En nuestros tiempos modernos, se están desarrollando activamente varias tecnologías que brindan la máxima comodidad en la actividad humana. En particular, vale la pena señalar que el desarrollo de fuentes de energía alternativas está en pleno apogeo. Un ejemplo sorprendente de esto son los paneles solares, que ahora se pueden instalar en el techo de su propia casa. Y cualquiera puede comprarlos. Esto es especialmente cierto en los casos en que la casa está ubicada lejos de las líneas eléctricas. Pero para sentir todos los beneficios y beneficios de tal solución, es necesario el cálculo correcto de los paneles solares.
Información general
El efecto fotoeléctrico es un fenómeno físico que se descubrió en 1887 y se convirtió en la base para el desarrollo de paneles solares para generar electricidad. Bajo la influencia de la luz (fotones) o cualquier otra radiación electromagnética, la energía de estas partículas se transfiere a los electrones de la sustancia. En otras palabras, con la ayuda del solrecibir electricidad.
Después del descubrimiento de este fenómeno físico, se hizo necesario controlarlo. Para este propósito, se crearon fotocélulas, dispositivos electrónicos especiales de tamaño compacto. Incluyen materiales semiconductores.
En condiciones de producción industrial, se ha vuelto posible combinar transductores microscópicos en paneles masivos y eficientes. Muchas empresas modernas producen diseños modulares de silicio en gran volumen. Su eficiencia es de aproximadamente 18-22%.
La batería solar incluye varios módulos similares a través de los cuales los fotones de la luz solar ingresan al circuito eléctrico en forma de corriente continua. Luego ingresan a los dispositivos de almacenamiento o se convierten en una carga de corriente alterna (220 voltios). La energía eléctrica resultante permite el funcionamiento de los electrodomésticos.
Características del cálculo de paneles solares para el hogar
Esta operación se reduce, en primer lugar, a determinar su poder. Y para esto es necesario saber qué carga de energía recaerá sobre toda la estructura. En otras palabras, cuántos kilovatios de energía se consumirán mensualmente.
Estas lecturas se pueden determinar observando el medidor eléctrico. Y si el valor está dentro de los 100 kW, entonces los paneles deben comprarse exactamente aquellos que son capaces de generar tal cantidad de energía.
También vale la pena considerar que el trabajo de la energía solarbaterías en modo completo sólo es posible durante el día. Un problema completo será solo cuando el cielo esté despejado. Cuando cambie el ángulo de incidencia de los rayos del sol, así como la aparición de nubes en el horizonte, la potencia disminuirá en un 20%. Lo mismo ocurrirá en tiempo nublado. Todo esto no debe olvidarse.
Es decir, en el proceso de cálculo de paneles solares para una casa particular, debe tomar el período de tiempo en que funcionan a plena capacidad. Como regla general, esto es de 7 horas, el período de 9 am a 4 pm. Al mismo tiempo, en la temporada de verano, los paneles pueden operar desde el amanecer hasta el anochecer. Pero en el pasado, el porcentaje de capacidad de trabajo será solo del orden del 20-30%. Durante las horas anteriores, puede obtener el 70% restante.
Poder
Como ya hemos entendido, el factor fundamental a tener en cuenta a la hora de calcular los paneles solares es la carga energética. Después de todo, el rendimiento de las baterías depende en gran medida de la cantidad de electricidad necesaria para proporcionar un hogar:
- La creación de una estación completa requiere el uso de paneles potentes, de 150 a 250 vatios.
- Para mantener el rendimiento de la iluminación de campo, puede arreglárselas con baterías de bajo consumo: no más de 50 W, que es suficiente.
¿Cómo hacer esos cálculos?
Consumo básico de energía
Antes de calcular la batería solar y la batería, es necesario determinar la potencia total de todos los consumidores de corriente eléctrica utilizados. Para ello, se multiplica el consumo energético de cada equipo (electrodomésticos, bombillas, etc.) por el número de horas de su uso endurante el día.
Después de eso, sume todos los datos recibidos. El resultado es la tasa de consumo de electricidad por día (en kilovatios-hora). Esta es la cantidad que deben producir los paneles solares, y este es el valor mínimo. De estos datos dependerán los cálculos posteriores sobre el número de paneles, su coste y otros parámetros.
Sin embargo, todo el sistema no solo se compone de paneles solares, aquí se incluyen otros componentes:
- inversores;
- pilas;
- controladores de carga.
Al calcular la potencia de los paneles solares para una casa, ¡esto tampoco debe descartarse! En las baterías, hay una disminución de la energía, hasta un 20%. En este sentido, en cálculos posteriores, el valor base obtenido debe incrementarse en esta cantidad.
Consumidores de electricidad
En cada hogar puedes encontrar una serie de los electrodomésticos más necesarios. La siguiente técnica siempre funcionará a ciertas horas:
- refrigerador;
- TV;
- ordenador;
- lavadora;
- caldera;
- hierro;
- horno microondas (sin embargo, no todo el mundo tiene uno).
También hay otros dispositivos, en ausencia de los cuales la vida pierde el nivel deseado de comodidad. Además, una cierta cantidad de bombillas, que pueden llegar a cien, se encienden en el territorio de bienes raíces privados todos los días.
La siguiente tabla muestrapotencia de los aparatos eléctricos que se utilizan con más frecuencia.
| Electrodomésticos | Potencia nominal (W) | Duración aproximada del trabajo de un día (horas) | Consumo diario (kWh) |
| Microondas | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Lavadora | 500 | 6 | 3 |
| Refrigerador | 500 | 3 | 1, 5 |
| Bombillas | 200 | Alrededor de 10 | 2 |
| Hierro | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Cuaderno | 100 | 5 | 0, 5 |
| Caldera de 150 litros | 1, 2 | 5 | 6 |
| Controlador | 5 | 24 | 0, 1 |
| Inversor | 20 | 24 | 0, 5 |
Con esta tabla es conveniente realizar una sencillaCálculo matemático de paneles solares. En este ejemplo en particular, el valor de consumo diario es de 18,9 kWh. Solo que esto es sin tener en cuenta lo que normalmente no usamos todos los días: un hervidor eléctrico, un secador de pelo, una bomba, un procesador de alimentos, etc. Así, en promedio, se pueden obtener hasta 25 kWh (como mínimo).
El punto importante es la insolación
Antes de comenzar a contar la cantidad de paneles solares, debe tener en cuenta algo como la insolación. En términos generales, este término debe entenderse como la cantidad de energía solar que cae por unidad de área. Este es un parámetro muy importante, sin el cual es imposible determinar exactamente cuántos paneles se deben comprar.
Después de todo, incluso si no hay suficiente luz solar, no importa cuán productiva sea la batería, no podrá producir la energía necesaria. Por lo tanto, debe comprender la importancia de este parámetro al calcular los paneles solares. Después de todo, el nivel requerido de suministro de energía dependerá de esto.
Por supuesto, este parámetro es puramente individual para cada región específica del país. Hay dos formas de obtener esta información necesaria:
- directorios especializados;
- recursos meteorológicos electrónicos.
Como puede comprender, el valor máximo de la insolación caerá en el período de verano. Los valores mínimos son principalmente en los meses fríos.
Número de pilas
Ahora puedes empezar a contar el número de paneles. Para ello, el valor encontrado del consumo básicola energía eléctrica por día se debe dividir por los datos de insolación del mes requerido.
Al mismo tiempo, es importante comprender que el cálculo debe realizarse mensualmente, ya que los datos pueden variar en un grado diferente y, a veces, significativo. Ahora queda dividir el valor resultante como resultado de calcular el número de paneles solares una vez más, solo por el parámetro de potencia del panel seleccionado. Esta característica se indica en el pasaporte. Si el resultado es un número fraccionario, se redondea a un valor entero y solo hacia arriba. Este será el resultado final.
Por supuesto, cuanto mayor sea el rendimiento del panel, menos habrá que tomar. Y aquí todo depende principalmente del tamaño del presupuesto familiar y del área del techo. Al mismo tiempo, es necesario tener en cuenta el período de funcionamiento de todo el sistema. De hecho, con una disminución en la insolación de los paneles solares, se requerirá más que en condiciones normales.
Gasto racional
Pensando en el cálculo de los paneles solares, vale la pena prestar atención a la iluminación. Pero, como ya se señaló, la cantidad de lámparas en el territorio de una casa privada puede ser grande: 100 o más. Por esta razón, vale la pena prestar atención a las bombillas de bajo consumo. Como resultado, se pueden lograr ahorros significativos en términos de consumo de energía.
Además, debe comprar electrodomésticos no inferiores a la clase A e incluso A +, A ++, A +++. En última instancia, tal medida reducirá significativamente los costos que se gastarán en la compra de energía solar.paneles Además, la mayoría de los electrodomésticos modernos están diseñados para consumir 12 V.
Y esto es exactamente lo que pueden producir los paneles fotográficos, sin el uso de dispositivos adicionales para convertir la corriente continua en voltaje alterno.
Ejemplo matemático
Al calcular la cantidad de paneles solares para una casa, se debe tener en cuenta en qué estación del año funcionará todo el sistema en modo completo. Y de nuevo, todo aquí se debe a la insolación. Según el mes, es posible que se requiera un número diferente de paneles fotográficos.
Para una comprensión más clara, vale la pena dar un ejemplo específico:
- Por ejemplo, el consumo diario de electricidad en la casa será de 15 kWh.
- Parámetro de insolación - 3 kWh/m2.
- La potencia de un panel es de 300 W o 0,3 KW.
Calcule la cantidad requerida de baterías (indicada por la letra N): N=15/3/0, 3=16, 6. Redondeando el valor resultante a un número entero, obtenemos el resultado: 17 paneles.
Sin embargo, en invierno, la insolación cae significativamente y puede llegar a 1 kWh/m2. En este caso, necesitará muchas más baterías, hasta 50.
Una serie de matices
Por un lado, el rechazo a la dependencia del suministro eléctrico central implica ciertas ventajas. Pero también está la otra cara de la moneda: tal medida está cargada de algunos matices que no deben descartarse. Y antes que nada, es necesario comprender que el sol no brillará durante todos los meses, sin un "descanso"; después de todo, la luminariatambién necesito un "descanso".
Por esta razón, al calcular los paneles solares, debe consultar el archivo de condiciones climáticas en la región de residencia para determinar la cantidad de días nublados. Se puede ver que al menos 7 días en un mes es un período de tiempo desfavorable. En este momento, los paneles solares no podrán proporcionar la cantidad necesaria de energía eléctrica.
Además, no debes olvidarte del acortamiento del día en otoño y primavera. En consecuencia, aumenta el número de días nublados. En este sentido, para recibir energía solar de marzo a octubre, es necesario aumentar la matriz de paneles hasta en un 50%, dependiendo de la región de residencia.
