ჩვენს თანამედროვე დროში აქტიურად ვითარდება სხვადასხვა ტექნოლოგიები, რომლებიც უზრუნველყოფს მაქსიმალურ კომფორტს ადამიანის საქმიანობაში. კერძოდ, აღსანიშნავია, რომ ალტერნატიული ენერგიის წყაროების განვითარება გაჩაღებულია. ამის თვალსაჩინო მაგალითია მზის პანელები, რომელთა დაყენება უკვე შესაძლებელია საკუთარი სახლის სახურავზე. და ყველას შეუძლია მათი ყიდვა. ეს განსაკუთრებით ეხება იმ შემთხვევებში, როდესაც სახლი მდებარეობს ელექტროგადამცემი ხაზებისგან შორს. მაგრამ იმისათვის, რომ იგრძნოთ ასეთი გადაწყვეტის ყველა სარგებელი და სარგებელი, საჭიროა მზის პანელების სწორი გაანგარიშება.
ზოგადი ინფორმაცია
ფოტოელექტრული ეფექტი არის ფიზიკური ფენომენი, რომელიც აღმოაჩინეს ჯერ კიდევ 1887 წელს და გახდა საფუძველი ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის მზის პანელების შემუშავებისთვის. სინათლის (ფოტონების) ან სხვა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გავლენით ამ ნაწილაკების ენერგია ნივთიერების ელექტრონებს გადაეცემა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მზის დახმარებითმიიღეთ ელექტროენერგია.
ამ ფიზიკური ფენომენის აღმოჩენის შემდეგ, საჭირო გახდა მისი კონტროლი. ამ მიზნით შეიქმნა ფოტოცელი - კომპაქტური ზომის სპეციალური ელექტრონული მოწყობილობები. ისინი მოიცავს ნახევარგამტარ მასალებს.
სამრეწველო წარმოების პირობებში, შესაძლებელი გახდა მიკროსკოპული გადამყვანების გაერთიანება მასიურ და ეფექტურ პანელებად. ბევრი თანამედროვე საწარმო აწარმოებს სილიკონის მოდულურ დიზაინს დიდი მოცულობით. მათი ეფექტურობა არის დაახლოებით 18-22%.
მზის ბატარეა მოიცავს რამდენიმე მსგავს მოდულს, რომლის მეშვეობითაც მზის სინათლის ფოტონები ელექტრულ წრეში პირდაპირი დენის სახით შედიან. შემდეგ ისინი შედიან შესანახ მოწყობილობებში ან გარდაიქმნება ალტერნატიულ დენის მუხტად (220 ვოლტი). მიღებული ელექტრო ენერგია საყოფაცხოვრებო ტექნიკის ფუნქციონირების საშუალებას იძლევა.
მზის პანელების გაანგარიშების თავისებურებები სახლისთვის
ეს ოპერაცია, უპირველეს ყოვლისა, დამოკიდებულია მათი სიმძლავრის განსაზღვრაზე. და ამისთვის აუცილებელია ვიცოდეთ რა ენერგეტიკული დატვირთვა დაეცემა მთელ სტრუქტურას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რამდენი კილოვატი ენერგია იქნება მოხმარებული თვეში.
ამ მაჩვენებლების დადგენა შესაძლებელია ელექტრო მრიცხველზე დაკვირვებით. ხოლო თუ ღირებულება 100 კვტ-ის ფარგლებშია, მაშინ პანელები უნდა იყოს შეძენილი ზუსტად ისეთი, რომელსაც შეუძლია გამოიმუშაოს ასეთი რაოდენობის ენერგია.
ასევე გასათვალისწინებელია, რომ მზის მუშაობაბატარეები სრულ რეჟიმში შესაძლებელია მხოლოდ დღისით. სრული საკითხი იქნება მხოლოდ მაშინ, როცა ცა ნათელია. როდესაც იცვლება მზის სხივების დაცემის კუთხე, ისევე როგორც ღრუბლების გამოჩენა ჰორიზონტზე, სიმძლავრე შემცირდება 20%-ით. იგივე მოხდება მოღრუბლულ ამინდში. ეს ყველაფერი არ უნდა დაგვავიწყდეს.
ანუ კერძო სახლისთვის მზის პანელების გაანგარიშების პროცესში თქვენ უნდა აიღოთ დრო, როდესაც ისინი მუშაობენ სრული სიმძლავრით. როგორც წესი, ეს არის 7 საათი - პერიოდი დილის 9 საათიდან საღამოს 4 საათამდე. ამავდროულად, ზაფხულის სეზონზე, პანელებს შეუძლიათ მუშაობა გამთენიიდან დაღამებამდე. მაგრამ წარსულში შრომისუნარიანობის პროცენტი მხოლოდ 20-30% იქნება. ზემოაღნიშნულ საათებში შეგიძლიათ მიიღოთ დარჩენილი 70%.
ძალა
როგორც უკვე გავიგეთ, მზის პანელების გაანგარიშებისას გასათვალისწინებელი ფუნდამენტური ფაქტორი არის ენერგიის დატვირთვა. ბოლოს და ბოლოს, ბატარეების მუშაობა დიდწილად დამოკიდებულია სახლის უზრუნველსაყოფად საჭირო ელექტროენერგიის რაოდენობაზე:
- სრულფასოვანი სადგურის შესაქმნელად საჭიროა ძლიერი პანელების გამოყენება - 150-დან 250 ვატამდე.
- მხოლოდ ქვეყნის განათების მუშაობის შესანარჩუნებლად, შეგიძლიათ ისარგებლოთ დაბალი სიმძლავრის ბატარეებით - არაუმეტეს 50 ვტ, რაც საკმარისია.
როგორ გავაკეთოთ ასეთი გამოთვლები?
ენერგიის ძირითადი მოხმარება
მზის ბატარეისა და ბატარეის გაანგარიშებამდე აუცილებელია განისაზღვროს ყველა გამოყენებული ელექტრო დენის მომხმარებლის ჯამური სიმძლავრე. ამ მიზნით, თითოეული ერთეულის ენერგიის მოხმარება (ტექნიკა, ნათურები და ა.შ.) მრავლდება მისი გამოყენების საათების რაოდენობაზე.დღის განმავლობაში.
შემდეგ, დაამატეთ ყველა მიღებული მონაცემი. შედეგი არის ელექტროენერგიის მოხმარების მაჩვენებელი დღეში (კილოვატ-საათში). ეს არის ის, თუ რამდენი უნდა გამოიმუშაოს მზის პანელები და ეს არის მინიმალური მნიშვნელობა. შემდგომი გამოთვლები პანელების რაოდენობასთან, მათ ღირებულებასთან და სხვა პარამეტრებთან დაკავშირებით ამ მონაცემებზე იქნება დამოკიდებული.
თუმცა, მთელი სისტემა არა მხოლოდ მზის პანელებისგან შედგება, აქ არის სხვა კომპონენტებიც:
- ინვერტერები;
- ბატარეები;
- დამუხტვის კონტროლერები.
სახლისთვის მზის პანელების სიმძლავრის გაანგარიშებისას, არც ეს უნდა იყოს ფასდაკლება! ბატარეებში შეინიშნება ენერგიის შემცირება - 20%-მდე. ამასთან დაკავშირებით, შემდგომი გამოთვლებით მიღებული საბაზისო მნიშვნელობა ამ ოდენობით უნდა გაიზარდოს.
ელექტროენერგიის მომხმარებლები
ყველა სახლში შეგიძლიათ იპოვოთ არაერთი ყველაზე საჭირო ტექნიკა. შემდეგი ტექნიკა ყოველთვის იმუშავებს გარკვეულ საათებში:
- მაცივარი;
- ტელევიზია;
- კომპიუტერი;
- სარეცხი მანქანა;
- ქვაბი;
- რკინა;
- მიკროტალღური ღუმელი (თუმცა, ყველას არ აქვს).
არის სხვა მოწყობილობებიც, რომელთა არარსებობის შემთხვევაში ცხოვრება კარგავს კომფორტის სასურველ დონეს. გარდა ამისა, კერძო უძრავი ქონების ტერიტორიაზე ყოველდღიურად ანათებს გარკვეული რაოდენობის ნათურები, რომლებიც ასამდე აღწევს.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გვიჩვენებსელექტრო მოწყობილობების სიმძლავრე, რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება.
| საყოფაცხოვრებო ტექნიკა | სიმძლავრის რეიტინგი (W) | სამუშაოს მიახლოებითი ხანგრძლივობა ერთი დღის განმავლობაში (საათი) | დღიური მოხმარება (კვტ.სთ) |
| მიკროტალღური | 500 | 2 | 3 |
| ტელევიზორი | 150 | 5 | 0, 8 |
| სარეცხი მანქანა | 500 | 6 | 3 |
| მაცივარი | 500 | 3 | 1, 5 |
| ნათურები | 200 | დაახლოებით 10 | 2 |
| რკინა | 1500 | 1 | 1, 5 |
| რვეული | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 ლიტრიანი ქვაბი | 1, 2 | 5 | 6 |
| კონტროლერი | 5 | 24 | 0, 1 |
| ინვერტორი | 20 | 24 | 0, 5 |
ამ ცხრილით მოსახერხებელია განახორციელოს მარტივიმზის პანელების მათემატიკური გაანგარიშება. ამ კონკრეტულ მაგალითში დღიური მოხმარების ღირებულებაა 18.9 კვტ.სთ. მხოლოდ ეს არის იმის გათვალისწინების გარეშე, რასაც ჩვეულებრივ არ ვიყენებთ ყოველდღე - ელექტრო ქვაბს, ფენი, ტუმბოს, კვების პროცესორს და ა.შ. ამგვარად, საშუალოდ 25 კვტ/სთ-მდე (მინიმუმ) მიღებაა შესაძლებელი.
მნიშვნელოვანი წერტილი არის ინსოლაცია
სანამ დაიწყებთ მზის პანელების რაოდენობის დათვლას, უნდა გაითვალისწინოთ ისეთი რამ, როგორიცაა ინსოლაცია. უხეშად რომ ვთქვათ, ეს ტერმინი უნდა იქნას გაგებული, როგორც მზის ენერგიის ვარდნა ერთეულ ფართობზე. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რომლის გარეშეც შეუძლებელია ზუსტად განსაზღვრო რამდენი პანელი უნდა იყოს შეძენილი.
ბოლოს და ბოლოს, მზის შუქის ნაკლებობის შემთხვევაშიც კი, რაც არ უნდა პროდუქტიული იყოს ბატარეა, ის ვერ გამოიმუშავებს საჭირო ენერგიას. ამიტომ, თქვენ უნდა გესმოდეთ ამ პარამეტრის მნიშვნელობა მზის პანელების გაანგარიშებისას. ყოველივე ამის შემდეგ, ენერგომომარაგების საჭირო დონე ამაზე იქნება დამოკიდებული.
რა თქმა უნდა, ეს პარამეტრი არის მხოლოდ ინდივიდუალური ქვეყნის თითოეული კონკრეტული რეგიონისთვის. ამ საჭირო ინფორმაციის მისაღებად ორი გზა არსებობს:
- სპეციალიზებული დირექტორიები;
- ელექტრონული მეტეოროლოგიური რესურსები.
როგორც გესმით, ინსოლაციის მაქსიმალური მნიშვნელობა ზაფხულის პერიოდზე დაეცემა. მინიმალური მნიშვნელობები ძირითადად ცივ თვეებშია.
ბატარეების რაოდენობა
ახლა შეგიძლიათ დაიწყოთ პანელების რაოდენობის დათვლა. ამისათვის ნაპოვნია ძირითადი მოხმარების ღირებულებაელექტროენერგია დღეში უნდა გაიყოს საჭირო თვის ინსოლაციის მონაცემებზე.
ამავდროულად, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ გაანგარიშება უნდა განხორციელდეს ყოველთვიურად, რადგან მონაცემები შეიძლება განსხვავდებოდეს განსხვავებული და ზოგჯერ მნიშვნელოვანი ზომით. ახლა რჩება მზის პანელების რაოდენობის კიდევ ერთხელ გაანგარიშების შედეგად მიღებული მნიშვნელობის გაყოფა მხოლოდ არჩეული პანელის სიმძლავრის პარამეტრით. ეს მახასიათებელი მითითებულია პასპორტში. თუ შედეგი არის წილადი რიცხვი, ის მრგვალდება მთელ რიცხვამდე და მხოლოდ ზევით. ეს იქნება საბოლოო შედეგი.
რა თქმა უნდა, რაც უფრო მაღალია პანელის შესრულება, მით უფრო ნაკლები იქნება მათი აღება. და აქ ყველაფერი ძირითადად დამოკიდებულია ოჯახის ბიუჯეტის ზომაზე და სახურავის ფართობზე. ამავდროულად, აუცილებელია მთელი სისტემის მუშაობის პერიოდის გათვალისწინება. მართლაც, მზის პანელების იზოლაციის შემცირებით, მეტი იქნება საჭირო, ვიდრე ნორმალურ პირობებში.
რაციონალური ხარჯვა
მზის პანელების გაანგარიშებაზე ფიქრისას ღირს ყურადღება მიაქციოთ განათებას. მაგრამ, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, კერძო სახლის ტერიტორიაზე ნათურების რაოდენობა შეიძლება იყოს დიდი - 100 ან მეტი. ამ მიზეზით, ღირს ყურადღება მიაქციოთ ენერგიის დაზოგვის ნათურებს. შედეგად, მნიშვნელოვანი დანაზოგის მიღწევა შესაძლებელია ენერგიის მოხმარების თვალსაზრისით.
გარდა ამისა, თქვენ უნდა შეიძინოთ საყოფაცხოვრებო ტექნიკა არანაკლებ A კლასისა და თუნდაც A +, A ++, A +++. საბოლოო ჯამში, ასეთი ღონისძიება საგრძნობლად შეამცირებს დანახარჯებს, რომლებიც დაიხარჯება მზის ენერგიის შესყიდვაზეპანელები. გარდა ამისა, თანამედროვე მოწყობილობების უმეტესობა შექმნილია მხოლოდ 12 ვოლტის მოხმარებისთვის.
და ეს არის ზუსტად რამდენის გამომუშავება შეუძლია ფოტო პანელს, პირდაპირი დენის ალტერნატიულ ძაბვად გადაქცევისთვის დამატებითი მოწყობილობების გამოყენების გარეშე.
მათემატიკის მაგალითი
სახლისთვის მზის პანელების რაოდენობის გაანგარიშებისას უნდა გავითვალისწინოთ წლის რომელ სეზონზე იმუშავებს მთელი სისტემა სრულ რეჟიმში. და ისევ აქ ყველაფერი ინსოლაციის გამო. თვიდან გამომდინარე, შეიძლება საჭირო გახდეს ფოტო პანელის განსხვავებული რაოდენობა.
უფრო ნათელი გაგებისთვის, ღირს კონკრეტული მაგალითის მოყვანა:
- მაგალითად, ელექტროენერგიის დღიური მოხმარება სახლში იქნება 15 კვტ.სთ.
- ინსოლაციის პარამეტრი - 3 kWh/m2.
- ერთი პანელის სიმძლავრეა 300W ან 0.3KW.
გამოვთვალოთ ბატარეების საჭირო რაოდენობა (აღნიშნავს ასო N): N=15/3/0, 3=16, 6. მიღებული მნიშვნელობის დამრგვალება მთელ რიცხვამდე მივიღებთ შედეგს - 17 პანელი.
თუმცა ზამთარში ინსოლაცია საგრძნობლად იკლებს და შეიძლება მიაღწიოს 1 კვტ.სთ/მ2. ამ შემთხვევაში დაგჭირდებათ საგრძნობლად მეტი ბატარეა - 50-მდე.
არაერთი ნიუანსი
ერთი მხრივ, ცენტრალური ელექტრომომარაგების დამოკიდებულების უარყოფა გარკვეულ უპირატესობებს გულისხმობს. მაგრამ არსებობს მონეტის მეორე მხარეც - ასეთი ღონისძიება სავსეა გარკვეული ნიუანსებით, რომლებიც არ უნდა იყოს ფასდაკლებული. და უპირველეს ყოვლისა, უნდა გვესმოდეს, რომ მზე არ ანათებს მთელი თვის განმავლობაში, "შესვენების" გარეშე - ბოლოს და ბოლოს, მნათობიასევე საჭიროა "დასვენება".
ამ მიზეზით, მზის პანელების გამოთვლისას უნდა შეამოწმოთ ამინდის პირობების არქივი საცხოვრებელი რეგიონში, რათა დადგინდეს მოღრუბლული დღეების რაოდენობა. ჩანს, რომ ერთ თვეში 7 დღე მაინც არახელსაყრელი ამინდის პერიოდია. ამ დროისთვის მზის პანელები ვერ უზრუნველყოფენ საჭირო რაოდენობის ელექტროენერგიას.
გარდა ამისა, არ უნდა დაივიწყოთ შემოდგომაზე და გაზაფხულზე დღის შემცირება. შესაბამისად, მოღრუბლული დღეების რაოდენობაც იზრდება. ამასთან დაკავშირებით, მზის ენერგიის მისაღებად მარტიდან ოქტომბრამდე აუცილებელია პანელების მასივის გაზრდა 50%-მდე, საცხოვრებელი რეგიონის მიხედვით.
