Zdá se téměř magické, že si můžete vzít plochý, prosklený talíř (solární panel), vystrčit ho na slunci a získat elektřinu, aby z něj vyšel. Zdá se to ještě magičtější, když se domníváte, že solární elektrický systém, pokud je rozdělen na jeho nejdůležitější prvky, je o něco více než písek a dráty. Skutečnou magií za solárními panely je polovodičový materiál (přírodní minerální produkt), který přeměňuje světelnou energii na elektřinu. Jakmile vyrobíte elektrickou energii, jde pouze o její přenos prostřednictvím vodičů - ze solárních panelů a do vašeho domu nebo do elektrické rozvodné sítě. Čistý, jednoduchý, vědecký magie.
kredit: tbradford / iStock / GettyImagesSolární panely jsou často namontovány na střešní povrch, který je vystaven nejpřímějšímu slunečnímu záření.Základy solární soustavy
Domácí solární elektrický systém je doslova domácí elektrárnou. Vyrábí elektřinu, která je vždy stejně užitečná jako energie získaná z obslužného programu, a ve skutečnosti může přispívat energií do obslužného systému. Tímto způsobem můžete skutečně vyrábět energii nejen pro svůj domov, ale také pro domovy svých sousedů.
Srdcem solárního systému jsou solární panely, které lze instalovat na střechu nebo na zem. Skupina solárních panelů se nazývá pole. Když slunce svítí na pole, panely vytvářejí elektřinu a dodávají ji do vodičů, které se nakonec připojí k elektrickému servisnímu panelu vašeho domova, k vašemu jističi. Odtud mohou elektřinu využívat přímo světla a spotřebiče ve vašem domě. Pokud vaše pole vydělává více elektřiny, kterou váš dům potřebuje v daném okamžiku, přebytečná elektřina prochází zvláštním elektrickým měřidlem, které umožňuje energii přemístit se do rozvodné sítě, kde ji využívají jiní zákazníci z veřejných služeb.
kredit: todaydesign / iStock / GettyImagesPokud jsou střešní solární pole nejčastější, pole na zemi nabízejí více možností umístění, aby zachytily slunce.Domácí solární systémy vázané na síť
Domácí solární systém, který je připojen k rozvodné síti, je v průmyslu známý jako „vázaný na síť“ a je nejběžnějším, nejjednodušším a nejméně nákladným typem domácího solárního systému. Pokud žijete v rozvinuté oblasti se standardními elektrickými službami a chcete pouze vyrovnat část nebo většinu svého konvenčního využití energie solární elektřinou, pravděpodobně nainstalujete systém vázaný na síť. Klíčovým rozlišením systémů vázaných na síť je to, že energie proudí oběma způsoby. Když váš dům potřebuje více elektřiny, než vaše solární pole vyrábí, dům vytáhne energii z rozvodné sítě. Když vaše solární produkce převyšuje domácí spotřebu, napájíte síť solární energií (a za to získáte v té či oné podobě).
kredit: Hero Images / Hero Images / GettyImagesMost domácí solární systémy jsou instalovány profesionály, ale instalace pro kutily je v mnoha oblastech povolena.Systémy vázané na mřížku se tedy v případě potřeby spoléhají na tuto utilitu, aby získaly více energie. Pro provoz se také spoléhají na rozvodnou síť. Když mřížka klesne (například během bouře nebo opravy rozvodů), přestanou fungovat také solární systémy vázané na síť. Panely jsou samozřejmě stále funkční, ale tok elektřiny je přerušen před tím, než se dostane do vašeho jističe nebo měřiče spotřeby. Jedná se o bezpečnostní prvek, který zabraňuje tomu, aby domácí elektrárny napájely rozvodnou síť, když společnost očekává, že bude vypnuta.
Jiné typy domácích solárních systémů
Existují dva další typy solárních systémů, navíc ke standardní vázané síti. Více obyčejná alternativa k mřížce-svázaný je off-grid systém. To má většinu stejných součástí nastavení vázaného na síť a připojuje se k domácímu jističi, ale nepřipojuje se k rozvodné síti. Místo toho obsahuje velkou sbírku baterií nazývanou a bateriová banka, který ukládá nadměrnou sluneční energii během dne. Když slunce zapadne a pole přestane vyrábět elektřinu, dům čerpá uloženou energii z baterie. Následující den, když slunce opět vyjde, pole nabíjí baterie a denní cyklus pokračuje.
kredit: Systémy Solar ConnectionOff-grid používají speciální baterie „s hlubokým cyklem“ určené pro pomalé nabíjení a vybíjení. Trvají asi 5 až 15 let.Systémy mimo síť jsou běžné ve vzdálených oblastech, kde není k dispozici obslužné zařízení nebo je velmi drahé. Jsou také oblíbení u hard-core solárních (nebo obnovitelných zdrojů energie) nadšenců, kteří dávají přednost poskytování veškeré své vlastní energie z domácnosti. Systémy mimo síť stojí přibližně dvojnásobek nákladů na síť a vyžadují mnohem více monitorování a údržby, ale nabízejí odměnu za úplnou energetickou nezávislost.
Třetí typ systému je kombinací svazku vázaného na síť a mimo síť a nazývá se překvapivě síťově vázané se záložní baterií. Jméno do značné míry shrnuje, co dělá. Je vázána na mřížku a má bateriový blok pro záložní napájení, když mřížka klesá. Bateriová banka je obvykle relativně malá a napájí pouze několik „kritických zátěží“ v domě, jako jsou lednice, topná zařízení a některá světla a vývody. Může také použít baterie k využití výhod špičkových užitných sazeb a odebírat energii z mřížky, když je relativně levná. Přidání zálohy baterie do systému vázaného na síť však vyžaduje sofistikované a drahé vybavení, nemluvě o složitých konstrukcích a instalaci a údržbě baterií. Z tohoto důvodu se většina majitelů domů místo toho rozhodne pro základní systémy vázané na síť.
kredit: studio023 / iStock / GettyImages Standardní solární panel se skládá z asi 60 až 72 solárních článků; každá buňka produkuje asi 0,5 voltu elektřiny.Matice a šrouby mřížkových svazků
Solární elektřina je technicky nazývána fotovoltaické, nebo PV, což je smíchání slov fotografie (pro světlo) a volt (pro elektřinu). Sluneční světlo obsahuje jednotky zvané světelné energie fotony. Solární panel přeměňuje tuto energii na elektřinu pomocí svých solárních článků vyrobených z krystalického křemíku, polovodiče-materiálu, který přeměňuje jednu formu energie na elektřinu. Jednoduše řečeno, fotony světla dopadnou na jednu stranu solárních článků; to vzrušuje elektrony v polovodiči a elektřina vychází z druhé strany. Vodivé materiály (v podstatě dráty) zachycují tuto energii a dodávají jí sluneční (PV) systém.
Solární panely vyrábějí energii ve formě stejnosměrný proudnebo DC, elektřina. Ale vaše domácí spotřebiče a světla běží střídavý proud, AC, napájení. Proto musí být DC ze solárních panelů přeměněno na AC pomocí zařízení zvaného a Měnič DC-na-AC. Některé systémy používají jeden střídač (nazývaný strunový střídač), který převádí energii ze všech solárních panelů; jiní používají mikroinvertory, které se připojují k jednomu nebo dvěma panelům a zakrývají se v každém panelu (nebo dvojici panelů).
Credit: Clean Energy ReviewsSolar měniče dělají stejnosměrný výkon vhodný pro použití v domácnosti a rozvodné síti.Jakmile je výkon převeden na střídavý proud, prochází odpojovacím spínačem (který se používá k izolaci solárního pole od zbytku systému, pro bezpečnost, opravy atd.), Pak přes měřič výroby PV, který udržuje přehled o vyrobená sluneční energie. Nakonec je energie přiváděna do domácího jističe, obvykle pomocí několika speciálních jističů. Na druhé straně skříňky jističe je čistý metr, který umožňuje, aby proud tekl jak z mřížky, tak z ní, na rozdíl od standardního jednosměrného měřiče, který umožňuje tok energie pouze z mřížky do domu. Síťový měřič zaznamenává příchozí i odchozí energii, takže vy a veřejná společnost můžete sledovat vaši domácnost síť spotřeba elektřiny.
Všechny systémy vázané na síť zahrnují prostředky pro „rychlé vypnutí“ nebo schopnost deaktivovat systém v poli. To umožňuje nouzovým pracovníkům (hasičům atd.) Vypnout FV systém z vnějšku před vstupem do něj. Systémy s řetězcovými střídači zahrnují samostatné vypínací zařízení, zatímco u systémů s mikroinvertory je v mikroinvertech zabudováno automatické vypínání.
