Mājas saules paneļu sistēmas 101

Šķiet gandrīz maģiski, ka jūs varat paņemt plakanu, ar stiklu pārklātu plāksni (saules paneli), pielīmēt to saulē un saņemt elektrību, lai no tā iznāktu. Tas šķiet vēl maģiski, ja ņem vērā, ka a saules elektriskā sistēma, sadalot tās vissvarīgākajos elementos, ir nedaudz vairāk par smiltīm un stieplēm. Īstā maģija, kas atrodas aiz saules paneļiem, ir pusvadītāju materiāls (dabīgs minerālu produkts), kas gaismas enerģiju pārvērš elektrībā. Kad esat saražojis elektrisko enerģiju, tas ir tikai jāpārraida caur vadiem - no saules paneļiem uz jūsu māju vai uz elektrisko pakalpojumu tīklu. Tīrs, vienkāršs, zinātniskais maģija.

Mājas saules elektriskā sistēma ir burtiski mājsaimniecības elektrostacija. Tas rada elektroenerģiju, kas ir tikpat noderīga kā enerģija, ko iegūstat no komunālajiem pakalpojumiem, un faktiski tā var dot enerģiju komunālo pakalpojumu sistēmai. Tādā veidā jūs faktiski varat ražot enerģiju ne tikai savām mājām, bet arī kaimiņu mājām.

Saules enerģijas sistēmas pamatā ir saules paneļi, kurus var uzstādīt uz jumta vai uz zemes. Saules paneļu grupu sauc par masīvs. Kad saule spīd masīvā, paneļi rada elektrību un ievada to vados, kas galu galā savienojas ar jūsu mājas elektriskās apkopes paneli, jūsu ķēdes pārtraucēja kārbu. Turpmāk elektrību var izmantot tieši jūsu mājas apgaismojums un ierīces. Ja jūsu masīvs patērē vairāk elektroenerģijas, kas jūsu mājā ir vajadzīgs konkrētajā brīdī, pārpalikums pāriet caur īpašu elektrisko skaitītāju, kas ļauj strāvai pāriet uz komunālo pakalpojumu tīklu, kur to izmanto cita utilīta klientiem.

Mājas saules sistēma, kas ir savienota ar komunālo tīklu rūpniecībā ir pazīstams kā "pieslēgts tīklam" un ir visizplatītākais, vienkāršākais un lētākais mājas saules enerģijas sistēmas tips. Ja jūs dzīvojat attīstītā apgabalā ar standarta elektriskajiem pakalpojumiem un jūs vienkārši vēlaties kompensēt dažus vai lielāko daļu no jūsu parastās enerģijas patēriņa, izmantojot saules elektrību, jūs, visticamāk, uzstādīsit ar elektrotīklu saistītu sistēmu. Ar režģiem saistītu sistēmu galvenā atšķirība ir tā, ka enerģija plūst abos virzienos. Kad jūsu mājā ir nepieciešams vairāk elektrības, nekā jūsu saules masīvs ražo, māja patērē enerģiju no komunālo pakalpojumu. Kad jūsu saules enerģijas daudzums pārsniedz mājsaimniecību pieprasījumu, jūs barojat tīklu ar savu saules enerģiju (un tādā vai citā veidā jūs saņemat kredītu).

Tātad ar tīklu saistītas sistēmas vajadzības gadījumā paļaujas uz lietderību, lai iegūtu papildu jaudu. Darbībai viņi paļaujas arī uz komunālo tīklu. Kad elektrotīkls nokrīt (piemēram, negaisa laikā vai komunālo pakalpojumu remonta laikā), ar režģi saistītās saules sistēmas arī pārstāj darboties. Paneļi, protams, joprojām darbojas, taču elektrības plūsma tiek pārtraukta, pirms tie nonāk jūsu pārtraucēja kārbā vai komunālo pakalpojumu skaitītājā. Šī ir drošības funkcija, kas novērš mājsaimniecību "elektrostaciju" energoapgādi tīklā, kad lietderība paredz, ka tas tiks izslēgts.

Papildus standartiem, kas saistīti ar režģi, ir vēl divi saules enerģijas veidu veidi. Biežāk sastopamā alternatīva tīklam ir off-grid sistēma. Tam ir lielākā daļa no tiem pašiem komponentiem, kas saistīti ar režģi, un tas tiek savienots ar mājas pārtraucēja kārbu, bet tas nav izveidots savienojums ar komunālo tīklu. Tā vietā tajā ietilpst liela bateriju kolekcija, ko sauc par a akumulatoru banka, kas dienas laikā uzkrāj lieko saules enerģiju. Kad saule noriet un masīvs pārtrauc ražot elektrību, māja patērē uzkrāto enerģiju no akumulatoru bankas. Nākamajā dienā, kad atkal iznāk saule, masīvs uzlādē baterijas, un ikdienas cikls turpinās.

Off-grid sistēmas ir izplatītas attālos apgabalos, kur komunālo pakalpojumu savienošana nav pieejama vai ir ļoti dārga. Viņus iecienījuši arī cietie saules (vai atjaunojamās enerģijas) entuziasti, kuri dod priekšroku enerģijas nodrošināšanai visu savu mājsaimniecību. Off-grid sistēmas maksā apmēram divreiz dārgāk nekā pieslēgtas tīklam, un tām ir nepieciešama daudz lielāka uzraudzība un uzturēšana, taču tās piedāvā atlīdzību par pilnīgu enerģijas neatkarību.

Trešais sistēmas veids ir savienots ar režģi un izslēgts, un to nepārsteidz, režģis piesiets ar akumulatora dublējumu. Nosaukums diezgan daudz apkopo to, ko tas dara. Tas ir piesaistīts režģim, un tam ir akumulatora banka rezerves enerģijas saņemšanai, kad režģis nokrīt. Parasti akumulatoru banka ir salīdzinoši maza un mājā darbojas tikai ar dažām "kritiskām slodzēm", piemēram, ledusskapis, apkures aprīkojums, kā arī daži apgaismojumi un kontaktligzdas. Tas var arī izmantot baterijas, lai izmantotu priekšrocības, kas nav saistītas ar maksimālo cenu, un patērē tīkla jaudu, kad tā ir salīdzinoši lēta. Tomēr, lai pievienotu akumulatora dublējumu režģim piesaistītā sistēmā, ir nepieciešams sarežģīts un dārgs aprīkojums, nemaz nerunājot par sarežģītu projektēšanu un uzstādīšanu, kā arī akumulatora apkopi. Šī iemesla dēļ vairums māju īpašnieku izvēlas pamata ar režģiem saistītas sistēmas.

Saules elektrību tehniski sauc fotoelementi, vai PV, kas ir vārdu sajaukums foto (gaismai) un volt (elektrībai). Saules gaisma satur gaismas enerģijas vienības, ko sauc fotoni. Saules panelis pārveido šo enerģiju elektrībā ar saviem saules elementiem, kas izgatavoti no kristāliska silīcija, pusvadītāja - materiāla, kas vienu enerģijas veidu pārvērš elektrībā. Vienkārši sakot, gaismas fotoni sit uz vienu saules bateriju pusi; tas uzbudina elektronus pusvadītājā, un elektrība iznāk no otras puses. Vadītspējīgi materiāli (galvenokārt vadi) uztver šo enerģiju un baro to ar saules (PV) sistēmu.

Saules paneļi ražo enerģiju līdzstrāvavai līdzstrāvas elektrība. Bet sadzīves tehnika un apgaismojums darbojas maiņstrāva, Maiņstrāva, jauda. Tāpēc līdzstrāva no saules paneļiem jāpārveido maiņstrāvā ar ierīci, ko sauc par a Līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotājs. Dažās sistēmās tiek izmantots viens invertors (saukts par stīgu invertoru), kas pārveido visu saules paneļu jaudu; citi izmanto mikroinvertorus, kas savienojas ar vienu vai diviem paneļiem un ir pārklāti pie katra paneļa (vai paneļu pāra).

Kad enerģija tiek pārveidota maiņstrāvā, tā iet caur atvienošanas slēdzi (kuru izmanto, lai izolētu saules masīvu no pārējā sistēma drošībai, remontam utt.), tad caur PV ražošanas skaitītāju, kas seko saules enerģijas uzskaitei ražots. Visbeidzot, jauda tiek ievadīta mājas pārtraucēja kārbā, parasti ar pāris īpašiem slēdžiem. Pārraušanas kārbas otrā pusē ir a neto skaitītājs, kas ļauj elektroenerģijai darboties gan no tīkla, gan no tā, atšķirībā no standarta vienvirziena skaitītāja, kas ļauj enerģijai plūst tikai no tīkla uz māju. Tīrais skaitītājs reģistrē gan ienākošo, gan izejošo jaudu, tāpēc jūs un komunālo pakalpojumu uzņēmums var izsekot jūsu mājsaimniecībai tīkls elektrības patēriņš.

Visās ar režģi saistītajās sistēmās ietilpst "ātras izslēgšanas" līdzekļi vai iespēja atspējot sistēmu masīvā. Tas ļauj ārkārtas situācijas personālam (ugunsdzēsējiem utt.) Pirms iekļūšanas tajā izslēgt PV sistēmu no mājas ārpuses. Sistēmās ar stīgu invertoriem ir atsevišķs izslēgšanas aprīkojums, savukārt sistēmās ar mikroinvertoriem ir automātiska izslēgšanās iespēja, kas iebūvēta mikroinvertoros.