Saulės energija namams

Kaip veikia saulės elektrinės namams. Patarimai, kaip pasirinkti grandinę ir komponentus

Alternatyvūs elektros energijos šaltiniai vis labiau domina namų savininkus. Juos vilioja mažos saulės energijos naudojimo sąnaudos. Bet masinį prietaisų, veikiančių nuo saulės šviesos srauto, įvedimą riboja brangi įranga ir jos parinkimo bei įrengimo sudėtingumas.

Tiesą sakant, surinkti savo rankomis ir eksploatuoti saulės elektrinę gali namų meistras, net vyresnysis studentas. Norėdami tai padaryti:

• susipažinti su schemos principais,

• nustato įrangos užduotis,

• pasirinkti tinkamiausią stoties įrangą,

• atlikti visų elementų mechaninį montavimą,

• surinkti elektros grandinę

• patikrinkite efektyvumą ir kompetentingai dirbkite.

Daugybė praktinių eksperimentų leidžia mums rekomenduoti universalią schemą, kaip išspręsti namų saulės elektrinės problemas.

Tipinė namų elektrinės su saulės baterija schema (paspauskite ant paveikslėlio, kad padidintumėte):

Tai apima:

• saulės modulis, pagrįstas atskirais fotoelementais,

• valdiklis

• elektros energijos akumuliatoriai,

• inverteris.

Reikėtų gerai suprasti, kad saulės elektrinėje saulės baterijų vaidmuo nėra tiesioginis energijos tiekimas elektros vartotojams (nors tam tikrose situacijose tai pateisinama: laikrodžiai, skaičiuotuvai ir panašūs įtaisai), bet teikiant rinkliavą už grandinės darbines baterijas, kurios:

• priimti elektrą iš saulės modulių,

• kaupti ir perduoti vartotojams.

Namų stoties sukūrimo klausimas turėtų prasidėti nustatant jos apkrovą. Norėdami tai padaryti, turime išanalizuoti visus vartotojus, kurie dirbs iš saulės energijos. Jie yra suskirstyti į dvi pagrindines klases:

• įtaisai, veikiantys kintama 220 V kintama srove,

• elektroninė ir kompiuterinė įranga, veikianti nuo 12/24 V nuolatinės įtampos.

Šaldytuvų, skalbimo mašinų, dulkių siurblių ir kitų prietaisų elektriniai varikliai veikia tik iš ~ 220 V / 50Hz tinklo. Jie turės būti sujungti per prietaisą, kuris iš nuolatinės baterijų galios formuoja sinusoidines harmonikas, turinčias reikiamas charakteristikas. Šis prietaisas vadinamas inverteriu.

Kaip tai veikia ir kaip jį pasirinkti tam tikroms apkrovoms, yra atskiro straipsnio tema. Ir dabar svarbu suprasti, kad pasirinkto keitiklio išėjimo galia turi užtikrinti patikimą visų prie jo prijungtų vartotojų veikimą ir netgi turėti nedidelę atsargą.

Norint sutaupyti, kintamos srovės vartotojų pakaitinis veikimas yra gana priimtinas. Sutikite, kad kartais nereikia įjungti skalbimo dulkių siurblio, kad jis šildytų vandenį, kol skalbimo mašina veikia. Išmintinga palaukti, kol skalbimas bus baigtas, tada pasiimti dulkių siurblį. Tai žymiai sumažins keitiklio apkrovą.

Perėjimas prie saulės elektrinės naudojimo namuose turėtų būti derinamas su apšvietimo tinklo įrenginių pakeitimu. Nėra prasmės išleisti inverterio energijos kaitinant kaitrinių lempų siūlus. Jų reikėtų nedelsiant atsisakyti arba, kraštutiniais atvejais, pereiti prie energiją taupančių lempų, veikiančių esant 24 = 12 V įtampai.

Tai sutaupys jus nuo nereikalingo energijos švaistymo, nes jie, kaip ir visa kita elektroninė ir kompiuterinė įranga, gali būti maitinami tiesiogiai iš nuolatinės akumuliatorių įtampos.

Pažiūrėkite, kas nutinka: pavyzdžiui, nešiojamojo kompiuterio elektroninė grandinė maitinama iš akumuliatoriaus energijos = 12 V.

Jai įkrauti naudojamas maitinimo šaltinis, kuris paverčia kintamąją įtampą ~ 220V / 50Hz į vertę = 19V.

Šiam nešiojamam kompiuteriui pakanka 12 voltų. Be to, paprastai galima išimti akumuliatorių iš maitinimo elemento ir tiekti tiesiai iš akumuliatorių (akumuliatoriaus). Taikant šį metodą, sukuriama apie 40% energijos sutaupymo, palyginti su dvigubos konversijos būdu, naudojant keitiklį, o po to - maitinimo bloką.

Kodėl papildomai pakraunant sukurtą dizainą nereikalingais prietaisais, beprasmiškai šildant aplinkinį orą sudėtingais elektroniniais prietaisais? Kiekvieno namų ūkio padėjėjo maitinimo schema turi būti gerai apgalvota ir panašiai, kad būtų paprasčiau maitinti. Tam reikės labai mažai išlaidų:

• vielos gabalų

• standartiniai adapteriai.

Pabaigus šį darbą nebus sunku apskaičiuoti reikalingą keitiklio išėjimo galią, o iš jo jau galima pasirinkti tinkamą modelį, kurį reikia įsigyti.

Dabar laikas apsispręsti dėl akumuliatorių, naudojamų jūsų namų saulės elektrinėje. Čia neaptariamos jų pasirinktos taisyklės ir pagrindinės savybės - tai yra didžiulė atskira tema, kuri bus išsamiai aptarta kitame straipsnyje.

Ir dabar mes sutelksime dėmesį į tai, kad šios baterijos turėtų patikimai maitinti abi vartotojų grupes, kurias mes trumpai ištyrėme. Čia taip pat reikėtų stebėti prietaisų veikimo tvarką ir turėti tam tikrą atsargą.

Nusprendę akumuliatorių užduotį (jų talpą ir bendrą išėjimo įtampą), galite pasirinkti saulės modulius. Jų šiuolaikinė produkcija gamina didelį asortimentą su skirtingais gamybos būdais. Jie turi skirtingas savybes ir galimybes.

Atminkite, kad saulės moduliai:

• pagal išėjimo įtampą turi atitikti akumuliatorius,

• Turėti galią, galinčią tiekti vardinę įkrovimo srovę darbinėms baterijoms vidutinio apšvietimo sąlygomis.

Šioje grandinėje yra dar vienas įrenginys: valdiklis. Jis dirba kaip tarpininkas tarp saulės baterijų ir akumuliatorių, kontroliuojantis įkrovimo procesą.

Apsvarstykite supaprastintą saulės elektrinės, veikiančios be valdiklių, laidų schemą. Tai daroma tam, kad galėtumėte aiškiai suprasti jo tikslą.

Namų elektrinės su saulės baterija supaprastinta schema (paspauskite ant paveikslėlio, kad padidintumėte):

Šioje grandinėje valdiklis pašalinamas, o vietoje jo veikia paprastas diodas. Kodėl tu tai padarei?

Vienintelė valdiklio užduotis yra įkrauti akumuliatorius iki 14–14,5 V. Tai daro skirtingais būdais ir periodiškai.

• padidėjęs saulės aktyvumas,

• trūksta elektros energijos (akumuliatoriai nieko neduoda - nereikia įkrauti),

• maža akumuliatoriaus talpa, kai jie negali susidoroti su apkrova, o dalis energijos vartotojams ateina iš saulės modulių.

Visą akumuliatoriaus įkrovimą atlieka MRPT valdiklis, kuris nuskaito tašką su maksimalia saulės baterijos galia (žr. Kaip saulės kolektoriai yra išdėstyti ir veikia?) Tai yra patikimiausias, bet brangus dizainas. Kiti modeliai, ypač „On / Off“, gali būti pakeisti galios diodu.

Jis neleis tamsoje tekėti baterijoms iš akumuliatorių į saulės baterijas, neleis joms išsikrauti. Taikant šį metodą nerekomenduojama ilgą laiką palikti saulės elektrinę be apkrovos: baterijos bus įkraunamos be jokių apribojimų, todėl turime užtikrinti balansą tarp įkrovimo ir energijos suvartojimo. Tokiu atveju dalį saulės baterijos galima neleisti dirbti arba perjungti papildomą nuolatinę apkrovą: ventiliaciją, šildymą, lempas ...

Diodo naudojimas su valdiklio atmetimu sumažina grandinės sąnaudas, tačiau reikalauja atidesnio stebėjimo ir rankinio darbo koregavimo.

Pabaigoje atkreipkite dėmesį į svarbiausią dalyką kuriant dizainą: visi namų saulės energijos schemos elementai veikia komplekse, todėl turėtų būti tinkamai parinkti ir subalansuoti tarp savęs ir vartotojų.

Tolesniuose straipsniuose bus aptariamas namų saulės elektrinių valdiklių, keitiklių ir baterijų veikimo principas ir veikimo principas.

Taip pat žiūrėkite: Saulės baterijos: kaip rinkti, naudoti ir atkurti plokšteles (desulfatas)