In ons moderne tyd ontwikkel verskeie tegnologieë aktief wat maksimum gemak in menslike aktiwiteit bied. Dit is veral opmerklik dat die ontwikkeling van alternatiewe energiebronne in volle swang is.’n Treffende voorbeeld hiervan is sonpanele, wat nou op die dak van jou eie huis aangebring kan word. En enigiemand kan dit koop. Dit is veral waar in gevalle waar die huis ver van kraglyne geleë is. Maar om al die voordele en voordele van so 'n oplossing te voel, is die korrekte berekening van sonpanele nodig.
Algemene inligting
Die foto-elektriese effek is 'n fisiese verskynsel wat in 1887 ontdek is en die basis geword het vir die ontwikkeling van sonpanele om elektrisiteit op te wek. Onder die invloed van lig (fotone) of enige ander elektromagnetiese straling word die energie van hierdie deeltjies na die elektrone van die stof oorgedra. Met ander woorde, met die hulp van die sonontvang elektrisiteit.
Na die ontdekking van hierdie fisiese verskynsel, het dit nodig geword om dit te beheer. Vir hierdie doel is fotoselle geskep - spesiale elektroniese toestelle van 'n kompakte grootte. Dit sluit halfgeleiermateriaal in.
In industriële produksietoestande het dit moontlik geword om mikroskopiese transduktors in massiewe en doeltreffende panele te kombineer. Baie moderne ondernemings produseer silikon modulêre ontwerpe in groot volume. Hul doeltreffendheid is ongeveer 18-22%.
Die sonkragbattery bevat verskeie soortgelyke modules waardeur fotone van sonlig die elektriese stroombaan binnedring in die vorm van gelykstroom. Dan gaan hulle die stoortoestelle binne of word omgeskakel in 'n wisselstroomlading (220 volt). Die gevolglike elektriese energie laat huishoudelike toestelle funksioneer.
Kenmerke van die berekening van sonpanele vir die huis
Hierdie operasie kom eerstens daarop neer om hul krag te bepaal. En hiervoor is dit nodig om te weet watter energielading op die hele struktuur sal val. Met ander woorde, hoeveel kilowatt energie sal maandeliks verbruik word.
Hierdie lesings kan bepaal word deur die elektriese meter waar te neem. En as die waarde binne 100 kW is, dan moet die panele gekoop word presies dié wat in staat is om so 'n hoeveelheid energie op te wek.
Dit is ook die moeite werd om te oorweeg dat die werk van sonkragbatterye in volle modus is slegs moontlik in daglig. 'n Volledige uitgawe sal eers wees wanneer die lug helder is. Wanneer die invalshoek van die son se strale verander, asook die voorkoms van wolke op die horison, sal die krag met 20% afneem. Dieselfde sal in bewolkte weer gebeur. Dit alles moet nie vergeet word nie.
Dit wil sê, in die proses om sonpanele vir 'n private huis te bereken, moet jy die tyd neem wanneer hulle op volle kapasiteit werk. As 'n reël is dit 7 uur - die tydperk van 09:00 tot 16:00. Terselfdertyd, in die somerseisoen, kan die panele van dagbreek tot skemer werk. Maar in die verlede sal die persentasie werkvermoë net in die omgewing van 20-30% wees. Gedurende die bogenoemde ure kan jy die oorblywende 70% kry.
Power
Soos ons reeds verstaan het, is die energielading die fundamentele faktor om in ag te neem wanneer sonpanele bereken word. Die werkverrigting van batterye hang immers grootliks af van die hoeveelheid elektrisiteit wat benodig word om 'n huis te voorsien:
- Die skep van 'n volwaardige stasie vereis die gebruik van kragtige panele - van 150 tot 250 watt.
- Om die werkverrigting van slegs landelike beligting te behou, kan jy klaarkom met laekragbatterye – nie meer as 50 W nie, wat genoeg is.
Hoe om sulke berekeninge te maak?
Basiese kragverbruik
Voordat die sonkragbattery en battery bereken word, is dit nodig om die totale krag van alle gebruikte elektriese stroomverbruikers te bepaal. Vir hierdie doel word die energieverbruik van elke eenheid (toestelle, gloeilampe, ens.) vermenigvuldig met die aantal ure van die gebruik daarvan ingedurende die dag.
Tel daarna al die ontvangde data by. Die resultaat is die tempo van elektrisiteitsverbruik per dag (in kilowatt-uur). Dit is hoeveel sonpanele moet produseer, en dit is die minimum waarde. Daaropvolgende berekeninge met betrekking tot die aantal panele, hul koste en ander parameters sal van hierdie data afhang.
Die hele stelsel bestaan egter nie net uit sonpanele nie, ander komponente is hier ingesluit:
- omskakelaars;
- batterye;
- laaibeheerders.
Wanneer die krag van sonpanele vir 'n huis bereken word, moet dit ook nie afgetrek word nie! In batterye is daar 'n afname in energie - tot 20%. In hierdie verband, in verdere berekeninge, moet die verkryde basiswaarde met hierdie bedrag verhoog word.
Elektrisiteitsverbruikers
In elke huis kan jy 'n aantal van die nodigste toestelle vind. Die volgende tegniek sal altyd op sekere ure werk:
- yskas;
- TV;
- rekenaar;
- wasmasjien;
- ketel;
- yster;
- mikrogolfoond (nie almal het egter een nie).
Daar is ook ander toestelle, in die afwesigheid daarvan verloor die lewe die verlangde vlak van gemak. Daarbenewens brand 'n sekere aantal gloeilampe, wat tot honderd kan bereik, elke dag op die grondgebied van private eiendom.
Die tabel hieronder wyskrag van elektriese toestelle wat die meeste gebruik word.
| Huishoudelike toestel | Kraggradering (W) | Geskatte duur van werk vir een dag (ure) | Daaglikse verbruik (kWh) |
| Mikrogolf | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Wasmasjien | 500 | 6 | 3 |
| Yskas | 500 | 3 | 1, 5 |
| gloeilampe | 200 | Ongeveer 10 | 2 |
| Yster | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Notaboek | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 liter-ketel | 1, 2 | 5 | 6 |
| Beheerder | 5 | 24 | 0, 1 |
| Omskakelaar | 20 | 24 | 0, 5 |
Met hierdie tabel is dit gerieflik om 'n eenvoudige uit te voerwiskundige berekening van sonpanele. In hierdie spesifieke voorbeeld is die daaglikse verbruikwaarde 18,9 kWh. Net dit is sonder om in ag te neem wat ons gewoonlik nie elke dag gebruik nie - 'n elektriese ketel, 'n haardroër, 'n pomp, 'n voedselverwerker, ens. So gemiddeld kan tot 25 kWh (minstens) verkry word.
Die belangrike punt is insolasie
Voordat jy die aantal sonpanele begin tel, moet jy iets soos insolasie in ag neem. Rofweg gesproke moet hierdie term verstaan word as die hoeveelheid sonenergie wat per eenheidsoppervlakte val. Dit is 'n baie belangrike parameter, waarsonder dit onmoontlik is om presies te bepaal hoeveel panele gekoop moet word.
Per slot van rekening, al is daar nie genoeg sonlig nie, maak nie saak hoe produktief die battery is nie, dit sal nie die nodige krag kan lewer nie. Daarom moet u die belangrikheid van hierdie parameter verstaan wanneer u sonpanele bereken. Die vereiste vlak van energievoorsiening sal immers hiervan afhang.
Natuurlik is hierdie parameter suiwer individueel vir elke spesifieke streek van die land. Daar is twee maniere om hierdie nodige inligting te kry:
- gespesialiseerde gidse;
- elektroniese meteorologiese hulpbronne.
Soos jy kan verstaan, sal die maksimum waarde van insolasie op die somerperiode val. Die minimum waardes is hoofsaaklik in die koue maande.
Aantal batterye
Nou kan jy begin om die aantal panele te tel. Hiervoor is die gevonde waarde van die basiese verbruikelektriese energie per dag moet gedeel word deur die insolasiedata van die vereiste maand.
Terselfdertyd is dit belangrik om te verstaan dat die berekening op 'n maandelikse basis uitgevoer moet word, aangesien die data tot 'n ander en soms beduidende mate kan verskil. Nou bly dit om die gevolglike waarde te verdeel as gevolg van die berekening van die aantal sonpanele weereens, slegs deur die kragparameter van die geselekteerde paneel. Hierdie eienskap word in die paspoort aangedui. As die resultaat 'n breukgetal is, word dit afgerond tot 'n heelgetalwaarde en slegs opwaarts. Dit sal die finale uitslag wees.
Natuurlik, hoe beter die prestasie van die paneel is, hoe minder van hulle sal geneem moet word. En hier hang alles hoofsaaklik af van die grootte van die gesinsbegroting en die oppervlakte van die dak. Terselfdertyd is dit nodig om die tydperk van werking van die hele stelsel in ag te neem. Inderdaad, met 'n afname in insolasie van sonpanele, sal meer benodig word as onder normale toestande.
Rasionele besteding
Dink aan die berekening van sonpanele, dit is die moeite werd om aandag te skenk aan beligting. Maar, soos reeds genoem, kan die aantal lampe op die grondgebied van 'n privaat huis groot wees - 100 of meer. Om hierdie rede is dit die moeite werd om aandag te skenk aan energiebesparende gloeilampe. Gevolglik kan aansienlike besparings in terme van energieverbruik behaal word.
Daarbenewens moet jy huishoudelike toestelle koop wat nie laer as klas A en selfs A+, A++, A +++ is nie. Uiteindelik sal so 'n maatreël die koste wat aan die aankoop van sonkrag bestee sal word, aansienlik verminderpanele. Daarbenewens is die meeste moderne toestelle net ontwerp om 12 V te verbruik.
En dit is presies hoeveel fotopanele in staat is om te produseer, sonder die gebruik van bykomende toestelle vir die omskakeling van gelykstroom in wisselspanning.
Wiskundevoorbeeld
Wanneer die aantal sonpanele vir 'n huis bereken word, moet 'n mens in ag neem watter seisoen van die jaar die hele stelsel in volle modus sal werk. En weer, alles hier is te danke aan insolasie. Afhangende van die maand, kan 'n ander aantal fotopanele vereis word.
Vir 'n duideliker begrip is dit die moeite werd om 'n spesifieke voorbeeld te gee:
- Byvoorbeeld, die daaglikse elektrisiteitsverbruik in die huis sal 15 kWh wees.
- Insolasie-parameter - 3 kWh/m2.
- Die krag van een paneel is 300W of 0.3KW.
Bereken die vereiste aantal batterye (aangedui deur die letter N): N=15/3/0, 3=16, 6. Rond die resulterende waarde op na 'n heelgetal, kry ons die resultaat - 17 panele.
In die winter daal insolasie egter aansienlik en kan 1 kWh/m2 bereik. In hierdie geval sal jy aansienlik meer batterye benodig - tot 50.
'n Aantal nuanses
Aan die een kant impliseer die verwerping van die afhanklikheid van die sentrale kragtoevoer sekere voordele. Maar daar is ook die ander kant van die munt - so 'n maatstaf is belaai met 'n paar nuanses wat nie verdiskonteer moet word nie. En eerstens is dit nodig om te verstaan dat die son nie vir alle maande sal skyn sonder 'n "breek" nie - immers die lighet ook 'n "rus" nodig.
Om hierdie rede, wanneer jy sonpanele bereken, moet jy die argief van weerstoestande in die woongebied nagaan om die aantal bewolkte dae te bepaal. Dit kan gesien word dat ten minste 7 dae in een maand 'n tydperk van ongunstige weer is. Op hierdie tydstip sal die sonpanele nie die vereiste hoeveelheid elektriese energie kan verskaf nie.
Boonop moet jy nie vergeet van die verkorting van die dag in die herfs en lente nie. Gevolglik neem die aantal bewolkte dae toe. In hierdie verband, om sonenergie van Maart tot Oktober te ontvang, is dit nodig om die verskeidenheid panele tot 50% te verhoog, afhangende van die woongebied.
