מערכות פאנל סולארי ביתיות 101

נראה כמעט קסום שאתה יכול לקחת צלחת שטוחה ומכוסה זכוכית (פנל סולארי), להבל אותה בשמש ולקבל חשמל לצאת ממנה. זה נראה קסום עוד יותר כשחושבים שא מערכת חשמל סולארית, כשהוא מחולק ליסודות החיוניים ביותר שלו, הוא מעט יותר מחול וחוטים. הקסם האמיתי שמאחורי פאנלים סולאריים הוא חומר מוליך למחצה (מוצר מינרלי טבעי) שממיר אנרגיית אור לחשמל. לאחר שהפקת את האנרגיה החשמלית, זה רק עניין של העברת אותו דרך חוטים - מהלוחות הסולאריים לביתך או לרשת החשמל. טהור, פשוט, מדעי קסם.

מערכת חשמל סולארית ביתית היא, ממש תרתי משמע, תחנת כוח ביתית. הוא מייצר חשמל שמועיל באותה מידה כמו הכוח שאתה מקבל מכלי השירות, ולמעשה הוא יכול לתרום חשמל למערכת השירות. בדרך זו תוכלו למעשה לייצר כוח לא רק לבית שלכם אלא גם לבתיהם של שכניכם.

ליבה של מערכת אנרגיה סולארית הם הפאנלים הסולאריים, אותם ניתן להתקין על הגג או על הקרקע. קבוצה של פאנלים סולאריים נקראת מערך. כאשר השמש זורחת על המערך, הלוחות יוצרים חשמל ומזינים אותו בחוטים שמתחברים בסופו של דבר ללוח השירות החשמלי של ביתכם, תיבת מפסק החשמל שלכם. משם, ניתן להשתמש בחשמל ישירות על ידי האורות והמכשירים בביתכם. אם המערך שלך מייצר יותר חשמל שהבית שלך זקוק לו בכל רגע נתון, עודף החשמל יעבור באמצעות מד חשמלי מיוחד המאפשר לכוח לעבור לרשת השירות, שם הוא משמש על ידי כלי שירות אחר לקוחות.

מערכת סולארית ביתית המחוברת ל- רשת שירות ידוע בענף כ"קשור לרשת "והוא סוג השמש הביתי הנפוץ, הפשוט והפחות יקר. אם אתם גרים באזור מפותח עם שירות חשמלי רגיל ואתם רק רוצים לקזז חלק או את רובם משימוש באנרגיה הקונבנציונלית שלך בחשמל סולארי, סביר להניח שתתקין מערכת קשורה לרשת. ההבחנה העיקרית של מערכות קשורות ברשת היא שהאנרגיה זורמת לשני הכיוונים. כאשר הבית שלך זקוק ליותר חשמל ממה שמפיק מערך השמש שלך, הבית שואב את הכוח מהכלי השירות. כאשר הייצור הסולארי שלך עולה על הביקוש הביתי, אתה מאכיל את הרשת עם האנרגיה הסולארית שלך (ומקבל קרדיט על כך, בצורה כזו או אחרת).

אז מערכות קשורות לרשת מסתמכות על השירות לכוח נוסף בעת הצורך. הם גם מסתמכים על רשת השירות להפעלה. כאשר הרשת יורדת (כמו בזמן סערה או תיקוני כלי עזר), מערכות סולאריות קשורות לרשת גם מפסיקות לעבוד. הלוחות עדיין פועלים, כמובן, אך זרימת החשמל מנותקת לפני שהיא מגיעה לתיבת המפסק שלך או למד השירות. זוהי תכונה בטיחותית שמונעת מ"תחנות כוח "ביתיות להמריץ את הרשת כאשר כלי השירות מצפה להיסגר.

ישנם שני סוגים אחרים של מערכות סולאריות, בנוסף לקישור רשת רגיל. החלופה הנפוצה יותר לקשרי רשת היא מערכת מחוץ לרשת. זה כולל רוב אותם רכיבים במערך קשור לרשת, והוא מתחבר לתיבת המפסקים של הבית, אך הוא אינו מתחבר לרשת השירות. במקום זאת, הוא כולל אוסף גדול של סוללות, המכונה א בנק סוללות, המאגור עודפי אנרגיה סולארית במהלך היום. כאשר השמש שוקעת והמערך מפסיק לייצר חשמל, הבית שואב כוח מאוחסן מבנק הסוללה. למחרת, כשהשמש יוצאת שוב, המערך טוען את הסוללות, והמחזור היומי ממשיך.

מערכות מחוץ לרשת נפוצות באזורים מרוחקים בהם חיבור השירות אינו זמין או יקר מאוד. הם פופולריים גם בקרב חובבי שמש (או אנרגיה מתחדשת) עם ליבות קשות שמעדיפים לספק את כל האנרגיה הביתית שלהם. מערכות מחוץ לרשת עולות בערך פי שניים מכפי שקשור לרשת ודורשות ניטור ותחזוקה הרבה יותר, אך הן מציעות את הפרס של עצמאות אנרגטית מוחלטת.

הסוג השלישי של המערכת הוא שילוב של רשת קשור לרשת ושזה נקרא, באופן לא מפתיע, קשור לרשת עם גיבוי סוללה. השם די מסכם את מה שהוא עושה. זה קשור לרשת, ויש לו בנק סוללות לכוח גיבוי כאשר הרשת יורדת. בדרך כלל, בנק הסוללות קטן יחסית ומפעיל רק כמה "עומסים קריטיים" בבית, כמו המקרר, ציוד החימום וכמה אורות ושקעים. זה יכול גם להשתמש בסוללות כדי לנצל את שיעורי השירות מחוץ לשיא, ולשאוב את כוח הרשת כשהוא זול יחסית. עם זאת, הוספת גיבוי סוללה למערכת קשורה לרשת דורשת ציוד מתוחכם ויקר, שלא לדבר על תכנון והתקנה מורכבים כמו גם תחזוקת סוללות. מסיבה זו, רוב בעלי הבתים בוחרים במקום זאת מערכות קשורות לרשת בסיסית.

חשמל סולארי נקרא טכנית פוטו וולטאי, או PV, שהוא מיזוג של המילים תמונה (לאור) ו- וולט (לחשמל). אור השמש מכיל יחידות של אנרגיית אור הנקראת פוטונים. לוח סולארי ממיר אנרגיה זו לחשמל בעזרת תאי השמש שלה עשויים מסיליקון גבישי, מוליך למחצה - חומר שהופך צורה אחת של אנרגיה לחשמל. במילים פשוטות, פוטוני האור פוגעים בצד אחד של תאי השמש; זה מרגש אלקטרונים במוליך למחצה, וחשמל יוצא מהצד השני. חומרים מוליכים (בעיקרם, חוטים) לוכדים אנרגיה זו ומזינים אותה במערכת השמש (PV).

פאנלים סולאריים מייצרים אנרגיה בצורה של זרם ישר, או DC, חשמל. אבל מכשירי הבית והאורות שלך נדלקים זרם חליפין, AC, כוח. לפיכך, יש להמיר את ה- DC מהלוחות הסולאריים ל AC באמצעות מכשיר הנקרא a מהפך DC ל- AC. מערכות מסוימות משתמשות במהפך יחיד (המכונה מהפך מיתרים), שממיר את הכוח מכל לוחות השמש; אחרים משתמשים בממירים מיקרו, המתחברים ללוח אחד או שניים כל אחד וסמויים בכל לוח (או זוג פאנלים).

ברגע שההספק מועבר לחשמל, הוא עובר דרך מתג ניתוק (המשמש לבידוד מערך השמש מה שאר המערכת, לבטיחות, תיקונים וכו ') ואז דרך מד ייצור PV, אשר עוקב אחר האנרגיה הסולארית מיוצר. לבסוף, הכוח מוזר לתיבת המפסקים של הבית, בדרך כלל עם כמה מפסקים מיוחדים. בצד השני של תיבת המפסק נמצא מטר נטו, המאפשרת כוח לרוץ לרשת ומחוצה לה, שלא כמו מד סטנדרטי בכיוון אחד, המאפשר כוח לזרום רק מהרשת לבית. מד הרשת רושם כוח נכנס ויוצא, כך שאתה וחברת השירות יכולים לעקוב אחר משק הבית נטו שימוש בחשמל.

כל המערכות הקשורות לרשת כוללות אמצעי ל"כיבוי מהיר ", או יכולת להשבית את המערכת במערך. זה מאפשר לאנשי חירום (כבאים וכו ') לסגור מערכת PV מחוץ לבית לפני הכניסה אליו. מערכות עם ממירי מיתר כוללות ציוד כיבוי נפרד, ואילו לאלה עם ממירי מיקרו יש יכולת כיבוי אוטומטית המובנית בממיר הממירים.