Alternatyvi energija tampa prieinamesnė. Šis straipsnis suteiks jums išsamų supratimą apie vietinio masto saulės energiją, saulės elementų ir plokščių tipus, saulės fermų statybos principus ir ekonominį pagrįstumą..
Saulės energijos savybės vidutinėse platumose
Alternatyvi energija yra labai patraukli vidutinių platumų gyventojams. Net šiaurinėse platumose vidutinė metinė radiacijos dozė yra 2,3–2,6 kWh / m2. Kuo arčiau pietų – tuo didesnis šis rodiklis. Pavyzdžiui, Jakutske saulės spinduliuotės intensyvumas yra 2,96, o Chabarovske – 3,69 kWh / m2. Rodikliai gruodį svyruoja nuo 7% iki 20% vidutinės metinės vertės, o birželį ir liepą jie padidėja dvigubai.
Čia pateiktas saulės baterijų efektyvumo apskaičiavimo pavyzdys Archangelske – regione, kuriame yra vienas žemiausių saulės radiacijos intensyvumo rodiklių:
Kur:
- Q yra vidutinis metinis saulės radiacijos kiekis regione (2,29 kWh / m2);
- Įišjungtas – kolektoriaus paviršiaus nuokrypio nuo pietų krypties koeficientas (vidutinė vertė: 1,05);
- Pnom – vardinė saulės baterijos galia;
- Įprakaitas – elektros įrenginių nuostolių koeficientas (0,85–0,98);
- Qisp – radiacijos intensyvumas, kurio metu plokštė buvo išbandyta (paprastai 1000 kWh / m22).
Paskutiniai trys parametrai nurodyti skydelių pasuose. Taigi, jei KVAZAR plokštės, kurių vardinė galia yra 0,245 kW, veikia Archangelsko sąlygomis, o nuostoliai elektros instaliacijoje neviršija 7%, tada vienas fotoelementų blokas užtikrins apie 550 Wh generaciją. Atitinkamai objektui, kurio nominalus suvartojimas yra 10 kWh, reikės apie 20 plokščių.
Ekonominis įgyvendinamumas
Saulės baterijų atsipirkimo laiką nesunku apskaičiuoti. Padauginkite dienos energijos kiekį per dieną iš dienų skaičiaus per metus ir plokščių tarnavimo laiką, nenuvertindami laiko – 30 metų. Aukščiau aptarta elektros instaliacija gali generuoti vidutiniškai nuo 52 iki 100 kWh per dieną, atsižvelgiant į dienos šviesos trukmę. Vidutinė vertė yra apie 64 kWh. Taigi per 30 metų elektrinė teoriškai turėtų generuoti 700 tūkstančių kWh. Su vienos dalies norma 3,87 rublių. ir vienos plokštės kaina yra apie 15 000 rublių, išlaidos atsiperka per 4–5 metus. Tačiau realybė yra labiau prozazinė.
Faktas yra tas, kad gruodžio mėn. Saulės spinduliuotės vertės yra maždaug mažesnės už vidutinę metinę vertę. Todėl visiškai autonominiam elektrinės darbui žiemą reikia 7–8 kartų daugiau plokščių nei vasarą. Tai žymiai padidina investicijas, tačiau sutrumpėja atsipirkimo laikotarpis. „Žaliojo tarifo“ įvedimo perspektyva atrodo gana viltinga, tačiau net ir šiandien galima sudaryti susitarimą dėl elektros energijos tiekimo į tinklą didmenine kaina, kuri yra tris kartus mažesnė už mažmeninę kainą. Ir net to pakanka, kad būtų galima pelningai parduoti vasarą pagamintos elektros energijos perteklių 7-8 kartus.
Pagrindiniai saulės baterijų tipai
Yra du pagrindiniai saulės baterijų tipai.
Kieto silicio saulės elementai yra laikomi pirmosios kartos elementais ir yra labiausiai paplitę: apie 3/4 rinkos. Yra du jų tipai:
- monokristaliniai (juodi) turi aukštą efektyvumą (0,2–0,24) ir mažą kainą;
- polikristalinius (tamsiai mėlynus) yra pigiau gaminti, tačiau mažiau efektyvius (0,12–0,18), nors išsklaidytoje šviesoje jų efektyvumas mažėja mažiau.
Minkšti fotoelementai yra vadinami plėvelės elementais ir yra gaminami iš purškimo siliciu arba daugiasluoksnės kompozicijos. Silicio elementus yra pigiau gaminti, tačiau jų efektyvumas yra 2–3 kartus mažesnis nei kristalinių. Tačiau išsklaidytoje šviesoje (prieblandoje, apsiniaukę) jie yra efektyvesni nei krištolas.
Kai kurių tipų kompozicinių plėvelių efektyvumas yra apie 0,2 ir kainuoja daug daugiau nei kietų elementų. Jų naudojimas saulės elektrinėse yra labai abejotinas: plėvelės skydai laikui bėgant labiau suyra. Pagrindinė jų taikymo sritis yra mobilios jėgainės, sunaudojančios mažai energijos.
Hibridinėse plokštėse, be fotoelemento bloko, yra kolektorius – kapiliarinių vamzdžių sistema, skirta šildyti vandenį. Jų pranašumas yra ne tik taupant vietą ir karšto vandens tiekimo galimybę. Dėl vandens aušinimo saulės elementai praranda mažiau efektyvumo šildant.
Lentelė. Gamintojų apžvalga
Modelis „SSI Solar LS-235“ SOLBAT MCK-150 Kanados „Solar CS5A-210M“ „Chinaland CHN300-72P“ Šalis Šveicarija Rusija Kanada Kinija Tipas Polikristaliniai Monokristalas Monokristalas Polikristaliniai Galia esant 1000 kWh / m2, W 235 150 210 300 Elementų skaičius 60 72 72 72 Įtampa: be krovinio / be apkrovos, V 36.9 / 29.8 18/12 d 45,5 / 37,9 36,7 / 43,6 Srovė: esant apkrovai / trumpasis jungimas, A 7.88 / 8.4 8.33 / 8.58 5.54 / 5.92 8.17 / 8.71 Svoris, kg devyniolika 12 15.3 24 Matmenys, mm 1650x1010x42 667x1467x38 1595x801x40 1950x990x45 Kaina, patrinkite. 13 900 10000 14 500 18150 m Saulės energijos komplekso įranga
Baterijos darbo metu sukuria nuolatinę srovę iki 40 V. Norint naudoti ją buitiniais tikslais, reikia atlikti keletą pakeitimų. Už tai atsakinga ši įranga:
- Baterija. Leidžia naudoti sugeneruotą energiją naktį ir mažo intensyvumo valandomis. Naudojamos helio baterijos, kurių vardinė įtampa yra 12, 24 arba 48 V.
- Įkrovos valdikliai palaiko optimalų akumuliatoriaus veikimo laiką ir perduoda vartotojams reikiamą galią. Baterijų ir akumuliatorių parametrams parinkta reikalinga įranga.
- Įtampos keitiklis paverčia nuolatinę srovę kintama ir turi daugybę papildomų funkcijų. Pirma, keitiklis nustato įtampos šaltinio prioritetą, o jei trūksta galios, jis „sumaišo” energiją iš kito. Hibridiniai inverteriai taip pat leidžia generuojamos energijos perteklių perkelti į miesto tinklą.
1 – saulės baterijos 12 V; 2 – saulės baterijos 24 V; 3 – įkrovimo valdiklis; 4 – akumuliatorius 12 V; 5 – 12 V apšvietimas; 6 – keitiklis; 7 – „protingo namo“ automatika; 8 – akumuliatoriaus blokas 24 V; 9 – avarinis generatorius; 10 – pagrindiniai 220 V vartotojai
Buitinė paraiška
Saulės baterijos gali būti naudojamos bet kokiems tikslams: nuo gaunamos energijos kompensavimo ir atskirų linijų tiekimo iki visiško maitinimo sistemos autonomiškumo, įskaitant šildymą ir karšto vandens tiekimą. Pastaruoju atveju svarbų vaidmenį vaidina platus energijos taupymo technologijų – rekuperatorių ir šilumos siurblių – pritaikymas..
Mišriam saulės energijos naudojimui naudojami keitikliai. Tokiu atveju energija gali būti nukreipta arba į atskirų linijų ar sistemų veikimą, arba iš dalies kompensuoti miesto elektros naudojimą. Klasikinis efektyvios energijos sistemos pavyzdys yra šilumos siurblys, maitinamas mažoje saulės elektrinėje su akumuliatorių banku.
1 – miesto tinklas 220 V; 2 – saulės baterijos 12 V; 3 – 12 V apšvietimas; 4 – keitiklis; 5 – įkrovimo valdiklis; 6 – pagrindiniai 220 V vartotojai; 7 – akumuliatorius
Tradiciškai plokštės montuojamos ant pastatų stogų, o kai kuriuose architektūriniuose sprendimuose jos visiškai pakeičia stogo dangą. Tokiu atveju plokštės turi būti nukreiptos į pietų pusę taip, kad spindulių dažnis plokštumoje būtų statmenas.
Namams skirti saulės kolektoriai: taikymo ir prijungimo schemos
Medžiagos turinys
Ar galite patarti, kaip tinkamai pritaikyti ir prijungti saulės kolektorius namams? Man kilo klausimų dėl šios schemos ir norėčiau sužinoti daugiau informacijos apie tai. Labai dėkoju!