Sonnenkollektoren (Batterien) für zu Hause

Bei ständig steigenden Strompreisen werden Sie unweigerlich darüber nachdenken, natürliche Quellen für die Stromversorgung zu nutzen. Eine dieser Möglichkeiten sind Sonnenkollektoren für Haus- oder Sommerhäuser. Auf Wunsch können sie auch alle Anforderungen eines großen Hauses erfüllen.

Design von Solarstromanlagen

Die Energie der Sonne in Elektrizität umwandeln - diese Idee ließ Wissenschaftler lange Zeit nicht schlafen. Mit der Entdeckung der Eigenschaften von Halbleitern wurde dies möglich. Solarzellen verwenden Siliziumkristalle. Wenn Sonnenlicht auf sie trifft, bildet sich in ihnen eine gerichtete Bewegung von Elektronen, die als elektrischer Strom bezeichnet wird. Wenn eine ausreichende Anzahl solcher Kristalle angeschlossen ist, erhalten wir recht gute Ströme: Eine Platte mit einer Fläche von etwas mehr als einem Meter (1,3 bis 1,4 m2 bei ausreichender Beleuchtungsstärke kann bis zu 270 W (Spannung 24 V) erzeugen.

Elektrische Sonnenkollektoren für zu Hause eröffnen viele Möglichkeiten

Da sich die Beleuchtung je nach Wetter und Tageszeit ändert, ist es unmöglich, die Geräte direkt an Sonnenkollektoren anzuschließen. Sie brauchen ein ganzes System. Zusätzlich zu Sonnenkollektoren benötigen Sie:

• Batterie. Während der Tagesstunden erzeugen Sonnenkollektoren unter dem Einfluss von Sonnenlicht elektrischen Strom für das Haus, das Sommerhaus. Es wird nicht immer vollständig genutzt, sein Überschuss sammelt sich in der Batterie. Die gespeicherte Energie wird bei schlechtem Wetter verschwendet.
• Regler. Kein obligatorischer Teil, aber ein wünschenswerter (mit ausreichenden Mitteln). Überwacht den Ladezustand des Akkus, um eine Überentladung oder Überladung zu vermeiden. Diese beiden Bedingungen sind für die Batterie schädlich, so dass ein Controller die Batterielebensdauer verlängert. Außerdem sorgt die Steuerung für einen optimalen Betrieb der Solarmodule.
• DC / AC-Wandler (Wechselrichter). Nicht alle Geräte sind für Gleichstrom ausgelegt. Viele arbeiten mit 220 Volt Wechselstrom. Der Wandler ermöglicht es, eine Spannung von 220-230 V zu erhalten.

Sonnenkollektoren für zu Hause - nur ein Teil des Systems

Durch die Installation von Sonnenkollektoren für Ihr Zuhause oder Ihr Sommerhaus können Sie völlig unabhängig vom offiziellen Lieferanten werden. Dafür benötigen Sie jedoch eine große Anzahl von Batterien, eine bestimmte Anzahl von Batterien. Ein Set, das 1,5 kW pro Tag erzeugt, kostet etwa 1000 US-Dollar. Dies reicht aus, um die Anforderungen des Sommerhauses oder eines Teils der elektrischen Ausrüstung im Haus zu erfüllen. Ein Satz Sonnenkollektoren für die Produktion von 4 kW pro Tag kostet etwa 2200 USD, für 9 kW pro Tag 6200 USD. Da Sonnenkollektoren für ein Haus ein modulares System sind, können Sie eine Installation kaufen, die einen Teil der Anforderungen erfüllt und die Leistung schrittweise erhöht.

Arten von Sonnenkollektoren

Mit dem Anstieg der Energiepreise wird die Idee, Solarenergie zur Stromerzeugung zu nutzen, immer beliebter. Darüber hinaus werden Solarkonverter mit der Entwicklung von Technologien effizienter und gleichzeitig billiger. Wenn Sie möchten, können Sie Ihre Anforderungen durch die Installation von Sonnenkollektoren erfüllen. Aber sie sind von unterschiedlicher Art. Lass es uns herausfinden.

Die Solarbatterie selbst besteht aus mehreren Fotozellen, die sich in einem gemeinsamen Gehäuse befinden und durch eine transparente Frontplatte geschützt sind. Für den Hausgebrauch werden Solarzellen auf der Basis von Silizium hergestellt, da es relativ kostengünstig ist und darauf basierende Zellen einen guten Wirkungsgrad haben (etwa 20-24%). Monokristalline, polykristalline und Dünnschichtsolarzellen (flexibel) werden auf Basis von Siliziumkristallen hergestellt. Einige dieser Fotozellen sind elektrisch miteinander verbunden (in Reihe und / oder parallel) und werden an am Körper befindliche Anschlüsse herausgeführt.

Ein Solarpanel für ein Haus besteht aus einer Reihe von Fluorelementen

Fotozellen sind in einem geschlossenen Gehäuse installiert. Der Solarzellenkörper besteht aus eloxiertem Aluminium. Es ist leicht und korrodiert nicht. Die Frontplatte besteht aus strapazierfähigem Glas, das Schnee- und Windlasten standhalten muss. Darüber hinaus muss es bestimmte optische Eigenschaften aufweisen - maximale Transparenz, um so viele Strahlen wie möglich durchzulassen. Im Allgemeinen geht durch Reflexion eine erhebliche Menge an Energie verloren, so dass die Qualitätsanforderungen an das Glas hoch sind und es auch mit einer Antireflexionsmasse beschichtet ist.

Arten von Photovoltaikzellen für Sonnenkollektoren

Sonnenkollektoren für zu Hause werden auf der Basis von drei Arten von Siliziumzellen hergestellt;

• Einkristallin. Jede Fotozelle ist ein Siliziumkristall. Monokristalline Solarzellen haben einen guten Wirkungsgrad (ca. 24,7%), ihre Kosten sind jedoch etwas höher. Es kann zum einen durch die gleichmäßige gesättigte blaue Farbe und zum anderen durch die abgerundeten Kanten der Fotozelle unterschieden werden.
  

  Arten von Siliziumsolarzellen

• Polykristallin. Mehrere kleine Siliziumkristalle werden zu einer Fotozelle kombiniert. Sie haben eine inhomogene Struktur, die die Absorption von Sonnenlicht verschlechtert. Dies spiegelt sich im Wirkungsgrad (20,3%) wider. Tatsächlich bedeutet dies, dass ein Solarpanel mit derselben Leistung etwa 20% mehr Fläche einnimmt.
• Dünner Film. Sie sind eine Halbleiterschicht, die auf einem flexiblen Substrat abgeschieden ist. Aufgrund ihrer Flexibilität können sie auf gekrümmten Flächen montiert werden. Sie haben jedoch eine geringe Produktivität (ca. 10,4%) und nehmen daher große Flächen ein (mindestens zweimal mehr als polykristalline).

Wenn Sie ein Schrägdach haben und die Fassade nach Süden oder Osten gedreht ist, ist es nicht sinnvoll, zu viel über die belegte Fläche nachzudenken. Polykristalline Module können durchaus passen. Bei gleicher Energiemenge sind sie etwas günstiger.

So wählen Sie das richtige Solarpanelsystem für Ihr Zuhause

Es gibt häufige Missverständnisse, die dazu führen, dass Sie zusätzliches Geld für zu teure Geräte ausgeben. Im Folgenden finden Sie Empfehlungen, wie Sie eine Solaranlage richtig bauen und kein zusätzliches Geld ausgeben können.

Solarkraftwerke für Ihr Zuhause können kostengünstiger sein, wenn Sie das Problem sorgfältig angehen

Was zu kaufen

Nicht alle Komponenten eines Solarkraftwerks sind für den Betrieb von entscheidender Bedeutung. Auf einige Teile kann man durchaus verzichten. Sie dienen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit, aber ohne sie ist das System funktionsfähig. Das erste, woran Sie sich erinnern sollten, ist, im späten Winter und im frühen Frühling Sonnenkollektoren zu kaufen. Erstens ist das Wetter zu dieser Zeit ausgezeichnet, es gibt viele sonnige Tage, der Schnee reflektiert die Sonne und erhöht die Gesamtbeleuchtung. Zweitens werden zu diesem Zeitpunkt traditionell Rabatte angekündigt. Weitere Tipps sind wie folgt:

• Kaufen Sie Sonnenkollektoren für Ihr Zuhause mit einer Ausgangsspannung von 12 V. Mit dieser Spannung arbeiten die meisten Haushalts- und Baumaschinen, LED-Lampen usw. Geräte, die mit 24 oder 48 Volt betrieben werden, sind viel weniger. Sie können sich die Pässe ansehen oder die Suche verwenden.
• Verwenden Sie keine Glühlampen zur Beleuchtung. Sie verbrauchen zu viel Strom und arbeiten mit 220 V. Ersetzen Sie sie durch LED... Für sie ist ein Gleichstrom von 12 V das, was sie brauchen.
  

  So sieht eine "komplette" Solaranlage aus

• Versuchen Sie nicht, sofort ein Hochleistungssystem zu kaufen, um alle möglichen Anforderungen zu erfüllen. Kaufen Sie zunächst ein paar Module ohne Konverter / Wechselrichter und schließen Sie die Geräte an, die mit konstanter Spannung betrieben werden. Wenn Sie mit dem System zufrieden sind, können Sie später die Leistung erhöhen, einen Wechselrichter kaufen und Geräte anschließen, die von 220 bis 230 V betrieben werden. Beachten Sie, dass der Wechselrichter auch bei ausgeschalteter Last Strom verbraucht (Umwandlungsverluste betragen ca. 30%). Das heißt, nachts, wenn alles ausgeschaltet ist, verbraucht es einfach die Batterieladung. Darüber hinaus gibt es eine alles andere als ideale Sinuskurve aus. Im Allgemeinen wird alles, was mit einer konstanten Spannung betrieben werden kann, direkt von den Batterien gespeist.

Wenn Sie nur diese Tipps verwenden und nur Geräte anschließen, die mit konstanter Spannung betrieben werden, kostet ein Solarpanelsystem für ein Haus viel weniger als das billigste Kit. Aber das ist nicht alles. Sie können einen Teil der Ausrüstung auch "für später" lassen oder ganz darauf verzichten.

Was Sie ohne tun können

Die Kosten für einen Satz Sonnenkollektoren für 1 kW pro Tag betragen mehr als tausend Dollar. Beträchtliche Investition. Sie werden sich unweigerlich fragen, ob es sich lohnt und wie sich die Amortisationszeit auswirkt. Bei den aktuellen Tarifen dauert es mehr als ein Jahr, bis Ihr Geld zurückgezahlt ist. Die Kosten können jedoch gesenkt werden. Nicht auf Kosten der Qualität, sondern auf Kosten einer leichten Verringerung des Komforts bei der Verwendung des Systems und aufgrund eines vernünftigen Ansatzes bei der Auswahl seiner Komponenten.

• Kaufen Sie keine Helium- oder Tiefentladungsbatterien. Sie sind ihr Geld nicht wert. Sogar gebrauchte Autobatterien eignen sich gut für Sonnenkollektoren für zu Hause. Sie arbeiten normalerweise noch mindestens 5 Jahre.
  

  Wenn die Fläche nicht begrenzt ist, können Sie ein Solarpanel mit polykristallinen Fotozellen kaufen

• Grundsätzlich kommt man mit noch weniger Geld aus. Sie müssen den Controller nicht installieren. Es kostet mindestens 150 US-Dollar (und bei hoher Leistung 500 US-Dollar), und seine gesamte Aufgabe besteht darin, den Ladezustand der Batterien zu überwachen. Wenn Ihr Budget knapp ist, kaufen Sie eine 12-V-Autouhr, die auch Spannung und Temperatur misst. Sie kosten 2-5 US-Dollar und erfüllen praktisch die gleiche Funktion. Kaufen Sie einen zusätzlichen Akku, um ein Überladen zu vermeiden. Oder zwei. Die Gesamtkapazität der "zusätzlichen" Kapazität muss mindestens 20% betragen. Dies vermeidet sowohl eine Überladung als auch erhöht die Kapazität des Systems.

Wenn das Budget begrenzt ist, können Sie mit ein paar Solarmodulen und Batterien auskommen, deren Kapazität 20-25% höher ist als die maximale Ladung von Solarmodulen. Kaufen Sie zur Gesundheitsüberwachung eine Autouhr, die noch die Spannung misst. Dies erspart Ihnen die Notwendigkeit, die Batterieladung mehrmals täglich zu messen. Stattdessen müssen Sie von Zeit zu Zeit auf die Uhr schauen. Das ist alles für den Anfang. In Zukunft können Sie Sonnenkollektoren für Ihr Zuhause kaufen, die Anzahl der Batterien erhöhen. Auf Wunsch können Sie einen Wechselrichter kaufen.

Bestimmen Sie die Größe und Anzahl der Fotozellen

Eine gute 12-Volt-Solarzelle sollte 36 Zellen haben, und eine 24-Volt-Solarzelle sollte 72 Fotozellen haben. Diese Menge ist optimal. Mit weniger Fotozellen erhalten Sie nie den angegebenen Strom. Und das ist die beste Option.

Kaufen Sie keine doppelten Sonnenkollektoren - 72 bzw. 144 Zellen. Erstens sind sie sehr groß, was beim Transport unpraktisch ist. Zweitens sind sie bei ungewöhnlich niedrigen Temperaturen, die wir regelmäßig haben, die ersten, die versagen. Tatsache ist, dass die Größe des Laminierfilms während des Frosts stark abnimmt. Bei großen Paneelen blättert es aufgrund der hohen Spannung ab oder reißt sogar. Die Transparenz geht verloren, die Leistung sinkt dramatisch. Das Panel wird repariert.

4V Solarpanel hat 7 Elemente

Zweiter Faktor. Größere Paneele sollten eine größere Dicke des Gehäuses und des Glases aufweisen. Immerhin nehmen Wind- und Schneelasten zu. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, da der Preis erheblich steigt.Wenn Sie ein Doppelpanel sehen und der Preis dafür niedriger ist als die beiden "normalen", suchen Sie besser nach etwas anderem.

Noch einmal: Die beste Wahl ist ein 12-Volt-Solarpanel für Ihr Zuhause, das aus 36 Solarzellen besteht. Dies ist die beste Option, die sich in der Praxis bewährt hat.

Technische Daten: worauf zu achten ist

Zertifizierte Solarmodule zeigen immer den Betriebsstrom und die Betriebsspannung sowie die Leerlaufspannung und den Kurzschlussstrom an. Es ist zu beachten, dass normalerweise alle Parameter für eine Temperatur von + 25 ° C angegeben sind. An einem sonnigen Tag auf dem Dach erwärmt sich die Batterie auf Temperaturen, die weit über dieser Zahl liegen. Dies erklärt die höhere Betriebsspannung.

Ein Beispiel für die technischen Eigenschaften von Sonnenkollektoren für ein Haus

Achten Sie auch auf die Leerlaufspannung. In normalen Batterien sind es ungefähr 22 V. Und alles wäre in Ordnung, aber wenn Sie Arbeiten an den Geräten ausführen, ohne die Solarmodule zu trennen, beschädigt die Leerlaufspannung den Wechselrichter oder andere angeschlossene Geräte, die nicht für eine solche Spannung ausgelegt sind. Daher für alle Arbeiten - Kabel schalten, Batterien anschließen / trennen usw. und so weiter - das erste, was Sie tun sollten, ist die Sonnenkollektoren auszuschalten (entfernen Sie die Klemmen). Nachdem Sie den Stromkreis durchlaufen haben, schließen Sie sie zuletzt an. Dieses Verfahren spart Ihnen viel Nerven (und Geld).

Körper und Glas

Sonnenkollektoren für zu Hause haben ein Aluminiumgehäuse. Dieses Metall korrodiert nicht, hat bei ausreichender Festigkeit eine geringe Masse. Ein normaler Körper sollte aus einem Profil zusammengesetzt werden, in dem mindestens zwei Versteifungen vorhanden sind. Außerdem muss das Glas in eine spezielle Nut eingesetzt und nicht von oben fixiert werden. Dies sind alles Anzeichen für normale Qualität.

Das Gehäuse darf nicht geblendet werden

Achten Sie auch bei der Auswahl eines Solarmoduls auf Glas. In normalen Batterien ist es eher strukturiert als glatt. Bei Berührung - rau, wenn Sie Ihre Nägel halten, können Sie ein Rascheln hören. Darüber hinaus muss es eine hochwertige Beschichtung aufweisen, die die Blendung minimiert. Dies bedeutet, dass sich nichts darin widerspiegeln sollte. Wenn die Reflexionen der umgebenden Objekte zumindest aus einem beliebigen Winkel sichtbar sind, ist es besser, ein anderes Panel zu finden.

Auswahl des Kabelquerschnitts und Feinheiten der elektrischen Verbindung

Es ist notwendig, Sonnenkollektoren für das Haus mit einem einadrigen Kupferkabel zu verbinden. Der Querschnitt des Kabelkerns hängt vom Abstand zwischen Modul und Batterie ab:

• Entfernung weniger als 10 Meter:
  • 1,5 mm2 pro 100 W Solarpanel;
  • für zwei Batterien - 2,5 mm2;
  • drei Batterien - 4,0 mm2;
• Entfernung mehr als 10 Meter:
  • Um eine Platte anzuschließen, benötigen wir 2,5 mm2.
  • zwei - 4,0 mm²;
  • drei - 6,0 mm2.

Sie können einen größeren Abschnitt nehmen, aber nicht weniger (es wird große Verluste geben, aber wir brauchen ihn nicht). Achten Sie beim Kauf von Drähten auf den tatsächlichen Querschnitt, da die angegebenen Abmessungen heute sehr oft nicht den tatsächlichen entsprechen. Um dies zu überprüfen, müssen Sie den Durchmesser messen und den Abschnitt lesen (wie das geht, können Sie lesen Hier).

Sonnenkollektoren für zu Hause: elektrischer Anschluss

Bei der Montage des Systems können Sie die Vorteile von Solarmodulen mit einem mehradrigen Kabel mit geeignetem Querschnitt und für ein Minus mit einem dicken Kabel nutzen. Vor dem Anschließen an die Batterien leiten wir alle "Pluspunkte" durch Dioden oder Diodenbaugruppen mit einer gemeinsamen Kathode. Dies verhindert, dass die Batterie kurzgeschlossen wird (was zu einem Brand führen kann), wenn die Kabel zwischen den Batterien und der Batterie kurzgeschlossen oder gebrochen sind.

Dioden verwenden die Typen SBL2040CT, PBYR040CT. Wenn sie nicht gefunden werden, können sie aus den alten Netzteilen von PCs entfernt werden. Es gibt normalerweise SBL3040 oder ähnliches. Es ist wünschenswert, Dioden zu passieren. Vergessen Sie nicht, dass sie sehr heiß werden. Sie müssen sie daher an einem Kühler montieren (Sie können einen einzigen verwenden).

Das System benötigt auch einen Sicherungskasten. Eine für jeden Verbraucher. Wir verbinden die gesamte Last über diesen Block. Erstens ist das System auf diese Weise sicherer. Zweitens ist es bei Problemen einfacher, die Quelle zu bestimmen (durch eine durchgebrannte Sicherung).