Koti aurinkopaneelit 101

Vaikuttaa melkein taianomaiselta, että voit ottaa tasaisen, lasilla peitetyn levyn (aurinkopaneelin), kiinnittää sen auringossa ja saada sähköä siitä ulos. Se tuntuu vieläkin taianomaisemmalta, kun otetaan huomioon, että a aurinko sähköjärjestelmä, jaoteltuna sen tärkeimpiin elementteihin, on vähän enemmän kuin hiekka ja vaijerit. Todellinen taika aurinkopaneelien takana on puolijohdemateriaali (luonnollinen mineraalituote), joka muuntaa valon energian sähköksi. Kun olet tuottanut sähköenergian, on kyse vain sen siirtämisestä johtojen kautta - aurinkopaneeleista taloon tai sähköverkkoon. Puhdas, yksinkertainen, tieteellinen taika.

Kodin aurinkoenergiajärjestelmä on varsin kirjaimellisesti kotitalousvoimalaitos. Se tuottaa sähköä, joka on yhtä hyödyllistä kuin apuohjelmasta saama energia, ja itse asiassa se voi lisätä virtaa sähköjärjestelmään. Tällä tavalla voit tosiasiallisesti tuottaa virtaa paitsi omaan kotiisi myös naapureidesi kodeihin.

Aurinkovoimajärjestelmän ydin on aurinkopaneelit, jotka voidaan asentaa katollesi tai maahan. Aurinkopaneelien ryhmää kutsutaan ryhmä. Kun aurinko paistaa ryhmään, paneelit luovat sähköä ja syöttävät sen johtoihin, jotka viimeinkin kytkeytyvät kodin sähköhuoltopaneeliin, katkaisijaan. Sieltä sähköä voi käyttää suoraan talosi valot ja laitteet. Jos ryhmäsi tuottaa enemmän sähköä, jota talosi tarvitsee milloin tahansa, ylimääräinen sähkö kulkee erityisen sähkömittarin avulla, joka antaa virran siirtyä sähköverkkoon, missä se on muun apuohjelman käytössä Asiakkaat.

Kotiin kytketty aurinkojärjestelmä sähköverkko tunnetaan teollisuudessa "verkkoon kytkettynä" ja on yleisin, yksinkertaisin ja halvin tyyppinen kodin aurinkojärjestelmä. Jos asut kehittyneellä alueella tavallisilla sähköpalveluilla ja haluat vain korvata osan tai suurimman osan perinteisestä energiankulutuksesta aurinkoenergialla, todennäköisesti asennat verkkoon sidotun järjestelmän. Verkkoon sidottujen järjestelmien keskeinen ero on, että energia virtaa molemmin puolin. Kun talosi tarvitsee enemmän sähköä kuin aurinkopaneelisi tuottaa, talo vetää virran apuohjelmasta. Kun aurinkotuotteesi ylittää kotitalouksien kysynnän, syöt syöttöverkon aurinkoenergialla (ja saat siitä luottoa, muodossa tai toisessa).

Joten verkkoon sidotut järjestelmät luottavat apuohjelmaan tarvittaessa ylimääräistä virtaa. He luottavat myös toimintoverkkoon. Kun ruudukko laskee (kuten myrskyn tai hyötykorjauksen aikana), myös ruudukkoon sidotut aurinkojärjestelmät lakkaavat toimimasta. Paneelit ovat tietysti edelleen toiminnallisia, mutta sähkövirta katkaistaan ​​ennen kuin se pääsee katkaisijaan tai sähkömittariin. Tämä on turvaominaisuus, joka estää kotitalouksien "voimalaitoksia" virittämästä verkkoa, kun apuohjelma odottaa sen sulkevan.

On olemassa kahta muuta aurinkojärjestelmää, vakioverkkoon kytketyn lisäksi. Yleisempi vaihtoehto verkkoon sidotulle on off-grid -järjestelmä. Siinä on suurin osa samoista osista ruudukkoon sidottuja asennuksia, ja se yhdistetään kodin katkaisijalaatikkoon, mutta se ei liity apuohjelmaverkkoon. Sen sijaan se sisältää suuren paristokokoelman, nimeltään a akkupankki, joka varastoi ylimääräisen aurinkovoiman päivän aikana. Kun aurinko laskee ja ryhmä lopettaa sähköntuotannon, talo kuluttaa varastoitunutta energiaa akkupankista. Seuraavana päivänä, kun aurinko tulee taas ulos, ryhmä lataa akut ja päivittäinen sykli jatkuu.

Verkon ulkopuolella olevat järjestelmät ovat yleisiä syrjäisillä alueilla, joilla apuohjelman kytkemistä ei ole saatavana tai se on erittäin kallista. Ne ovat suosittuja myös kovaydämisten aurinkoenergian (tai uusiutuvan energian) harrastajien keskuudessa, jotka mieluummin toimittavat kaiken oman kotitalouksien energian. Verkkokohtaiset järjestelmät maksavat noin kaksi kertaa niin paljon kuin verkon sidotut ja vaativat paljon enemmän seurantaa ja ylläpitoa, mutta ne tarjoavat täyden energian riippumattomuuden palkinnon.

Kolmas järjestelmätyyppi on yhdistelmä verkkoon sidottua ja poistumatonta verkkoa, ja sitä kutsutaan, ei yllättäen, verkkoon sidottu akun varmuuskopioinnilla. Nimi tiivistää melko paljon mitä se tekee. Se on sidottu verkkoon ja siinä on akkupankki varavirtaa varten, kun ruudukko laskee. Tyypillisesti akkukankki on suhteellisen pieni ja antaa vain muutamia "kriittisiä kuormia" talossa, kuten jääkaappi, lämmityslaitteet ja jotkut valot ja pistorasiat. Se voi myös käyttää akkuja hyödyntääkseen huippunopeuden hyödyllisyysastetta ja hyödyntää verkon tehoa, kun se on suhteellisen halpaa. Akkuvarmuuskopion lisääminen verkkoon sidottuun järjestelmään vaatii kuitenkin edistyksellisiä ja kalliita laitteita, puhumattakaan monimutkaisesta suunnittelusta ja asennuksesta sekä akun ylläpidosta. Tästä syystä useimmat asunnonomistajat valitsevat sen sijaan perusverkkoon sidotut järjestelmät.

Aurinkoenergiaa kutsutaan teknisesti aurinkosähkötai PV, joka on sekoitus sanoihin kuva (valolle) ja voltti (sähköä varten). Auringonvalo sisältää valoenergian yksiköitä, joita kutsutaan fotonit. Aurinkopaneeli muuntaa kyseisen energian sähköksi aurinkokennoilla, jotka on valmistettu kiteisestä piistä, puolijohteesta - materiaalista, joka muuttaa yhden energian muodon sähköksi. Yksinkertaisesti sanottuna, valon fotonit osuvat aurinkokennojen toiselle puolelle; tämä herättää elektronit puolijohteessa ja sähkö tulee ulos toiselta puolelta. Johtavat materiaalit (lähinnä johdot) vangitsevat tämän energian ja syöttävät sitä aurinko (PV) -järjestelmään.

Aurinkopaneelit tuottavat energiaa muodossa tasavirtatai tasavirta, sähkö. Mutta kodinkoneet ja valot käyvät vaihtovirta, Vaihtovirta. Siksi aurinkopaneelien tasavirta on muunnettava vaihtovirtaksi nimeltään a DC-AC-invertteri. Jotkut järjestelmät käyttävät yhtä taajuusmuuttajaa (kutsutaan merkkijonoinvertteriksi), joka muuntaa tehoa kaikista aurinkopaneeleista; toiset käyttävät mikroinverttereitä, jotka yhdistyvät yhteen tai kahteen paneeliin ja peittävät molemmissa paneeleissa (tai paneeleissa).

Kun virta on muunnettu vaihtovirtaan, se menee irrotuskytkimen läpi (jota käytetään eristämään aurinkopaneeli muu järjestelmä turvallisuutta, korjauksia jne. varten) sitten PV-tuotantomittarin kautta, joka seuraa aurinkoenergiaa tuotettu. Lopuksi virta syötetään kodin katkaisijalaatikkoon, yleensä parilla erityisellä katkaisijalla. Katkaisijarasian toisella puolella on nettomittari, joka antaa virran kuluttaa sekä verkkoon että siitä pois, toisin kuin tavallinen yksisuuntainen mittari, joka antaa virran virtata vain verkosta taloon. Verkkomittari tallentaa sekä tulevan että lähtevän virran, joten sinä ja sähköyhtiö voit seurata kotitaloutta netto sähkön käyttö.

Kaikki ruudukkoon sidotut järjestelmät sisältävät "nopean sammutuksen" tai kyvyn poistaa järjestelmä käytöstä ryhmässä. Tämä antaa hätähenkilöstölle (palomiehet jne.) Sammuttaa PV-järjestelmän talon ulkopuolelta ennen taloon pääsyä. Merkkijonoinverttereillä varustetuissa järjestelmissä on erilliset sammutuslaitteet, kun taas mikroinverttereillä varustetuissa järjestelmissä on automaattinen sammutuskyky, joka on sisäänrakennettu mikroinverttereihin.