Sıradan konutlarda bulunan güçlü ve pahalı ısıtma sisteminin aksine, enerji tasarruflu bir ev, yakıt yakmaz veya şebeke elektriğini ısıya dönüştürmez (kritik sıcaklık düşüşü durumları hariç). Böyle bir ev, düşünceli ısı yalıtımı, geri kazanımlı havalandırma ve binanın en uygun konumu sayesinde - sözde pasif ısıyı - inatla kendi içinde tutar. Ve bu pasif enerjinin kaynağı olarak her şey kullanılabilir:
- pencerelerden giren doğrudan güneş ışığı;
- ev aletlerinin ve hatta sakinlerin ve evcil hayvanların ürettiği ısı;
- ve elbette, ana işlevi eve güneş enerjisi sağlamak olan cihazlar - tartışılacak olan güneş panelleri (piller).
Güneş panelleri pasif bir eve uyumlu bir şekilde uyum sağlar, çünkü yapımının ana prensibine - çevreden yenilenebilir enerji kullanmak - tamamen uyuyorlar.
Güneş panellerinin çalışma prensibi ve diğer ev sistemleriyle etkileşimi
- Güneş panellerinin çalışması, silikon plakaları etkileyen termal radyasyonun elektriğe dönüştürülmesine dayanmaktadır;
- Güneş panelleri, ev aletlerini, havalandırma sistemlerini ve (kısmen) ısıtmayı çalıştırmak için güneş enerjisini kullanmanıza olanak tanır;
- Güneş panellerinin kapasitesi hane halkının talebinden yüksekse, enerji fazlası elektriğin depolanması ve dönüştürülmesi için sistemlerde kullanılabilir.
- Elektrik talebinin panellerin kapasitesini aşması durumunda, eksik kısım ağdan (ağ güneş enerjisi istasyonu seçeneği) veya sıvı yakıtlı bir jeneratörden (otonom güneş enerjisi istasyonu) temin edilebilir.
Güneş modülü türleri
Fotovoltaik sistemlerin sınıflandırılması kullanılan malzeme ve tasarım kriterlerine göre yapılmaktadır. Güneş pilleri:
- Silikon paneller şeklinde (en yaygın, en yüksek performanslı ve en pahalı), verimlilik -% 22'ye kadar; Üç alt tipte üretilirler: monokristalin (en güvenilir olanı), polikristalin ve amorf; ilk iki pozisyonda saf silikon kullanılır, üçüncüde alt tabakaya uygulanan silikon hidrojen kullanılır;
- Film - kadmiyum tellür, bakır-indiyum selenit ve polimerler kullanılarak yapılmıştır. Daha düşük bir fiyata sahipler, ancak aynı zamanda daha düşük performansa sahipler (verimlilik %5-14), bu nedenle pili evin "iştahına" uygun hale getirmek için radyasyon alan alanda bir artış gerekli olacak.
Güneş enerjisi panellerinin tüketici özellikleri aşağıdaki özelliklerle açıklanmaktadır:
- Güç.Güneş panelinin alanı ne kadar büyük olursa gücü de o kadar büyük olur; Yaz aylarında 1 kWh/gün enerji üretmek için yaklaşık 1, 5 m2 güneş paneli gerekecektir. En verimli güç, ışınların akü yüzeyine dik olarak düşmesiyle ortaya çıkar ki bu sürekli sağlanamaz, dolayısıyla gündüz saatlerinde panelin performansının değişmesi doğal bir süreçtir. İlkbahar ve sonbaharda gerekli miktarda enerjinin elde edilebilmesi için bu alana yaklaşık %30 oranında ilave edilmelidir;
- Yeterlikmodern güneş panellerinin (verimliliği) - ortalama olarak yaklaşık% 15-17;
- Pil ömrü ve zamanla güç kaybı. Üreticiler, kural olarak, güneş panellerinin çalışması için 25 yıl garanti veriyor ve bu süre zarfında orijinalin% 20'sinden fazla olmayan bir güç düşüşü vaat ediyor (bazı üreticiler için hizmet ömrü 10-25 yıl arasında değişiyor) % 10'dan fazla olmayan güçte bir azalma garantisi ile. Kristal modüller en dayanıklı olanlardır, tahmini hizmet ömürleri 30 yıldır. Dünyanın ilk güneş pili 60 yılı aşkın süredir kullanımda. Güneş modüllerinin üretimindeki azalma, esas olarak sızdırmazlık filminin kademeli olarak tahrip olması ve cam ile güneş pilleri arasındaki katmanın nem, ultraviyole radyasyon ve sıcaklık değişikliklerinden dolayı bulanıklaşmasından kaynaklanmaktadır;
- Pil dahilPanelin gece çalışmasını sağlayan güneş jeneratörünün yeteneklerine iyi bir katkıdır. Pil genellikle güneş modülünün kendisinden daha az dayanır; ortalama 4-10 yıl;
- Ek düğümlerin kullanılabilirliği– voltaj dengeleyici, akü şarj kontrolörü, invertör (ev kullanımı için DC'den AC'ye 220 V dönüştürücü), cihazın çalıştırılmasını ve "Akıllı Ev" sistemine entegrasyonunu daha kolay hale getirir;
- Pil maliyeti– doğrudan alanına bağlıdır: cihaz ne kadar güçlü olursa, o kadar pahalı olur. Üstelik güneş panelleri ülkemizden daha popüler olduğu için yabancı paneller hala yerli panellerden daha ucuz. Ancak bizim ve ithal cihazlarımızın fiyatlarını karşılaştırırken öncelikle güneş panellerinin çalışma verimliliğini birbirleriyle karşılaştırmak gerekir - burada yerli üreticiler iyi verimlilik göstergeleri elde ediyor -% 20'ye kadar.
Fotovoltaik pillerin seçimi ve kullanımı
Özel bir ev için güneş panelleri seçerken, öncelikle taşımaları gereken yüke göre seçilirler. Ek olarak, evin geometrisi ve önleyici bakım faaliyetlerinin planlanmasıyla da ilgili olmak gerekir; bunlar birlikte aşağıdaki hususların dikkatli bir şekilde dikkate alınmasını gerektirir:
- Güneş enerjisinden beslenmesi planlanan cihazların (oda aydınlatması, ev elektrik tüketicileri, güvenlik ve otomasyon cihazları vb. ) günlük enerji tüketimi. Pillerin şarj edilmesi ve boşaltılmasının da enerji tükettiği (yaklaşık% 20) ve ek ekipmanın da kayıpları olacağı (örneğin, bir invertörde ortalama -% 15-20) dikkate alınmalıdır;
- Çalışma panellerinin gerekli boyutları ile karşılık gelen çatı alanları ve geometrisi arasındaki ilişki;
- Pillerin çalışma yüzeylerini kir, kar ve fotoğraf dönüştürücülerin çalışmasını etkileyen diğer faktörlerden temizleme yeteneği.
Güneş panellerinin çalışmasında önemli noktalar
- Panele fiziksel hasar vermekten kaçının (koruyucu filmin bütünlüğündeki çizikler ve hasarlar kısa devrelere ve/veya korozyona neden olabilir);
- Zorlu iklim koşullarında güneş enerjisi istasyonlarının rüzgar engelleyici yapılarla donatılması tavsiye edilir;
- Düzenli denetimler, temizlik ve bakım zorunludur.
Güneş panellerinin maliyeti ve geri ödemesi
Ülkemizin orta bölgesi için güneş paneli enerjisinin her bir kilowatt'ı aşağıdaki miktarda enerji üretmektedir:
- yazın - 5 kWh/gün (Mayıs-Ağustos);
- ilkbahar ve sonbaharda - 3-4 kWh/gün (Mart-Nisan, Eylül-Ekim);
- kışın - 1 kWh/gün.
Otonom bir güneş enerjisi istasyonunun maliyetlerini hesaplarken, paneller tarafından üretilen bir birim güç maliyetine ek olarak (1 W başına yaklaşık 60 ruble), ek ekipmanın maliyetini de dikkate almanız gerekir: bağlantılardan ve kablolamadan piller, koruyucu cihazlar ve invertörler (toplam maliyetin en az %5'i kadardır, ancak üreticilere ve güce bağlı olarak fiyatlar önemli ölçüde değişebilir).
Uzmanların tavsiyelerine göre, yıl boyunca güneş enerjisi sistemi için en uygun maliyetler, "yaz seçeneği artı yedek elektrik jeneratörü" şeması kullanılarak elde ediliyor. Doğru, jeneratörün kışın bir yana, ilkbahar ve sonbaharda açılması gerekecek (güneş pilleri hiçbir zaman kış mevsiminde tam olarak yüklenecek şekilde tasarlanmamıştır).
Bir güneş enerjisi tesisinin geri ödeme süresi hesaplanırken çıktısı temel alınan parametre ile karşılaştırılır. Bir ağ güneş enerjisi istasyonunda bunlar elektrik tarifeleridir; otonom güneş enerjisi sistemi durumunda bu, sıvı yakıtlı bir elektrik jeneratörü tarafından üretilen enerjinin maliyetidir. Geri ödeme, 1 kW'lık bir güneş pilinin yılda yaklaşık 1000 kWh enerji üreteceği gerçeğine dayanarak tahmin edilmektedir.
1 kWh elektriğin ortalama fiyatını 5 ruble olarak alırsak, bir ağ güneş enerjisi istasyonunun geri ödeme süresi şu şekilde olacaktır: 80. 000 ruble / 5 ruble * 1000 kWh = 16 yıl.
Ağ güneş enerjisi kurulumu için 30 yıllık garantiyle, geri ödeme (5 ruble/kWh tarifeyle) 16 yıl içinde gerçekleşecek ve önümüzdeki 14 yıl içinde elektrik ücretsiz sağlanacak.
Otonom güneş enerjisi sistemine gelince, kesin olarak söylemek gerekirse, yılda üreteceği enerji miktarı, elektrik jeneratörüyle paylaştığı belirlenen 1000 kWh'den az olacaktır. Ancak kaba hesaplamalar için, jeneratör kısmen (yani sürekli değil periyodik olarak) yüklendiğinde meydana gelen spesifik yakıt tüketimindeki artışı yaklaşık olarak hesaba katmak için bu sayının azaltılmasına gerek yoktur. Daha sonra otonom sistemin geri ödeme süresi (sıvı yakıt jeneratörü tarafından üretilen enerjinin maliyetine göre - 1 kWh başına 25 ruble) şuna benzer: 150. 000 ruble / 25 ruble * 1000 kWh = 6 yıl.
Teknik göstergelerin yanı sıra, otonom bir güneş enerjisi santralinin parçası olan güneş panellerinin verimliliği, 6 yıl olan geri ödeme süresiyle de doğrulanıyor.
Tarifeler düşürülmedi
Ancak verilen güneş enerjisi kurulum örnekleri, artık tarifelerin bireysel olarak "dondurulabileceğini" ve fotovoltaik panellerin yeteneklerinden yararlanarak tasarruf etmeye başlayabileceğinizi gösteriyor. Parametrelerinin hem tasarım hem de kullanım açısından tahmin edilebilmesi için bunları markalı, piyasada test edilmiş üreticilerden satın almanız yeterlidir.
Enerji tasarruflu bir evin tasarım aşamasında bile aşağıdaki gibi konularla uğraşmak en iyisidir:
- güney cephesinin gölgelenmemesini sağlamak;
- çatı eğim açısının ve panellerin çalışma yüzeylerinin seçimi;
- evin ana noktalara doğru yönlendirilmesi;
- güneş panellerinin çalışma alanlarının gölgelenmesi, ağaç yapraklarıyla tıkanması vb. engellenir.
Bu durumda tüm parametreler birbirine optimum şekilde bağlanacak ve belirli bir yapı için güneş panellerinin en verimli şekilde çalışması sağlanacaktır.