Paneles solares (baterías) para el hogar

Con el aumento constante de los precios de la electricidad, inevitablemente comenzará a pensar en utilizar fuentes naturales para el suministro de electricidad.Una de estas posibilidades son los paneles solares para el hogar o el jardín.Si lo desea, pueden proporcionar completamente todas las necesidades, incluso de una casa grande.

Diseño de un sistema de energía solar

para convertir la energía del sol en electricidad - esta idea durante mucho tiempo privados de los científicos del sueño.Con el descubrimiento de las propiedades de los semiconductores, esto se ha hecho posible.Las células solares usan cristales de silicio.Cuando la luz del sol los golpea, se forma un movimiento dirigido de electrones en ellos, que se llama corriente eléctrica.Cuando se conecta un número suficiente de tales cristales, obtenemos corrientes bastante decentes: un panel con un área de poco más de un metro (1.3-1.4 m2 con un nivel suficiente de iluminación puede producir hasta 270 W (voltaje 24 V).

Los paneles solares eléctricos para el hogar ofrecen muchas posibilidades

Dado que la iluminación varía según el clima y la hora del día, no es posible conectar directamente los dispositivos a los paneles solares.Necesito un sistema completo.Además de los paneles solares, se requiere:

• Batería.Durante el día, bajo la influencia de la luz solar, los paneles solares generan una corriente eléctrica para una casa, una residencia de verano.No siempre se usa en su totalidad, su exceso se acumula en la batería.La energía acumulada se gasta en condiciones climáticas adversas.
• El Contralor.No es una parte obligatoria, pero es deseable (con una cantidad suficiente de fondos).Supervisa el nivel de carga de la batería, evitando su descarga excesiva o superando el nivel máximo de carga.Ambas condiciones son fatales para la batería, por lo que tener un controlador extiende la vida útil de la batería.El controlador también proporciona un funcionamiento óptimo de los paneles solares.
• Un convertidor CC /CA (inversor).No todos los dispositivos están diseñados para corriente continua.Muchos operan con un voltaje de CA de 220 voltios.El convertidor permite obtener un voltaje de 220-230 V.

Los paneles solares para la casa son solo una parte del sistema

Habiendo instalado paneles solares para la casa o cabaña,Puede ser completamente independiente del proveedor oficial.Pero para esto necesita tener una gran cantidad de baterías, una cierta cantidad de baterías.Un kit que produce 1.5 kWun día cuesta alrededor de $ 1000.Esto es suficiente para satisfacer las necesidades de la casa de campo o parte del equipo eléctrico de la casa.Un conjunto de paneles solares para la producción de 4 kW por día cuesta alrededor de $ 2200, por 9 kW por día - $ 6200.Dado que los paneles solares para el hogar son un sistema modular, puede comprar una planta que cubrirá parte de las necesidades, aumentando gradualmente su productividad.

Tipos de paneles solares

Con el aumento de los precios de la energía, la idea de utilizar la energía solar para generar electricidad se está volviendo cada vez más popular.Además, con el desarrollo de la tecnología, los convertidores solares se vuelven más eficientes y, al mismo tiempo, más baratos.Entonces, si lo desea, puede satisfacer sus necesidades instalando paneles solares.Pero son de diferentes tipos.Vamos a hacerlo bien.

La batería solar en sí es un número de celdas solares que se encuentran en una carcasa común, protegidas por un panel frontal transparente.Para uso doméstico, las células solares están hechas a base de silicio, ya que es relativamente económico y los elementos basados ​​en él tienen una buena eficiencia (alrededor del 20-24%).Sobre la base de los cristales de silicio, se hacen fotocélulas monocristalinas, policristalinas y de película delgada (flexible).Algunas de estas fotocélulas están interconectadas eléctricamente (en serie y /o en paralelo) y salen a los terminales ubicados en la carcasa.

El panel solar para un hogar consta de varias fotocélulas

Las fotocélulas están instaladas encaso cerradoLa carcasa de la batería solar está hecha de aluminio anodizado.Es ligero, no corrosivo.El panel frontal está hecho de vidrio duradero, que debe soportar cargas de nieve y viento.Además, debe tener ciertas propiedades ópticas: tener la máxima transparencia para transmitir tantos rayos como sea posible.En general, se pierde una cantidad significativa de energía debido a la reflexión, por lo que los requisitos de calidad para el vidrio son altos y también se recubre con una composición antirreflectante.

Tipos de células solares para paneles solares

Los paneles solares para el hogar están hechos sobre la base de elementos de sílex de tres tipos;

• Monocristalino.Cada fotocélula es un cristal de silicio.Las células solares monocristalinas tienen una buena eficiencia (alrededor del 24.7%), pero su costo es ligeramente mayor.Puede distinguirse, en primer lugar, por un color azul saturado uniforme y, en segundo lugar, por los bordes redondeados de la fotocélula.
  

  Tipos de células solares de silicio para paneles solares

• Policristalino.Varios pequeños cristales de silicio se combinan en una sola fotocélula.Tienen una estructura heterogénea, por lo que absorben peor la luz solar.Esto se refleja en la eficiencia (20.3%).De hecho, esto significa que un panel solar de la misma potencia ocupará aproximadamente un 20% más de área.
• Película delgada.Son una capa semiconductora rociada sobre un sustrato flexible.Debido a su flexibilidad, se pueden montar en superficies curvas.Pero tener un bajoproductividad (alrededor del 10,4%), de modo que ocupan grandes áreas (al menos 2 veces más que policristalinas).

Si tienes un techo inclinado y la fachada se gira hacia el sur o el este, no tiene sentido pensar demasiado en el área ocupada.Puede organizar módulos policristalinos.Con la misma cantidad de energía producida, cuestan un poco menos.

Cómo elegir el sistema solar adecuado para su hogar

Hay ideas erróneas comunes que le hacen gastar dinero extra en equipos demasiado caros.A continuación damos recomendaciones sobre cómo construir adecuadamente un sistema de energía solar y no gastar dinero extra.

Las plantas de energía solar para un hogar pueden no ser tan costosas si aborda el tema con cuidado

Lo que necesita comprar

No todos los componentes de una planta de energía solar son vitales para el trabajo.Algunas partes se pueden prescindir.Sirven para aumentar la fiabilidad, pero sin ellos el sistema está operativo.Lo primero que debe recordar es comprar paneles solares a fines del invierno y principios de la primavera.En primer lugar, el clima en este momento es excelente, hay muchos días soleados, la nieve refleja el sol y aumenta la iluminación general.En segundo lugar, en este momento, tradicionalmente declaramos descuentos.Otros consejos son los siguientes:

• Obtenga paneles solares para una casa con un voltaje de salida de 12 V. Es a partir de este voltaje que la mayoría de los equipos domésticos y de construcción funcionan, LEDaccesorios, etc.Los electrodomésticos que funcionan con 24 o 48 voltios son mucho más pequeños.Puede mirar los pasaportes o usar la búsqueda.
• No lo use para encender lámparas incandescentes.Consumen demasiada electricidad y trabajan desde 220 pulgadas.Reemplácelos con LED.Para ellos, una corriente continua de 12 V es lo que necesitan.
  

  Un sistema de energía solar "completo" se ve así

• No intente comprar inmediatamente un sistema de alta potencia para cubrir todas las necesidades posibles.Para comenzar, compre un par de módulos sin un convertidor /inversor, conecte a ellos el equipo que funciona con voltaje constante.Si el sistema le conviene, más tarde puede aumentar la potencia, comprar un inversor y conectar equipos que funcionen entre 220 y 230 V. Y tenga en cuenta que el inversor, incluso cuando la carga está apagada, consume electricidad (la pérdida de conversión es de aproximadamente el 30%).Es decir, por la noche, cuando todo está apagado, simplemente consume energía de la batería.Por otra parte, produce lejos de la onda sinusoidal ideal.En general, todo lo que puede funcionar con un voltaje constante se alimenta directamente de las baterías.

Si usa solo estos consejos y conecta solo equipos que funcionan con voltaje constante, un sistema solar para un hogar costará una cantidad mucho más modesta que el kit más barato.Pero eso no es todo.Todavía puede dejar parte del equipo "para más adelante" o incluso prescindir de él.

Lo que puede hacer sin

El costo de un conjunto de paneles solares por 1kW por día: más de mil dólares.Inversiones considerables.Uno se pregunta si vale la pena y cuál será el período de recuperación.Con las tarifas actuales, tomará más de un año esperar hasta que su dinero sea vencido.Pero puedes reducir los costos.No a expensas de la calidad, sino debido a una ligera disminución en la comodidad de operación del sistema y debido a un enfoque razonable para la selección de sus componentes.

• No compre baterías de helio o de descarga profunda.No valen el dinero.Las baterías solares para el hogar funcionan bien, incluso las baterías de automóviles obsoletas.Trabajan normalmente durante al menos otros 5 años.
  

  Si el área no está limitada, puede comprar una batería solar utilizando células solares policristalinas

• En principio, puede hacer aún menos.No puede instalar un controlador.Cuesta al menos $ 150 (y con alta potencia $ 500), y toda su tarea es controlar el estado de la carga de la batería.Si su presupuesto es limitado, compre un reloj para automóvil que funcione con 12 V, que también mide el voltaje y la temperatura.Cuestan $ 2-5 y prácticamente realizan la misma función.Y para evitar la sobrecarga, compre una batería adicional.O dosLa capacidad total de la capacidad "en exceso" debe ser al menos del 20%.Esto evitará la sobrecarga y aumentará la capacidad del sistema.

Entonces, si el presupuesto es limitado, puede hacerlo con varios paneles solares y baterías, cuya capacidad es 20-25% mayor que la carga máxima de los paneles solares.Para controlar la condición, compre un reloj para automóvil que todavía estéMide el voltaje.Esto le ahorrará tener que medir la carga de la batería varias veces al día.En cambio, deberá mirar el reloj de vez en cuando.Eso es todo para empezar.En el futuro, puede comprar paneles solares para el hogar, aumentar la cantidad de baterías.Si lo desea, puede comprar un inversor.

Determine el tamaño y el número de fotocélulas

En las células solares buenas, 12 voltios deben tener 36 células, 24 voltios deben tener 72 células.Esta cantidad es óptima.Con menos fotocélulas, nunca obtendrá la corriente declarada.Y esta es la mejor opción.

No compre paneles solares duales: 72 y 144 celdas, respectivamente.En primer lugar, son muy grandes, lo que es inconveniente durante el transporte.En segundo lugar, a las temperaturas anormalmente bajas que ocurren periódicamente aquí, son los primeros en fallar.El hecho es que la película laminada durante las heladas se reduce considerablemente en tamaño.En paneles grandes, debido a la alta tensión, se despega o incluso se rompe.Se pierde transparencia, la productividad está cayendo catastróficamente.El panel está siendo reparado.

El segundo factor.En paneles grandes, el grosor de la carcasa y el vidrio debe ser mayor.Después de todo, aumentan las cargas de navegación y nieve.Pero no siempre hacen esto, ya que el precio aumenta significativamente.Si ve un panel doble y el precio es más bajo que dos "ordinarios", es mejor buscar otra cosa.

Una vez más: la mejor opción es el panel solarpara una casa de 12 voltios, que consta de 36 fotocélulas.Esta es la mejor opción, práctica comprobada.

Especificaciones técnicas: qué buscar

Los paneles solares certificados siempre indican la corriente y el voltaje de funcionamiento, así como el voltaje de circuito abierto y la corriente de cortocircuito.Debe tenerse en cuenta que todos los parámetros suelen estar indicados para una temperatura de + 25 ° C.En un día soleado en el techo, la batería se calienta a temperaturas muy superiores a esta cifra.Esto explica la presencia de mayor voltaje de operación.

Un ejemplo de las especificaciones técnicas de los paneles solares para el hogar

También preste atención a la tensión de circuito abierto.En las baterías normales, es de aproximadamente 22 V. Y todo estaría bien, pero si trabaja en el equipo sin desconectar los paneles solares, el voltaje de circuito abierto desactivará el inversor u otro equipo conectado que no esté diseñado para ese voltaje.Por lo tanto, durante cualquier trabajo: cambiar cables, conectar /desconectar baterías, etc.etc. - lo primero que debe hacer es desconectar los paneles solares (retire los terminales).Después de pasar por el circuito, conéctelos al final.Este procedimiento le ahorrará muchos nervios (y dinero).

Carcasa y vidrio

Los paneles solares para el hogar tienen una carcasa de aluminio.Este metal no se corroe, con suficiente resistencia tiene una pequeña masa.Se debe ensamblar un cuerpo normal a partir de un perfil en el que estén presentes al menos dos refuerzos.Además, el vidrio debe insertarse enRanura especial, no fija en la parte superior.Todos estos son signos de calidad normal.

Incluso al elegir un panel solar, preste atención al vidrio.En baterías normales, no es suave, sino texturizado.Al tacto: áspero, si lo sostienes con las uñas, oyes un susurro.Además, debe tener un recubrimiento de alta calidad que minimice el deslumbramiento.Esto significa que nada debe reflejarse en él.Si al menos en algún ángulo son visibles los reflejos de los objetos circundantes, es mejor encontrar otro panel.

La elección de la sección transversal del cable y la finura de la conexión eléctrica

Conecte los paneles solares para el hogar con un cable de cobre de un solo núcleo.La sección transversal del núcleo del cable depende de la distancia entre el módulo y la batería:

• distancia inferior a 10 metros:
  • 1,5 mm2 por panel solar de 100 W;
  • para dos baterías - 2.5 mm2;
  • tres baterías - 4.0 mm2;
• la distancia es de más de 10 metros:
  • para conectar un panel tomamos 2.5 mm2;
  • dos - 4.0 mm2;
  • tres - 6.0 mm2.

Podemos tomar la sección más, pero no menos (habrá grandes pérdidas, pero no la necesitamos).Al comprar cables, preste atención a la sección transversal real, ya que hoy las dimensiones declaradas a menudo no se corresponden con las reales.Para la verificación, es necesario medir el diámetro y calcular la sección transversal (cómo hacerlo, puede leer aquí ).

Paneles solares para el hogar: conexión eléctrica

Al ensamblar el sistema, las ventajas de la energía solarconduzca las baterías con un cable multinúcleo de sección transversal adecuada y, para menos, use uno grueso.Antes de conectar a las baterías, pasamos todas las "ventajas" a través de diodos o conjuntos de diodos con un cátodo común.Esto evita que la batería se cortocircuite (puede provocar un incendio) si los cables entre las baterías y la batería están en cortocircuito o rotos.

Los diodos usan el tipo SBL2040CT, PBYR040CT.Si no se encuentran, puede eliminarlo de las viejas fuentes de alimentación de las computadoras personales.Por lo general, hay SBL3040 o similares.Pasar a través de los diodos es deseable.No olvide que están muy calientes, por lo que debe montarlos en un radiador (puede hacerlo en uno solo).

También se requiere una caja de fusibles en el sistema.Uno para cada consumidor.Conectamos toda la carga a través de este bloque.En primer lugar, el sistema es mucho más seguro.En segundo lugar, si surgen problemas, es más fácil determinar su origen (por un fusible quemado).