V našem sodobnem času se aktivno razvijajo različne tehnologije, ki zagotavljajo maksimalno udobje pri človekovi dejavnosti. Še posebej velja omeniti, da je razvoj alternativnih virov energije v polnem teku. Osupljiv primer tega so sončne kolektorje, ki jih je zdaj mogoče namestiti na streho lastnega doma. In vsak jih lahko kupi. To še posebej velja v primerih, ko se hiša nahaja daleč od daljnovodov. A da bi začutili vse prednosti in prednosti takšne rešitve, je nujen pravilen izračun sončnih kolektorjev.
Splošne informacije
Fotoelektrični učinek je fizični pojav, ki je bil odkrit že leta 1887 in je postal osnova za razvoj sončnih kolektorjev za proizvodnjo električne energije. Pod vplivom svetlobe (fotonov) ali katerega koli drugega elektromagnetnega sevanja se energija teh delcev prenese na elektrone snovi. Z drugimi besedami, s pomočjo soncaprejemati elektriko.
Po odkritju tega fizičnega pojava je postalo potrebno, da ga nadzorujemo. V ta namen so bile ustvarjene fotocelice - posebne elektronske naprave kompaktne velikosti. Vključujejo polprevodniške materiale.
V industrijskih proizvodnih pogojih je postalo mogoče združiti mikroskopske pretvornike v masivne in učinkovite plošče. Mnoga sodobna podjetja proizvajajo silikonske modularne modele v velikih količinah. Njihova učinkovitost je približno 18-22%.
Sončna baterija vključuje več podobnih modulov, skozi katere fotoni sončne svetlobe vstopajo v električni tokokrog v obliki enosmernega toka. Nato vstopijo v naprave za shranjevanje ali se pretvorijo v naboj z izmeničnim tokom (220 voltov). Nastala električna energija omogoča delovanje gospodinjskih aparatov.
Značilnosti izračuna sončnih kolektorjev za dom
Ta operacija se najprej spušča na določanje njihove moči. In za to je treba vedeti, kakšna energijska obremenitev bo padla na celotno strukturo. Z drugimi besedami, koliko kilovatov energije bo porabljenih mesečno.
Te odčitke je mogoče določiti z opazovanjem električnega števca. In če je vrednost znotraj 100 kW, potem je treba plošče kupiti točno tiste, ki so sposobne proizvesti takšno količino energije.
Upoštevati je treba tudi, da je delo soncabaterije v polnem načinu je možno le pri dnevni svetlobi. Popolna težava bo šele, ko bo nebo jasno. Ko se spremeni vpadni kot sončnih žarkov, pa tudi pojav oblakov na obzorju, se bo moč zmanjšala za 20%. Enako se bo zgodilo v oblačnem vremenu. Vsega tega ne smemo pozabiti.
To pomeni, da bi morali pri izračunu sončnih kolektorjev za zasebno hišo vzeti časovno obdobje, ko delujejo s polno zmogljivostjo. Praviloma je to 7 ur - obdobje od 9.00 do 16.00. Hkrati lahko v poletni sezoni plošče delujejo od zore do mraka. Toda v preteklosti bo odstotek delovne sposobnosti le v območju 20-30%. V zgornjih urah lahko dobite preostalih 70%.
Power
Kot smo že razumeli, je temeljni dejavnik, ki ga je treba upoštevati pri izračunu sončnih kolektorjev, energetska obremenitev. Konec koncev je zmogljivost baterij v veliki meri odvisna od količine električne energije, potrebne za zagotavljanje doma:
- Ustvarjanje popolne postaje zahteva uporabo zmogljivih plošč - od 150 do 250 vatov.
- Če želite ohraniti delovanje samo podeželske razsvetljave, se lahko znebite baterij z nizko porabo - ne več kot 50 W, kar je dovolj.
Kako narediti takšne izračune?
Osnovna poraba energije
Pred izračunom solarne baterije in baterije je treba določiti skupno moč vseh porabljenih porabnikov električnega toka. V ta namen se poraba energije vsake enote (naprave, žarnice itd.) pomnoži s številom ur njene uporabe včez dan.
Po tem seštejte vse prejete podatke. Rezultat je stopnja porabe električne energije na dan (v kilovatnih urah). Toliko naj bi proizvedli sončni paneli in to je minimalna vrednost. Nadaljnji izračuni glede števila plošč, njihove cene in drugih parametrov bodo odvisni od teh podatkov.
Vendar celoten sistem ni sestavljen samo iz sončnih kolektorjev, tukaj so vključene tudi druge komponente:
- pretvorniki;
- baterije;
- krmilniki polnjenja.
Pri izračunu moči sončnih kolektorjev za dom tudi tega ne smemo zanemariti! Pri baterijah pride do zmanjšanja energije - do 20%. V zvezi s tem je treba pri nadaljnjih izračunih dobljeno osnovno vrednost povečati za ta znesek.
Porabniki električne energije
V vsakem domu lahko najdete številne najnujnejše aparate. Naslednja tehnika bo vedno delovala ob določenih urah:
- hladilnik;
- TV;
- računalnik;
- pralni stroj;
- kotel;
- železo;
- mikrovalovna pečica (vendar je nimajo vsi).
Obstajajo tudi druge naprave, v odsotnosti katerih življenje izgubi želeno raven udobja. Poleg tega na ozemlju zasebnih nepremičnin vsak dan prižge določeno število žarnic, ki lahko dosežejo tudi do sto.
Spodnja tabela prikazujemoč najpogosteje uporabljenih električnih aparatov.
| Gospodinjski aparat | Naziv moči (W) | Približno trajanje dela za en dan (ure) | Dnevna poraba (kWh) |
| mikrovalovna | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| pralni stroj | 500 | 6 | 3 |
| hladilnik | 500 | 3 | 1, 5 |
| žarnice | 200 | Približno 10 | 2 |
| železo | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Beležnica | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150-litrski kotel | 1, 2 | 5 | 6 |
| kontroler | 5 | 24 | 0, 1 |
| Inverter | 20 | 24 | 0, 5 |
S to tabelo je priročno izvesti preprostomatematični izračun sončnih kolektorjev. V tem konkretnem primeru je dnevna vrednost porabe 18,9 kWh. Le to je brez upoštevanja tistega, česar običajno ne uporabljamo vsak dan – grelnika vode, sušilnika za lase, črpalke, kuhinjskega robota itd. Tako lahko v povprečju dobimo do 25 kWh (vsaj).
Pomembna točka je osončenost
Preden začnete šteti število sončnih kolektorjev, morate upoštevati tako stvar, kot je insolacija. Grobo rečeno, ta izraz je treba razumeti kot količino sončne energije, ki pade na enoto površine. To je zelo pomemben parameter, brez katerega je nemogoče natančno določiti, koliko plošč je treba kupiti.
Konec koncev, tudi če ni dovolj sončne svetlobe, ne glede na to, kako produktivna je baterija, ne bo mogla proizvesti potrebne moči. Zato morate razumeti pomen tega parametra pri izračunu sončnih kolektorjev. Konec koncev bo zahtevana raven oskrbe z energijo odvisna od tega.
Seveda je ta parameter povsem individualen za vsako posamezno regijo države. Obstajata dva načina za pridobitev teh potrebnih informacij:
- specializirani imeniki;
- elektronski meteorološki viri.
Kot razumete, bo največja vrednost osončenosti padla na poletno obdobje. Najnižje vrednosti so predvsem v hladnih mesecih.
Število baterij
Zdaj lahko začnete šteti število plošč. Za to najdena vrednost osnovne porabeelektrično energijo na dan je treba deliti s podatki o insolaciji zahtevanega meseca.
Ob tem je pomembno razumeti, da je treba izračun izvajati mesečno, saj se podatki lahko razlikujejo v drugačnem in včasih precejšnjem obsegu. Zdaj je treba še enkrat razdeliti nastalo vrednost kot rezultat izračuna števila sončnih kolektorjev, samo s parametrom moči izbrane plošče. Ta lastnost je navedena v potnem listu. Če je rezultat ulomno število, se zaokroži navzgor na celo število in samo navzgor. To bo končni rezultat.
Seveda, večja kot je zmogljivost plošče, manj jih bo treba vzeti. In tukaj je vse odvisno predvsem od velikosti družinskega proračuna in površine strehe. Hkrati je treba upoštevati obdobje delovanja celotnega sistema. Dejansko bo z zmanjšanjem osončenosti sončnih kolektorjev potrebno več kot v normalnih pogojih.
Racionalna poraba
Če razmišljamo o izračunu sončnih kolektorjev, je vredno biti pozoren na osvetlitev. Toda, kot je bilo že omenjeno, je število svetilk na ozemlju zasebne hiše lahko veliko - 100 ali več. Zaradi tega je vredno biti pozoren na energetsko varčne žarnice. Posledično je mogoče doseči znatne prihranke pri porabi energije.
Poleg tega morate kupiti gospodinjske aparate, ki niso nižji od razreda A in celo A +, A ++, A +++. Navsezadnje bo tak ukrep bistveno zmanjšal stroške, ki bodo porabljeni za nakup sončne energijeplošče. Poleg tega je večina sodobnih naprav zasnovanih za porabo 12 V.
In to je točno toliko, koliko lahko izdelajo foto plošče, brez uporabe dodatnih naprav za pretvorbo enosmernega toka v izmenično napetost.
primer matematike
Pri izračunu števila sončnih kolektorjev za hišo je treba upoštevati, v katerem letnem času bo celoten sistem deloval v polnem načinu. In spet je tukaj vse zaradi osončenosti. Glede na mesec bo morda potrebno različno število foto plošč.
Za jasnejše razumevanje je vredno navesti konkreten primer:
- Na primer, dnevna poraba električne energije v hiši bo 15 kWh.
- Parameter insolacije - 3 kWh/m2.
- Moč ene plošče je 300W ali 0,3KW.
Izračunajte zahtevano število baterij (označeno s črko N): N=15/3/0, 3=16, 6. Če zaokrožite dobljeno vrednost na celo število, dobimo rezultat - 17 plošč.
Vendar pozimi insolacija občutno pade in lahko doseže 1 kWh/m2. V tem primeru boste potrebovali bistveno več baterij - do 50.
Število odtenkov
Po eni strani zavračanje odvisnosti od centralnega napajanja pomeni določene prednosti. Obstaja pa tudi druga plat kovanca - tak ukrep je poln nekaterih odtenkov, ki jih ne smemo zanemariti. In najprej je treba razumeti, da sonce ne bo sijalo vse mesece, brez "premora" - navsezadnje je svetilkapotrebujem tudi "počitek".
Zato pri izračunu sončnih kolektorjev preverite arhiv vremenskih razmer v regiji prebivališča, da ugotovite število oblačnih dni. Vidimo, da je vsaj 7 dni v enem mesecu obdobje neugodnega vremena. Trenutno sončni kolektorji ne bodo mogli zagotoviti potrebne količine električne energije.
Poleg tega ne smete pozabiti na krajšanje dneva jeseni in spomladi. V skladu s tem se poveča število oblačnih dni. V zvezi s tem je treba za prejemanje sončne energije od marca do oktobra povečati paleto panelov do 50%, odvisno od regije prebivališča.
