נראה כמעט קסום שאפשר לקחת פלטה שטוחה ומכוסה זכוכית (פנל סולארי), להבל אותה בשמש ולקבל חשמל לצאת ממנה. נראה קסום עוד יותר כשחושבים שמערכת חשמלית סולארית, כשהיא מפורקת לאלמנטים החיוניים ביותר שלה, היא מעט יותר מאשר חול וחוטים. הקסם האמיתי שמאחורי פאנלים סולאריים הוא חומר מוליך למחצה (מוצר מינרלי טבעי) שממיר אנרגיית אור לחשמל. לאחר שהפקת את האנרגיה החשמלית, זה רק עניין של העברת אותו דרך חוטים - מלוחות השמש ולתוך הבית שלך או לרשת החשמל. טהור, פשוט, מדעי קסם.
אשראי: טברדפורד / iStock / GettyImages לוחות סולאריים מותקנים לרוב על משטח הגג שמקבל את החשיפה הישירה ביותר לאור השמש.יסודות מערכת סולארית
מערכת חשמל סולארית ביתית היא, ממש תרתי משמע, תחנת כוח ביתית. הוא מייצר חשמל שמועיל באותה מידה כמו הכוח שאתה מקבל מכלי השירות, ולמעשה הוא יכול לתרום חשמל למערכת השירות. בדרך זו תוכלו למעשה לייצר כוח לא רק לבית שלכם אלא גם לבתיהם של שכניכם.
ליבה של מערכת אנרגיה סולארית הם הפאנלים הסולאריים, אותם ניתן להתקין על הגג או על הקרקע. קבוצה של פאנלים סולאריים נקראת מערך. כאשר השמש זורחת על המערך, הלוחות יוצרים חשמל ומזינים אותו בחוטים שמתחברים בסופו של דבר ללוח השירות החשמלי של הבית שלך, תיבת מפסק החשמל שלך. משם, ניתן להשתמש בחשמל ישירות על ידי התאורה והמכשירים בביתכם. אם המערך שלך מייצר יותר חשמל שהבית שלך זקוק לו בכל רגע נתון, החשמל העודף עובר דרך מד חשמלי מיוחד המאפשר לכוח לעבור לרשת השירות, שם הוא משמש את לקוחות השירות האחרים.
קרדיט: היום מעצבים / iStock / GettyImages כאשר מערכי שמש על הגג הם הנפוצים ביותר, מערכי הר-קרקע מציעים אפשרויות מיקום נוספות לתפוס את השמש.מערכות סולאריות ביתיות הקשורות לרשת
מערכת סולארית ביתית המחוברת לרשת השירות מוכרת בתעשייה "קשורה לרשת" והיא סוג השמש הביתי הנפוץ, הפשוט והפחות יקר. אם אתה גר באזור מפותח עם שירות חשמלי רגיל ואתה רק רוצה לקזז חלק או יותר משימוש באנרגיה הקונבנציונלית שלך באמצעות חשמל סולארי, סביר להניח שתתקין מערכת קשורה לרשת. ההבחנה העיקרית של מערכות קשורות ברשת היא שהאנרגיה זורמת לשני הכיוונים. כאשר הבית שלך זקוק ליותר חשמל ממה שמפיק מערך השמש שלך, הבית מושך חשמל מהכלי השירות. כאשר הייצור הסולארי שלך עולה על הביקוש הביתי, אתה מאכיל את הרשת עם האנרגיה הסולארית שלך (ומקבל קרדיט על כך, בצורה כזו או אחרת).
קרדיט: תמונות גיבור / תמונות גיבור / GettyImages מערכות סולריות ביתיות ביותר מותקנות על ידי אנשי מקצוע, אך התקנת DIY מותרת בתחומים רבים.אז מערכות קשורות ברשת מסתמכות על כלי השירות לכוח נוסף בעת הצורך. הם מסתמכים גם על רשת השירות להפעלה. כאשר הרשת יורדת (כמו בזמן סערה או תיקוני כלי עזר), מערכות סולאריות קשורות לרשת גם מפסיקות לעבוד. הלוחות עדיין פועלים, כמובן, אך זרימת החשמל נותקת לפני שהיא מגיעה לתיבת המפסק שלך או למד השירות. זוהי תכונה בטיחותית שמונעת מ"תחנות כוח "ביתיות להמריץ את הרשת כאשר כלי השירות מצפה שהיא תיסגר.
סוגים אחרים של מערכות סולאריות ביתיות
ישנם שני סוגים אחרים של מערכות סולריות, בנוסף לרשת קשורה רגילה. החלופה הנפוצה יותר לקשרי רשת היא מערכת מחוץ לרשת. זה כולל את רוב אותם רכיבים במערך קשור לרשת, והוא מתחבר לתיבת המפסקים של הבית, אך הוא אינו מתחבר לרשת השירות. במקום זאת, הוא כולל אוסף גדול של סוללות, הנקרא א בנק סוללות, המאגור עודפי אנרגיה סולארית במהלך היום. כאשר השמש שוקעת והמערך מפסיק לייצר חשמל, הבית שואב כוח מאוחסן מבנק הסוללה. למחרת, כשהשמש יוצאת שוב, המערך טוען את הסוללות, והמחזור היומי ממשיך.
אשראי: מערכות רשת ConnectionOff-grid משתמשים בסוללות "מחזור עמוק" מיוחדות המיועדות לטעינה איטית ופריקה. הם נמשכים כ 5 עד 15 שנים.מערכות מחוץ לרשת נפוצות באזורים מרוחקים בהם חיבור השירות אינו זמין או יקר מאוד. הם פופולריים גם בקרב חובבי שמש (או אנרגיה מתחדשת) עם ליבה קשה, שמעדיפים לספק את כל האנרגיה הביתית שלהם. מערכות מחוץ לרשת עולות בערך פי שניים מכפי שקשור לרשת ודורשות ניטור ותחזוקה הרבה יותר, אך הן מציעות את הפרס של עצמאות אנרגטית מוחלטת.
הסוג השלישי של המערכת הוא שילוב של רשת קשור לאינטרנט ונקרא, באופן לא מפתיע, קשור לרשת עם גיבוי סוללה. השם די מסכם את מה שהוא עושה. זה קשור לרשת, ויש לו בנק סוללות להעצמת גיבוי כאשר הרשת יורדת. בדרך כלל, בנק הסוללות קטן יחסית ומפעיל רק כמה "עומסים קריטיים" בבית, כמו המקרר, ציוד החימום וכמה אורות ושקעים. זה יכול גם להשתמש בסוללות כדי לנצל את שיעורי השירות מחוץ לשיא, ולשאוב את כוח הרשת כשהוא זול יחסית. עם זאת, הוספת גיבוי סוללה למערכת קשורה לרשת דורשת ציוד מתוחכם ויקר, שלא לדבר על תכנון והתקנה מורכבים כמו גם תחזוקת סוללות. מסיבה זו, רוב בעלי הבתים בוחרים במקום זאת מערכות קשורות רשת.
קרדיט: studio023 / iStock / GettyImages לוח סולרי רגיל מורכב מכ 60-72 תאים סולאריים; כל תא מייצר חשמל של כ- 0.5 וולט.האגוזים והברגים של מערכות שמש קשורות ברשת
חשמל סולארי נקרא טכנית פוטו וולטאי, או PV, שהוא מיזוג של המילים תמונה (לאור) ו- וולט (לחשמל). אור השמש מכיל יחידות של אנרגיית אור הנקראת פוטונים. פאנל סולארי ממיר אנרגיה זו לחשמל בעזרת תאי השמש שלה עשויים מסיליקון גבישי, מוליך למחצה - חומר ההופך צורה אחת של אנרגיה לחשמל. במילים פשוטות, פוטוני האור פוגעים בצד אחד של תאי השמש; זה מרגש אלקטרונים במוליך למחצה, וחשמל יוצא מהצד השני. חומרים מוליכים (בעיקרם, חוטים) לוכדים אנרגיה זו ומזינים אותה במערכת השמש (PV).
פאנלים סולאריים מייצרים אנרגיה בצורה של זרם ישר, או DC, חשמל. אבל מכשירי הבית והאורות שלך נדלקים זרם חליפין, AC, כוח. לפיכך, יש להמיר את ה- DC מלוחות השמש לחשמל באמצעות מכשיר הנקרא א מהפך DC ל- AC. מערכות מסוימות משתמשות במהפך יחיד (המכונה מהפך מיתרים), שממיר את הכוח מכל לוחות השמש; אחרים משתמשים בממירי מיקרו המתחברים ללוח אחד או שניים כל אחד וסמויים בכל לוח (או זוג לוחות).
אשראי: אנרגיה נקייה ביקורות ממירים סולאריים הופכים את הספק DC מתאים לשימוש בבית ולרשת השירות.ברגע שההספק מועבר לחשמל, הוא עובר דרך מתג ניתוק (המשמש לבידוד מערך השמש משאר המערכת, לבטיחות, תיקונים וכו ') ואז דרך מד ייצור PV, המפקח על מעקב אחר אנרגיה סולארית המיוצרת. לבסוף, הכוח מוזר לתיבת המפסקים של הבית, בדרך כלל עם כמה מפסקים מיוחדים. בצד השני של תיבת המפסק נמצא מטר נטו, המאפשר כוח לרוץ לרשת ומחוצה לה, בשונה ממד חד כיווני רגיל, המאפשר כוח לזרום רק מהרשת לבית. מד הרשת רושם כוח נכנס ויוצא, כך שאתה וחברת השירות יכולים לעקוב אחר משק הבית נטו שימוש בחשמל.
כל המערכות הקשורות לרשת כוללות אמצעי ל"כיבוי מהיר ", או יכולת להשבית את המערכת במערך. זה מאפשר לאנשי חירום (כבאים וכו ') לסגור מערכת PV מחוץ לבית לפני הכניסה אליו. מערכות עם ממירי מיתרים כוללות ציוד כיבוי נפרד, ואילו לאלה עם ממירי מיקרו יש יכולת כיבוי אוטומטית המובנית במיקרו-ממירים.
