בין אם אתה מתכנן להתקין מערכת סולארית על הגג בבית שלך או סתם מעוניין ללמוד עוד על היתרונות של אנרגיה סולארית, יש כמה גורמים שיש לקחת בחשבון. ביניהם, תחילה עליך לחשב כמה אנרגיה אתה צורך וכמה כוח תרצה להפיק. אתה יכול להשתמש במידע זה כדי לשנות גודל של בקר סולארי.
חשב את צרכי האנרגיה שלך
קבלת מושג טוב על צרכי האנרגיה שלך הוא אחד הדברים הראשונים שאתה צריך לדעת לפני תכנון מערכת סולארית. הבית הממוצע בארצות הברית משתמש ב-30 קילו–וואט ליום בערך. זה מתורגם ל-10,715 קוט"ש של אנרגיה שנצרכת בשנה. אתה יכול למצוא את המספר הזה בחשבון החשמל שלך.
ישנן מספר דרכים שונות לחישוב צורכי אנרגיה. כמה מומחים ממליצים להוסיף כרית של 25% לממוצע היומי היעד שלך. שימוש בשיטה זו יכול לעזור לך להקטין את גודל מערכת השמש שלך.
שיטה נוספת היא להעריך ממוצע יומי על סמך צריכת ה–kWh היומית הממוצעת שלך. חישוב זה קל יותר מאשר לחלק ב-30. כדי לקבוע קוט"ש ממוצע ליום, אתה יכול להכפיל את צרכי האנרגיה הממוצעים במחזור העבודה שלך. אם אתה משתמש במיזוג אוויר, הוא ישתמש יותר באנרגיה בחודשי הקיץ החמים. בית ממוצע בארה"ב צורך 900 קילוואט לחודש.
הדרך הטובה ביותר לקבוע כמה חשמל סולארי אתה צריך היא להשתמש בחשבון החשמל שלך כמדריך. שימוש בשיטה זו יעזור לכם להימנע מקניית מערכת שמייצרת יותר ממה שאתם צריכים. זה גם יעזור לך להימנע מתשלום עבור עודף אנרגיה שאינה מנוצלת.
שקול את צריכת האנרגיה שלך
התחשבות בצריכת האנרגיה שלך בעת תכנון מערכת סולארית היא צעד חשוב. זה יעזור לך להחליט כמה גדולה תצטרך מערכת סולארית וכמה כסף תוכל לחסוך. גודל המערכת שלך תלוי בכמה לוחות יש לך וכמה חשמל אתה משתמש בחודש. בנוסף, לא תמיד נעשה שימוש בפאנלים סולאריים 24 שעות ביממה, ולכן ייתכן שתצטרך לתכנן את המערכת שלך כך שתכסה את זמני השימוש בשיא של השנה.
אתה יכול למדוד את צריכת האנרגיה שלך באמצעות צג צריכת חשמל. מכשיר זה מותקן בדרך כלל בין המכשיר לשקע, ויכול לעקוב אחר צריכת האנרגיה שלך במשך שבוע או שבועיים. באמצעות הנתונים מהצג שלך, אתה יכול לחשב כמה קילוואט–שעה (קוט"ש) משק הבית שלך משתמש.
מדד נוסף הוא יחס הייצור, או מספר הקילווואטים שהמערכת הסולארית שלך יכולה לייצר בשנה נתונה. זהו המדד החשוב ביותר שיש לקחת בחשבון בעת תכנון מערכת סולארית, ואתה יכול למצוא את המספר הזה בחשבון החשמל שלך. בדרך כלל, רוב המערכות הסולאריות יכולות לייצר שני קילוואט לשעה.
בית אמריקאי ממוצע צורך כ-10,715 קילוואט לשנה. כדי לחשב את צרכי האנרגיה הסולארית שלך, אתה יכול לקחת את המספר הזה ולחלק אותו ב-12 כדי לחשב את צרכי האנרגיה הסולארית שלך.
גודל בקר סולארי
במהלך תכנון מערכת סולארית, גודל בקר סולארי הוא שלב חשוב. אתה רוצה לבחור בקר שיעבוד עם הפאנלים הסולאריים והסוללות שלך. הבקר הלא נכון עלול לגרום לכשל של המערכת או לא לתפקד כלל. בקר בגודל שגוי יכול גם להשאיר את המערכת שלך ללא הקיבולת הדרושה לה. זה יכול להוביל לנזק מנחשולי מתח, התחממות יתר וכשל בטרם עת של המאוורר.
גודלו של בקר טעינה סולארית תלוי במתח ובזרם של המערכת הסולארית שלך. עדיף להשתמש בבקר טעינה סולארי מתקדם, אותו ניתן לתכנת לספק ניתוק מתח נמוך וגבוה. זה מונע נזק לסוללות שלך וליכולת התפקוד של המערכת. הבקרים המתקדמים גם שומרים אוטומטית על תקינות הסוללה.
באופן כללי, עליך לבחור בבקר טעינה שמדורג בשני שליש מהתפוקה של מערך השמש. לדוגמה, אם המערך הסולארי מדורג ל-30 אמפר, יש לדרג את בקר הטעינה ל-20 אמפר. אתה יכול למצוא בקרי טעינה עם דירוג הספק גדול יותר מזה, אבל אולי לא תזדקק להם.
גודל המערך הסולארי יקבע גם כמה בקרים אתה צריך. אתה יכול להשתמש במחשבון בקר טעינה באינטרנט כדי לקבוע את הגודל הנכון. עם זאת, כדאי להתייעץ עם איש מקצוע סולארי לפני קבלת החלטות כלשהן.
בקר סולארי MPPT
באמצעות בקר סולארי המשלב את אלגוריתם MPPT (מעקב אחר נקודות חשמל מרבית) עם ממיר DC/DC buck, אתה יכול לנצל את שיא המתח המיוצר על ידי פאנל סולארי. זוהי דרך יעילה להגביר את היעילות הכוללת של מערכת השמש שלך.
אלגוריתם MPPT משתמש ביעילות הפלט הלא–לינארית של התא כדי למצוא את מתח שיא ההספק. האלגוריתם קל לשימוש, וניתן ליישם אותו בדיוק רב. הוא לוקח בחשבון גורמי הפסד שונים, שיכולים להסתכם ב-20 אחוזים.
אחד היתרונות של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת למערכת להוריד את המתח של הפאנל הסולארי מבלי להפחית את הזרם. בטכניקה זו, פאנל של 300 וואט עשוי להפיק 240 עד 270 וואט בקיץ, אך רק 240 עד 270 וואט בחורף. בקר מסוג זה יכול להגביר את ביצועי המערכת שלך עד 30 אחוזים.
על מנת להפיק את המרב מהטכנולוגיה הזו, צריך פאנל סולארי שעומד בקריטריונים מסוימים. הפאנל חייב להיות בעל יכולת לייצר מתח שיא של 26 וולט לפחות. תצטרך גם בנק סוללות שיכול להתמודד עם המתח הזה.
ריכוז מערכות אנרגיה סולארית–תרמית (CSP)
בדרך כלל, מערכות אנרגיה סולארית–תרמית מרוכזת (CSP) מותקנות בתחנות כוח סולאריות. עם זאת, ישנן גם מערכות קטנות יותר המותקנות ישירות במקום בו יש צורך בחשמל. בנוסף לייצור חשמל, CSP יכול לשמש למגוון רחב של יישומים תעשייתיים וכימיים. באופן כללי, מערכות CSP מורכבות משני חלקים: חלק אחד סופג את אנרגיית השמש, בעוד החלק השני ממיר אותה לאנרגיה תרמית.
מערכות CSP מחולקות לשלוש קטגוריות עיקריות: ליניארית, מגדל כוח והליוסטט. לכל קטגוריה יש יישומים שונים וטמפרטורות הפעלה שונות. יישומים מסוימים כוללים התפלת מים, שחזור נפט, עיבוד מזון וייצור כימיקלים.
ניתן לאחסן את האנרגיה הסולארית שנוצרת על ידי CSP. זה יכול לשמש גם להפקת קיטור להפעלת תחנות כוח תרמיות מסורתיות. בנוסף, מערכות CSP יכולות לפעול בטמפרטורות גבוהות יותר, מה שמאפשר יעילות גבוהה יותר. ניתן להשתמש במערכות גם בשילוב עם טכנולוגיות אגירת אנרגיה. טכנולוגיות אלו יכולות לאגור אנרגיה תרמית עד לצורך. שילוב זה נותן מענה לכמה מאתגרי שילוב הרשת הקשורים לשונות סולארית.
מערכות אלו הותקנו באופן אמין בארצות הברית כבר למעלה מ-15 שנה. עם זאת, הם עדיין צריכים להשתפר. SETO פועלת כדי להפוך אותם לחסכוניים יותר. הארגון מעניק מימון לפרויקטים המפתחים תפיסות חדשות, שוברים מחסומי ביצוע ומפחיתים עלויות תפעול וניהול.
מערכת סולארית מסורתית על הגג
בין אם אתה בעל בית או בעל עסק, תכנון מערכת סולארית מסורתית על הגג יכול לחסוך לך כסף. גגות הם לרוב חללים מוזנחים, אך הם יכולים להיות מקור מצוין לאנרגיה מתחדשת. עם תכנון נכון, אתה יכול להשתמש בגג שלך כדי לייצר את כל צרכי החשמל שלך.
העיצוב הבסיסי ביותר של מערכת סולארית על הגג כולל הרכבת פאנלים סולאריים על גג. לוחות גג מגיעים במגוון סגנונות וסוגים. בדרך כלל יש להם שישה תאים לכל פאנל. הם מאובטחים עם מסגרת אלומיניום.
ניתן גם להרכיב פאנלים סולאריים על הקרקע. עם זאת, התקנת הפאנלים על הקרקע תדרוש תוכנית חשמל מוצקה. אתה גם צריך לוודא שהפנלים מאובטחים בתנאי מזג אוויר קיצוניים.
בעת תכנון מערכת סולארית על הגג, ישנם שלושה סוגים עיקריים של עיצובי פאנלים סולאריים. אלה כוללים את הפאנל השטוח המסורתי, הפאנל הסולארי המשובץ והמהפך.
המהפך ממיר את אנרגיית ה–DC של הפאנל הסולארי ל–AC, אותה ניתן למכור בחזרה לרשת החשמל או לייצא עבור כוח גיבוי. אתה צריך גם לשקול ערכת סוללות עבור כוח גיבוי בתקופות של תפוקה סולארית נמוכה.
בעת תכנון מערכת סולארית על הגג שלך, עליך לשקול גם את היתרונות של מדידת רשת. במדידת נטו ניתן למכור בחזרה את עודפי החשמל לרשת החשמל.
מערכת סולארית דו–שימושית
יצירת פרויקטים סולאריים דו–שימושיים היא רעיון חדש יחסית בארה"ב, אבל זה הוכיח הבטחה.
זוהי דרך לפתח קרקע משותפת למטרות אקולוגיות ואנרגיה סולארית, תוך מזעור פליטת גזי חממה והפחתת עלויות הייצור לחקלאים. למדינת מסצ'וסטס יש תוכנית לעידוד התקנה סולארית באדמות חקלאיות דו–שימושיות. בנוסף, המדינה משלמת שיעור תמריצים גבוה יותר לפיתוח חקלאי, שהם מתקנים המאפשרים לחקלאים להשתמש בקרקע לייצור יבולים ולרעיית בעלי חיים.
ההגדרה של המדינה לפרויקטים מתאימים היא קפדנית למדי. זה מחייב שהפאנלים הסולאריים יהיו בנויים בגובה של לפחות 10 רגל מעל הקרקע שמסביב ושהם יצלו לא יותר מ-50% משטח הגידול.
עם זאת, המדינה איחרה להתקדם עם התוכנית שלה. זה הביא למספר בקשות קביעה מראש שהוגשו במהלך השנים האחרונות. בקשות אלו עוזרות למפתחים לזהות בעיות אפשריות.
הרחבת אנרגיה נקייה של אוניברסיטת מסצ'וסטס בוחנת מערכות דו–שימוש במשך עשור. היא מתכננת לאסוף נתונים על סוגים שונים של חקלאות תחת פאנלים סולאריים. זה יאפשר לה ליצור טבלת שימוש, שתאפשר לקהילות ליישם תקנים ולעקוב אחר האופן שבו מתקנים סולאריים משפיעים על סוגים שונים של חקלאות.
