Sisteme de panouri solare acasă 101

Pare aproape magic că puteți lua o farfurie plată, acoperită cu sticlă (un panou solar), să o lipiți la soare și să puteți ieși electricitate din ea. Pare și mai magic atunci când considerați că a sistem electric solar, atunci când este descompus în elementele sale cele mai esențiale, este puțin mai mult decât nisip și fire. Adevărata magie din spatele panourilor solare este un material semiconductor (un produs mineral natural) care transformă energia lumină în energie electrică. După ce ați produs energia electrică, este doar o problemă de a o transmite prin fire - de la panourile solare și în casa dvs. sau pe rețeaua electrică. Pur, simplu, științific magie.

Un sistem solar electric acasă este, literalmente, o centrală electrică. Acesta generează energie electrică la fel de utilă precum energia pe care o obțineți de la utilitate și, de fapt, poate contribui la energia la sistemul de utilități. În acest fel, puteți produce energie de fapt nu numai pentru propria casă, ci și pentru casele vecinilor.

Inima unui sistem de energie solară este panourile solare, care pot fi instalate pe acoperiș sau pe sol. Un grup de panouri solare se numește an mulțime. Când soarele strălucește pe tablou, panourile creează energie electrică și o alimentează în fire care se conectează în cele din urmă la panoul de servicii electrice din casa ta, la cutia întreruptorului. De acolo, electricitatea poate fi folosită direct de luminile și aparatele din casa ta. Dacă matricea dvs. produce mai multă energie electrică de care are nevoie casa dvs. la un moment dat, excesul de energie electrică trece printr-un contor electric special care permite deplasarea puterii pe rețeaua de utilități, unde este folosită de o altă utilitate Clienți.

Un sistem solar acasă care este conectat la grila de utilitati este cunoscut în industrie drept „legat de rețea” și este cel mai obișnuit, cel mai simplu și cel mai scump tip de sistem solar de acasă. Dacă locuiți într-o zonă dezvoltată cu servicii electrice standard și doriți doar să compensați unii sau cei mai mulți din consumul de energie convențional cu energie solară, cel mai probabil veți instala un sistem legat de rețea. Distincția cheie a sistemelor legate de rețea este că energia curge pe ambele sensuri. Atunci când casa ta are nevoie de mai multă energie electrică decât produce producția ta de energie solară, casa preia puterea din utilitate. Când producția dvs. solară depășește cererea casnică, alimentați rețeaua cu energia solară (și primiți credit pentru aceasta, într-o formă sau alta).

Deci, sistemele legate de rețea se bazează pe utilitatea pentru o putere suplimentară atunci când este nevoie. De asemenea, se bazează pe rețeaua de utilități pentru funcționare. Când rețeaua coboară (cum ar fi în timpul unei furtuni sau reparații la utilități), sistemele solare legate de rețea nu mai funcționează. Panourile sunt încă funcționale, desigur, dar fluxul de energie electrică este întrerupt înainte de a ajunge la cutia întreruptor sau la contorul de utilitate. Aceasta este o caracteristică de siguranță pentru a împiedica „centralele electrice” din gospodărie să alimenteze rețeaua atunci când utilitatea se așteaptă să fie oprită.

Există alte două tipuri de sisteme solare, pe lângă cele standard legate de rețea. Cea mai comună alternativă la legătura grilă este o sistem off-grid Aceasta are majoritatea acelorași componente ale unei configurații legate de grilă și se conectează la caseta de întrerupere a casei, dar nu se conectează la rețeaua utilitară. În schimb, include o colecție mare de baterii, numită a banca de baterii, care stochează excesul de energie solară în timpul zilei. Când soarele coboară și matricea încetează să mai genereze energie electrică, casa atrage energia stocată de la banca bateriei. A doua zi, când soarele iese din nou, tabloul reîncarcă bateriile, iar ciclul zilnic continuă.

Sistemele off-grid sunt comune în zonele îndepărtate în care conectarea utilității nu este disponibilă sau este foarte scumpă. De asemenea, sunt populari în rândul pasionaților de energie solară (sau cu energie regenerabilă), care preferă să ofere toată energia proprie din gospodărie. Sistemele off-grid costă aproximativ de două ori mai mult decât cele legate de rețea și necesită mult mai multă monitorizare și întreținere, dar oferă recompensa independenței energetice complete.

Cel de-al treilea tip de sistem este o combinație de legătură la rețea și off-grid și este numit, nu surprinzător, legat de rețea cu baterie de rezervă. Numele rezumă destul de mult ceea ce face. Este legat de rețea și are o baterie pentru bateria de rezervă atunci când grila scade. De obicei, bateria bateriei este relativ mică și alimentează doar câteva „încărcări critice” în casă, cum ar fi frigiderul, echipamentele de încălzire și unele lumini și prize. De asemenea, poate utiliza bateriile pentru a profita de ratele de utilitate în afara vârfului, atrăgând puterea rețelei atunci când este relativ ieftin. Cu toate acestea, adăugarea de rezervă a bateriei într-un sistem legat de rețea necesită echipamente sofisticate și scumpe, fără a menționa proiectarea și instalarea complexă, precum și întreținerea bateriei. Din acest motiv, majoritatea proprietarilor optează pentru sisteme de bază legate de rețea.

Electricitatea solară este numită tehnic fotovoltaice, sau PV, care este o îmbinare a cuvintelor fotografie (pentru lumină) și volt (pentru electricitate). Lumina soarelui conține unități de energie luminoasă numite fotoni. Un panou solar transformă acea energie în energie electrică cu celulele sale solare din siliciu cristalin, un semiconductor - un material care transformă o formă de energie în electricitate. Mai simplu spus, fotonii de lumină se lovesc de o parte a celulelor solare; acest lucru excită electroni în semi-conductor, iar energia electrică iese pe cealaltă parte. Materialele conductive (în esență, fire) captează această energie și o alimentează cu sistemul solar (PV).

Panourile solare produc energie sub formă de curent continuu, sau curent continuu, electricitate. Dar electrocasnice și lumini se aprind curent alternativ, AC, putere. Prin urmare, curentul continuu de la panourile solare trebuie convertit în curent alternativ cu un dispozitiv numit a Invertor DC-AC. Unele sisteme folosesc un singur invertor (numit invertor cu șir), care transformă puterea din toate panourile solare; alții folosesc microinvertoare, care se conectează la unul sau două panouri fiecare și se ascund la fiecare panou (sau pereche de panouri).

Odată ce puterea este convertită în curent alternativ, trece printr-un comutator de deconectare (care este utilizat pentru a izola tabloul solar de la restul sistemului, pentru siguranță, reparații etc.) apoi printr-un contor de producție fotovoltaic, care ține evidența energiei solare produs. În cele din urmă, puterea este alimentată în cutia întreruptoare a locuinței, de obicei cu câteva întreruptoare speciale. În cealaltă parte a cutiei întrerupătorului se află un contorul net, ceea ce permite rularea energiei atât pe cât și în afara rețelei, spre deosebire de un contor unidirecțional standard, care permite fluxul de energie numai din rețea către casă. Contorul net înregistrează atât puterea de intrare, cât și cea de ieșire, astfel încât tu și compania de servicii poți urmări alimentația casnică net consumul de energie electrică.

Toate sistemele legate de rețea includ un mijloc pentru „oprirea rapidă” sau posibilitatea de a dezactiva sistemul la matrice. Acest lucru permite personalului de urgență (pompieri, etc.) să închidă un sistem fotovoltaic din afara casei înainte de a intra în acesta. Sistemele cu invertoare cu șir includ echipamente de oprire separate, în timp ce cele cu microinvertoare au capacitate de oprire automată încorporate în microinvertoare.