Кажется почти волшебным, что вы можете взять плоскую, покрытую стеклом пластину (солнечную панель), выложить ее на солнце и получить из нее электричество. Это кажется еще более волшебным, если учесть, что солнечная электрическая система, когда она разбита на самые важные элементы, - это нечто большее, чем песок и провода. Настоящая магия солнечных батарей - это полупроводниковый материал (природный минеральный продукт), который преобразует энергию света в электричество. После того, как вы произвели электрическую энергию, это просто вопрос ее передачи по проводам - от солнечных батарей и в ваш дом или в электросеть. Чисто, просто, научный магия.
кредит: tbradford / iStock / GettyImagesSolar панели часто монтируются на поверхности крыши, которая получает наиболее прямое воздействие солнечного света.Основы солнечной электрической системы
Домашняя солнечная электрическая система - это, буквально, домашняя электростанция. Он вырабатывает электроэнергию, которая столь же полезна, как и энергия, которую вы получаете от коммунального предприятия, и, фактически, он может подавать электроэнергию в коммунальную систему. Таким образом, вы можете фактически производить электроэнергию не только для своего собственного дома, но и для домов своих соседей.
Сердцем солнечной энергосистемы являются солнечные панели, которые могут быть установлены на вашей крыше или на земле. Группа солнечных панелей называется массив, Когда солнце светит на массив, панели вырабатывают электричество и подают его в провода, которые в конечном итоге подключаются к электрической панели обслуживания вашего дома, вашей коробке выключателя. Оттуда электричество может быть использовано непосредственно в вашем доме. Если ваш массив вырабатывает больше электричества, в котором нуждается ваш дом в любой момент, избыточное электричество проходит через специальный электросчетчик, который позволяет электропитанию поступать в коммунальную сеть, где она используется другими потребителями.
кредит: todaydesign / iStock / GettyImagesWhile солнечные батареи на крыше являются наиболее распространенными, наземные массивы предлагают больше вариантов размещения для захвата солнца.Связанные сеткой домашние солнечные системы
Домашняя солнечная система, которая подключена к электросети, известна в отрасли как «связанная с сеткой» и является наиболее распространенным, самым простым и наименее дорогим типом домашней солнечной системы. Если вы живете в развитом районе со стандартным электроснабжением и просто хотите компенсировать часть или большую часть вашего обычного использования энергии солнечным электричеством, вы, скорее всего, установите систему, привязанную к сети. Основное отличие систем, связанных с сеткой, состоит в том, что энергия течет в обоих направлениях. Когда вашему дому требуется больше электроэнергии, чем вырабатывает ваша солнечная батарея, дом получает электроэнергию от коммунального предприятия. Когда ваша солнечная энергия превышает спрос в домохозяйстве, вы питаете энергосистему своей солнечной энергией (и вы получаете кредит за нее, в той или иной форме).
кредит: Hero Images / Hero Images / GettyImagesMost домашние солнечные системы устанавливаются профессионалами, но самостоятельная установка разрешена во многих областях.Таким образом, системы, связанные с сеткой, полагаются на утилиту для дополнительной мощности, когда это необходимо. Они также полагаются на коммунальную сеть для работы. Когда сетка выходит из строя (например, во время шторма или ремонта коммунальных услуг), связанные с сеткой солнечные системы также перестают работать. Конечно, панели все еще функционируют, но поток электричества отключается до того, как он попадет в вашу коробку выключателя или в счетчик. Это функция безопасности, которая предотвращает включение бытовых «электростанций» в сеть, когда коммунальное предприятие ожидает ее отключения.
Другие типы домашних солнечных систем
Есть два других типа солнечных систем, помимо стандартных, связанных сеткой. Более распространенной альтернативой привязке к сетке является автономная система. Это имеет большинство из тех же компонентов установки, связанной с сеткой, и это соединяется с блоком выключателя дома, но это не соединяется с сетью коммунальных услуг. Вместо этого он включает в себя большой набор батарей, называемый батарея, который хранит избыточную солнечную энергию в течение дня. Когда солнце садится и массив перестает генерировать электричество, дом получает накопленную энергию от батареи. На следующий день, когда снова выходит солнце, батарея заряжается, и ежедневный цикл продолжается.
кредит: Солнечные соединения В автономных энергосистемах используются специальные батареи глубокого цикла, предназначенные для медленной зарядки и разрядки. Они длятся от 5 до 15 лет.Автосетевые системы широко распространены в отдаленных районах, где подключение к коммунальным услугам недоступно или стоит очень дорого. Они также популярны среди энтузиастов солнечной (или возобновляемой) энергии, которые предпочитают обеспечивать всю свою домашнюю энергию. Автономные системы стоят в два раза дороже, чем связанные с сетью, и требуют гораздо большего контроля и обслуживания, но они предлагают вознаграждение за полную энергетическую независимость.
Третий тип системы представляет собой комбинацию привязки к сетке и автономной сети и называется, что неудивительно, связанный сеткой с резервной батареей, Название в значительной степени суммирует, что оно делает. Он привязан к сети и имеет батарею для резервного питания, когда сетка выходит из строя. Как правило, аккумуляторная батарея является относительно небольшой и питает только несколько «критических нагрузок» в доме, таких как холодильник, отопительное оборудование и некоторые источники света и розетки. Он также может использовать батареи, чтобы использовать непиковые тарифы на коммунальные услуги, потребляя энергию сетки, когда это относительно недорого. Однако добавление резервной батареи в систему, связанную с сеткой, требует сложного и дорогостоящего оборудования, не говоря уже о сложной конструкции и установке, а также обслуживании батареи. По этой причине большинство домовладельцев вместо этого выбирают базовые системы, связанные сеткой.
кредит: studio023 / iStock / GettyImagesA Стандартная солнечная панель состоит из 60-72 солнечных элементов; каждая ячейка производит около 0,5 вольт электроэнергии.Гайки и болты связанных с решеткой солнечных систем
Солнечное электричество технически называется фотоэлектрическиеили PV, который представляет собой сочетание слов Фото (для света) и вольт (для электричества). Солнечный свет содержит единицы энергии света, называемые фотоны, Солнечная панель преобразует эту энергию в электричество с помощью своих солнечных элементов, сделанных из кристаллического кремния, полупроводника - материала, который превращает одну форму энергии в электричество. Проще говоря, фотоны света поражают одну сторону солнечных элементов; это возбуждает электроны в полупроводнике, и электричество выходит на другую сторону. Проводящие материалы (в основном, провода) улавливают эту энергию и питают ее солнечную (PV) систему.
Солнечные панели производят энергию в виде постоянный токили DC, электричество. Но ваша бытовая техника и огни работают переменный ток, Переменный ток, мощность. Следовательно, постоянный ток от солнечных батарей должен быть преобразован в переменный с помощью устройства, называемого Преобразователь постоянного тока в переменный. В некоторых системах используется один инвертор (называемый струнным инвертором), который преобразует энергию от всех солнечных панелей; другие используют микроинверторы, которые подключаются к одной или двум панелям каждая и скрываются на каждой панели (или паре панелей).
кредит: Чистая энергия ОтзывыСолнечные инверторы делают питание постоянного тока подходящим для использования дома и в коммунальной сети.Как только мощность преобразуется в переменный ток, она проходит через разъединитель (который используется для изоляции солнечной батареи от остальной части системы, для обеспечения безопасности, ремонта и т. Д.), А затем через счетчик производства фотоэлектрических систем, который отслеживает солнечная энергия производится. Наконец, питание подается в коробку выключателя дома, обычно с помощью пары специальных выключателей. На другой стороне коробки выключателя находится чистый метр, что позволяет электропитанию поступать как на сетку, так и на нее, в отличие от стандартного одностороннего счетчика, который пропускает электроэнергию только от электросети к дому. Сетевой счетчик регистрирует как входящую, так и исходящую электроэнергию, чтобы вы и коммунальная компания могли отслеживать домохозяйства сеть использование электричества.
Все системы, связанные с сеткой, включают средства для «быстрого отключения» или возможность отключения системы в массиве. Это позволяет аварийному персоналу (пожарные и т. Д.) Отключить фотоэлектрическую систему снаружи дома перед входом в него. Системы со строковыми инверторами включают отдельное оборудование отключения, в то время как системы с микроинверторами имеют функцию автоматического отключения, встроенную в микроинверторы.
