Πώς να εγκαταστήσετε και να χρησιμοποιήσετε ηλιακούς συλλέκτες

Κατά την επιλογή μιας ηλιακής μονάδας και την ανάλυση των επιλογών για τη λειτουργία των ηλιακών μονάδων, είναι σημαντικό να αποφασιστεί το ενδεχόμενο λήψης ηλιακής ενέργειας.

Επιστημονικές μέθοδοι υπολογισμού

Η επιστήμη της "Απομόνωσης" (που σχηματίζεται από τον όρο "in solis") ασχολείται με την καταγραφή της ακτινοβολίας των επιφανειών της Γης από τις ακτίνες του Ήλιου.

Λαμβάνει υπόψη την κατεύθυνση μιας παράλληλης δέσμης φωτεινών ακτίνων από το κέντρο του ηλιακού δίσκου με γεωμετρικές και ενεργειακές μεθόδους, οι οποίες επιτρέπουν την αποκάλυψη της ροής φωτός:

• κατεύθυνση ·

• περιοχή τμήματος.

• εξαρτάται από το χρόνο και την εποχή.

• πυκνότητα

• έκθεση σε φωτεινές μονάδες.

Η επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας στη Γη

Θέση ηλιακού πίνακα επηρεάζει την ποιότητα λήψης της φωτεινής ροής, καθορίζεται από τη γωνία κλίσης της επιφάνειάς της ως προς τον άξονα των ακτίνων φωτός. Στην πράξη, μπορεί να προσανατολιστεί με διάφορους τρόπους, αλλά επιλέγονται τρεις χαρακτηριστικές επιλογές για υπολογισμούς:

• το οριζόντιο επίπεδο της επιφάνειας της γης.

• βέλτιστη γωνία.

• κάθετα προς τον άξονα της ροής φωτός.

Η πρώτη μέθοδος περιλαμβάνει την τοποθέτηση των δομοστοιχείων παράλληλα προς το επίπεδο του καθρέφτη νερού της περιοχής.

Ο προσανατολισμός σε μια βέλτιστη γωνία συνίσταται στην σταθερή στερέωση της ηλιακής μπαταρίας σε μια μέση, πιο ευνοϊκή θέση για την παραλαβή της ηλιακής ενέργειας. Αυτή η μέθοδος επηρεάζεται από τη γωνία γεωγραφικού πλάτους και την κλίση του άξονα περιστροφής της Γης.

Η τρίτη επιλογή είναι να οργανώσει ένα σύστημα εντοπισμού της θέσης του Ήλιου στον ουρανό και να διατηρήσει αυτόματα την κατεύθυνση του επιπέδου των ηλιακών πλαισίων κάθετα σε αυτό.

Συνοπτικά συμπεράσματα

Για τις συνθήκες της Ρωσίας, οι μέθοδοι απομόνωσης έχουν αποκαλύψει τις μέσες στατιστικές δυνατότητες για την απόκτηση ηλιακής ενέργειας σε kW / h από 1 m² για ένα ημερολογιακό έτος. Είναι σε πίνακα.

Για πληροφορίες. Στην πράξη, εφαρμόζονται τεχνικές μέθοδοι που σας επιτρέπουν να λαμβάνετε περισσότερη ενέργεια από ένα τετραγωνικό μέτρο της ηλιακής μονάδας, με βάση τη συλλογή της φωτεινής ροής από γειτονικές περιοχές.

Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα:

• Σχέδιο περιστρεφόμενων επίπεδων κατόπτρων που αντανακλούν το φως σε μια ηλιακή μπαταρία.

• περιστρεφόμενο κάτοπτρο γραμμικού υπερβολικού σχήματος με δυνατότητα περιστροφής μόνο γύρω από έναν άξονα.

Και οι δύο μέθοδοι είναι αποτελεσματικές, αλλά απαιτούν σοβαρούς τεχνικούς υπολογισμούς, περίπλοκο μηχανισμό και μεγάλες χρηματοοικονομικές επενδύσεις. Εντούτοις, καθιστούν δυνατή την κατανόηση ότι είναι δυνατή η αύξηση της απόδοσης ενός οικιακού ηλιακού σταθμού με απλές μεθόδους που κατευθύνουν επιπρόσθετα το ανακλώμενο φως από τους γειτονικούς τοίχους, τις οικοδομικές δομές και τις οθόνες. Για να γίνει αυτό, αρκεί να τα χρωματίσετε σε έντονα χρώματα, αντικατοπτρίζοντας τα φωτεινά κύματα.

Γιατί να λάβετε υπόψη τις συστάσεις για την αποτρίχωση

Στο άρθρο "Πώς οι ηλιακοί συλλέκτες τοποθετούνται και λειτουργούν" παρέχονται δεδομένα σχετικά με τη λειτουργία των φωτοβολταϊκών μετατροπέων και σημειώνεται η σχετικά χαμηλή τους απόδοση. Οι κατασκευαστές αυτού του εξοπλισμού αναζητούν συνεχώς τρόπους για να το αυξήσουν, να διεξάγουν εκτεταμένες επιστημονικές έρευνες, να αλλάξουν τις συνθήκες παραγωγής, αλλά ... οι επαναστατικές τεχνολογίες δεν είναι ακόμα στο προσκήνιο.

Οι ηλιακές μονάδες είναι ακριβές, αλλά μετατρέπουν ένα μικρό κλάσμα της ενέργειας που λαμβάνεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Επομένως, είναι σημαντικό να χρησιμοποιείτε όλους τους παράγοντες με το μέγιστο όφελος.

Μέθοδος συναρμολόγησης

Για την τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών, κατασκευάζεται πλαίσιο με αλουμίνιο ή χαλύβδινα πλαίσια. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα δέντρο, αλλά, ανεξάρτητα από το πώς το προστατεύετε, υπόκειται σε αποξήρανση, αποσύνθεση, δεν είναι τόσο ανθεκτικό.Η στερέωση της μπαταρίας στο πλαίσιο πραγματοποιείται με συνηθισμένες βίδες ή βιδωτές συνδέσεις στην πιο βολική θέση.

Προσανατολισμός

Το ανθρώπινο όραμα προσαρμόζεται στην αντίληψη του κόσμου με τέτοιο τρόπο ώστε να είμαστε άνετοι. Τα μάτια μας προσαρμόζονται στο ρεύμα του φωτός, εξομαλύνοντάς το. Οι καλλιτέχνες και οι φωτογράφοι που χρησιμοποιούν εφέ φωτισμού λαμβάνουν υπόψη αυτά τα χαρακτηριστικά οράσεως στο έργο τους.

Αξιολογώντας σωστά "με το μάτι" η μέθοδος προσανατολισμού της ηλιακής μπαταρίας στο διάστημα είναι πολύ προβληματική. Αυτό πρέπει να γίνει χρησιμοποιώντας όργανα και να λάβουμε υπόψη ότι ο ήλιος ακτινοβολεί το βόρειο ημισφαίρι όσο το δυνατόν περισσότερο από τη νότια κατεύθυνση. Φυσικά, η φωτεινή ενέργεια προέρχεται από την ανατολή και τη δύση, αλλά με μεγάλες απώλειες.

Ως εκ τούτου, το επίπεδο της ηλιακής μπαταρίας πρέπει να τοποθετηθεί κάθετα στη νότια κατεύθυνση υπό γωνία προς το επίπεδο ορίζοντα, το οποίο μπορεί: να εγκατασταθεί μία φορά για ετήσια λειτουργία. αλλαγή ανάλογα με τις εποχές.

Για σταθερή στερέωση, η βέλτιστη μέση τιμή συμπίπτει με τον παράλληλο (γεωγραφικό πλάτος). Για παράδειγμα, για την περιοχή του Λένινγκραντ, έχουν οριστεί 60 μοίρες.

Η μέθοδος ελέγχου είναι πιο αποτελεσματική ακόμα και όταν επανεγκαθιστάτε χειροκίνητα τη γωνία δύο φορές το χρόνο (δεδομένα για την ίδια περιοχή):

• την άνοιξη - μέχρι 45^{περίπου};

• το φθινόπωρο - μέχρι 75^{περίπου}

Η χρήση συστήματος παρακολούθησης σε οικιακό ηλιακό σταθμό είναι μειονεκτική:

• Υψηλή ταχύτητα με ισχυρές ριπές ανέμου μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή μιας αναξιόπιστης δομής.

• το κόστος του συστήματος είναι συγκρίσιμο με την τιμή των τριών ηλιακών συλλεκτών.

• το αναμενόμενο οικονομικό αποτέλεσμα δεν θα υπερβεί το 40%.

Ως εκ τούτου, αντί για ένα σύστημα παρακολούθησης, είναι καλύτερο να αγοράσετε μια πρόσθετη ηλιακή μονάδα.

Η επίδραση της θερμοκρασίας και του χιονιού

Ο φωτοηλεκτρικός μετατροπέας αντιδρά αρνητικά σε αύξηση της θερμοκρασίας: μειώνει την ισχύ εξόδου. Και οι ηλιακές μονάδες, εκτεθειμένες στον ήλιο, θερμαίνονται. Αυτοί, στερεωμένοι σφικτά σε σκοτεινές επιφάνειες, για παράδειγμα, μαύρο υλικό στέγης, μπορούν να λειτουργούν στο "πατάρι" με θερμοκρασία μεγαλύτερη από +80^{περίπου}Γ.

Ως εκ τούτου, κατά την τοποθέτηση σε οποιεσδήποτε οικοδομικές κατασκευές, είναι απαραίτητο να παρέχεται ελεύθερος χώρος σε όλες τις πλευρές του φωτοηλεκτρικού μετατροπέα για φυσική κυκλοφορία αέρα και διαρροή θερμότητας. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για επίπεδες επιφάνειες: πλάκες από σκυρόδεμα, φύλλα κασσίτερου. Κύματα σχιστόλιθου, ondulin παρέχουν προσέγγιση αέρα, αλλά το χειμώνα είναι καλυμμένα με χιόνι.

Είναι εύκολο να τοποθετήσετε ηλιακούς συλλέκτες σε επίπεδη οροφή με προσανατολισμό προς τα νότια ή στον ανοιχτό ήλιο. Για αυτό, ένα πλαίσιο με τη μορφή ενός τριγωνικού οριζόντιου πρίσματος, που ανεβαίνει πάνω από την επιφάνεια βάσης σε ένα ύψος που υπερβαίνει τις πιθανές παραλείψεις χιονιού, συγκολλάται από μεταλλικές γωνίες. Αυτή είναι η αποκαλούμενη παθητική προστασία από τον φουσκωμένο χώρο. Αλλά σε αυτό είναι απαραίτητο να μειωθεί ο αριθμός των στάσεων από κάτω ή να αυξηθεί η απόσταση μεταξύ τους.

Το σκελετό που έχει δημιουργηθεί είναι σωστά βιδωμένο στα στοιχεία ισχύος της δομής του κτιρίου και έχουν εγκατασταθεί οι ηλιακές μονάδες.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορούν να δημιουργηθούν καλές θερμικές συνθήκες μειώνοντας τη βάση του πλαισίου κάτω από τη ράμπα στην οροφή. Αυτή είναι μια από τις αποτελεσματικές μεθόδους για τη δημιουργία καλής ανταλλαγής αέρα.

Το ορθογώνιο σχήμα του ηλιακού πλαισίου εκτείνεται προς μία κατεύθυνση. Με κατακόρυφο προσανατολισμό, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των κυψελών της άνω και κάτω πλευράς αυξάνεται, πράγμα που είναι ανεπιθύμητο. Επιλέξτε μια οριζόντια ρύθμιση.

Εμπλέκοντας την ελεύθερη πρόσβαση στον αέρα, μην ξεχνάτε την ακαμψία και την ανθεκτικότητα όλου του σχεδιασμού.

Οποιοσδήποτε τρόπος να μειωθεί η θερμοκρασία λειτουργίας του φωτοηλεκτρικού μετατροπέα, ακόμη και κατά ένα βαθμό κατά τη διάρκεια του έτους, δίνει μια αξιοσημείωτη αύξηση της ισχύος.

Ανακλαρισμένο φως

Η ηλιακή μπαταρία λαμβάνει φως από όλες τις πλευρές, συμπεριλαμβανομένης της πίσω επιφάνειας (με ανακλώμενο φως).Τα πειράματα σε ένα χιονισμένο πεδίο έδειξαν ότι λόγω της μετατροπής του ανακλώμενου φωτός από το πίσω μέρος της ηλιακής μπαταρίας είναι δυνατό να επιτευχθεί αύξηση της ισχύος από 30% σε 50% και σε ορισμένες περιπτώσεις να υπερβεί τα δηλωμένα χαρακτηριστικά του κατασκευαστή.

Τι εμποδίζει την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών μονάδων σε μη σκιασμένες θέσεις, κατευθύνει πρόσθετο φως από αυτά από ελαφριές γειτονικές οικοδομικές κατασκευές και ζωγραφίζει αντικείμενα που βρίσκονται στην πίσω πλευρά με αντανακλαστικά χρώματα;

Εποχιακή επίδραση

Η επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας στις εποχές στη Γη

Οι χειρότερες συνθήκες εργασίας οικιακού ηλιακού σταθμού δημιουργούνται το φθινόπωρο:

• οι ώρες της ημέρας μειώνονται.

• ζεστός καιρός και τα σύννεφα μειώνουν απότομα την ηλιακή ροή.

• η σκοτεινή επιφάνεια της γης απορροφά και δεν αντανακλά το φως.

Η εικόνα αλλάζει μετά το πρώτο χιόνι - ο διάχυτος φωτισμός από το χιόνι αυξάνεται.

Ωστόσο, τα πυκνά κτίρια και τα δέντρα, ιδιαίτερα τα κωνοφόρα δάση, δεν αντανακλούν το φως. Σε αυτή την περίπτωση, είναι δυνατό να καταγράψετε τη φωτεινή ροή που είναι διάσπαρτη από τα σύννεφα και τον ουρανό, αλλά θα πρέπει να πειραματιστείτε με τη γωνία του μετατροπέα φωτοηλεκτρικών.

Ένα ανοιχτό πεδίο χιονιού είναι ικανό να δημιουργήσει περισσότερο από το 85% του ανακλώμενου φωτός. Αυτή η μέθοδος θα πρέπει να δοθεί προσοχή.

Οι εποχιακές διαφορές στην ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να ποικίλουν εντός ευρέων ορίων (μέχρι 6 φορές). Ως εκ τούτου, την ημέρα της άνοιξης και το σκοτεινό βράδυ του φθινοπώρου, οι δυνατότητες ενός οικιακού ηλιακού σταθμού είναι πολύ διαφορετικές.

Λαμβάνοντας υπόψη το κόστος μιας ηλιακής μπαταρίας, συνιστάται στο τέλος του χειμώνα ή νωρίς την άνοιξη να αγοράσει την ελάχιστη ποσότητα για να αποκτήσει επιχειρησιακή εμπειρία και να ελέγξει την ποιότητα της παραγωγής. Στο τέλος του φθινοπώρου, μπορείτε να αγοράσετε τα υπόλοιπα για τη λειτουργία του φθινοπώρου-χειμώνα. Επιπλέον, ισχύουν εκπτώσεις και προσφορές κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.

Θυμηθείτε τα συναισθήματά σας όταν βγαίνετε σε μια ηλιόλουστη ημέρα Φεβρουαρίου:

• ο ήλιος τυφλώνει τα μάτια σας (θυμόμαστε για τα σκούρα γυαλιά)?

• παγετός πρέζα στα μάγουλα?

• Το φως αντανακλά το χιόνι.

• το φως της ημέρας αυξάνεται.

Αυτές είναι οι ιδανικές συνθήκες για τη λειτουργία του φωτοβολταϊκού μετατροπέα. Παράγει αυξημένη ισχύ και δεν χρειάζεται να ανησυχεί ιδιαίτερα για την ψύξη του, όπως το καλοκαίρι.

Εάν κάνατε λάθος στους υπολογισμούς και οι ηλιακοί συλλέκτες επιτυχώς αντιμετωπίζουν τα καθήκοντα: ακόμη και υπάρχει ένα αποθεματικό ισχύος, τότε ίσως ... δεν χρειάζεται να τα αγοράσετε το φθινόπωρο; Ή αγοράστε λιγότερο; Γιατί να μην το κάνετε αυτό;