In unserer modernen Zeit entwickeln sich aktiv verschiedene Technologien, die maximalen Komfort bei der menschlichen Aktivität bieten. Besonders hervorzuheben ist, dass die Entwicklung alternativer Energiequellen in vollem Gange ist. Ein markantes Beispiel dafür sind Solarmodule, die jetzt auf dem Dach des eigenen Hauses installiert werden können. Und jeder kann sie kaufen. Dies gilt insbesondere in Fällen, in denen sich das Haus weit entfernt von Stromleitungen befindet. Aber um alle Vorzüge und Vorteile einer solchen Lösung zu spüren, ist die richtige Berechnung von Solarmodulen notwendig.
Allgemeine Informationen
Der photoelektrische Effekt ist ein physikalisches Phänomen, das bereits 1887 entdeckt wurde und zur Grundlage für die Entwicklung von Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung wurde. Unter dem Einfluss von Licht (Photonen) oder einer anderen elektromagnetischen Strahlung wird die Energie dieser Teilchen auf die Elektronen der Substanz übertragen. Mit anderen Worten, mit Hilfe der SonneStrom erh alten.
Nach der Entdeckung dieses physikalischen Phänomens wurde es notwendig, es zu kontrollieren. Zu diesem Zweck wurden Fotozellen entwickelt - spezielle elektronische Geräte mit kompakter Größe. Dazu gehören Halbleitermaterialien.
Unter industriellen Produktionsbedingungen ist es möglich geworden, mikroskopisch kleine Wandler zu massiven und effizienten Panels zu kombinieren. Viele moderne Unternehmen produzieren modulare Siliziumdesigns in großen Mengen. Ihr Wirkungsgrad liegt bei etwa 18-22%.
Die Solarbatterie enthält mehrere ähnliche Module, durch die Photonen des Sonnenlichts in Form von Gleichstrom in den Stromkreis gelangen. Dann gelangen sie in die Speicher oder werden in eine Wechselstromladung (220 Volt) umgewandelt. Die dabei entstehende elektrische Energie ermöglicht den Betrieb von Haush altsgeräten.
Berechnungsmerkmale von Sonnenkollektoren für das Eigenheim
Diese Operation läuft zuallererst darauf hinaus, ihre Macht zu bestimmen. Und dazu ist es notwendig zu wissen, welche Energielast auf die gesamte Struktur fallen wird. Mit anderen Worten, wie viele Kilowatt Energie werden monatlich verbraucht.
Diese Messwerte können anhand des Stromzählers ermittelt werden. Und wenn der Wert innerhalb von 100 kW liegt, sollten genau die Module gekauft werden, die in der Lage sind, eine solche Energiemenge zu erzeugen.
Es ist auch eine Überlegung wert, dass die Arbeit von SolarBatterien im vollen Modus ist nur bei Tageslicht möglich. Eine vollständige Ausgabe erfolgt erst bei klarem Himmel. Wenn sich der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen sowie das Erscheinen von Wolken am Horizont ändern, nimmt die Leistung um 20% ab. Das gleiche passiert bei bewölktem Wetter. All dies sollte nicht vergessen werden.
Das heißt, bei der Berechnung von Solarmodulen für ein Privathaus sollten Sie den Zeitraum berücksichtigen, in dem sie mit voller Kapazität arbeiten. In der Regel sind dies 7 Stunden – der Zeitraum von 9 bis 16 Uhr. Gleichzeitig können die Panels in der Sommersaison von morgens bis abends betrieben werden. Aber in der Vergangenheit wird der Prozentsatz der Arbeitsfähigkeit nur im Bereich von 20-30% liegen. Während der oben genannten Zeiten können Sie die restlichen 70 % erh alten.
Leistung
Wie wir bereits verstanden haben, ist der grundlegende Faktor, der bei der Berechnung von Solarmodulen zu berücksichtigen ist, die Energiebelastung. Schließlich hängt die Leistung von Batterien maßgeblich von der Strommenge ab, die für die Versorgung eines Haush alts benötigt wird:
- Der Aufbau einer vollwertigen Station erfordert den Einsatz leistungsstarker Panels - von 150 bis 250 Watt.
- Um die Leistung nur der Landbeleuchtung aufrechtzuerh alten, können Sie mit Batterien mit geringer Leistung auskommen - nicht mehr als 50 W, was ausreicht.
Wie führt man solche Berechnungen durch?
Grundlegender Stromverbrauch
Vor der Berechnung von Solarbatterie und Batterie muss die Gesamtleistung aller verwendeten Stromverbraucher ermittelt werden. Dazu wird der Energieverbrauch jeder Einheit (Geräte, Glühbirnen etc.) mit der Anzahl der Betriebsstunden multiplizierttagsüber.
Danach addieren Sie alle empfangenen Daten. Das Ergebnis ist der Stromverbrauch pro Tag (in Kilowattstunden). So viel sollten Solarmodule produzieren, und das ist der Mindestwert. Nachfolgende Berechnungen bezüglich der Anzahl der Platten, ihrer Kosten und anderer Parameter hängen von diesen Daten ab.
Das ganze System besteht aber nicht nur aus Solarmodulen, hier sind noch weitere Komponenten enth alten:
- Wechselrichter;
- Batterien;
- Laderegler.
Bei der Berechnung der Leistung von Solarmodulen für ein Eigenheim sollte auch diese nicht außer Acht gelassen werden! In Batterien nimmt die Energie ab - bis zu 20%. Insofern ist bei weiteren Berechnungen der ermittelte Basiswert um diesen Betrag zu erhöhen.
Stromverbraucher
In jedem Haush alt finden Sie eine Reihe der wichtigsten Geräte. Die folgende Technik funktioniert immer zu bestimmten Zeiten:
- Kühlschrank;
- TV;
- Computer;
- Waschmaschine;
- Kessel;
- Eisen;
- Mikrowelle (allerdings hat nicht jeder einen).
Es gibt auch andere Geräte, ohne die das Leben den gewünschten Komfort verliert. Darüber hinaus leuchten auf dem Territorium privater Immobilien täglich eine bestimmte Anzahl von Glühbirnen, die bis zu hundert erreichen können.
Die folgende Tabelle zeigtLeistung der Elektrogeräte, die am häufigsten verwendet werden.
| Haush altsgeräte | Nennleistung (W) | Ungefähre Arbeitsdauer für einen Tag (Stunden) | Tagesverbrauch (kWh) |
| Mikrowelle | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Waschmaschine | 500 | 6 | 3 |
| Kühlschrank | 500 | 3 | 1, 5 |
| Glühbirnen | 200 | Ungefähr 10 | 2 |
| Eisen | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Notizbuch | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150-Liter-Kessel | 1, 2 | 5 | 6 |
| Controller | 5 | 24 | 0, 1 |
| Wechselrichter | 20 | 24 | 0, 5 |
Mit dieser Tabelle ist es bequem, eine einfache durchzuführenMathematische Berechnung von Sonnenkollektoren. In diesem speziellen Beispiel beträgt der Tagesverbrauchswert 18,9 kWh. Nur ohne Berücksichtigung dessen, was wir normalerweise nicht jeden Tag benutzen – einen Wasserkocher, einen Fön, eine Pumpe, eine Küchenmaschine usw. So können im Durchschnitt bis zu 25 kWh (mindestens) gewonnen werden.
Wichtig ist die Sonneneinstrahlung
Bevor du anfängst, die Anzahl der Solarmodule zu zählen, solltest du so etwas wie Sonneneinstrahlung berücksichtigen. Grob gesagt ist unter diesem Begriff die pro Flächeneinheit fallende Sonnenenergiemenge zu verstehen. Dies ist ein sehr wichtiger Parameter, ohne den es unmöglich ist, genau zu bestimmen, wie viele Panels gekauft werden sollten.
Schließlich wird die Batterie, selbst wenn nicht genügend Sonnenlicht vorhanden ist, egal wie leistungsfähig sie ist, nicht in der Lage sein, die notwendige Energie zu produzieren. Daher müssen Sie die Bedeutung dieses Parameters bei der Berechnung von Solarmodulen verstehen. Schließlich hängt davon die benötigte Energiezufuhr ab.
Dieser Parameter ist natürlich rein individuell für jede spezifische Region des Landes. Es gibt zwei Möglichkeiten, diese notwendigen Informationen zu erh alten:
- Spezialverzeichnisse;
- elektronische meteorologische Ressourcen.
Wie Sie verstehen können, fällt der maximale Wert der Sonneneinstrahlung auf die Sommerperiode. Die Mindestwerte liegen vor allem in den k alten Monaten.
Anzahl Batterien
Jetzt können Sie anfangen, die Anzahl der Panels zu zählen. Dazu der gefundene Wert des Grundverbrauchselektrische Energie pro Tag muss durch die Einstrahlungsdaten des gewünschten Monats dividiert werden.
Gleichzeitig ist es wichtig zu verstehen, dass die Berechnung auf monatlicher Basis erfolgen muss, da die Daten unterschiedlich und teilweise erheblich variieren können. Jetzt muss der resultierende Wert als Ergebnis der erneuten Berechnung der Anzahl der Solarmodule nur durch den Leistungsparameter des ausgewählten Moduls geteilt werden. Dieses Merkmal ist im Reisepass angegeben. Wenn das Ergebnis eine Bruchzahl ist, wird auf einen ganzzahligen Wert und nur aufgerundet. Dies ist das Endergebnis.
Je größer die Leistung des Panels ist, desto weniger müssen natürlich genommen werden. Und hier hängt alles hauptsächlich von der Größe des Familienbudgets und der Dachfläche ab. Gleichzeitig muss die Betriebsdauer des gesamten Systems berücksichtigt werden. In der Tat wird mit einer Abnahme der Sonneneinstrahlung mehr benötigt als unter normalen Bedingungen.
Rationale Ausgaben
Wenn man an die Berechnung von Solarmodulen denkt, lohnt es sich, auf die Beleuchtung zu achten. Aber wie bereits erwähnt, kann die Anzahl der Lampen auf dem Territorium eines Privathauses groß sein - 100 oder mehr. Aus diesem Grund lohnt es sich, auf Energiesparlampen zu achten. Dadurch können erhebliche Einsparungen beim Energieverbrauch erzielt werden.
Außerdem sollten Sie Haush altsgeräte nicht unter Klasse A und sogar A +, A ++, A +++ kaufen. Letztendlich wird eine solche Maßnahme die Kosten, die für den Kauf von Solar aufgewendet werden, erheblich reduzierenTafeln. Außerdem sind die meisten modernen Geräte nur für den Verbrauch von 12 V ausgelegt.
Und genau so viel können Fotopanels erzeugen, ohne dass zusätzliche Geräte zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselspannung benötigt werden.
Rechenbeispiel
Bei der Berechnung der Anzahl der Solarmodule für ein Haus sollte berücksichtigt werden, zu welcher Jahreszeit das gesamte System im Vollbetrieb betrieben wird. Und wieder ist hier alles auf Sonneneinstrahlung zurückzuführen. Je nach Monat kann eine unterschiedliche Anzahl an Fototafeln erforderlich sein.
Zum besseren Verständnis lohnt sich ein konkretes Beispiel:
- Zum Beispiel beträgt der tägliche Stromverbrauch im Haus 15 kWh.
- Einstrahlungsparameter - 3 kWh/m2.
- Die Leistung eines Panels beträgt 300W oder 0,3KW.
Berechnen Sie die erforderliche Anzahl von Batterien (gekennzeichnet durch den Buchstaben N): N=15/3/0, 3=16, 6. Wenn Sie den resultierenden Wert auf eine ganze Zahl aufrunden, erh alten wir das Ergebnis - 17 Panels.
Im Winter sinkt die Sonneneinstrahlung jedoch deutlich und kann 1 kWh/m² erreichen2. In diesem Fall benötigen Sie deutlich mehr Akkus – bis zu 50.
Viele Nuancen
Einerseits bringt die Abkehr von der Abhängigkeit von der zentralen Stromversorgung gewisse Vorteile mit sich. Aber es gibt auch die andere Seite der Medaille – eine solche Maßnahme ist mit einigen Nuancen behaftet, die nicht außer Acht gelassen werden sollten. Und vor allem muss man verstehen, dass die Sonne nicht alle Monate ohne „Pause“scheinen wird - schließlich die Leuchtebrauche auch eine "Ruhe".
Aus diesem Grund sollten Sie bei der Berechnung von Solarkollektoren das Wetterarchiv in der Wohnregion überprüfen, um die Anzahl der bewölkten Tage zu ermitteln. Es ist ersichtlich, dass mindestens 7 Tage in einem Monat eine Periode ungünstigen Wetters sind. Zu diesem Zeitpunkt können die Solarmodule nicht die erforderliche Menge an elektrischer Energie liefern.
Außerdem darf man die Tagesverkürzung im Herbst und Frühling nicht vergessen. Dementsprechend nimmt die Anzahl der bewölkten Tage zu. Um von März bis Oktober Solarenergie zu erh alten, ist es in diesem Zusammenhang erforderlich, die Anordnung der Paneele je nach Wohnregion um bis zu 50% zu erhöhen.
