Domowe systemy paneli słonecznych 101

Wydaje się niemal magiczne, że możesz wziąć płaską, pokrytą szkłem płytę (panel słoneczny), wystawić ją na słońce i uzyskać z niej energię elektryczną. Wydaje się to jeszcze bardziej magiczne, gdy weźmie się pod uwagę instalacja elektryczna słoneczna, w podziale na najważniejsze elementy, jest niewiele więcej niż piaskiem i drutami. Prawdziwą magią kryjącą się za panelami słonecznymi jest materiał półprzewodnikowy (naturalny produkt mineralny), który przekształca energię świetlną w elektryczność. Kiedy już wytworzysz energię elektryczną, jest to tylko kwestia przekazania jej przewodami - z paneli słonecznych i do domu lub na sieć elektryczną. Czysty, prosty, naukowy magia.

Domowy elektryczny system słoneczny jest, dosłownie, elektrownią domową. Wytwarza energię elektryczną, która jest tak samo przydatna jak energia uzyskiwana z sieci, i w rzeczywistości może przyczyniać się do zasilania systemu. W ten sposób możesz faktycznie wytwarzać energię nie tylko dla własnego domu, ale także dla domów sąsiadów.

Sercem systemu energii słonecznej są panele słoneczne, które można zainstalować na dachu lub na ziemi. Grupa paneli słonecznych nosi nazwę an szyk. Kiedy słońce świeci na tablicę, panele wytwarzają prąd i doprowadzają go do przewodów, które ostatecznie łączą się z elektrycznym panelem serwisowym domu, skrzynką wyłącznika. Stamtąd energia elektryczna może być wykorzystywana bezpośrednio przez światła i urządzenia w twoim domu. Jeśli Twoja tablica wytwarza więcej prądu, którego potrzebuje Twój dom w danym momencie, nadwyżka energii elektrycznej mija przez specjalny licznik elektryczny, który pozwala na przeniesienie mocy na sieć energetyczną, gdzie jest używana przez inne narzędzie klienci.

Domowy układ słoneczny podłączony do siatka użyteczności jest znany w branży jako „związany z siecią” i jest najczęstszym, najprostszym i najtańszym rodzimym systemem solarnym. Jeśli mieszkasz na rozwiniętym obszarze ze standardową usługą elektryczną i chcesz po prostu zrekompensować niektóre lub większość w przypadku konwencjonalnego zużycia energii przez energię słoneczną najprawdopodobniej zainstalujesz system związany z siecią. Kluczowym wyróżnikiem systemów związanych z siecią jest to, że energia przepływa w obie strony. Kiedy twój dom potrzebuje więcej energii elektrycznej niż wytwarza panel słoneczny, dom pobiera energię z sieci. Kiedy produkcja energii słonecznej przewyższa zapotrzebowanie gospodarstw domowych, zasilasz sieć energią słoneczną (i zyskujesz kredyt w tej czy innej formie).

W związku z tym systemy powiązane z siecią polegają na użyteczności w celu uzyskania dodatkowej mocy w razie potrzeby. Do działania opierają się również na sieci energetycznej. Kiedy sieć spada (np. Podczas burzy lub napraw), układy słoneczne związane z siecią również przestają działać. Panele są oczywiście nadal funkcjonalne, ale przepływ prądu jest odcięty, zanim dotrze do skrzynki z wyłącznikami lub licznika. Jest to funkcja bezpieczeństwa, która zapobiega zasilaniu sieci przez domowe „elektrownie”, gdy zakład energetyczny spodziewa się jej wyłączenia.

Istnieją dwa inne typy układów słonecznych, oprócz standardowych obwodów sieciowych. Bardziej powszechną alternatywą dla siatki jest system poza siecią. Zawiera większość tych samych elementów konfiguracji powiązanej z siecią i łączy się ze skrzynką wyłączników domu, ale nie łączy się z siecią elektroenergetyczną. Zamiast tego zawiera dużą kolekcję baterii, zwaną a zestaw akumulatorów, który przechowuje nadwyżkę energii słonecznej w ciągu dnia. Kiedy słońce zachodzi, a układ przestaje wytwarzać prąd, dom pobiera zmagazynowaną energię z zestawu akumulatorów. Następnego dnia, kiedy ponownie wyjdzie słońce, tablica ładuje akumulatory i cykl dzienny trwa.

Systemy poza siecią są powszechne w odległych obszarach, w których podłączenie narzędzia jest niedostępne lub jest bardzo drogie. Są również popularne wśród entuzjastów energetyki słonecznej (lub odnawialnej), którzy wolą dostarczać całą swoją energię domową. Systemy poza siecią kosztują około dwa razy więcej niż systemy sieciowe i wymagają znacznie większego monitorowania i konserwacji, ale oferują nagrodę za całkowitą niezależność energetyczną.

Trzeci typ systemu to połączenie sieci i sieci niezależnej i nazywa się, co nie jest zaskakujące, związany z siatką z podtrzymaniem bateryjnym. Nazwa właściwie podsumowuje to, co robi. Jest przywiązany do sieci i ma baterię akumulatorów do zasilania rezerwowego, gdy sieć ulegnie awarii. Zazwyczaj zestaw akumulatorów jest stosunkowo niewielki i zasila tylko kilka „krytycznych obciążeń” w domu, takich jak lodówka, sprzęt grzewczy oraz niektóre lampy i gniazdka. Może również wykorzystywać akumulatory, aby wykorzystywać poza szczytowe stawki użyteczności, pobierając energię sieci, gdy jest stosunkowo niedroga. Jednak dodanie kopii zapasowej baterii do systemu sieciowego wymaga wyrafinowanego i kosztownego sprzętu, nie wspominając już o złożonym projekcie i instalacji, a także konserwacji baterii. Z tego powodu większość właścicieli domów wybiera zamiast tego podstawowe systemy związane z siecią.

Energia słoneczna jest technicznie nazywana fotowoltaicznelub PV, czyli połączenie słów zdjęcie (dla światła) i wolt (dla energii elektrycznej). Światło słoneczne zawiera jednostki energii świetlnej zwane fotony. Panel słoneczny przekształca tę energię w elektryczność za pomocą ogniw słonecznych wykonanych z krystalicznego krzemu, półprzewodnika - materiału, który zamienia jedną formę energii w elektryczność. Mówiąc najprościej, fotony światła uderzają w jedną stronę ogniw słonecznych; to wzbudza elektrony w półprzewodniku, a elektryczność wychodzi z drugiej strony. Materiały przewodzące (głównie druty) wychwytują tę energię i zasilają ją w układ słoneczny (PV).

Panele słoneczne wytwarzają energię w postaci prąd stałylub prąd stały. Ale urządzenia gospodarstwa domowego i światła działają prąd przemienny, AC, moc. Dlatego prąd stały z paneli słonecznych należy przekonwertować na prąd przemienny za pomocą urządzenia o nazwie a Falownik DC-AC. Niektóre systemy wykorzystują pojedynczy falownik (zwany falownikiem łańcuchowym), który konwertuje energię ze wszystkich paneli słonecznych; inni używają mikroinwerterów, które łączą się z jednym lub dwoma panelami każdy i ukryte na każdym panelu (lub parze paneli).

Po przekształceniu zasilania w prąd przemienny przechodzi przez rozłącznik (który służy do izolowania układu solarnego od resztę systemu, dla bezpieczeństwa, napraw itp.), a następnie przez miernik produkcji PV, który śledzi energię słoneczną wytworzony. Wreszcie, energia jest podawana do domowej skrzynki wyłączników, zwykle za pomocą kilku specjalnych wyłączników. Po drugiej stronie skrzynki wyłącznika znajduje się licznik netto, który pozwala na zasilanie zarówno na sieć, jak i poza nią, w przeciwieństwie do standardowego miernika jednokierunkowego, który pozwala na przepływ energii tylko z sieci do domu. Licznik netto rejestruje zarówno przychodzącą, jak i wychodzącą moc, dzięki czemu Ty i firma użyteczności publicznej możecie śledzić gospodarstwa domowe netto zużycie energii elektrycznej.

Wszystkie systemy związane z siecią zawierają „szybkie wyłączenie” lub możliwość wyłączenia systemu w macierzy. Umożliwia to personelowi ratunkowemu (strażakom itp.) Zamknięcie systemu fotowoltaicznego spoza domu przed wejściem do niego. Systemy z falownikami szeregowymi zawierają oddzielne urządzenia wyłączające, podczas gdy te z mikroinwerterami mają wbudowane w mikroinwertery możliwości automatycznego wyłączania.