Di zaman modern ini, berbagai teknologi sedang aktif berkembang yang memberikan kenyamanan maksimal dalam aktivitas manusia. Secara khusus, perlu dicatat bahwa pengembangan sumber energi alternatif sedang berjalan lancar. Contoh mencolok dari hal ini adalah panel surya, yang sekarang dapat dipasang di atap rumah Anda sendiri. Dan siapa pun bisa membelinya. Ini terutama benar dalam kasus di mana rumah terletak jauh dari saluran listrik. Namun untuk merasakan semua manfaat dan manfaat dari solusi tersebut, diperlukan perhitungan panel surya yang benar.
Informasi umum
Efek fotolistrik adalah fenomena fisik yang ditemukan pada tahun 1887 dan menjadi dasar pengembangan panel surya untuk menghasilkan listrik. Di bawah pengaruh cahaya (foton) atau radiasi elektromagnetik lainnya, energi partikel-partikel ini ditransfer ke elektron zat. Dengan kata lain, dengan bantuan mataharimenerima listrik.
Setelah penemuan fenomena fisik ini, menjadi perlu untuk mengendalikannya. Untuk tujuan ini, fotosel dibuat - perangkat elektronik khusus dengan ukuran yang ringkas. Mereka termasuk bahan semikonduktor.
Dalam kondisi produksi industri, menjadi mungkin untuk menggabungkan transduser mikroskopis menjadi panel besar dan efisien. Banyak perusahaan modern memproduksi desain modular silikon dalam volume besar. Efisiensi mereka sekitar 18-22%.
Baterai surya mencakup beberapa modul serupa yang melaluinya foton sinar matahari memasuki sirkuit listrik dalam bentuk arus searah. Kemudian mereka memasuki perangkat penyimpanan atau diubah menjadi muatan arus bolak-balik (220 volt). Energi listrik yang dihasilkan memungkinkan peralatan rumah tangga dapat berfungsi.
Fitur perhitungan panel surya untuk rumah
Operasi ini turun, pertama-tama, untuk menentukan kekuatan mereka. Dan untuk ini perlu diketahui beban energi apa yang akan jatuh pada seluruh struktur. Dengan kata lain, berapa kilowatt energi yang akan dikonsumsi setiap bulannya.
Pembacaan ini dapat ditentukan dengan mengamati meteran listrik. Dan jika nilainya dalam 100 kW, maka panel harus dibeli tepat yang mampu menghasilkan energi sebesar itu.
Perlu dipertimbangkan juga bahwa pekerjaan mataharibaterai dalam mode penuh hanya mungkin di siang hari. Masalah penuh hanya akan terjadi ketika langit cerah. Ketika sudut datang sinar matahari berubah, serta munculnya awan di cakrawala, kekuatannya akan berkurang 20%. Hal yang sama akan terjadi pada cuaca mendung. Semua ini tidak boleh dilupakan.
Artinya, dalam proses menghitung panel surya untuk rumah pribadi, Anda harus meluangkan waktu ketika mereka bekerja dengan kapasitas penuh. Biasanya, ini adalah 7 jam - periode dari jam 9 pagi hingga jam 4 sore. Pada saat yang sama, di musim panas, panel dapat beroperasi dari fajar hingga senja. Namun sebelumnya, persentase kapasitas kerja hanya berkisar 20-30%. Selama jam di atas, Anda bisa mendapatkan sisa 70%.
Kekuatan
Seperti yang telah kita pahami, faktor mendasar yang perlu dipertimbangkan saat menghitung panel surya adalah beban energi. Bagaimanapun, kinerja baterai sangat bergantung pada jumlah listrik yang dibutuhkan untuk menyediakan rumah:
- Membuat stasiun yang lengkap membutuhkan penggunaan panel yang kuat - dari 150 hingga 250 watt.
- Untuk mempertahankan kinerja penerangan pedesaan saja, Anda dapat bertahan dengan baterai berdaya rendah - tidak lebih dari 50 W, yang sudah cukup.
Bagaimana cara membuat perhitungan seperti itu?
Konsumsi Daya Dasar
Sebelum menghitung baterai solar dan baterai, perlu ditentukan daya total semua konsumen arus listrik yang digunakan. Untuk tujuan ini, konsumsi energi setiap unit (peralatan, bola lampu, dll.) dikalikan dengan jumlah jam penggunaannya disiang hari.
Setelah itu, tambahkan semua data yang diterima. Hasilnya adalah tingkat konsumsi listrik per hari (dalam kilowatt-jam). Ini adalah berapa banyak panel surya yang harus dihasilkan, dan ini adalah nilai minimum. Perhitungan selanjutnya mengenai jumlah panel, biaya dan parameter lainnya akan tergantung pada data ini.
Namun, keseluruhan sistem tidak hanya terdiri dari panel surya, komponen lain juga disertakan di sini:
- inverter;
- baterai;
- pengontrol pengisian daya.
Saat menghitung daya panel surya untuk rumah, ini juga tidak boleh diabaikan! Dalam baterai, ada penurunan energi - hingga 20%. Dalam hal ini, dalam perhitungan lebih lanjut, nilai dasar yang diperoleh harus ditingkatkan dengan jumlah ini.
Konsumen listrik
Di setiap rumah Anda dapat menemukan sejumlah peralatan yang paling dibutuhkan. Teknik berikut akan selalu berhasil pada jam-jam tertentu:
- kulkas;
- TV;
- komputer;
- mesin cuci;
- boiler;
- besi;
- oven microwave (namun, tidak semua orang memilikinya).
Ada juga perangkat lain, jika tidak ada kehidupan yang kehilangan tingkat kenyamanan yang diinginkan. Selain itu, sejumlah bola lampu, yang dapat mencapai hingga seratus, menyala di wilayah real estat pribadi setiap hari.
Tabel di bawah ini menunjukkandaya peralatan listrik yang paling sering digunakan.
| Peralatan rumah tangga | Peringkat Daya (W) | Perkiraan durasi kerja untuk satu hari (jam) | Konsumsi harian (kWh) |
| Microwave | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Mesin cuci | 500 | 6 | 3 |
| Kulkas | 500 | 3 | 1, 5 |
| bola lampu | 200 | Sekitar 10 | 2 |
| Besi | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Notebook | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 liter ketel | 1, 2 | 5 | 6 |
| Pengontrol | 5 | 24 | 0, 1 |
| Inverter | 20 | 24 | 0, 5 |
Dengan meja ini akan lebih mudah untuk melakukan yang sederhanaperhitungan matematis panel surya. Dalam contoh khusus ini, nilai konsumsi harian adalah 18,9 kWh. Hanya ini tanpa memperhitungkan apa yang biasanya tidak kita gunakan setiap hari - ketel listrik, pengering rambut, pompa, pengolah makanan, dll. Jadi, rata-rata, hingga 25 kWh (setidaknya) dapat diperoleh.
Yang penting adalah insolation
Sebelum Anda mulai menghitung jumlah panel surya, Anda harus mempertimbangkan hal seperti insolasi. Secara kasar, istilah ini harus dipahami sebagai jumlah energi matahari yang jatuh per satuan luas. Ini adalah parameter yang sangat penting, yang tanpanya tidak mungkin untuk menentukan dengan tepat berapa banyak panel yang harus dibeli.
Bagaimanapun, meskipun tidak ada cukup sinar matahari, tidak peduli seberapa produktif baterainya, baterai tidak akan dapat menghasilkan daya yang diperlukan. Karena itu, Anda perlu memahami pentingnya parameter ini saat menghitung panel surya. Bagaimanapun, tingkat pasokan energi yang dibutuhkan akan bergantung pada ini.
Tentu saja, parameter ini murni individual untuk setiap wilayah tertentu di negara tersebut. Ada dua cara untuk mendapatkan informasi yang diperlukan ini:
- direktori khusus;
- sumber daya meteorologi elektronik.
Seperti yang dapat Anda pahami, nilai insolasi maksimum akan jatuh pada periode musim panas. Nilai minimum terutama di bulan-bulan dingin.
Jumlah baterai
Sekarang Anda dapat mulai menghitung jumlah panel. Untuk ini, nilai yang ditemukan dari konsumsi dasarenergi listrik per hari harus dibagi dengan data insolasi bulan yang dibutuhkan.
Pada saat yang sama, penting untuk dipahami bahwa perhitungan harus dilakukan setiap bulan, karena data dapat bervariasi ke tingkat yang berbeda dan terkadang signifikan. Sekarang tinggal membagi nilai yang dihasilkan sebagai hasil dari penghitungan jumlah panel surya sekali lagi, hanya dengan parameter daya panel yang dipilih. Karakteristik ini ditunjukkan dalam paspor. Jika hasilnya adalah bilangan pecahan, maka dibulatkan menjadi bilangan bulat dan hanya ke atas. Ini akan menjadi hasil akhir.
Tentu saja, semakin tinggi kinerja panel, semakin sedikit panel yang harus diambil. Dan di sini semuanya terutama tergantung pada ukuran anggaran keluarga dan luas atap. Pada saat yang sama, perlu memperhitungkan periode pengoperasian seluruh sistem. Memang, dengan penurunan insolasi panel surya, lebih banyak yang dibutuhkan daripada kondisi normal.
Pengeluaran rasional
Berpikir tentang perhitungan panel surya, ada baiknya memperhatikan iluminasi. Tetapi, seperti yang telah dicatat, jumlah lampu di wilayah rumah pribadi bisa besar - 100 atau lebih. Untuk alasan ini, ada baiknya memperhatikan bola lampu hemat energi. Hasilnya, penghematan yang signifikan dapat dicapai dalam hal konsumsi energi.
Selain itu, Anda harus membeli peralatan rumah tangga tidak lebih rendah dari kelas A dan bahkan A +, A ++, A +++. Pada akhirnya, tindakan seperti itu akan secara signifikan mengurangi biaya yang akan dikeluarkan untuk pembelian solarpanel. Selain itu, sebagian besar peralatan modern hanya dirancang untuk mengkonsumsi 12 V.
Dan inilah tepatnya yang mampu dihasilkan oleh panel foto, tanpa menggunakan perangkat tambahan untuk mengubah arus searah menjadi tegangan bolak-balik.
Contoh matematika
Saat menghitung jumlah panel surya untuk sebuah rumah, kita harus memperhitungkan musim apa dalam setahun seluruh sistem akan beroperasi dalam mode penuh. Dan lagi, semuanya di sini adalah karena insolation. Tergantung pada bulannya, jumlah panel foto yang berbeda mungkin diperlukan.
Untuk pemahaman yang lebih jelas, ada baiknya memberikan contoh spesifik:
- Misalnya, konsumsi listrik harian di rumah adalah 15 kWh.
- Parameter isolasi - 3 kWh/m2.
- Kekuatan satu panel adalah 300W atau 0.3KW.
Hitung jumlah baterai yang dibutuhkan (dilambangkan dengan huruf N): N=15/3/0, 3=16, 6. Membulatkan nilai yang dihasilkan menjadi bilangan bulat, kita mendapatkan hasilnya - 17 panel.
Namun, di musim dingin, insolasi turun secara signifikan dan dapat mencapai 1 kWh/m2. Dalam hal ini, Anda akan membutuhkan lebih banyak baterai - hingga 50.
Sejumlah nuansa
Di satu sisi, penolakan ketergantungan catu daya pusat menyiratkan keuntungan tertentu. Tetapi ada juga sisi lain dari koin - ukuran seperti itu penuh dengan beberapa nuansa yang tidak boleh diabaikan. Dan pertama-tama, perlu dipahami bahwa matahari tidak akan bersinar selama berbulan-bulan, tanpa "istirahat" - lagi pula, yang termasyhurjuga butuh "istirahat".
Untuk alasan ini, saat menghitung panel surya, Anda harus memeriksa arsip kondisi cuaca di wilayah tempat tinggal untuk menentukan jumlah hari berawan. Dapat dilihat bahwa setidaknya 7 hari dalam satu bulan adalah periode cuaca yang tidak menguntungkan. Saat ini, panel surya tidak akan mampu menyediakan energi listrik yang dibutuhkan.
Selain itu, jangan lupa tentang pemendekan hari di musim gugur dan musim semi. Dengan demikian, jumlah hari berawan meningkat. Dalam hal ini, untuk menerima energi matahari dari bulan Maret hingga Oktober, perlu menambah susunan panel hingga 50%, tergantung pada wilayah tempat tinggal.
