne narave, a na splošno lahko rečemo, da deluje. Kot je razvidno iz grafa, je od približno 7. do 17. ure izhodna moč plošč več kot 30 W, kar načeloma ni tako slabo. V zelo oblačnem vremenu so rezultati seveda slabši.

    Seveda ni govora o ekonomski izvedljivosti - pri ustvarjanju 40 W * h za 7 ur se bo ustvarilo 2 kW * h na teden. Vsak lahko sam oceni povračilo cen v svoji regiji. Seveda ni vprašanje v ceni, ampak v pridobivanju izkušenj, kar je vedno zanimivo.

    Toda kam vložiti energijo, je vprašanje še vedno odprto. Uporaba 40 W za polnjenje naprav USB je prevelika. Na eBayu so 300 W mrežni pretvorniki z delovno napetostjo 10,5-28 V, vendar je o njih malo ocen in ne želim porabiti 100 $ za test. Če ne najdemo ustrezne rešitve, lahko domnevamo, da je ena 50-vatna plošča optimalna za balkon - lahko polni različne pripomočke, redundanca je v tem primeru minimalna.

    Vsaj zdaj so vse domače digitalne naprave (telefoni, tablice) brez večjih težav prešle na »zeleno energijo«. Obstaja ideja, da bi še vedno razmislili o uporabi vmesne baterije LiFePo4 - vendar je vprašanje izbire baterije in krmilnika še vedno odprto.

    Poleg tega: kot je predlagano v komentarjih, lahko uporabite svinčeno baterijo, na primer avtomobilsko baterijo. Da, res je poceni in deluje, s 100-vatno ploščo bo zadostoval tak krmilnik, ki na eBayu stane le 10-20 $.

    Uporaba brezplačne sončne energije zanima marsikoga. Nekateri namestijo sončne sisteme na strehah, drugi pa na prazna zasebna zemljišča. A takšne priložnosti zaradi pomanjkanja posamezne samostojne hiše nimajo vsi, zato vse več lastnikov stanovanj na balkon namešča sončne kolektorje, ki proizvajajo energijo.

    Montaža balkonskih plošč

    Sončne baterije, ki delujejo na balkonu, morajo imeti zaradi omejene površine mesta namestitve visoko energetsko učinkovitost z dokaj kompaktnimi skupnimi dimenzijami. Za dosego tega cilja so balkonske plošče opremljene z visoko zmogljivimi inverterji, ki imajo visoko električno moč in delujejo pri največjih koničnih obremenitvah.

    V standardni paket sončnih kolektorjev za stanovanje so vključeni naslednji elementi:

    • baterija;
    • pretvornik;
    • polprevodniške rezine;
    • modularni nadzorni sistem.

    Polprevodniške rezine pretvarjajo sončno energijo, ki je usmerjena nanje, v električno energijo. Ustvarjen tok polni baterijo, v kateri se kopiči zaloga proizvedene električne energije. Pretvornik je potreben za pretvorbo enosmerne napetosti baterije v AC, torej enako kot v običajni vtičnici.

    Večina sodobnih solarnih inštalacij vključuje tudi dodatne naprave, kot so krmilniki in USB izhodi, na katere je mogoče za polnjenje priključiti svetilke, prenosne svetilke, mobilne telefone, prenosnike in male gospodinjske aparate.

    Nianse namestitve baterij

    Celoten sistem pretvorbe sončne energije se nahaja na balkonu stanovanja, ne potrebuje posebne nege in stalne pozornosti. Edini dejavnik, ki ga je zelo pomembno upoštevati, je prisotnost pozitivne temperature na mestu baterij je obvezna. Pozimi lahko baterije izgubijo znaten del napolnjenosti zaradi izpostavljenosti zmrzali.

    Polprevodniške rezine je zaželeno namestiti na balkonsko steklo, možna pa je tudi montaža namesto spodnjih plastičnih plošč konstrukcije okenskega okvirja. Pri prvi možnosti bodo energijske plošče preprečile prehod sončne svetlobe v prostor, vendar je to zelo koristno v jasnih in vročih poletnih dneh. Poleg tega bo zagotovljena zaščita pred UV sevanjem.

    Najbolj obsežne elemente celotnega sistema, baterije, je priporočljivo postaviti pod strop, da ne zasedajo uporabnega prostora in ohranjajo estetski videz balkona. Pretvornik in krmilno omaro je najbolje postaviti nekoliko pod baterije.

    Praksa uporabe

    V ruskih podnebnih razmerah strokovnjaki priporočajo uporabo polikristalnih modulov, ki so zelo občutljivi na šibek tok sončne svetlobe. Takšni moduli so laminirani s trpežnim materialom, ki ščiti plošče pred snegom, dežjem in drugimi vremenskimi vplivi.

    Za standardni balkon ljudje najpogosteje izberejo štiri polikristalne plošče, ki jih usmerijo na južno stran. Modul ne sme pasti v območje senčenja sosednjih hiš ali dreves. V poletnem času tak sistem je sposoben proizvesti do 2 kWh električne energije na dan, kar zadostuje za energijsko varčno osvetlitev celotnega stanovanja, polnjenje mobilnega telefona in prenosnika ali za upravljanje manjšega hladilnika ali TV-ja. Pozimi se osončenost sončne svetlobe bistveno zmanjša, zato modul deluje kot rezervni napajalnik ob izpadih električne energije.

    Slabosti solarnih sistemov

    Glavna pomanjkljivost vgradnje solarne plošče na balkon je njena nizka energetska učinkovitost v smislu zagotavljanja električne energije vsem električnim napravam v stanovanju. Takšni sistemi ne morejo ustvariti dovolj toka za napajanje grelnika vode, električnega štedilnika, močnega pralnega stroja ali hladilnika itd.

    Običajno je zasnova tako imenovanih "sončnih hiš" narejena že dolgo pred njihovo gradnjo. Hkrati se izbere lokacija stavbe, ki je najprimernejša za delovanje energetskih sistemov, upoštevane so infrastrukturne značilnosti. Zahvaljujoč pravilni zasnovi projekta so takšni solarni kompleksi sposobni zagotoviti delovanje celotnega sistema razsvetljave stanovanjske hiše in sosednjih območij, energetskih komunikacij in varnostnih sistemov.

    Stanovanjska sončna elektrarna je precej draga stvar, zato se stroški vgradnje le-tega izplačajo v relativno dolgem času. Dodatni stroški vključujejo tudi stroške prenove razsvetljave, vgradnjo varčnih LED svetilk.

    Preden se odločite za namestitev solarne plošče v stanovanje, je pomembno oceniti vse prednosti in slabosti. Treba je pretehtati zahtevano naložbo sredstev in donos v obliki dobička. Sistem sončne energije na balkonu se splača uporabljati le, če v kratkem času plača stroške njegove namestitve.



    Razdelki