Домашние солнечные панели 101

Кажется почти волшебным, что вы можете взять плоскую, покрытую стеклом пластину (солнечную панель), выложить ее на солнце и получить из нее электричество. Это кажется еще более волшебным, если учесть, что солнечная электрическая система, когда разбит на его наиболее важные элементы, это немного больше, чем песок и провода. Настоящая магия солнечных батарей - это полупроводниковый материал (природный минеральный продукт), который преобразует энергию света в электричество. После того, как вы произвели электрическую энергию, это всего лишь вопрос ее передачи по проводам - ​​от солнечных батарей и в ваш дом или в электросеть. Чисто, просто, научный магия.

Домашняя солнечная электрическая система - это, буквально, домашняя электростанция. Он вырабатывает электроэнергию, которая столь же полезна, как и энергия, которую вы получаете от коммунального предприятия, и, фактически, он может вносить энергию в коммунальную систему. Таким образом, вы можете фактически производить электроэнергию не только для своего собственного дома, но и для домов своих соседей.

Сердцем солнечной энергосистемы являются солнечные панели, которые могут быть установлены на вашей крыше или на земле. Группа солнечных панелей называется массив. Когда солнце светит на массив, панели вырабатывают электричество и подводят его к проводам, которые в конечном итоге подключаются к электрической панели обслуживания вашего дома, вашей коробке выключателя. Оттуда, электричество может быть использовано непосредственно в вашем доме. Если ваш массив вырабатывает больше электроэнергии, чем нужно вашему дому в любой момент, избыток электричества проходит через специальный электросчетчик, который позволяет энергии перейти на коммунальную сеть, где она используется другой коммунальной клиентов.

Домашняя солнечная система, которая связана с инженерная сеть известен в отрасли как «связанный сеткой» и является наиболее распространенным, самым простым и наименее дорогим типом домашней солнечной системы. Если вы живете в развитом районе со стандартным электрическим обслуживанием, и вы просто хотите компенсировать некоторые или большинство из вашего обычного использования энергии с солнечным электричеством, вы, скорее всего, будете устанавливать систему, привязанную к сети. Ключевым отличием систем, связанных сеткой, является то, что энергия течет в обоих направлениях. Когда вашему дому требуется больше электроэнергии, чем вырабатывает ваша солнечная батарея, дом получает электроэнергию от коммунального предприятия. Когда ваша солнечная энергия превышает спрос домохозяйств, вы снабжаете энергосистему своей солнечной энергией (и вы получаете кредит за нее в той или иной форме).

Таким образом, системы, связанные с сеткой, полагаются на утилиту для дополнительной мощности, когда это необходимо. Они также полагаются на коммунальную сеть для работы. Когда сетка выходит из строя (например, во время шторма или ремонта коммунальных услуг), связанные с сеткой солнечные системы также перестают работать. Конечно, панели все еще функционируют, но поток электричества отключается до того, как он попадет в ваш выключатель или в счетчик. Это функция безопасности, которая предотвращает включение бытовых «электростанций» в сеть, когда коммунальное предприятие ожидает ее отключения.

Есть два других типа солнечных систем, помимо стандартных, связанных сеткой. Более распространенной альтернативой привязке к сетке является автономная система. Это имеет большинство из тех же самых компонентов установки, связанной с сеткой, и это соединяется с блоком выключателя дома, но это не соединяется с энергосистемой. Вместо этого он включает в себя большой набор батарей, называемый батарея, который хранит избыточную солнечную энергию в течение дня. Когда солнце садится и массив перестает генерировать электричество, дом получает накопленную энергию от батареи. На следующий день, когда снова выходит солнце, батарея заряжается, и ежедневный цикл продолжается.

Автосетевые системы широко распространены в отдаленных районах, где подключение к коммунальным услугам недоступно или стоит очень дорого Они также популярны среди энтузиастов солнечной (или возобновляемой) энергии, которые предпочитают обеспечивать всю свою домашнюю энергию. Автономные системы стоят в два раза дороже, чем связанные с сетью, и требуют гораздо большего контроля и обслуживания, но они предлагают вознаграждение за полную энергетическую независимость.

Третий тип системы представляет собой комбинацию привязки к сетке и автономной сети и называется, что неудивительно, связанный сеткой с резервной батареей. Название в значительной степени суммирует, что оно делает. Он привязан к сети и имеет аккумулятор для резервного питания, когда сетка выходит из строя. Как правило, аккумуляторная батарея является относительно небольшой и питает только несколько «критических нагрузок» в доме, таких как холодильник, отопительное оборудование, а также некоторые источники света и розетки. Он также может использовать батареи, чтобы использовать непиковые тарифы на коммунальные услуги, потребляя энергию сетки, когда это относительно недорого. Однако добавление резервной батареи в систему, связанную с сеткой, требует сложного и дорогостоящего оборудования, не говоря уже о сложной конструкции и установке, а также обслуживании батареи. По этой причине большинство домовладельцев вместо этого выбирают базовые системы, связанные сеткой.

Солнечное электричество технически называется фотоэлектрическиеили PV, который представляет собой сочетание слов Фото (для света) и вольт (для электричества). Солнечный свет содержит единицы энергии света, называемые фотоны. Солнечная панель преобразует эту энергию в электричество с помощью своих солнечных элементов, сделанных из кристаллического кремния, полупроводника - материала, который превращает одну форму энергии в электричество. Проще говоря, фотоны света поражают одну сторону солнечных элементов; это возбуждает электроны в полупроводнике, и электричество выходит на другую сторону. Проводящие материалы (в основном, провода) улавливают эту энергию и питают ее солнечную (PV) систему.

Солнечные панели производят энергию в виде постоянный токили DC, электричество. Но ваша бытовая техника и огни работают переменный ток, Переменный ток, мощность. Следовательно, постоянный ток от солнечных батарей должен быть преобразован в переменный с помощью устройства, называемого Преобразователь постоянного тока в переменный. В некоторых системах используется один инвертор (называемый струнным инвертором), который преобразует энергию от всех солнечных панелей; другие используют микроинверторы, которые подключаются к одной или двум панелям каждая и скрываются на каждой панели (или паре панелей).

Как только мощность преобразуется в переменный ток, она проходит через разъединитель (который используется для изоляции солнечной батареи от остальная часть системы, для безопасности, ремонта и т. д.), а затем с помощью фотоэлектрического счетчика, который отслеживает солнечную энергию производится. Наконец, питание подается в коробку выключателя дома, обычно с помощью пары специальных выключателей. На другой стороне коробки выключателя находится чистый метр, что позволяет электропитанию поступать как на сетку, так и на нее, в отличие от стандартного одностороннего счетчика, который пропускает электроэнергию только от сети к дому. Сетевой счетчик регистрирует как входящую, так и исходящую электроэнергию, чтобы вы и коммунальная компания могли отслеживать домохозяйства сеть использование электричества.

Все системы, связанные с сеткой, включают средства для «быстрого отключения» или возможность отключения системы в массиве. Это позволяет аварийному персоналу (пожарные и т. Д.) Отключить фотоэлектрическую систему снаружи дома перед входом в него. Системы со строковыми инверторами включают отдельное оборудование отключения, в то время как системы с микроинверторами имеют функцию автоматического отключения, встроенную в микроинверторы.