La subida de los precios de la electricidad, así como su virtual ausencia en los rincones más remotos del país, obliga literalmente a la gente corriente a buscar posibles alternativas. En la mayoría de los casos, se utilizan generadores diésel y de gasolina, pero consumen muy activamente combustible caro (que aún debe encontrarse en alguna parte), huelen mal y, al mismo tiempo, no dan suficiente potencia para garantizar el funcionamiento de todos los dispositivos. Es por eso que últimamente cada vez más personas eligen plantas de energía solar para sus hogares. Son bastante caros de comprar, pero en el futuro prácticamente no requieren mantenimiento y se amortizan en 5-10 años.
El principio de funcionamiento de una planta de energía solar.
Las plantas de energía solar para el hogar se denominan más correctamente baterías. Funcionan con células fotovoltaicas que pueden convertir directamente la energía del sol (fotones) en la electricidad que utilizamos. Este proceso se basa en semiconductores con diferentes recubrimientos. Debido al efecto de los fotones sobre ellos, surge una diferencia en la estructura, lo que conduce a la generación de energía. Existen otras opciones para tales dispositivos, pero prácticamente no se usan para abastecer casas privadas, ya que son demasiado costosas. La energía generada por la batería se acumula en una batería de gran capacidad y desde allí se utiliza para cualquier necesidad. Además, se utiliza un cuadro de distribución especial, que permite dirigir la potencia requerida a los dispositivos necesarios para no "quemarlos". Este principio, basado en fotocélulas, es el más común y el más fácil de operar. Hay muchas otras opciones, pero suelen ser más caras, más difíciles de usar y más difíciles de instalar.
¿Qué pasa si pones un panel solar en el balcón?
Las fuentes de energía alternativas son cada vez más asequibles. Los paneles solares se ven cada vez más en casas de campo o balcones de ciudades. Reciclar descubrió cómo instalar un panel solar en un balcón, cuánto cuesta y por qué es necesario.
Paneles solares en el balcón
Hay dos opciones para instalar paneles solares: comprar un kit listo para usar que consta de paneles y un sistema de batería o ensamblar piezas individuales usted mismo.
Para aquellos que deciden hacer todo con sus propias manos, el proceso de fabricación de una batería solar doméstica se describe en detalle en la red. Los entusiastas de las comunidades de redes sociales especializadas también están dispuestos a dar consejos.
Una solución lista para usar costará un poco más, de 11 a 250 mil rublos, según la configuración y el tamaño. Por ejemplo, estas opciones se ofrecen en los sitios web de las tiendas SolBat y Energopartner.
El autoensamblaje costará de cinco a 100 mil rublos, mientras que usted mismo debe elegir los detalles de instalación correctos. “Aunque soy ingeniero y puedo ensamblar cualquier dispositivo yo mismo, siempre votaré para comprar una unidad completa.
En las condiciones rusas, es más fácil para cualquier comprador ponerse en contacto con helios-house o russolar y elegir una instalación a su gusto, porque no necesita problemas innecesarios con su montaje ", dijo Sergey Minaev, administrador de un grupo cerrado en la red VKontakte. al uso de fuentes de energía alternativas.
Para las condiciones rusas, los expertos aconsejan elegir un módulo policristalino. Es más adecuado para la luz solar natural rusa débil. Todos los elementos del panel con dicho módulo están cubiertos con un laminado especial que es resistente tanto a las temperaturas extremas como a los efectos de la nieve y la lluvia.
La mayoría de las instalaciones solares prefabricadas están equipadas con baterías, controladores y dispositivos con salidas USB y salidas estándar, aptas para cargar lámparas, dispositivos portátiles y pequeños electrodomésticos.
Baterías en el balcón
Marina Bystrina de San Petersburgo instaló una batería solar en el balcón: “Tengo una pequeña batería solar, policristal, de pie en el balcón, mis amigos me la armaron. Está conectado a un adaptador USB y lo uso para encender el mini ventilador en verano y para las luces de colores turcos todo el año.
Lo principal es averiguar por qué necesita tal instalación. Es poco probable que convierta toda su casa a energía solar, necesita grandes superficies para instalar baterías. De todos modos, pruébelo, cualquier uso de energía renovable, especialmente en nuestras condiciones climáticas, es un gran paso adelante ".
Ivan Gerasimov de Novosibirsk tiene paneles solares de tamaño mediano de 65 vatios en su balcón. Según él, te permiten acumular unos 6 amperios / hora. Con este amperaje, logra cargar su computadora portátil aproximadamente a la mitad. El teléfono se puede cargar completamente con baterías en unas pocas horas soleadas de la mañana, y dos luces nocturnas de una batería completamente cargada pueden funcionar tres noches seguidas.
La instalación genera más de 2500 W o 2,5 kW. Una computadora portátil promedio consume aproximadamente 100 vatios por hora durante el funcionamiento, un teléfono, aproximadamente 70, una lámpara, 10-15 vatios / h.
Si aún no está listo para comprar su propia instalación, puede comenzar comprando lámparas para interiores y exteriores que funcionan con energía solar. Se pueden comprar en IKEA y Utkonos. Son fáciles de usar, ecológicos y económicos.
Permiso de instalación
No se requieren permisos legales adicionales para instalar paneles solares en el balcón. El departamento de vivienda del lugar de residencia aclaró que si las baterías no interfieren con otros residentes, entonces no necesitan obtener permisos para su instalación.
“No hay ningún requisito especial para coordinar la instalación de paneles solares, si no está asociado con un cambio en el diseño del propio balcón. Es decir, si los paneles son livianos, no aumentan la carga, si su colocación no está asociada, por ejemplo, con el desmantelamiento de la barandilla del balcón, entonces no se requerirá aprobación de la Inspección de Vivienda de Moscú ”, dijo Alexei Senchenko, jefe de el servicio de prensa de la Inspección de Vivienda de Moscú.
Por si acaso, la Inspección de Vivienda de Moscú recomendó ponerse en contacto con el Departamento Principal de Arquitectura y Planificación del Comité de Arquitectura de Moscú para averiguar si habrá algún reclamo para cambiar la apariencia del edificio. En algunos casos, cuando se trata de casas-objetos del patrimonio cultural, monumentos arquitectónicos, cambiar la apariencia de la fachada de un edificio solo es posible después de obtener el permiso.
La remodelación asociada con la instalación de una batería solar está regulada por el decreto del 25 de octubre de 2011 N 508-PP del Gobierno de Moscú "Sobre la organización de la reorganización y (o) remodelación de locales residenciales y no residenciales en edificios de apartamentos y edificios residenciales." En él puede leer en qué casos aún se requiere aprobación.
Experiencia en la región de Moscú
Decenas de empresas ofrecen la instalación de paneles solares en Moscú y la región de Moscú. A pesar de que el rendimiento de las baterías en los meses de invierno disminuye de tres a cuatro veces, su uso puede proporcionar energía a una pequeña casa de campo con el mínimo necesario de electrodomésticos. Las instalaciones solares son cada vez más populares entre los residentes de la región de Moscú.
El usuario sarog70, que utiliza paneles solares como fuente de energía para su casa de campo, en el sitio web forum-house.ru comparte la opinión de que el máximo de su instalación solar produce 800 vatios, que no es mucho, pero suficiente para el hogar. .
“Más a menudo instalamos baterías para casas de campo, y no en ciudades, porque todavía requieren espacio para usarlas. Los pedidos son estables de 5 a 10 por mes, y toman tanto paneles económicos por 50 mil, como instalaciones por 400 mil, que fácilmente dan electricidad a todo, incluido un auto eléctrico, que está aquí en un solo dueño ”, - dijo a Recycle en el servicio de prensa de la región de Moscú.
Cuanto más grande es la batería, más eficientemente funciona. Entonces, para iluminar una casa de campo, se requerirá una instalación que no cueste más de 150-200 mil rublos. Para una casa grande, una instalación correspondientemente grande y costosa. La nieve se limpia en invierno con un cepillo ordinario y el agua no se queda en los paneles debido a la posición de instalación, que el maestro selecciona, teniendo en cuenta las condiciones en un área específica.
Comentario sobre el reciclaje de la empresa británica Solar Wind
“La instalación de paneles solares en casa tiene muchos beneficios. La planta solar no requiere combustible. El uso de energía solar requiere costos casi solo para la instalación, y en el futuro, el consumidor recibe energía exclusivamente gratis.
Las instalaciones solares son silenciosas. Dado que la electricidad se produce por conversión directa de energía luminosa, no hay absolutamente ningún ruido ni sonido. El sistema solar se regula automáticamente, no es necesario que se encienda y apague constantemente como un motor diesel.
Los paneles solares son confiables y están garantizados para generar electricidad todos los días desde el amanecer hasta el atardecer. Además, la configuración está disponible públicamente. En el Reino Unido y Rusia, en este sentido, las situaciones son similares: aunque no hay mucho sol, hay luz solar, y esta es una ventaja crítica de los paneles solares sobre los sistemas eólicos y diésel ".
Vea a continuación: Cómo funcionan los paneles solares en invierno en Rusia
¡Suscríbete a nuestro canal de Telegram! t.me/recyclemagru
Instalación
La principal ventaja de cualquier kit de planta de energía solar para el hogar es su facilidad de instalación. Estructuralmente, este dispositivo consta de muchos paneles relativamente pequeños, cada uno de los cuales, en teoría, puede funcionar por separado de los demás (aunque su potencia será muy baja). Es decir, es muy conveniente transportar dichos kits, así como levantarlos hasta el techo (donde suelen estar instalados). Entonces solo queda arreglar cada panel por separado, conectarlos entre sí en una sola red y conectarse a la batería. Es raro que se dedique más de un día a un trabajo de este tipo. La mayoría de las veces, unas pocas horas son suficientes, pero aquí mucho depende del tamaño de la planta de energía, las características de la fijación del panel y muchos otros factores.
¿Cómo hacer una planta de energía solar en casa con tus propias manos?
Para la autoproducción de la estructura, necesitará los materiales anteriores y algunos dispositivos adicionales (cableado especial con conectores y conectores, baterías de helio, piezas de instalación).
El montaje de una estación solar de fabricación propia comienza con la instalación de elementos de instalación. Representan un marco rígido hecho de un tubo perfilado. El diseño de esta pieza depende del lugar de instalación, pero la configuración general es estándar. Es un elemento en forma de rectángulo con dispositivos especiales de sujeción con un cojín de goma adherido. La estructura se puede montar directamente en el techo o en el suelo.
Características de las plantas de energía solar para el hogar.
En Rusia, estos dispositivos son populares principalmente en las regiones del sur del país. Esto se debe a que las plantas de energía solar para el hogar requieren una iluminación suficiente, lo que es difícil o imposible de obtener en el norte.En teoría, existen modelos especiales que pueden funcionar en casi cualquier nivel de iluminación, e incluso muestran una buena eficiencia. Sin embargo, son tan caros que ya es más fácil utilizar otras alternativas. Cabe señalar que en nuestro país, tales baterías rara vez se usan para suministrar electricidad a la casa por completo. La mayoría de las veces, solo se necesitan para alimentar las cosas más necesarias: el refrigerador y algunos electrodomésticos, de los que no puede prescindir. Todas las plantas de energía solar se pueden dividir aproximadamente en dos categorías:
- Permanente. Estos modelos recolectan energía todo el tiempo y la transfieren a la batería, de la cual todos los dispositivos ya están alimentados.
- Temporal. Dichos dispositivos primero cargan la batería y solo luego, después del llenado, proporciona el funcionamiento autónomo de todo lo necesario durante algún tiempo.
La primera categoría, por supuesto, es mucho más conveniente, pero también cuesta mucho más. Al elegir tales dispositivos, es muy importante distribuir correctamente sus deseos, necesidades y capacidades. Es probable que no se necesite en absoluto una central eléctrica realmente potente y completa. En cualquier caso, incluso la versión más simple de un producto de este tipo todavía hace la vida mucho más fácil en aquellas regiones donde todo va muy mal con el suministro centralizado.
Tipos
Actualmente, existen ocho tipos de plantas de energía solar (SPS) en el mundo:
- torre de energía de la batería;
- estación fotovoltaica;
- en forma de disco
- en concentradores parabólicos;
- globo;
- vacío solar;
- en el motor Stirling;
- tipos combinados.
Torre de energía solar
El principio de funcionamiento de las centrales eléctricas de este tipo se basa en la obtención de vapor mediante la energía térmica del sol. El elemento central del edificio es una torre con una altura de 18 a 24 metros. Este parámetro determinará la potencia de la planta y la eficiencia (eficiencia) del sistema. En la plataforma superior de la torre hay un depósito con agua, un recipiente de grandes dimensiones y pintado de negro para aumentar el nivel de radiación absorbida.
En la sala tecnológica de la torre, un grupo de bombas bombea vapor desde el tanque calentado al generador de turbina. Hay vastos campos con helióstatos a lo largo del perímetro de la torre. Un helióstato es un espejo que se fija a un soporte regulable, condensa el agua y se conecta a un sistema de posicionamiento que controla la posición de los elementos. El principal requisito para el funcionamiento normal de la planta es pleno impacto de todos los rayos reflejados por los espejos. Esto es lo que están haciendo los sistemas de posicionamiento y seguimiento del sol.
Cuando hace buen tiempo, el agua en el tanque se calienta significativamente y la temperatura del líquido alcanza aproximadamente 700 ° C. Este nivel de temperatura es aproximadamente comparable a los valores alcanzados en las centrales térmicas, por lo que se utilizan turbinas de tamaños estándar para generar electricidad a partir de vapor. La eficiencia máxima de las plantas de tipo torre es de aproximadamente el 20 por ciento y solo se puede lograr a niveles de potencia máxima.
Estación fotovoltaica
Una planta de energía solar de tipo fotovoltaico (SESF) se alimenta con elementos especiales, paneles solares o células fotovoltaicas, que se encargan de convertir la energía del sol en energía eléctrica. Están hechos principalmente de silicio con una superficie metalizada. Debe recordarse que el sistema funciona cuando brilla el sol, y esto es imposible en la oscuridad, por la noche o por la noche, por lo que se complementa con baterías de almacenamiento para el almacenamiento y posterior uso de energía.
Un elemento igualmente importante en las minicentrales domésticas es un inversor que convierte CC en CA, Se utiliza para alimentar todos los electrodomésticos de la casa. Además de los elementos estructurales del SESF descritos anteriormente, el sistema incluye:
- juegos de fusibles diseñados para montarse en todos los puntos de conexión de componentes y protegerlos de posibles cortocircuitos;
- un conjunto de conectores MC4 para conectar cables;
- un controlador autónomo que opera el equipo.
Una estación solar para un hogar es una ventaja indudable, pero antes de instalarla y conectarla, es necesario buscar un lugar adecuado para colocar el sistema. Las fotocélulas se colocan casi en cualquier lugar con buena iluminación:
- en el techo de una casa de campo;
- en el balcón de un edificio de apartamentos;
- en el territorio adyacente a la casa;
- en la fachada (prohibido para edificios de apartamentos).
Lo único que hay que hacer es crear las condiciones para obtener la máxima generación de energía. Uno de ellos es la orientación y el ángulo de inclinación con respecto al horizonte. Por lo tanto, el lienzo absorbente de luz debe girarse hacia el sur, y es deseable lograr esa posición para que los rayos del sol lo golpeen en ángulos de 90 °. Esto se consigue selección del ángulo de inclinación óptimo, según la temporada, las condiciones climáticas y la región, por ejemplo, para Moscú y la región de Moscú (región de Moscú) este indicador estará en el rango de 15 a 20 ° - en verano, de 60 a 70 ° - en invierno.
A la hora de colocar paneles en la zona de pre-casa, es recomendable instalarlos a una altura de 0,5 metros sobre el nivel del suelo para evitar su contacto con la nieve cuando hay una gran cantidad de precipitaciones. Es necesario elegir lugares sin áreas oscuras, ya que la sombra afectará la eficiencia general. Con esta instalación se puede obtener la distancia requerida para la circulación de aire y climatización del sistema.
- Receta de pizza con champiñones con fotos paso a paso
- Chak-chak
- Pañales para recién nacidos
La fijación de paneles a estructuras de soporte resistentes a la corrosión se puede realizar con abrazaderas de sujeción o pernos. Se atornillan en orificios especiales que se encuentran en la parte inferior del marco. Al elegir uno u otro método de instalación, está prohibido realizar cambios en el diseño de los paneles y perforar orificios adicionales; esto puede afectar negativamente la eficiencia del trabajo y los parámetros de salida del sistema.
Las baterías incluyen varios paneles separados para aumentar la salida del sistema: potencia, voltaje y corriente. En la práctica, se conectan mediante la implementación de uno de los tres diagramas de cableado:
- paralelo (1);
- secuencial (2);
- mixto (3).
Esquema 1: conexión en paralelo. Cuando los paneles están conectados en paralelo, dos terminales del mismo nombre ("+" con "+" y "-" con "-") se conectan entre sí de modo que los conductores - cables de cobre ubicados entre los elementos - tengan dos nodos comunes: convergencia y divergencia. Producción La corriente aumenta en proporción directa al número de elementos estructurales.conectado al sistema.
Esquema 2: conexión en serie. Al conectar los paneles en serie, conecte los polos opuestos: "+" del primer panel al "-" del segundo. Los polos no utilizados de los paneles están conectados al controlador, que se encuentra en el siguiente nodo del circuito. La conexión formada de acuerdo con este esquema crea condiciones bajo las cuales la corriente eléctrica fluirá hacia el consumidor solo a lo largo de un único camino.
Esquema 3: conexión mixta. Con una conexión en serie-paralelo o mixta, los paneles, combinados en un grupo, se conectan entre sí en paralelo, y la conexión de grupos individuales en un solo circuito eléctrico se realiza de acuerdo con el principio secuencial. El uso de dicho circuito no solo aumenta el voltaje de salida con la corriente de salida, sino que también hace una reserva: cuando uno de los paneles se va, los circuitos funcionales restantes continuarán funcionando. Esto aumenta la confiabilidad y la facilidad de mantenimiento del sistema.
La instalación y conexión de elementos dentro del sistema, planta de energía, se lleva a cabo de acuerdo con tres esquemas:
- estándar;
- con elementos multidireccionales;
- combinado con una red fija
Opción 1: instalación estándar. Con una instalación estándar, un grupo de módulos fotovoltaicos se conectan en serie y las baterías en un esquema serie-paralelo. Los paneles combinados se conectan mediante dos cables de línea al sistema que gestiona la carga / descarga de la batería (baterías). El sistema de control está conectado al inversor y está conectado a los electrodomésticos.
Opción 2: instalación con elementos multidireccionales. La instalación de un sistema con paneles multidireccionales se lleva a cabo de acuerdo con un esquema secuencial, mientras que los elementos se colocan en el mismo plano y en el mismo ángulo, esto se hace para minimizar las pérdidas de energía. Aún más puede reducir las pérdidas utilizando un controlador separado para cada panel y montar los diodos de corte en el interior de las placas.
Además, el problema de este esquema es la pérdida de voltaje en los nodos de conexión y las propias líneas de bajo voltaje: cables. Por ejemplo, en un metro de cable con una sección transversal de 4 mm cuadrados. en el momento de pasar una señal con un voltaje de 12 V y una corriente de 80 A, los indicadores disminuirán en un 3,19%, lo que provocará una caída de potencia en 30,6 W. Este problema se puede resolver utilizando hilos de cable.
Opción 3: instalación en combinación con la red. Al instalar de acuerdo con este esquema, se crean dos rutas de cable. Uno va del medidor de electricidad al inversor de batería y está conectado a una carga redundante: iluminación de emergencia, refrigeración. El inversor se conecta adicionalmente al grupo de baterías y se conecta una carga no redundante después del contador. Otra línea va desde los paneles solares al controlador, y luego a través de sus salidas se alimenta a los cables conectados al grupo de baterías, a través de dos puntos comunes en "+" y "-".
Las SESF (plantas de energía fotovoltaica) están más extendidas en el sector privado: casas de campo, apartamentos de 2 o 3 familias, casas de campo, sanatorios e instalaciones industriales. No será difícil comprar una batería solar para una residencia de verano: hay suficientes empresas en Internet que ofrecen estos productos. El precio de un panel solar para una casa no es muy alto, en promedio desde 6.5 mil rublos para varios paneles, hasta 192 mil, para un conjunto completo, que proporcionará iluminación y electricidad a toda la casa.
- Indexación de las pensiones de los pensionistas que no trabajan en 2020 - calendario de etapas
- Juliana en bollos: recetas paso a paso para cocinar en casa con una foto
- 9 beneficios de seguridad social para jubilados en 2020
"Optimum" 1000/3000 es un conjunto óptimo de paneles solares para casas de verano, que está diseñado para su uso desde la primavera hasta el otoño. El nivel de potencia de entrada proporciona un suministro de energía que mantiene la iluminación normal de la casa y el área previa a la casa, el funcionamiento de todos los dispositivos recargables, telefonía, dispositivos de radio y eléctricos, equipos de refrigeración y dispositivos de suministro de agua:
- Título: "Optimum" 1000/3000.
- Costo: 192 mil rublos.
- Conjunto completo: cuatro receptores ópticos (módulos) FSM-150P para 250W / 24V, acumuladores Delta GX 12-200 de 12 voltios con helio para 200 A * h, controlador.
- Características: tensiones CA y CC - 24/220 V, eficiencia energética - 4,6 kW * h / día, potencial de energía de la batería - 9,6 kW * h, potencia de carga máxima posible (dispositivos conectados) - 3 kW, potencia de carga máxima - 6 kW, peso - 355 kg.
El SX-1500 es una excelente opción para reducir las facturas de energía en el campo o en el campo:
- Nombre: SX-1500.
- Costo: 101,805 mil rublos.
- Conjunto completo: cuatro receptores ópticos (paneles) CHN250-60P para 250 W, inversor tipo red - EHE-N1K5TL, un conjunto de cables de 15 metros con conectores.
- Características: voltaje CA - 220 V con una frecuencia de - 50 Hz, grupo de contactos de salida para voltaje - 220 V con abrazadera de tornillo sellada, nivel de potencia de salida - 1,5 kW, rangos de temperatura de funcionamiento - de -25 a + 60 ° C - para equipo, y de -40 a + 85 ° C - para paneles, peso - 105 kg.
Estaciones de bandeja
Una planta de energía solar tipo plato recoge la energía de los rayos del sol de forma similar a las estructuras tipo torre, pero, sin embargo, existen diferencias en su estructura estructural. Por ejemplo, el módulo es un soporte con un reflector y un truss receptor. En este caso, este último está instalado en un lugar con la mayor concentración de luz solar reflejada.
El reflector de este sistema es un espejo en forma de placa que se adjunta a la estructura de celosía. Los espejos tienen un gran diámetro, que puede ser de hasta 2 metros. En uno de los "campos", áreas para la instalación de reflectores, se pueden colocar más de varias docenas de placas. El número de instalaciones determina la capacidad final de todo el sistema.
En concentradores parabólicos
Una planta de energía solar basada en concentradores parabólicos se distingue por un diseño que calienta el refrigerante a un estado adecuado para el correcto funcionamiento del generador de turbina. Se instala un pedestal en el centro de la estructura, sobre el cual se monta un espejo cilíndrico-parabólico. Proporciona enfocar la luz reflejada en un tubo que proporciona el paso del refrigerante... Bajo la influencia de los rayos, se calienta y luego se suministra a un intercambiador de calor, que emite calor al agua, que se convierte en vapor, que se suministra a un generador de turbina.
Globos
La planta de energía solar aerostática es de uno de dos tipos:
- Con células solares o superficies absorbentes de calor que se colocan sobre el globo. Tienen una eficiencia (eficiencia) inferior al 15%.
- Recubierto con una película metalizada parabólica que se dobla hacia adentro cuando se expone al gas.
Una característica de los globos es que están ubicados a una altitud de más de 20 kilómetros, donde no hay nubes que creen sombras y precipitaciones. La parte superior del globo está hecha de papel de aluminio reforzado para aumentar su vida útil. Un concentrador parabólico de material metalizado está montado en la parte central del dispositivo. Proporciona la concentración de luz reflejada en el convertidor térmico.
El convertidor térmico se enfría con hidrógeno, si la energía se convierte como resultado de la descomposición del agua, o con helio, cuando la energía se transmite de forma remota mediante radiación de microondas (frecuencia ultra alta) u ondas de radio. Para orientación según la ubicación del sol los globos se suministran con giroscopios, y al controlar el aparato, se utiliza el método de bombeo de agua de lastre. Un globo puede constar de varios módulos: globos flotantes.
Vacío solar
Las plantas de energía del tipo de vacío solar se implementan utilizando la energía de corrientes de aire. Se crean debido a la diferencia en los valores de temperatura en la capa de aire en la superficie de la tierra y a cierta distancia de ella; esta área se forma artificialmente y es una zona cubierta por vidrio. La construcción de la estación de vacío solar consta de una torre alta y un terreno cubierto de vidrio.
En la base de la torre se coloca una turbina de aire con un generador que genera electricidad. El crecimiento de la capacidad de la planta ocurre con un aumento en la diferencia entre temperaturas, y la diferencia depende de la altura de la estructura. Tal estación no empeora la situación ecológica, mientras que puede funcionar las 24 horas debido al uso de energía del suelo calentado.
En un motor Stirling
Estas estaciones son concentradores estructuralmente parabólicos que enfocan la luz reflejada en el motor Stirling. En la práctica, se utiliza una variación de los motores Stirling, que convierten la electricidad sin utilizar un mecanismo de manivela, lo que aumenta la eficiencia del aparato. La eficiencia media es del 30% utilizando helio o hidrógeno para generar calor.
Conjunto
A menudo, en varios tipos de plantas de energía, se instalan equipos para el intercambio de calor, que están diseñados para obtener agua industrial, que a menudo se usa en sistemas de calefacción. Las estaciones de este tipo se denominaron combinadas por el hecho de que garantizan el funcionamiento en paralelo de los colectores solares y las propias células solares.
Plantas de energía solar débiles
Cualquier cosa que produzca menos de 5 kW de energía por día puede considerarse con seguridad una batería débil. Estas plantas de energía solar para el hogar y las casas de verano se centran solo en el uso a corto plazo o la interacción con una pequeña cantidad de dispositivos. De hecho, si toma una casa privada, entonces será posible alimentar el refrigerador y, tal vez, otros 1-2 electrodomésticos. Claramente, esto no es suficiente para una vida plena y cómoda. La casa de campo parece mucho más rentable en este sentido. Allí, rara vez es necesario proporcionar electricidad constantemente a una gran cantidad de equipos, y las baterías de baja potencia se adaptan perfectamente a una pequeña cantidad.
Calcular la potencia de una planta de energía solar: 7 pasos
Los valores aproximados de la potencia total consumida por el hogar se pueden calcular de forma independiente. La precisión de los cálculos es de vital importancia para las plantas de energía autónomas, los criterios para elegir las plantas de energía en red pueden ser más suaves, ya que su falta de capacidad se puede compensar con un suministro de energía centralizado.
1. Hacer una lista de dispositivos que consumen energíay bastante detallado. A veces, los cálculos se limitan a consumidores "glotones", y los pequeños electrodomésticos están escritos en la columna "otros"; este es el enfoque incorrecto: los electrodomésticos con elementos calefactores (hervidores, planchas, secadores de pelo, etc.) durante el funcionamiento pueden gastar no menos electricidad que dispositivos más grandes. También es muy conveniente realizar un desglose por estaciones: la estructura del consumo de energía en invierno puede diferir de la del verano, especialmente si en climas fríos se utilizan calentadores eléctricos además de la calefacción principal. Es posible que los consumidores muy modestos, como los dispositivos móviles, no se consideren a fondo, pero no será superfluo tenerlos en cuenta.
2. Determine el tiempo de funcionamiento promedio de cada dispositivo durante el día. Esto solo se puede hacer mediante la observación, por lo que tomará un par de semanas registrar escrupulosamente qué se usa y cuándo. Es especialmente importante tener información sobre posibles combinaciones de dispositivos que funcionen simultáneamente durante más de 5 minutos: por ejemplo, para simular una situación en la que el compresor del frigorífico está activo, la lavadora, el hervidor eléctrico y el televisor están encendidos. Vale la pena tener en cuenta tanto la rutina diaria como el programa de vida semanal del hogar: para las familias que trabajan fuera del hogar, el pico de consumo eléctrico se produce en la mañana, la tarde y los fines de semana.
3. Encuentre información sobre el consumo de energía de cada dispositivo específico. Está indicado en la ficha técnica o en una pegatina especial en el cuerpo. La documentación indica con mayor frecuencia la potencia del dispositivo en vatios, el consumo de energía se calcula multiplicando la potencia por el tiempo de funcionamiento. Debe tenerse en cuenta que si el dispositivo no es nuevo, su consumo de energía real puede ser mayor que el del pasaporte, especialmente para refrigeradores. El segundo punto importante son las denominadas relaciones de corriente de arranque: algunos dispositivos durante un tiempo corto (generalmente segundos) después de encenderse dan un salto brusco en el consumo, que puede superar los valores nominales en 2 o más veces. En la casa, estos son con mayor frecuencia refrigeradores, lavavajillas y acondicionadores de aire, en un área suburbana: bombas de agua sumergibles. Este último debe tratarse con especial cuidado, ya que para algunos modelos el coeficiente de corriente de irrupción puede ser de 3-5.Si este valor no está indicado en la hoja de datos del dispositivo, puede intentar obtenerlo del fabricante.
Etiqueta que indica la potencia del aparato (hervidor eléctrico)
4. Resumamos los números. Multiplicamos los datos sobre la potencia de los dispositivos en kW por la cantidad de horas, teniendo en cuenta las características estacionales; este será el indicador mínimo del consumo de energía promedio aproximado. Luego, determinamos los indicadores máximos con el funcionamiento simultáneo de varios dispositivos potentes, teniendo en cuenta las corrientes de arranque. Para la autocomprobación, puede utilizar el historial de lecturas del medidor del último año: deben dar un valor medio aproximado entre el mínimo y el máximo. Si hay una gran discrepancia, verifique si ha tenido todo en cuenta: a veces puede olvidarse accidentalmente de agregar a la lista un dispositivo que no está a la vista: la misma bomba sumergible.
Debería obtener algo como esto:
5. Colocación de la reserva de marcha. Hay dos puntos a tener en cuenta aquí. Primero: una planta de energía solar es un producto duradero (la vida útil de los módulos heteroestructurales modernos es de 30 años o más); durante su operación, el consumo de energía de su granja ciertamente aumentará. Por lo tanto, las "bases para el futuro" deben establecerse de inmediato o deben proporcionarse las condiciones para escalar el sistema a medida que crezcan los requisitos: por ejemplo, pensar si será posible, si es necesario, encontrar un lugar. para acomodar módulos solares adicionales y equipos auxiliares. Segundo: sería bueno tener alrededor del 30% del stock para las necesidades actuales; las situaciones son diferentes y puede suceder que en algunos momentos la carga de la planta de energía solar exceda sus capacidades. Esto es especialmente cierto para las plantas de energía solar autónomas: en caso de una sobrecarga, la red simplemente obtendrá lo que falta de la red de 220 V y no habrá lugar para tomar recursos adicionales de forma autónoma.
6. Obtenemos las cifras finales... La selección simplificada de la estación se realiza sobre la base de dos parámetros: el consumo de energía diario (kW * h) y la potencia nominal de los dispositivos (W). El primer valor determinará la potencia del sistema de acuerdo con el sol, el segundo, la potencia del inversor.
7. Descubrimos el área del techo.donde se instalarán los módulos fotovoltaicos. Si se ha conservado el proyecto de la casa, se pueden encontrar los números necesarios en él. En caso contrario, deberá realizar las mediciones usted mismo o buscar la ayuda de los ingenieros de la empresa en la que desea realizar el pedido de una planta de energía solar. Aquí hay varios puntos importantes.
• Es deseable instalar módulos solares en el lado sur o sureste; aquí es donde recibirán la mayor cantidad de energía solar.
• No se recomienda categóricamente sujetar las estructuras de soporte al alero del alero del techo, debe retirarse a la proyección de las paredes de la casa.
• Si el techo tiene una forma compleja (multi-frontón) o se instalan elementos adicionales (tuberías, aireadores), es necesario colocar los paneles solares para que no terminen en áreas sombreadas.
• Naturalmente, se debe restar el área ocupada por barreras de nieve, escaleras, etc.
Teniendo todo esto en cuenta, obtenemos una superficie útil de cubierta que puede ser ocupada por módulos fotovoltaicos, y la dividimos por el área de un módulo. El valor resultante es el número máximo de módulos que se pueden instalar físicamente en el techo de su casa. Lo multiplicamos por la potencia de cada módulo individual y lo comparamos con la cifra del ítem 6. Si el resultado es mayor o igual, excelente; de lo contrario, es poco probable que pueda montar una planta de energía de la capacidad requerida en su hogar. Nuevamente, en el caso de una central eléctrica en red, esto no es un problema, pero para una central eléctrica autónoma es un problema que requiere soluciones no triviales.
Plantas de energía más potentes
Cualquier valor superior a 10 kW rara vez se utiliza para suministrar energía a viviendas particulares. Principalmente debido a la falta de tal necesidad.Las plantas de energía solar para una casa ya son bastante caras, y nadie pagará de más por la energía virtualmente no reclamada. Estos objetos se pueden encontrar en la industria o en otros lugares similares donde el consumo de energía es mucho mayor y, por lo tanto, se requieren indicadores de un orden de magnitud mayor.
Pros y contras de las plantas de energía solar
Las ventajas de tales estaciones incluyen:
- Fuente de energía libre permanente
- Posibilidad de aumentar la potencia del sistema hasta 30 kW
- El corto período de amortización del SES de 4-5 años lo hace económicamente muy rentable
- Silencio y absoluta seguridad medioambiental
- Los SES no requieren mantenimiento
- Larga vida útil. Cualquier planta de energía solar (SPP) ha estado en funcionamiento durante más de 25 años.
- Servicio desarrollado y servicio de garantía de componentes.
Entre las deficiencias, observamos:
- La participación de la energía solar en la generación total de electricidad es muy pequeña. La eficiencia de, por ejemplo, la energía nuclear es mucho mayor que la de la energía solar.
- El clima afecta la generación de energía de la planta de energía solar: debido a condiciones desfavorables, el volumen de producción puede disminuir drásticamente
- Se requieren grandes áreas de paneles solares para generar suficiente electricidad
A pesar de las deficiencias, SES está conquistando activamente el mercado energético. Esto también se ve facilitado por la reducción en el costo de los equipos; hasta hace poco, el desarrollo de tecnología se veía obstaculizado por los altos precios de las plantas de energía solar.
Testimonios
A juzgar por las revisiones que existen en Internet, una gran cantidad de personas se pronuncian positivamente sobre la instalación de dichos dispositivos. Las plantas de energía solar para el hogar, cuyas revisiones se pueden encontrar, generalmente se instalan en partes remotas y no tienen análogos en términos de conveniencia, comodidad y costo. Sí, realmente todavía son demasiado caros para reemplazar completamente el suministro centralizado. Pero, en primer lugar, esto es solo por ahora, y en segundo lugar, tarde o temprano, dicha planta de energía dará sus frutos y comenzará a ahorrar dinero. Como ya se mencionó al principio, las estaciones baratas ayudarán a obtener ganancias en 5-10 años. Los modelos más caros y potentes rara vez se amortizan durante más de 40 años. Para algunas personas, la hipoteca lleva más tiempo. Aún así, se compensarán los costos serios únicos, pero tendrá que pagar la electricidad central hasta los últimos días de su vida.
Tipos de paneles solares
Existen diferentes convertidores fotovoltaicos. Además, tanto el material del que están hechos como la tecnología son diferentes. El rendimiento de estos convertidores depende directamente de todos estos factores. Algunas células solares tienen una eficiencia del 5-7%, y los desarrollos recientes más exitosos muestran un 44% o más. Es evidente que la distancia entre el desarrollo y el uso doméstico es enorme, tanto en tiempo como en dinero. Pero puedes imaginar lo que nos espera en un futuro próximo. Para obtener mejores características, se utilizan otros metales de tierras raras, pero con una mejora en las características, tenemos un aumento de precio decente. El rendimiento medio de los convertidores solares relativamente económicos es del 20 al 25%.
Los más extendidos son los módulos solares de silicio
Las células solares de silicio más comunes. Este semiconductor es económico, su producción se ha dominado durante mucho tiempo. Pero no tienen la mayor eficiencia, el mismo 20-25%. Por lo tanto, con toda la diversidad, hoy en día se utilizan principalmente tres tipos de convertidores solares:
- Las más baratas son las baterías de película fina. Son una fina capa de silicona sobre el material de soporte. La capa de silicona está cubierta con una película protectora. La ventaja de estos elementos es que funcionan incluso con luz difusa y, por tanto, es posible instalarlos incluso en las paredes de los edificios.Contras: baja eficiencia del 7 al 10% y también, a pesar de la capa protectora, degradación gradual de la capa de silicio. Sin embargo, al ocupar un área grande, puede obtener electricidad incluso en climas nublados.
- Las células solares policristalinas están hechas de silicona fundida enfriándola lentamente. Estos elementos se pueden distinguir por su color azul brillante. Estos paneles solares tienen la mejor eficiencia: la eficiencia es del 17-20%, pero son ineficaces con luz difusa.
- Los más caros de toda la trinidad y, sin embargo, bastante extendidos son los paneles solares monocristalinos. Se obtienen dividiendo un solo cristal de silicio en obleas y tienen una geometría de esquina biselada característica. Estos elementos tienen una eficiencia del 20% al 25%.
Ahora, al ver las palabras "panel solar mono" o "batería solar policristalina", comprenderá que estamos hablando de un método para producir cristales de silicio. También sabrá cuán efectivo puede esperar de ellos.
Esta es una batería con convertidores monocristalinos
Resultados
Resumiendo todo lo anterior, podemos concluir que los paneles solares son realmente útiles y están en demanda. La elección correcta de dicho dispositivo le permite no preocuparse por posibles saltos de línea, interrupciones u otros problemas. Teniendo en cuenta el aumento constante de los precios, en particular de la electricidad, la recuperación de dichos equipos será cada año más rápida. El único inconveniente de estos dispositivos es que no se pueden instalar en edificios de apartamentos. En algunos países, este problema se resuelve de forma colectiva, colocando campos enteros de fotocélulas en el techo (afortunadamente, suele ser plano). Todavía no pueden resolver completamente el problema del consumo de energía, pero pueden reducir el costo de la electricidad del 30 al 80%.
Dónde instalar sat
Lo primero que me viene a la mente es un balcón. Pero aquí deben cumplirse las siguientes condiciones:
- el balcón o logia debe mirar hacia el lado soleado;
- Se debe instalar un sistema de calefacción en el balcón o se debe recortar con materiales que ahorren calor en todo el perímetro.
El aislamiento es necesario porque las bajas temperaturas afectan negativamente al panel solar. Debido a esto, la eficiencia de su trabajo disminuye y trabaja con grandes pérdidas de energía. Puede equipar la calefacción en el balcón de diferentes maneras:
- Instalación del sistema "suelo caliente".
- Colocación de un calefactor o calentador de ventilador (aceite o infrarrojos).
- Instalación de un convector de gas.
- Traslado de baterías de calefacción central al balcón. Esto solo es posible con el permiso de BTI. La acción debe coordinarse con los vecinos de la casa.
Las formas más adecuadas de aislar un balcón en el caso de instalar una batería solar son aquellas donde se requiere el uso de electricidad. Se trata de la instalación de un suelo radiante eléctrico, la colocación de un calefactor o un termoventilador eléctrico. Un piso calentado por agua a temperaturas muy bajas puede reventar e inundar a los vecinos, el gas y otros sistemas de calefacción requieren costos adicionales. Las instalaciones eléctricas funcionarán de forma gratuita, es decir alimentado por un panel solar.
También es deseable tener acristalamientos y revestimientos de ahorro de energía hechos de aislamiento (poliestireno, madera, material para techos, lana mineral) en el balcón o logia. Cuide la seguridad contra incendios y aísle los aparatos eléctricos de materiales inflamables.
El nivel de aislamiento del balcón depende de la región. En las regiones cálidas del sur, donde las temperaturas rara vez descienden por debajo del punto de congelación, estos requisitos son opcionales. Las baterías se instalan en logias y balcones totalmente acristalados y no acristalados.
Otras opciones de alojamiento
Los residentes de los pisos superiores pueden instalar un panel solar en el techo.En este caso, deberá introducir un cable en el apartamento que conecta el panel de la fotocélula al controlador o inversor.
Los paneles solares para un apartamento están hechos en forma de películas delgadas flexibles. Esta es una excelente solución para aquellos que no pueden presumir de tener un balcón en el lado soleado. El panel está hecho de semiconductores (aluminio, silicio amorfo) y pegado al vidrio como un tinte convencional. Este producto suele tener grandes dimensiones.
Otra opción es instalar la estructura en un edificio de apartamentos. En este caso, se requerirá la participación de todos los inquilinos y una inversión de una cantidad significativa de dinero.
