Trong thời hiện đại của chúng ta, nhiều công nghệ khác nhau đang tích cực phát triển để mang lại sự thoải mái tối đa trong hoạt động của con người. Đặc biệt, đáng chú ý là việc phát triển các nguồn năng lượng thay thế đang diễn ra sôi nổi. Một ví dụ nổi bật về điều này là các tấm pin mặt trời, hiện có thể được lắp đặt trên mái nhà của chính bạn. Và bất kỳ ai cũng có thể mua chúng. Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp ngôi nhà nằm xa đường dây điện. Nhưng để cảm nhận được hết công dụng và lợi ích của giải pháp đó thì việc tính toán chính xác các tấm pin năng lượng mặt trời là cần thiết.
Thông tin chung
Hiệu ứng quang điện là một hiện tượng vật lý được phát hiện vào năm 1887 và trở thành cơ sở cho sự phát triển của các tấm pin mặt trời để tạo ra điện. Dưới tác động của ánh sáng (photon) hoặc bất kỳ bức xạ điện từ nào khác, năng lượng của các hạt này được chuyển cho các electron của chất. Nói cách khác, với sự trợ giúp của mặt trờinhận điện.
Sau khi phát hiện ra hiện tượng vật lý này, cần phải kiểm soát nó. Với mục đích này, tế bào quang điện đã được tạo ra - các thiết bị điện tử đặc biệt có kích thước nhỏ gọn. Chúng bao gồm các vật liệu bán dẫn.
Trong điều kiện sản xuất công nghiệp, người ta có thể kết hợp các đầu dò siêu nhỏ thành các tấm pin lớn và hiệu quả. Nhiều doanh nghiệp hiện đại sản xuất các thiết kế mô-đun silicon với khối lượng lớn. Hiệu quả của chúng là khoảng 18-22%.
Pin năng lượng mặt trời bao gồm một số mô-đun tương tự, qua đó các photon của ánh sáng mặt trời đi vào mạch điện dưới dạng dòng điện một chiều. Sau đó, chúng đi vào các thiết bị lưu trữ hoặc được chuyển đổi thành điện tích dòng điện xoay chiều (220 vôn). Năng lượng điện thu được cho phép các thiết bị gia dụng hoạt động.
Tính năng tính toán các tấm pin mặt trời cho ngôi nhà
Thao tác này trước hết đi xuống để xác định sức mạnh của chúng. Và đối với điều này, cần phải biết tải trọng năng lượng nào sẽ rơi vào toàn bộ cấu trúc. Nói cách khác, bao nhiêu kilowatt năng lượng sẽ được tiêu thụ hàng tháng.
Các chỉ số này có thể được xác định bằng cách quan sát đồng hồ đo điện. Và nếu giá trị nằm trong khoảng 100 kW, thì các tấm pin nên được mua chính xác những tấm có khả năng tạo ra một lượng năng lượng như vậy.
Nó cũng đáng xem xét rằng công việc của năng lượng mặt trờiChỉ có thể sử dụng pin ở chế độ đầy đủ trong ánh sáng ban ngày. Vấn đề đầy đủ sẽ chỉ có khi bầu trời quang đãng. Khi góc tới của tia sáng mặt trời thay đổi, cũng như sự xuất hiện của các đám mây trên đường chân trời, sức mạnh sẽ giảm đi 20%. Điều tương tự cũng sẽ xảy ra trong thời tiết nhiều mây. Tất cả những điều này không nên bị lãng quên.
Tức là trong quá trình tính toán tấm pin mặt trời cho nhà riêng, bạn nên căn khoảng thời gian khi chúng hoạt động hết công suất. Theo quy định, đây là 7 giờ - khoảng thời gian từ 9 giờ sáng đến 4 giờ chiều. Đồng thời, vào mùa hè, các tấm pin có thể hoạt động từ mờ sáng đến tối mịt. Nhưng trước đây, tỷ lệ khả năng lao động sẽ chỉ nằm trong vùng 20 - 30%. Trong những giờ trên, bạn có thể nhận được 70% còn lại.
Quyền
Như chúng ta đã hiểu, yếu tố cơ bản cần xem xét khi tính toán các tấm pin mặt trời là tải năng lượng. Rốt cuộc, hiệu suất của pin phụ thuộc phần lớn vào lượng điện cần cung cấp cho một ngôi nhà:
- Để tạo ra một nhà ga chính thức yêu cầu sử dụng các tấm nền mạnh mẽ - từ 150 đến 250 watt.
- Để duy trì hiệu suất của chỉ chiếu sáng đồng quê, bạn có thể sử dụng pin năng lượng thấp - không quá 50 W là đủ.
Làm thế nào để thực hiện các phép tính như vậy?
Mức tiêu thụ điện cơ bản
Trước khi tính toán pin năng lượng mặt trời và pin, cần xác định tổng công suất của tất cả các hộ tiêu thụ dòng điện đang sử dụng. Do đó, mức tiêu thụ năng lượng của mỗi thiết bị (thiết bị, bóng đèn, v.v.) được nhân với số giờ sử dụng trongtrong ngày.
Sau đó, cộng tất cả dữ liệu nhận được. Kết quả là tỷ lệ tiêu thụ điện mỗi ngày (tính bằng kilowatt-giờ). Đây là số lượng tấm pin mặt trời nên sản xuất và đây là giá trị tối thiểu. Các tính toán tiếp theo về số lượng bảng điều khiển, chi phí của chúng và các thông số khác sẽ phụ thuộc vào những dữ liệu này.
Tuy nhiên, toàn bộ hệ thống không chỉ bao gồm các tấm pin mặt trời, các thành phần khác được bao gồm ở đây:
- biến tần;
- pin;
- bộ điều khiển phí.
Khi tính toán công suất của các tấm pin mặt trời cho một ngôi nhà, điều này cũng không nên được chiết khấu! Trong pin, năng lượng bị giảm - lên đến 20%. Về vấn đề này, khi tính toán thêm, giá trị cơ bản thu được phải được tăng lên bằng số tiền này.
Khách hàng sử dụng điện
Trong mỗi ngôi nhà, bạn có thể tìm thấy một số thiết bị cần thiết nhất. Kỹ thuật sau sẽ luôn hoạt động vào những giờ nhất định:
- tủ lạnh;
- TV;
- máy tính;
- máy giặt;
- nồi hơi;
- sắt;
- lò vi sóng (tuy nhiên không phải ai cũng có).
Ngoài ra còn có các thiết bị khác, trong trường hợp thiếu nó, cuộc sống sẽ mất đi mức độ thoải mái mong muốn. Ngoài ra, một số lượng bóng đèn nhất định, có thể lên đến hàng trăm, thắp sáng trên lãnh thổ của bất động sản tư nhân mỗi ngày.
Bảng dưới đây hiển thịnăng lượng của các thiết bị điện được sử dụng thường xuyên nhất.
| Thiết bị gia dụng | Đánh giá công suất (W) | Khoảng thời gian làm việc trong một ngày (giờ) | Mức tiêu thụ hàng ngày (kWh) |
| Lò vi sóng | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Máy giặt | 500 | 6 | 3 |
| Tủ lạnh | 500 | 3 | 1, 5 |
| Bóng đèn | 200 | Khoảng 10 | 2 |
| Sắt | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Sổ tay | 100 | 5 | 0, 5 |
| Nồi hơi 150 lít | 1, 2 | 5 | 6 |
| Bộ điều khiển | 5 | 24 | 0, 1 |
| Biến tần | 20 | 24 | 0, 5 |
Với bảng này, thật thuận tiện để thực hiện một cách đơn giảntính toán toán học của các tấm pin mặt trời. Trong ví dụ cụ thể này, giá trị tiêu thụ hàng ngày là 18,9 kWh. Chỉ có điều này là không tính đến những thứ chúng ta thường không sử dụng hàng ngày - ấm đun nước điện, máy sấy tóc, máy bơm, máy xay thực phẩm, v.v. Như vậy, trung bình có thể thu được tối đa 25 kWh (ít nhất).
Điểm quan trọng là sự cách ly
Trước khi bắt đầu đếm số lượng tấm pin mặt trời, bạn nên tính đến một điều như sự cách nhiệt. Nói một cách đại khái, thuật ngữ này nên được hiểu là lượng năng lượng mặt trời giảm trên một đơn vị diện tích. Đây là một thông số rất quan trọng, không có thông số này thì không thể xác định chính xác số lượng tấm nên mua.
Rốt cuộc, ngay cả khi không có đủ ánh sáng mặt trời, cho dù pin có hoạt động hiệu quả đến đâu, nó cũng sẽ không thể tạo ra năng lượng cần thiết. Do đó, bạn cần hiểu rõ tầm quan trọng của thông số này khi tính toán các tấm pin mặt trời. Rốt cuộc, mức cung cấp năng lượng cần thiết sẽ phụ thuộc vào điều này.
Tất nhiên, thông số này hoàn toàn là riêng lẻ cho từng vùng cụ thể của đất nước. Có hai cách để nhận thông tin cần thiết này:
- thư mục chuyên ngành;
- tài nguyên khí tượng điện tử.
Như bạn có thể hiểu, giá trị cách nhiệt tối đa sẽ rơi vào giai đoạn mùa hè. Các giá trị nhỏ nhất chủ yếu vào những tháng lạnh.
Số lượng pin
Bây giờ bạn có thể bắt đầu đếm số lượng tấm. Đối với điều này, giá trị tìm thấy của mức tiêu thụ cơ bảnnăng lượng điện mỗi ngày phải được chia cho dữ liệu cách điện của tháng được yêu cầu.
Đồng thời, điều quan trọng là phải hiểu rằng việc tính toán phải được thực hiện hàng tháng, vì dữ liệu có thể thay đổi ở một mức độ khác nhau và đôi khi đáng kể. Bây giờ nó vẫn còn để chia giá trị kết quả là kết quả của việc tính toán số lượng tấm pin mặt trời một lần nữa, chỉ bằng thông số công suất của tấm đã chọn. Đặc điểm này được chỉ ra trong hộ chiếu. Nếu kết quả là số phân số, nó được làm tròn thành giá trị nguyên và chỉ lên trên. Đây sẽ là kết quả cuối cùng.
Tất nhiên, hiệu suất của bảng điều khiển càng lớn thì số lượng chúng phải được sử dụng càng ít. Và ở đây mọi thứ chủ yếu phụ thuộc vào quy mô ngân sách gia đình và diện tích của / u200 tỷ / u200b mái nhà. Đồng thời, cần tính đến thời kỳ hoạt động của toàn bộ hệ thống. Thật vậy, với việc giảm độ cách nhiệt của các tấm pin mặt trời, sẽ cần nhiều hơn so với điều kiện bình thường.
Chi tiêu hợp lý
Nghĩ đến việc tính toán các tấm pin mặt trời, cần chú ý đến độ chiếu sáng. Tuy nhiên, như đã lưu ý, số lượng đèn trên lãnh thổ của một ngôi nhà riêng có thể lớn - 100 hoặc nhiều hơn. Vì lý do này, cần chú ý đến bóng đèn tiết kiệm năng lượng. Do đó, có thể tiết kiệm đáng kể về mức tiêu thụ năng lượng.
Ngoài ra, bạn nên mua các thiết bị gia dụng không thấp hơn hạng A và thậm chí là A +, A ++, A +++. Cuối cùng, một biện pháp như vậy sẽ giảm đáng kể chi phí sẽ được chi cho việc mua năng lượng mặt trờibảng điều khiển. Ngoài ra, hầu hết các thiết bị hiện đại chỉ được thiết kế để tiêu thụ 12 V.
Và đây chính xác là khả năng tạo ra bao nhiêu tấm ảnh mà không cần sử dụng các thiết bị bổ sung để chuyển đổi dòng điện một chiều thành điện áp xoay chiều.
Ví dụ toán học
Khi tính toán số lượng tấm pin mặt trời cho một ngôi nhà, người ta nên tính đến mùa nào trong năm, toàn bộ hệ thống sẽ hoạt động ở chế độ đầy đủ. Và một lần nữa, mọi thứ ở đây là do sự cách ly. Tùy theo tháng, số lượng tấm ảnh khác nhau có thể được yêu cầu.
Để hiểu rõ hơn, nên đưa ra một ví dụ cụ thể:
- Ví dụ, mức tiêu thụ điện hàng ngày trong nhà sẽ là 15 kWh.
- Thông số cách điện - 3 kWh / m2.
- Công suất của một bảng điều khiển là 300W hoặc 0,3KW.
Tính số pin cần dùng (kí hiệu là chữ N): N=15/3/0, 3=16, 6. Làm tròn giá trị thu được đến một số nguyên, ta được kết quả - 17 tấm.
Tuy nhiên, vào mùa đông, độ cách nhiệt giảm đáng kể và có thể đạt 1 kWh / m2. Trong trường hợp này, bạn sẽ cần nhiều pin hơn đáng kể - lên đến 50.
Một số sắc thái
Một mặt, việc loại bỏ sự phụ thuộc của nguồn cung cấp điện trung tâm ngụ ý một số lợi thế nhất định. Nhưng cũng có mặt khác của đồng xu - một biện pháp như vậy chứa đầy một số sắc thái không nên giảm giá. Và trước hết, cần phải hiểu rằng mặt trời sẽ không tỏa sáng trong suốt cả tháng, không có một lần "nghỉ" - suy cho cùng, ánh sáng chói lọi.cũng cần được "nghỉ ngơi".
Vì lý do này, khi tính toán các tấm pin mặt trời, bạn nên kiểm tra kho lưu trữ điều kiện thời tiết ở khu vực cư trú để xác định số ngày nhiều mây. Có thể thấy, ít nhất 7 ngày trong một tháng là khoảng thời gian thời tiết không thuận lợi. Tại thời điểm này, các tấm pin mặt trời sẽ không thể cung cấp lượng năng lượng điện cần thiết.
Ngoài ra, bạn không được quên việc rút ngắn ngày trong mùa thu và mùa xuân. Theo đó, số ngày nhiều mây tăng lên. Về vấn đề này, để nhận được năng lượng mặt trời từ tháng 3 đến tháng 10, cần phải tăng mảng tấm lên đến 50%, tùy thuộc vào khu vực cư trú.
