Modern zamanımızda, insan aktivitelerinde maksimum konfor sağlayan çeşitli teknolojiler aktif olarak gelişmektedir. Özellikle alternatif enerji kaynaklarının geliştirilmesinin tüm hızıyla devam ettiğini belirtmekte fayda var. Bunun çarpıcı bir örneği, artık kendi evinizin çatısına monte edilebilen güneş panelleridir. Ve herkes onları satın alabilir. Bu, özellikle evin elektrik hatlarından uzakta olduğu durumlarda geçerlidir. Ancak böyle bir çözümün tüm faydalarını ve faydalarını hissetmek için güneş panellerinin doğru hesaplanması gereklidir.
Genel bilgiler
Fotoelektrik etki, 1887'de keşfedilen ve elektrik üretmek için güneş panellerinin geliştirilmesinin temeli haline gelen fiziksel bir olgudur. Işığın (fotonların) veya başka herhangi bir elektromanyetik radyasyonun etkisi altında, bu parçacıkların enerjisi maddenin elektronlarına aktarılır. Başka bir deyişle, güneşin yardımıylaelektrik alın.
Bu fiziksel fenomenin keşfinden sonra, onu kontrol etmek gerekli hale geldi. Bu amaçla fotoseller oluşturuldu - kompakt boyutta özel elektronik cihazlar. Yarı iletken malzemeler içerirler.
Endüstriyel üretim koşullarında, mikroskobik dönüştürücüleri devasa ve verimli panellerde birleştirmek mümkün hale geldi. Birçok modern işletme, büyük hacimli silikon modüler tasarımlar üretmektedir. Verimlilikleri yaklaşık %18-22'dir.
Güneş pili, güneş ışığı fotonlarının elektrik devresine doğru akım şeklinde girdiği birkaç benzer modül içerir. Daha sonra depolama cihazlarına girerler veya alternatif akım şarjına (220 volt) dönüştürülürler. Ortaya çıkan elektrik enerjisi, ev aletlerinin çalışmasını sağlar.
Ev için güneş panellerinin hesaplanmasının özellikleri
Bu işlem öncelikle güçlerini belirlemeye geliyor. Ve bunun için tüm yapıya hangi enerji yükünün düşeceğini bilmek gerekir. Yani ayda kaç kilovat enerji tüketilecek.
Bu okumalar, elektrik sayacını gözlemleyerek belirlenebilir. Ve değer 100 kW içindeyse, o zaman tam olarak bu kadar enerji üretebilen paneller satın alınmalıdır.
Güneş enerjisinin çalışmasının da düşünülmeye değerpillerin tam modda olması yalnızca gün ışığında mümkündür. Tam bir sayı yalnızca gökyüzü açık olduğunda olacaktır. Güneş ışınlarının geliş açısı ve ufuktaki bulutların görünümü değiştiğinde, güç %20 oranında azalacaktır. Aynı şey bulutlu havalarda da olacak. Bütün bunlar unutulmamalı.
Yani müstakil bir ev için güneş panellerinin hesaplanması sürecinde tam kapasite çalıştıkları süreyi almalısınız. Kural olarak, bu 7 saattir - sabah 9'dan akşam 4'e kadar olan süre. Aynı zamanda yaz mevsiminde paneller şafaktan alacakaranlığa kadar çalışabilir. Ancak geçmişte, çalışma kapasitesinin yüzdesi sadece %20-30 aralığında olacaktır. Yukarıdaki saatler boyunca kalan %70'i alabilirsiniz.
Güç
Daha önce anladığımız gibi, güneş panelleri hesaplanırken göz önünde bulundurulması gereken temel faktör enerji yüküdür. Sonuçta, pillerin performansı büyük ölçüde bir ev sağlamak için gereken elektrik miktarına bağlıdır:
- Tam teşekküllü bir istasyon oluşturmak, 150 ila 250 watt arasında güçlü panellerin kullanılmasını gerektirir.
- Yalnızca ülke aydınlatmasının performansını korumak için düşük güçlü pillerle idare edebilirsiniz - en fazla 50 W, bu yeterlidir.
Bu tür hesaplamalar nasıl yapılır?
Temel Güç Tüketimi
Güneş pili ve pili hesaplamadan önce, kullanılan tüm elektrik akımı tüketicilerinin toplam gücünü belirlemek gerekir. Bu amaçla, her bir birimin (alet, ampul vb.) enerji tüketimi, kullanım süresi ile çarpılır.gün boyunca.
Ardından, alınan tüm verileri toplayın. Sonuç, günlük elektrik tüketiminin oranıdır (kilovat-saat olarak). Bu, güneş panellerinin ne kadar üretmesi gerektiğidir ve bu minimum değerdir. Panel sayısı, maliyeti ve diğer parametrelerle ilgili sonraki hesaplamalar bu verilere bağlı olacaktır.
Ancak, tüm sistem sadece güneş panellerinden oluşmuyor, diğer bileşenler burada yer alıyor:
- invertörler;
- piller;
- şarj kontrolörleri.
Bir ev için güneş panellerinin gücü hesaplanırken bunu da göz ardı etmemek gerekir! Pillerde enerjide bir azalma var -% 20'ye kadar. Bu bakımdan daha sonraki hesaplamalarda elde edilen taban değerin bu miktar kadar artırılması gerekmektedir.
Elektrik tüketicileri
Her evde en gerekli aletleri bulabilirsiniz. Aşağıdaki teknik her zaman belirli saatlerde çalışacaktır:
- buzdolabı;
- TV;
- bilgisayar;
- çamaşır makinesi;
- kazan;
- demir;
- mikrodalga fırın (ancak herkeste yoktur).
Ayrıca, yokluğunda hayatın istenen konfor seviyesini kaybettiği başka cihazlar da var. Ayrıca özel gayrimenkul arazisinde her gün yüze kadar ulaşabilen belirli sayıda ampul yanmaktadır.
Aşağıdaki tablodaen sık kullanılan elektrikli cihazların gücü.
| Ev aleti | Güç Derecesi (W) | Bir günlük yaklaşık çalışma süresi (saat) | Günlük tüketim (kWh) |
| Mikrodalga | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Çamaşır makinesi | 500 | 6 | 3 |
| Buzdolabı | 500 | 3 | 1, 5 |
| Ampuller | 200 | Yaklaşık 10 | 2 |
| Demir | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Defter | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 litrelik kazan | 1, 2 | 5 | 6 |
| Kontrolör | 5 | 24 | 0, 1 |
| İnvertör | 20 | 24 | 0, 5 |
Bu tablo ile basit birgüneş panellerinin matematiksel hesaplanması. Bu özel örnekte günlük tüketim değeri 18,9 kWh'dir. Ancak bu, genellikle her gün kullanmadığımız şeyleri hesaba katmaz - elektrikli su ısıtıcısı, saç kurutma makinesi, pompa, mutfak robotu vb. Böylece ortalama olarak 25 kWh'ye kadar (en az) elde edilebilir.
Önemli olan güneşlenmedir
Güneş panellerinin sayısını saymaya başlamadan önce, güneşlenme gibi bir şeyi hesaba katmalısınız. Kabaca bu terim, birim alana düşen güneş enerjisi miktarı olarak anlaşılmalıdır. Bu çok önemli bir parametredir ve onsuz tam olarak kaç tane panel satın alınması gerektiğini belirlemek imkansızdır.
Sonuçta yeterli güneş ışığı olmasa bile pil ne kadar verimli olursa olsun gerekli gücü üretemeyecektir. Bu nedenle güneş panelleri hesaplanırken bu parametrenin önemini anlamanız gerekir. Sonuçta, gerekli enerji arzı seviyesi buna bağlı olacaktır.
Tabii ki, bu parametre ülkenin her bir belirli bölgesi için tamamen bireyseldir. Bu gerekli bilgiyi almanın iki yolu vardır:
- özel dizinler;
- elektronik meteorolojik kaynaklar.
Anlayacağın gibi güneşlenmenin maksimum değeri yaz döneminde düşecek. Minimum değerler ağırlıklı olarak soğuk aylardadır.
Pil sayısı
Artık panel sayısını saymaya başlayabilirsiniz. Bunun için temel tüketimin bulunan değerigünlük elektrik enerjisi, gerekli ayın güneşlenme verilerine bölünmelidir.
Aynı zamanda, veriler farklı ve bazen önemli ölçüde değişebileceğinden, hesaplamanın aylık olarak yapılması gerektiğini anlamak önemlidir. Şimdi geriye güneş paneli sayısı hesaplanırken ortaya çıkan değeri bir kez daha sadece seçilen panelin güç parametresine bölmek kalıyor. Bu özellik pasaportta belirtilmiştir. Sonuç kesirli bir sayıysa, bir tam sayı değerine ve yalnızca yukarıya yuvarlanır. Bu nihai sonuç olacak.
Tabii ki, panelin performansı ne kadar yüksekse, o kadar az alınması gerekecektir. Ve burada her şey esas olarak aile bütçesinin büyüklüğüne ve çatının alanına bağlıdır. Aynı zamanda, tüm sistemin çalışma süresini dikkate almak gerekir. Gerçekten de güneş panellerinin güneşlenme oranındaki azalma ile normal koşullara göre daha fazlasına ihtiyaç duyulacaktır.
Rasyonel harcama
Güneş panellerinin hesabını düşünürken aydınlatmaya dikkat etmekte fayda var. Ancak, daha önce belirtildiği gibi, özel bir evin topraklarındaki lambaların sayısı büyük olabilir - 100 veya daha fazla. Bu nedenle enerji tasarruflu ampullere dikkat etmekte fayda var. Sonuç olarak, enerji tüketimi açısından önemli tasarruflar sağlanabilir.
Ayrıca, A sınıfından düşük olmayan ve hatta A +, A ++, A +++ ev aletleri satın almalısınız. Sonuçta, böyle bir önlem, güneş enerjisi satın almak için harcanacak maliyetleri önemli ölçüde az altacaktır.paneller. Ayrıca, çoğu modern cihaz yalnızca 12 V tüketecek şekilde tasarlanmıştır.
Ve bu, doğru akımı alternatif voltaja dönüştürmek için ek cihazlar kullanmadan fotoğraf panellerinin tam olarak ne kadar üretebildiğidir.
Matematik örneği
Bir ev için güneş paneli sayısı hesaplanırken, tüm sistemin yılın hangi mevsiminde tam modda çalışacağı dikkate alınmalıdır. Ve yine, burada her şey güneşlenme nedeniyle. Aya bağlı olarak farklı sayıda fotoğraf paneli gerekebilir.
Daha net bir anlayış için belirli bir örnek vermeye değer:
- Örneğin evin günlük elektrik tüketimi 15 kWh olacak.
- Yalıtım parametresi - 3 kWh/m2.
- Bir panelin gücü 300W veya 0,3KW'dır.
Gerekli pil sayısını hesaplayın (N harfi ile gösterilir): N=15/3/0, 3=16, 6. Ortaya çıkan değeri bir tam sayıya yuvarlayarak, sonucu elde ederiz - 17 panel.
Ancak, kışın güneşlenme önemli ölçüde düşer ve 1 kWh/m2'ye ulaşabilir. Bu durumda, önemli ölçüde daha fazla pile ihtiyacınız olacak - 50'ye kadar.
Bir dizi nüans
Bir yandan, merkezi güç kaynağına bağımlılığın reddedilmesi belirli avantajlar anlamına gelir. Ancak madalyonun diğer yüzü de var - böyle bir önlem, indirim yapılmaması gereken bazı nüanslarla doludur. Ve her şeyden önce, güneşin tüm aylar boyunca “ara” olmadan parlamayacağını anlamak gerekir - sonuçta, armatürayrıca bir "dinlenmeye" ihtiyacı var.
Bu nedenle güneş panelleri hesaplanırken bulutlu gün sayısını belirlemek için ikamet edilen bölgedeki hava durumu arşivine bakmalısınız. Bir ayda en az 7 günün olumsuz bir hava dönemi olduğu görülebilir. Şu anda güneş panelleri gerekli miktarda elektrik enerjisini sağlayamayacak.
Ayrıca sonbahar ve ilkbaharda günün kısaldığını da unutmamalısınız. Buna göre bulutlu günlerin sayısı artar. Bu konuda Mart-Ekim ayları arasında güneş enerjisi alabilmek için, yaşanılan bölgeye bağlı olarak panel diziliminin %50'ye varan oranlarda artırılması gerekmektedir.
