Você deve instalar painéis solares em sua casa? Avaliações do proprietário

O aumento do preço da eletricidade, bem como sua virtual ausência nos cantos remotos do país, literalmente obriga as pessoas comuns a buscarem alternativas possíveis. Na maioria dos casos, são usados ​​geradores a diesel e a gasolina, mas eles consomem muito ativamente combustível caro (que ainda precisa ser encontrado em algum lugar), cheiram mal e ao mesmo tempo não fornecem energia alta o suficiente para garantir o funcionamento de todos os dispositivos. É por isso que, recentemente, mais e mais pessoas escolhem usinas de energia solar para suas casas. Eles são muito caros para comprar, mas no futuro eles praticamente não requerem manutenção e se pagam em 5 a 10 anos.

O princípio de operação de uma usina solar

As usinas de energia solar para uso doméstico são mais corretamente chamadas de baterias. Eles funcionam com células fotovoltaicas que podem converter diretamente a energia do sol (fótons) na eletricidade que usamos. Este processo é baseado em semicondutores com diferentes revestimentos. Devido ao efeito dos fótons sobre eles, surge uma diferença na estrutura, que leva à geração de energia. Existem outras opções para esses aparelhos, mas eles praticamente não são usados ​​para abastecer residências particulares, por serem muito caros. A energia gerada pela bateria é acumulada em uma bateria espaçosa e a partir daí é usada para qualquer necessidade. Além disso, é utilizado um quadro de distribuição especial, que permite direcionar a energia necessária para os dispositivos necessários de modo a não "queimá-los". Este princípio, baseado em fotocélulas, é o mais comum e mais fácil de operar. Existem muitas outras opções, mas geralmente são mais caras, mais difíceis de usar e mais difíceis de instalar.

O que acontece se você colocar um painel solar na varanda

Fontes alternativas de energia estão se tornando mais acessíveis. Os painéis solares são cada vez mais vistos em casas de campo ou varandas de cidades. A Recycle descobriu como instalar um painel solar em uma varanda, quanto custa e por que é necessário.

Paineis solares na varanda

Existem duas opções para a instalação de painéis solares - comprar um conjunto pronto que consiste em painéis e um sistema de bateria ou montar você mesmo as peças individuais.
Para quem decide fazer tudo com as próprias mãos, o processo de fabricação de uma bateria solar doméstica é descrito em detalhes na rede. Entusiastas de comunidades especializadas de mídia social também estão prontos para dar conselhos.

Uma solução pronta custará um pouco mais - de 11 a 250 mil rublos, dependendo da configuração e do tamanho. Por exemplo, essas opções são oferecidas nos sites das lojas SolBat e Energopartner.

A automontagem custará de cinco a 100 mil rublos, enquanto você mesmo precisa escolher os detalhes de instalação corretos. “Embora eu seja um engenheiro e possa montar qualquer dispositivo sozinho, sempre votarei pela compra de uma unidade completa.

Nas condições russas, é mais fácil para qualquer comprador entrar em contato com a helios-house ou russolar e escolher uma instalação de sua preferência, porque você não precisa de problemas desnecessários com sua montagem ", Sergey Minaev, administrador de um grupo fechado na rede VKontakte dedicada ao uso de fontes alternativas de energia.

Para as condições russas, os especialistas aconselham a escolha de um módulo policristalino. É mais adequado para luz solar natural russa fraca. Todos os elementos do painel com esse módulo são cobertos por um laminado especial que é resistente a temperaturas extremas e aos efeitos da neve e da chuva.

A maioria das instalações solares prontas estão equipadas com baterias, controladores e dispositivos com saídas USB e saídas padrão, adequados para carregar lâmpadas, dispositivos portáteis e pequenos eletrodomésticos.

Baterias na varanda

Marina Bystrina, de São Petersburgo, instalou uma bateria solar na varanda: “Tenho uma pequena bateria solar policristal em pé na varanda, meus amigos montaram para mim. Ele é conectado a um adaptador USB e eu o uso para ligar o miniventilador no verão e para luzes coloridas turcas o ano todo.

O principal é descobrir por que você precisa dessa instalação. É improvável que você converta sua casa inteira em energia solar, você precisa de grandes superfícies para instalar baterias. Enfim - experimente, qualquer uso de energia renovável, especialmente em nossas condições climáticas, é um grande passo em frente! "

Ivan Gerasimov, de Novosibirsk, tem painéis solares de tamanho médio de 65 watts em sua varanda. Segundo ele, permitem acumular cerca de 6 amperes / hora. Com essa amperagem, ele consegue carregar seu laptop pela metade. O telefone pode ser totalmente carregado com baterias em algumas horas de sol da manhã, e duas luzes noturnas de uma bateria totalmente carregada podem funcionar por três noites consecutivas.

A instalação gera mais de 2500 W ou 2,5 kW. Um laptop médio consome cerca de 100 watts por hora durante a operação, um telefone - cerca de 70, uma lâmpada - 10-15 watts / h.

Se você ainda não está pronto para comprar sua própria instalação, pode começar comprando lâmpadas internas e externas alimentadas por energia solar. Eles podem ser adquiridos na IKEA e Utkonos. São fáceis de usar, ecológicos e baratos.

Permissão de instalação

Não são necessárias licenças legais adicionais para instalar painéis solares na varanda. O departamento de habitação do local de residência esclareceu que se as baterias não interferem com os outros residentes, eles não precisam de obter licenças para a sua instalação.

“Não há nenhuma exigência especial para coordenar a instalação de painéis solares, se não estiver associada a uma mudança no design da própria varanda. Ou seja, se os painéis são leves, não aumentam a carga, se a sua colocação não estiver associada, por exemplo, à desmontagem do guarda-corpo da varanda, não será necessária a aprovação da Inspeção de Habitações de Moscou ”, disse Alexei Senchenko, chefe da o serviço de imprensa de inspeção de habitação em Moscou.

Por precaução, a Inspetoria de Habitação de Moscou recomendou entrar em contato com o Departamento Principal de Arquitetura e Planejamento do Comitê de Arquitetura de Moscou para descobrir se haverá alguma reclamação para alterar a aparência do edifício. Em alguns casos, quando se trata de casas-objetos do patrimônio cultural, monumentos arquitetônicos, a alteração da aparência da fachada de um edifício só é possível após a obtenção da autorização.

A remodelação associada à instalação de uma bateria solar é regulamentada pelo decreto de 25 de outubro de 2011 N 508-PP do Governo de Moscou "Sobre a organização de reorganização e (ou) renovação de instalações residenciais e não residenciais em edifícios de apartamentos e prédios residenciais." Nele você pode ler em quais casos a aprovação ainda é necessária.

Experiência na região de Moscou

Dezenas de empresas oferecem a instalação de painéis solares em Moscou e na região de Moscou. Apesar de o desempenho das baterias nos meses de inverno diminuir de três a quatro vezes, seu uso pode fornecer energia para uma pequena casa de campo com o mínimo necessário de aparelhos elétricos. As instalações solares estão se tornando cada vez mais populares entre os residentes da região de Moscou.

O usuário sarog70, que usa painéis solares como fonte de energia para sua casa de campo, no site forum-house.ru compartilha da opinião de que o máximo de sua instalação solar produz 800 watts, o que não é muito, mas o suficiente para a casa .

“Mais frequentemente instalamos baterias em casas de campo, e não em cidades, porque ainda precisam de espaço para utilizá-las. Os pedidos são estáveis ​​5-10 por mês, e eles levam painéis baratos por 50 mil e instalações por 400 mil, que facilmente fornecem eletricidade para tudo, incluindo um carro elétrico, que está aqui com um proprietário ", - disse a Recycle no serviço de imprensa da região de Moscou.

Quanto maior a bateria, mais eficientemente ela funciona. Portanto, para iluminar uma casa de campo, será necessária uma instalação que não custe mais do que 150-200 mil rublos. Para uma casa grande, uma instalação correspondentemente grande e cara. A neve é ​​limpa no inverno com uma escova comum, e a água não permanece nos painéis devido à posição de instalação que o mestre escolhe, levando em consideração as condições de uma determinada área.

Comentário para Recycle da empresa britânica Solar Wind

“Existem muitos benefícios em instalar painéis solares em casa. A planta solar não requer combustível. O uso da energia solar requer quase apenas custos de instalação e, no futuro, o consumidor receberá energia exclusivamente de graça.

As instalações solares são silenciosas. Uma vez que a eletricidade é produzida pela conversão direta de energia luminosa, não há absolutamente nenhum ruído ou som. O sistema solar é regulado automaticamente, não precisa ser constantemente ligado e desligado como um motor a diesel.

Os painéis solares são confiáveis ​​e têm a garantia de gerar eletricidade todos os dias, do nascer ao pôr do sol. Além disso, as configurações estão disponíveis publicamente. No Reino Unido e na Rússia, nesse sentido, as situações são semelhantes: embora não haja muito sol, há luz solar, e esta é uma vantagem crítica dos painéis solares sobre os sistemas eólico e diesel. "

Veja a seguir: Como os painéis solares funcionam no inverno na Rússia

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Instalação

A principal vantagem de qualquer kit de usina solar para uso doméstico é a facilidade de instalação. Estruturalmente, esse dispositivo consiste em muitos painéis relativamente pequenos, cada um dos quais, em teoria, pode funcionar separadamente dos outros (embora sua potência seja muito baixa). Ou seja, é muito conveniente transportar esses kits, bem como levantá-los até o teto (onde costumam ser instalados). Em seguida, resta apenas fixar cada painel separadamente, conectá-los uns aos outros em uma única rede e conectar à bateria. É raro que mais de um dia seja gasto em trabalhos desse tipo. Na maioria das vezes, algumas horas são suficientes, mas aqui depende muito do tamanho da usina, das características de fixação do painel e de muitos outros fatores.

Como fazer uma usina solar em casa com as próprias mãos?

Para a autoprodução da estrutura, você precisará dos materiais acima e de alguns dispositivos adicionais (fiação especial com conectores e conectores, baterias de hélio, peças de instalação).

A montagem de uma estação solar de fabricação própria começa com a instalação dos elementos de instalação. Eles representam uma estrutura rígida feita de um tubo moldado. O design desta peça depende do local de instalação, mas a configuração geral é do layout padrão. É um elemento em forma de retângulo com dispositivos especiais de fixação com uma almofada de borracha fixada nele. A estrutura pode ser montada diretamente na cobertura ou no solo.

Características de usinas de energia solar para uso doméstico

Na Rússia, esses dispositivos são populares principalmente nas regiões do sul do país. Isso se deve ao fato de que as usinas de energia solar para uso doméstico requerem iluminação suficiente, o que é difícil ou impossível de se obter no Norte.Em teoria, existem modelos especiais que podem funcionar em quase todos os níveis de iluminação, apresentando até uma boa eficiência. No entanto, eles são tão caros que já é mais fácil usar outras alternativas. Deve-se notar que em nosso país tais baterias raramente são utilizadas para abastecer totalmente a casa com eletricidade. Na maioria das vezes, eles são necessários apenas para alimentar as coisas mais necessárias: a geladeira e alguns eletrodomésticos, dos quais você não pode prescindir. Todas as usinas movidas a energia solar podem ser divididas em duas categorias:

• Permanente. Esses modelos coletam energia o tempo todo e a transferem para a bateria, a partir da qual todos os aparelhos já estão energizados.
• Temporário. Tais dispositivos carregam primeiro a bateria e só então, após o enchimento, passa a fornecer o funcionamento autônomo de tudo o que for necessário por algum tempo.

A primeira categoria, é claro, é muito mais conveniente, mas também custa muito mais. Ao escolher esses dispositivos, é muito importante distribuir corretamente seus desejos, necessidades e capacidades. É provável que uma usina de energia realmente poderosa e completa não seja necessária. Em qualquer caso, mesmo a versão mais simples de tal produto ainda facilita muito a vida naquelas regiões onde tudo é muito ruim com abastecimento centralizado.

Tipos

No momento, existem oito tipos de usinas de energia solar (SPS) no mundo:

• torre de energia da bateria;
• estação fotovoltaica;
• em forma de disco;
• em concentradores parabólicos;
• balão;
• vácuo solar;
• no motor Stirling;
• tipos combinados.

Torre de energia solar

O princípio de funcionamento das centrais deste tipo baseia-se na obtenção de vapor por meio da energia térmica do sol. O elemento central do edifício é uma torre com uma altura de 18 a 24 metros. Este parâmetro irá determinar a potência da planta e a eficiência (eficiência) do sistema. Na plataforma superior da torre existe um reservatório com água - um recipiente de grandes dimensões e pintado de preto para aumentar o nível de radiação absorvida.

Na sala tecnológica da torre, um conjunto de bombas bombeia o vapor do tanque aquecido para o gerador da turbina. Existem vastos campos com helióstatos ao longo do perímetro da torre. Um heliostático é um espelho que fica preso a um suporte ajustável, condensa a água e se conecta a um sistema de posicionamento que controla a posição dos elementos. O principal requisito para o funcionamento normal da planta é acerto completo de todos os raios refletidos nos espelhos. Isso é o que os sistemas de posicionamento e rastreamento do sol estão fazendo.

Com tempo claro, a água no tanque aquece significativamente e a temperatura do líquido atinge cerca de 700 ° C. Este nível de temperatura é aproximadamente comparável aos valores alcançados em usinas termelétricas, portanto, turbinas de tamanhos padrão são usadas para gerar eletricidade a partir do vapor. A eficiência máxima das estações tipo torre é de cerca de 20 por cento e só pode ser alcançada em níveis de potência de pico.

Estação fotovoltaica

Uma usina solar do tipo fotovoltaico (SESF) é abastecida com elementos especiais - painéis solares ou células fotovoltaicas, que são responsáveis ​​por converter a energia solar em energia elétrica. Eles são feitos principalmente de silício com uma superfície metalizada. Deve-se lembrar que o sistema funciona quando o sol brilha, e isso é impossível no escuro - à noite ou ao entardecer, portanto é complementado com acumuladores para armazenamento e posterior aproveitamento de energia.

Um elemento igualmente importante em mini-usinas domésticas é um inversor que converte DC em AC, usado para alimentar todos os aparelhos elétricos da casa. Além dos elementos estruturais do SESF descritos acima, o sistema inclui:

1. conjuntos de fusíveis projetados para serem montados em todos os pontos de conexão dos componentes e protegê-los de possíveis curtos-circuitos;
2. um conjunto de conectores MC4 para conectar cabos;
3. um controlador autônomo operando o equipamento.

Uma estação solar para a sua casa é uma vantagem indiscutível, mas antes de a instalar e ligar é necessário encontrar um local adequado para colocar o sistema. As fotocélulas são colocadas em quase qualquer lugar com boa iluminação:

• no telhado de uma casa de campo;
• na varanda de um prédio de apartamentos;
• no território adjacente à casa;
• na fachada (proibido para edifícios de apartamentos).

A única coisa que precisa ser feita é criar condições para obter o máximo de geração de energia. Um deles é a orientação e o ângulo de inclinação em relação ao horizonte. Assim, a tela absorvente de luz deve ser voltada para o sul, e é desejável atingir tal posição de forma que os raios do sol a atinjam em ângulos de 90 °. Isso é alcançado seleção do ângulo ideal de inclinação, dependendo da estação, condições climáticas e região, por exemplo, para Moscou e região de Moscou (região de Moscou), este indicador estará na faixa de 15 a 20 ° - no verão, de 60 a 70 ° - no inverno.

Ao colocar os painéis na área da pré-casa, é aconselhável instalá-los a uma altura de 0,5 metros acima do nível do solo, a fim de evitar o seu contato com a neve quando houver muita precipitação. É necessário escolher locais sem áreas escuras, pois a sombra afetará a eficiência geral. Com esta instalação, pode-se obter a distância necessária para circulação de ar e climatização do sistema.

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A fixação dos painéis às estruturas de suporte resistentes à corrosão pode ser feita com grampos de fixação ou parafusos. Eles são aparafusados ​​em orifícios especiais localizados na parte inferior da estrutura. Escolhendo um ou outro método de instalação, é proibido fazer alterações no design dos painéis e fazer furos adicionais - isso pode afetar negativamente a eficiência da obra e os parâmetros de saída do sistema.

As baterias incluem vários painéis separados para aumentar a saída do sistema: energia, tensão e corrente. Na prática, eles são conectados através da implementação de um dos três diagramas de fiação:

• paralelo (1);
• sequencial (2);
• misturado (3).

Esquema 1: conexão paralela. Quando os painéis são conectados em paralelo, dois terminais de mesmo nome ("+" com "+" e "-" com "-") são conectados um ao outro de forma que os condutores - cabos de cobre localizados entre os elementos - tenham dois nós comuns: convergência e divergência. Resultado a corrente aumenta em proporção direta ao número de elementos estruturaisconectado ao sistema.

Esquema 2: conexão serial. Ao conectar os painéis em série, conecte os pólos opostos: "+" do primeiro painel a "-" do segundo. Os pólos não utilizados dos painéis são conectados ao controlador, que está localizado no próximo nó do circuito. A conexão formada de acordo com este esquema cria condições sob as quais a corrente elétrica fluirá para o consumidor apenas ao longo de um único caminho.

Esquema 3: conexão mista. Com uma conexão série-paralela ou mista, os painéis, combinados em um grupo, são conectados uns aos outros em um circuito paralelo, e a conexão de grupos individuais em um único circuito elétrico é realizada de acordo com o princípio sequencial. O uso de tal circuito não só aumenta a tensão de saída com a corrente de saída, mas também faz uma reserva - quando um dos painéis sair, os demais circuitos funcionais continuarão funcionando. Isso aumenta a confiabilidade e facilidade de manutenção do sistema.

A instalação e conexão dos elementos dentro do sistema - usina - é realizada de acordo com três esquemas:

• padrão;
• com elementos multidirecionais;
• combinado com uma rede fixa

Opção 1: instalação padrão. Com uma instalação padrão, um grupo de módulos fotovoltaicos são conectados em série e as baterias em um esquema série-paralelo. Os painéis combinados são conectados por meio de dois cabos de linha ao sistema que gerencia a carga / descarga da bateria (baterias). O sistema de controle é conectado ao inversor e conectado a eletrodomésticos.

Opção 2: instalação com elementos multidirecionais. A instalação de um sistema com painéis multidirecionais é feita de acordo com um esquema sequencial, enquanto os elementos são colocados no mesmo plano e no mesmo ângulo - para minimizar as perdas de potência. Muito mais você pode reduzir as perdas usando um controlador separado para cada painel e montagem dos diodos de corte dentro das placas.

Além disso, o problema desse esquema é a perda de tensão nos nós de conexão e nas próprias linhas de baixa tensão - cabos. Por exemplo, em um fio de metro com uma seção transversal de 4 mm quadrados. no momento de passar um sinal com tensão de 12 V e corrente de 80 A, os indicadores diminuirão em 3,19%, o que levará a uma queda na potência de 30,6 W. Este problema pode ser resolvido usando fios de cabo.

Opção 3: instalação em combinação com a rede. Ao instalar de acordo com este esquema, duas rotas de cabos são criadas. Um vai do medidor de eletricidade ao inversor da bateria e é conectado a uma carga redundante - iluminação de emergência, refrigeração. O inversor é adicionalmente conectado ao grupo de baterias e uma carga não redundante é conectada após o contador. Outra linha vai dos painéis solares ao controlador, e então através de suas saídas é alimentada aos fios conectados ao grupo de baterias, através de dois pontos comuns em "+" e "-".

As SESF (centrais fotovoltaicas) são mais difundidas no setor privado: dachas, apartamentos de duas ou três famílias, casas de campo, sanatórios e instalações industriais. Não será difícil comprar uma bateria solar para uma residência de verão: já existem empresas suficientes na Internet que oferecem estes produtos. O preço de um painel solar para uma casa não é muito alto - em média de 6,5 mil rublos para vários painéis, até 192 mil - para um conjunto completo, que irá fornecer iluminação e eletricidade a toda a casa.

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"Optimum" 1000/3000 é um conjunto ideal de painéis solares para casas de verão, que se destina a ser usado da primavera ao outono. O nível de energia de entrada fornece um fornecimento de energia que mantém a iluminação normal da casa e da área da pré-casa, a operação de todos os dispositivos recarregáveis, telefonia, rádio e dispositivos elétricos, equipamentos de refrigeração e dispositivos de abastecimento de água:

• Título: "Ótimo" 1000/3000.
• Custo: 192 mil rublos.
• Conjunto completo: quatro receptores ópticos (módulos) FSM-150P para 250W / 24V, acumuladores Delta GX 12-200 de 12 volts com hélio para 200 A * h, controlador.
• Características: tensões CA e CC - 24/220 V, eficiência energética - 4,6 kW * h / dia, potencial de energia da bateria - 9,6 kW * h, potência de carga máxima possível (dispositivos conectados) - 3 kW, potência de pico de carga - 6 kW, peso - 355 kg.

O SX-1500 é uma ótima opção para redução da conta de energia no campo ou no campo:

• Nome: SX-1500.
• Custo: 101,805 mil rublos.
• Conjunto completo: quatro receptores ópticos (painéis) CHN250-60P para 250 W, inversor tipo rede - EHE-N1K5TL, conjunto de cabos de 15 metros com conectores.
• Características: Tensão AC - 220 V com frequência de - 50 Hz, grupo de contato de saída para tensão - 220 V com grampo de parafuso selado, nível de potência de saída - 1,5 kW, faixas de temperatura de operação - de -25 a + 60 ° C - para equipamento, e de -40 a + 85 ° C - para painéis, peso - 105 kg.

Estações de bandeja

Uma usina solar tipo parabólica coleta a energia dos raios solares de maneira semelhante às estruturas do tipo torre, mas, mesmo assim, há diferenças em sua estrutura estrutural. Por exemplo, o módulo é um suporte com um refletor e uma treliça receptora. Neste caso, o último é instalado em um local com a maior concentração de luz solar refletida.

O refletor neste sistema é um espelho em forma de placa que é fixado à estrutura de treliça. Os espelhos têm um grande diâmetro, que pode chegar a 2 metros. Em um dos "campos" - áreas para a instalação de refletores - podem ser colocadas mais de várias dezenas de placas. O número de instalações determina a capacidade final de todo o sistema.

Em concentradores parabólicos

Uma usina solar baseada em concentradores parabólicos se distingue por um projeto que aquece o refrigerante a um estado adequado para o correto funcionamento do gerador a turbina. Um pedestal é instalado no centro da estrutura, sobre o qual é montado um espelho cilíndrico-parabólico. Ele fornece focar a luz refletida em um tubo que fornece a passagem do refrigerante... Sob a influência dos raios, ele se aquece e depois é fornecido a um trocador de calor, que emite calor para a água, que se transforma em vapor, que é fornecida a um gerador a turbina.

Balões

A usina solar aerostática é de dois tipos:

• Com células solares ou superfícies que absorvem calor colocadas no balão. Eles têm uma eficiência (eficiência) de menos de 15%.
• Revestido com uma película metalizada parabólica que se dobra para dentro quando exposta ao gás.

Uma característica dos balões é que eles estão localizados a uma altitude de mais de 20 quilômetros, onde não há nuvens que criem sombreamento e precipitação. O topo do balão é feito de folha reforçada para aumentar sua vida útil. Um concentrador parabólico feito de material metalizado é montado na parte central do dispositivo. Ele fornece a concentração de luz refletida no conversor térmico.

O conversor térmico é resfriado com hidrogênio, se a energia é convertida como resultado da decomposição da água, ou com hélio, quando a energia é transmitida remotamente por radiação de microondas (ultra-alta freqüência) ou ondas de rádio. Para orientação de acordo com a localização do sol balões são fornecidos com giroscópios, e ao controlar o aparelho, o método de bombeamento de lastro - água é usado. Um balão pode consistir em vários módulos - balões flutuantes.

Vácuo Solar

As centrais elétricas do tipo de vácuo solar são implementadas usando a energia de correntes de ar. Eles são criados devido à diferença de valores de temperatura na camada de ar na superfície da Terra e a alguma distância dela - essa área é formada artificialmente, e é uma zona coberta por vidro. A construção da estação de aspiração solar é constituída por uma torre alta e um terreno coberto com vidro.

Uma turbina de ar com gerador que gera eletricidade é colocada na base da torre. O crescimento da capacidade da planta ocorre com o aumento da diferença entre as temperaturas, e a diferença depende da altura da estrutura. Essa estação não deteriora a situação ecológica, embora possa funcionar 24 horas por dia devido ao uso de energia do solo aquecido.

Em um motor Stirling

Essas estações são concentradores estruturalmente parabólicos que focam a luz refletida no motor Stirling. Na prática, é usada uma variação dos motores Stirling, que convertem eletricidade sem o uso de mecanismo de manivela, o que aumenta a eficiência do aparelho. A eficiência média é 30% usando hélio ou hidrogênio para gerar calor.

Combinado

Muitas vezes, em vários tipos de usinas de energia, são instalados equipamentos de troca de calor, que são projetados para obter água industrial, que é frequentemente utilizada em sistemas de aquecimento. Estações deste tipo foram denominadas combinadas pelo fato de garantirem o funcionamento paralelo dos coletores solares e das próprias células solares.

Fracas usinas de energia solar

Qualquer coisa que produza menos de 5 kW de energia por dia pode ser considerada uma bateria fraca. Essas usinas de energia solar para residências e chalés de verão se concentram apenas no uso de curto prazo ou na interação com um pequeno número de dispositivos. Na verdade, se você alugar uma casa particular, será possível ligar a geladeira e, talvez, mais 1-2 aparelhos. Isso claramente não é suficiente para uma vida plena e confortável. A dacha parece muito mais lucrativa nesse aspecto. Lá, raramente é necessário fornecer eletricidade constantemente para um grande número de equipamentos, e baterias de baixa potência suportam perfeitamente um pequeno número dela.

Calculando a potência de uma usina solar: 7 etapas

Os valores aproximados da energia total consumida pela família podem ser calculados de forma independente. A precisão dos cálculos é criticamente importante para usinas autônomas, os critérios para escolha de usinas de rede podem ser mais suaves, uma vez que sua falta de capacidade pode ser compensada pelo fornecimento de energia centralizado.

1. Fazendo uma lista de dispositivos consumidores de energia, e bastante detalhado. Às vezes, os cálculos são limitados a consumidores "gulosos", e pequenos eletrodomésticos são escritos na coluna "outro" - esta é a abordagem errada: eletrodomésticos com elementos de aquecimento (chaleiras, ferros, secadores de cabelo, etc.) durante a operação podem gastar não menos eletricidade do que mais dispositivos grandes. Também é altamente desejável fazer uma divisão por estações: a estrutura do consumo de energia no inverno pode ser diferente do verão, especialmente se no tempo frio você usar aquecedores elétricos além do aquecimento principal. Consumidores muito modestos, como dispositivos móveis, podem não ser considerados completamente, mas não será supérfluo mantê-los em mente.

2. Determine o tempo médio de operação de cada dispositivo durante o dia. Isso só pode ser feito por observação, por isso levará algumas semanas para registrar escrupulosamente o que é usado e quando. É especialmente importante ter informações sobre as possíveis combinações de dispositivos que funcionam simultaneamente por mais de 5 minutos: por exemplo, para simular uma situação em que o compressor do refrigerador está ativo, a máquina de lavar, a chaleira elétrica e a TV estão ligadas. Vale a pena levar em consideração tanto a rotina diária quanto o esquema de vida semanal do domicílio: para as famílias que trabalham fora de casa, o pico do consumo de energia elétrica ocorre pela manhã, à noite e nos finais de semana.

3. Encontre informações sobre o consumo de energia de cada dispositivo específico. É indicado na ficha técnica ou em adesivo especial no corpo. A documentação geralmente indica a potência do dispositivo em watts, o consumo de energia é calculado multiplicando-se a potência pelo tempo de operação. Deve-se ter em mente que, se o dispositivo não for novo, seu consumo real de energia pode ser superior ao do passaporte, principalmente para refrigeradores. O segundo ponto importante são as chamadas relações de corrente de partida: alguns dispositivos por um curto período de tempo (geralmente segundos) após ligar dão um salto acentuado no consumo, que pode exceder os valores nominais em 2 ou mais vezes. Em casa, são na maioria das vezes geladeiras, máquinas de lavar louça e aparelhos de ar condicionado, em uma área suburbana - bombas de água submersíveis. Este último deve ser tratado com especial cuidado, pois para alguns modelos o coeficiente de corrente de inrush pode ser 3-5.Se este valor não estiver indicado na folha de dados do dispositivo, você pode tentar obtê-lo com o fabricante.

Etiqueta indicando a potência do aparelho (chaleira elétrica)

4. Vamos resumir os números. Multiplicamos os dados de potência dos dispositivos em kW pelo número de horas, levando em consideração as características sazonais - este será o indicador mínimo do consumo médio aproximado de energia. Em seguida, determinamos os indicadores máximos com a operação simultânea de vários dispositivos potentes, levando em consideração as correntes de partida. Para o autoteste, você pode usar o histórico de leituras do medidor do último ano: eles devem fornecer um valor médio aproximado entre o mínimo e o máximo. Se houver uma grande discrepância, verifique se você levou tudo em consideração: às vezes você pode acidentalmente esquecer de adicionar à lista algum dispositivo que não está à vista - a mesma bomba submersível.

Você deve obter algo assim:

5. Estabelecendo a reserva de energia. Há dois pontos a serem considerados aqui. Primeiro: uma usina solar é um produto durável (a vida útil dos modernos módulos heteroestruturais é de 30 anos ou mais), durante seu funcionamento o consumo de energia de sua fazenda certamente aumentará. Portanto, a "base para o futuro" deve ser estabelecida imediatamente ou devem ser fornecidas condições para dimensionar o sistema à medida que os requisitos para ele aumentam: por exemplo, pense se será possível, se necessário, encontrar um lugar para acomodar módulos solares adicionais e equipamentos auxiliares. Segundo: seria bom ter cerca de 30% do estoque para as necessidades atuais - as situações são diferentes, e pode acontecer que em alguns momentos a carga da usina solar ultrapasse sua capacidade. Isso é especialmente verdadeiro para usinas de energia solar autônomas: no caso de uma sobrecarga, a rede simplesmente obterá o que está faltando na rede de 220 V e não haverá lugar para obter recursos adicionais de forma autônoma.

6. Recebemos os números finais... A seleção simplificada da estação é realizada com base em dois parâmetros: o consumo diário de energia (kW * h) e a potência nominal dos aparelhos (W). O primeiro valor irá determinar a potência do sistema pelo sol, o segundo - a potência do inversor.

7. Descobrimos a área do telhadoonde serão instalados os módulos fotovoltaicos. Se o projeto da casa foi preservado, então os números necessários podem ser encontrados nele. Caso contrário, você terá que fazer as medições sozinho ou procurar a ajuda dos engenheiros da empresa na qual pretende encomendar uma usina solar. Existem vários pontos importantes aqui.

• É desejável instalar módulos solares no lado sul ou sudeste - é onde eles vão receber a maior quantidade de energia solar.

• Não é categoricamente recomendado fixar as estruturas de suporte ao beiral do telhado, você deve recuar para a projeção das paredes da casa.

• Se o telhado tem uma forma complexa (multi-frontões) ou elementos adicionais (tubos, arejadores) estão instalados nele, você precisa posicionar os painéis solares de forma que eles não terminem em áreas sombreadas.

• Naturalmente, a área ocupada por barreiras de neve, escadas, etc. deve ser subtraída.

Levando tudo isso em consideração, obtemos uma área útil do telhado que pode ser ocupada por módulos fotovoltaicos, e a dividimos pela área de um módulo. O valor resultante é o número máximo de módulos que podem ser fisicamente instalados no telhado de sua casa. Multiplicamos pela potência de cada módulo individual e comparamos com a figura do item 6. Se o resultado for maior ou igual, ótimo; do contrário, é improvável que você consiga montar uma usina de energia com a capacidade necessária em sua casa. Novamente, no caso de uma usina em rede, isso não é um problema, mas para uma usina autônoma é um problema que requer soluções não triviais.

Usinas de energia mais poderosas

Qualquer coisa acima de 10 kW raramente é usada para fornecer energia para residências privadas. Principalmente devido à falta dessa necessidade.As usinas de energia solar para uma casa já são bastante caras e ninguém vai pagar a mais por energia virtualmente não reclamada. Esses objetos podem ser encontrados na indústria ou em outros lugares semelhantes onde o consumo de energia é muito mais alto e, portanto, indicadores de uma ordem de magnitude mais altos são necessários.

Prós e contras de usinas de energia solar

As vantagens de tais estações incluem:

• Fonte de energia gratuita permanente
• Possibilidade de aumentar a potência do sistema até 30 kW
• O curto período de retorno do SES de 4-5 anos torna-o economicamente muito lucrativo
• Silêncio e segurança ambiental absoluta
• SES não requer manutenção
• Longa vida útil. Qualquer usina de energia solar (SPP) opera há mais de 25 anos
• Serviço desenvolvido e serviço de garantia de componentes

Entre as deficiências, notamos:

• A participação da energia solar na geração total de eletricidade é muito pequena. A eficiência, por exemplo, da energia nuclear é muito maior do que a solar
• O clima afeta a geração de energia da usina solar: devido às condições desfavoráveis, o volume de produção pode diminuir drasticamente
• Grandes áreas de painéis solares são necessárias para gerar eletricidade suficiente

Apesar das deficiências, a SES está conquistando ativamente o mercado de energia. Isso também é facilitado pela redução no custo dos equipamentos - até recentemente, o desenvolvimento da tecnologia era prejudicado pelos altos preços das usinas solares.

Testemunhos

A julgar pelos comentários existentes na Internet, um número bastante grande de pessoas fala positivamente sobre a instalação de tais dispositivos. As usinas solares residenciais, cujas avaliações podem ser encontradas, costumam ser instaladas em partes remotas e não possuem análogos em termos de comodidade, conforto e custo. Sim, eles realmente ainda são muito caros para substituir totalmente o fornecimento centralizado. Mas, em primeiro lugar, isso é apenas por enquanto e, em segundo lugar, mais cedo ou mais tarde essa usina terá retorno e começará a economizar dinheiro. Como já foi mencionado no início, as estações baratas ajudarão a obter lucro em 5 a 10 anos. Modelos mais caros e mais poderosos raramente valem a pena por mais de 40 anos. Para algumas pessoas, a hipoteca leva mais tempo. Custos graves únicos ainda serão compensados, mas você terá que pagar pela eletricidade da central até os últimos dias de sua vida.

Tipos de painéis solares

Existem diferentes conversores fotovoltaicos. Além disso, tanto o material de que são feitos quanto a tecnologia são diferentes. O desempenho desses conversores depende diretamente de todos esses fatores. Algumas células solares têm uma eficiência de 5 a 7% e os desenvolvimentos recentes mais bem-sucedidos mostram 44% ou mais. É claro que a distância entre o desenvolvimento e o uso doméstico é enorme, tanto em tempo quanto em dinheiro. Mas você pode imaginar o que nos espera em um futuro próximo. Para obter melhores características, são usados ​​outros metais de terras raras, mas com uma melhoria nas características, temos um aumento de preço decente. O desempenho médio de conversores solares relativamente baratos é de 20 a 25%.

Os mais difundidos são os módulos solares de silício

As células solares de silício mais comuns. Este semicondutor é barato, sua produção é dominada há muito tempo. Mas eles não têm a maior eficiência - os mesmos 20-25%. Portanto, com toda a diversidade, três tipos de conversores solares são usados ​​principalmente hoje:

• As mais baratas são as baterias de película fina. Eles são uma fina camada de silicone no material de suporte. A camada de silício é coberta por uma película protetora. A vantagem desses elementos é que funcionam mesmo com luz difusa, sendo, portanto, possível instalá-los inclusive nas paredes de edifícios.Contras - baixa eficiência 7-10%, e também, apesar da camada protetora, degradação gradual da camada de silício. No entanto, ocupando uma grande área, você pode obter eletricidade mesmo em tempo nublado.
• As células solares policristalinas são feitas de silicone derretido, resfriando-o lentamente. Esses elementos podem ser distinguidos por sua cor azul brilhante. Esses painéis solares têm a melhor eficiência: a eficiência é de 17-20%, mas eles são ineficazes na luz difusa.
• Os mais caros de toda a trindade e, no entanto, bastante difundidos são os painéis solares monocristalinos. Eles são obtidos pela divisão de um único cristal de silício em bolachas e têm uma geometria de canto chanfrada característica. Esses elementos têm uma eficiência de 20% a 25%.

Agora, vendo as palavras "painel solar mono" ou "bateria solar policristalina", você entenderá que estamos falando de um método de produção de cristais de silício. Você também saberá a eficácia que pode esperar deles.

Esta é uma bateria com conversores monocristalinos

Desfechos

Resumindo tudo o que foi dito acima, podemos concluir que os painéis solares são realmente úteis e muito procurados. A escolha correta de tal dispositivo permite que você não se preocupe com possíveis quebras de linha, interrupções ou outros problemas. Tendo em conta o aumento constante dos preços, em particular da eletricidade, a recuperação desses equipamentos será cada vez mais rápida. A única desvantagem de tais dispositivos é que eles não podem ser instalados em prédios de apartamentos. Em alguns países, esse problema é resolvido coletivamente, colocando campos inteiros de fotocélulas no telhado (felizmente, geralmente é plano). Eles ainda não conseguem resolver completamente o problema do consumo de energia, mas são bastante capazes de reduzir o custo da eletricidade de 30 a 80%.

Onde instalar sentou

A primeira coisa que vem à mente é uma varanda. Mas aqui as seguintes condições devem ser atendidas:

• a varanda ou loggia deve estar voltada para o lado ensolarado;
• um sistema de aquecimento deve ser instalado na varanda, ou ele deve ser aparado com materiais que economizem calor em todo o perímetro.

O isolamento é necessário porque as baixas temperaturas têm um efeito negativo no painel solar. Com isso, a eficiência do seu trabalho diminui, e ela trabalha com grandes perdas de energia. Você pode equipar o aquecimento da varanda de diferentes maneiras:

• Instalação do sistema "piso quente".
• Colocação de um termoventilador ou aquecedor (óleo ou infravermelho).
• Instalação de um convetor de gás.
• Transferência das baterias do aquecimento central para a varanda. Isso só é possível com a permissão do BTI. A ação deve ser coordenada com os moradores da casa.

As formas mais adequadas de isolar uma varanda no caso de instalação de bateria solar são aquelas em que é necessária a utilização de eletricidade. Trata-se da instalação de um pavimento radiante eléctrico, da colocação de um aquecedor ou de um aquecedor eléctrico com ventoinha. Um piso aquecido com água em temperaturas muito baixas pode estourar e inundar os vizinhos, o gás e outros sistemas de aquecimento exigem custos adicionais. As instalações elétricas funcionarão gratuitamente, ou seja, alimentado por um painel solar.

Também é desejável ter vidros e bainhas de isolamento (poliestireno, madeira, material de cobertura, lã mineral) que economizam energia na varanda ou loggia. Cuide da segurança contra incêndio e isole aparelhos elétricos de materiais inflamáveis.

O nível de isolamento da varanda depende da região. Nas regiões quentes do sul, onde as temperaturas raramente caem abaixo de zero, esses requisitos são opcionais. As baterias são instaladas em galerias e varandas totalmente envidraçadas e não envidraçadas.

Outras opções de acomodação

Moradores de andares superiores podem instalar painel solar na cobertura.Neste caso, você precisará conduzir um cabo até o apartamento que conecta o painel da fotocélula ao controlador ou inversor.

Os painéis solares para apartamentos são feitos na forma de filmes finos flexíveis. Esta é uma excelente solução para quem não se pode orgulhar de ter uma varanda do lado soalheiro. O painel é feito de semicondutores (alumínio, silício amorfo) e colado ao vidro como uma tinta convencional. Esse produto geralmente tem grandes dimensões.

Outra opção é instalar a estrutura em um prédio de apartamentos. Neste caso, será necessária a participação de todos os inquilinos e um investimento de uma quantia significativa de dinheiro.