Орчин үед хүний үйл ажиллагаанд тав тухыг дээд зэргээр хангадаг төрөл бүрийн технологиуд идэвхтэй хөгжиж байна. Тэр дундаа эрчим хүчний өөр эх үүсвэрийг хөгжүүлэх ажил эрчимтэй явагдаж байгааг онцлох нь зүйтэй. Үүний тод жишээ бол одоо өөрийн байшингийн дээвэр дээр суурилуулах боломжтой нарны хавтангууд юм. Мөн хэн ч тэднийг худалдаж авах боломжтой. Энэ нь байшин нь цахилгаан дамжуулах шугамаас хол байрладаг тохиолдолд ялангуяа үнэн юм. Гэхдээ ийм шийдлийн бүх ашиг тус, ашиг тусыг мэдрэхийн тулд нарны хавтанг зөв тооцоолох шаардлагатай.
Ерөнхий мэдээлэл
Фотоэлектрик эффект нь 1887 онд нээгдсэн физик үзэгдэл бөгөөд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх нарны зайн хавтанг бүтээх үндэс болсон юм. Гэрэл (фотон) эсвэл бусад цахилгаан соронзон цацрагийн нөлөөн дор эдгээр хэсгүүдийн энерги нь тухайн бодисын электронууд руу шилждэг. Өөрөөр хэлбэл, нарны тусламжтайгаарцахилгаан хүлээн авах.
Энэ физик үзэгдлийг нээсний дараа түүнийг хянах шаардлагатай болсон. Энэ зорилгоор фотоселлүүдийг бүтээсэн - авсаархан хэмжээтэй тусгай электрон төхөөрөмж. Үүнд хагас дамжуулагч материалууд орно.
Үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийн нөхцөлд микроскопийн хувиргагчийг том хэмжээтэй, үр ашигтай хавтан болгон нэгтгэх боломжтой болсон. Орчин үеийн олон аж ахуйн нэгжүүд цахиурын модульчлагдсан загварыг их хэмжээгээр үйлдвэрлэдэг. Тэдний үр ашиг ойролцоогоор 18-22% байна.
Нарны зайнд нарны гэрлийн фотонууд шууд гүйдэл хэлбэрээр цахилгаан хэлхээнд ордог ижил төстэй хэд хэдэн модулиуд багтдаг. Дараа нь тэдгээр нь хадгалах төхөөрөмжид ордог эсвэл ээлжит гүйдлийн цэнэг (220 вольт) болж хувирдаг. Үүссэн цахилгаан эрчим хүч нь гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл ажиллах боломжийг олгодог.
Гэрийн нарны зай хураагуурын тооцооны онцлог
Энэ ажиллагаа нь юуны түрүүнд тэдний хүчийг тодорхойлоход чиглэдэг. Үүний тулд бүхэл бүтэн бүтцэд ямар эрчим хүчний ачаалал унахыг мэдэх шаардлагатай. Өөрөөр хэлбэл, сард хэдэн киловатт эрчим хүч зарцуулагдах вэ.
Эдгээр заалтыг цахилгаан тоолуурыг ажиглан тодорхойлж болно. Хэрэв утга нь 100 кВт дотор байвал ийм хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай хавтанг худалдаж авах хэрэгтэй.
Нарны ажил гэдгийг бас анхаарч үзэх нь зүйтэйбатерейг бүрэн горимд ажиллуулах нь зөвхөн өдрийн цагаар боломжтой. Тэнгэр цэлмэг байхад л бүтэн асуудал гарна. Нарны туяа тусах өнцөг, мөн тэнгэрийн хаяанд үүл харагдах үед хүч 20%-иар буурна. Үүлэрхэг цаг агаарт мөн адил зүйл тохиолдох болно. Энэ бүгдийг мартаж болохгүй.
Өөрөөр хэлбэл, хувийн байшингийн нарны зайг тооцоолохдоо та бүрэн хүчин чадлаараа ажиллах хугацааг авах хэрэгтэй. Дүрмээр бол энэ нь 7 цаг - өглөөний 9 цагаас оройн 16 цаг хүртэл. Үүний зэрэгцээ, зуны улиралд хавтангууд үүр цайхаас үдшийн бүрий хүртэл ажиллах боломжтой. Гэхдээ өнгөрсөн хугацаанд ажиллах хүчин чадал нь зөвхөн бүс нутагт 20-30% байх болно. Дээрх цагуудад та үлдсэн 70%-ийг авах боломжтой.
Хүч
Бидний аль хэдийн ойлгосноор нарны хавтанг тооцоолохдоо анхаарах ёстой гол хүчин зүйл бол эрчим хүчний ачаалал юм. Эцсийн эцэст, батерейны гүйцэтгэл нь байшинг хангахад шаардагдах цахилгааны хэмжээнээс ихээхэн хамаардаг:
- Бүрэн хэмжээний станцыг бий болгохын тулд 150-аас 250 ватт хүртэл хүчирхэг хавтанг ашиглах шаардлагатай.
- Зөвхөн улсын гэрэлтүүлгийн гүйцэтгэлийг хадгалахын тулд та бага чадалтай батерейгаар ажиллах боломжтой - 50 Вт-аас ихгүй, энэ нь хангалттай.
Ийм тооцоог яаж хийх вэ?
Үндсэн цахилгаан зарцуулалт
Нарны зай, батерейг тооцоолохын өмнө бүх ашигласан цахилгаан гүйдэл хэрэглэгчдийн нийт хүчийг тодорхойлох шаардлагатай. Үүний тулд нэгж тус бүрийн эрчим хүчний зарцуулалтыг (хэрэгсэл, гэрлийн чийдэн гэх мэт) хэдэн цагаар үржүүлнэ.өдрийн цагаар.
Үүний дараа бүх хүлээн авсан өгөгдлийг нэмнэ үү. Үр дүн нь өдөрт цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний хэмжээ (киловатт-цагт) юм. Энэ бол нарны хавтан үйлдвэрлэх ёстой хэмжээ бөгөөд энэ нь хамгийн бага үнэ цэнэ юм. Самбарын тоо, тэдгээрийн өртөг болон бусад үзүүлэлтүүдийн талаарх дараагийн тооцоолол нь эдгээр өгөгдлөөс хамаарна.
Гэсэн хэдий ч бүхэл бүтэн систем нь зөвхөн нарны хавтангаас тогтдоггүй, бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд энд багтсан болно:
- инвертер;
- батерей;
- цэнэг хянагч.
Байшингийн нарны хавтангийн хүчийг тооцоолохдоо үүнийг бас хөнгөлөх ёсгүй! Батерейнд эрчим хүчний бууралт ажиглагдаж байна - 20% хүртэл. Үүнтэй холбогдуулан цаашдын тооцоололд олж авсан суурь утгыг энэ хэмжээгээр нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
Цахилгаан хэрэглэгчид
Гэр бүрээс та хамгийн хэрэгцээтэй хэд хэдэн цахилгаан хэрэгсэл олж болно. Дараах техник нь тодорхой цагт ажиллах болно:
- хөргөгч;
- ТВ;
- компьютер;
- угаалгын машин;
- бойлер;
- төмөр;
- богино долгионы зуух (гэхдээ хүн бүрт ийм зуух байдаггүй).
Өөр төхөөрөмж байхгүй тохиолдолд амьдрал хүссэн тав тухыг алддаг төхөөрөмжүүд байдаг. Нэмж дурдахад, хувийн үл хөдлөх хөрөнгийн нутаг дэвсгэрт өдөр бүр хэдэн зуу хүрэх боломжтой гэрлийн чийдэн асдаг.
Доорх хүснэгтийг харуулавихэвчлэн ашигладаг цахилгаан хэрэгслийн хүч.
| Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл | Эрчим хүчний үнэлгээ (W) | Нэг өдрийн ажлын ойролцоогоор үргэлжлэх хугацаа (цаг) | Өдөр тутмын хэрэглээ (кВтц) |
| Богино долгионы | 500 | 2 | 3 |
| TV | 150 | 5 | 0, 8 |
| Угаалгын машин | 500 | 6 | 3 |
| Хөргөгч | 500 | 3 | 1, 5 |
| Гэрлийн чийдэн | 200 | 10 орчим | 2 |
| Төмөр | 1500 | 1 | 1, 5 |
| Тэмдэглэлийн дэвтэр | 100 | 5 | 0, 5 |
| 150 литрийн бойлер | 1, 2 | 5 | 6 |
| Хянагч | 5 | 24 | 0, 1 |
| Инвертер | 20 | 24 | 0, 5 |
Энэ хүснэгтийн тусламжтайгаар энгийн зүйлийг хийхэд тохиромжтойнарны хавтангийн математик тооцоо. Энэ жишээнд өдөр тутмын хэрэглээний утга нь 18.9 кВт.ц байна. Зөвхөн энэ нь бидний өдөр бүр хэрэглэдэггүй зүйл болох цахилгаан данх, үс хатаагч, шахуурга, хүнсний процессор гэх мэт зүйлсийг тооцохгүй бол дунджаар 25 кВт.ц (хамгийн багадаа) авах боломжтой.
Чухал зүйл бол дулаарал юм
Нарны хавтангийн тоог тоолж эхлэхээсээ өмнө дулаалга гэх мэт зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Товчхондоо энэ нэр томъёог нэгж талбайд ногдох нарны эрчим хүчний хэмжээ гэж ойлгох хэрэгтэй. Энэ бол маш чухал параметр бөгөөд үүнгүйгээр яг хэдэн хавтан худалдаж авахыг тодорхойлох боломжгүй юм.
Эцсийн эцэст нарны гэрэл хангалтгүй байсан ч батерей нь хичнээн бүтээмжтэй байсан ч шаардлагатай хүчийг гаргаж чадахгүй. Тиймээс нарны хавтанг тооцоолохдоо энэ параметрийн ач холбогдлыг ойлгох хэрэгтэй. Эцсийн эцэст эрчим хүчний хангамжийн шаардагдах түвшин үүнээс хамаарна.
Мэдээжийн хэрэг, энэ параметр нь тухайн улсын тодорхой бүс нутаг бүрийн хувьд зөвхөн хувь хүн юм. Энэ шаардлагатай мэдээллийг авах хоёр арга бий:
- мэргэшсэн лавлах;
- цаг уурын цахим нөөц.
Таны ойлгож байгаагаар дулаалгын хамгийн их утга зуны улиралд унана. Хамгийн бага утгууд нь ихэвчлэн хүйтэн саруудад байдаг.
Батерейны тоо
Одоо та самбарын тоог тоолж эхлэх боломжтой. Үүний тулд үндсэн хэрэглээний үнэ цэнийг олсонӨдөр тутмын цахилгаан эрчим хүчийг шаардлагатай сарын дулаалгын өгөгдөлд хуваах ёстой.
Үүний зэрэгцээ өгөгдөл нь өөр, заримдаа мэдэгдэхүйц хэмжээгээр ялгаатай байж болох тул тооцооллыг сар бүр хийх ёстой гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Одоо нарны хавтангийн тоог дахин нэг удаа тооцоолсны үр дүнд гарсан утгыг зөвхөн сонгосон хавтангийн эрчим хүчний параметрээр хуваах хэрэгтэй. Энэ шинж чанарыг паспорт дээр зааж өгсөн болно. Хэрэв үр дүн нь бутархай тоо байвал бүхэл тоо хүртэл бөөрөнхийлж, зөвхөн дээшээ авна. Энэ нь эцсийн үр дүн байх болно.
Мэдээжийн хэрэг, самбарын гүйцэтгэл их байх тусам тэдгээрийн цөөн хэсгийг авах шаардлагатай болно. Энд бүх зүйл голчлон гэр бүлийн төсвийн хэмжээ, дээврийн талбайгаас хамаарна. Үүний зэрэгцээ бүхэл бүтэн системийн ашиглалтын хугацааг харгалзан үзэх шаардлагатай. Үнэхээр нарны хавтангийн дулаалга багассанаар ердийн нөхцлөөс илүү их зүйл шаардагдах болно.
Урамтай зарцуулалт
Нарны хавтангийн тооцооны талаар бодохдоо гэрэлтүүлэгт анхаарлаа хандуулах нь зүйтэй. Гэхдээ аль хэдийн дурьдсанчлан, хувийн байшингийн нутаг дэвсгэр дээрх чийдэнгийн тоо их байж болно - 100 ба түүнээс дээш. Энэ шалтгааны улмаас эрчим хүчний хэмнэлттэй чийдэнг анхаарч үзэх нь зүйтэй. Үүний үр дүнд эрчим хүчний хэрэглээний хувьд ихээхэн хэмнэлт гаргах боломжтой.
Үүнээс гадна А ангиллаас доошгүй гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, тэр ч байтугай A +, A ++, A +++ худалдаж авах хэрэгтэй. Эцсийн эцэст ийм арга хэмжээ нь нарны эрчим хүчийг худалдан авахад зарцуулагдах зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулах болнохавтан. Нэмж дурдахад орчин үеийн ихэнх цахилгаан хэрэгсэл нь ердөө 12 В-ыг ашиглах зориулалттай.
Тогтмол гүйдлийг хувьсах хүчдэл болгон хувиргах нэмэлт төхөөрөмж ашиглахгүйгээр гэрэл зургийн хавтангууд яг ийм хэмжээний бүтээл гаргах чадвартай юм.
Математикийн жишээ
Байшингийн нарны хавтангийн тоог тооцоолохдоо жилийн аль улиралд бүхэл бүтэн систем бүрэн горимд ажиллахыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Дахин хэлэхэд энд бүх зүйл дулааралтай холбоотой. Сараас хамааран өөр тооны зургийн самбар шаардлагатай байж магадгүй.
Илүү ойлгомжтой болгохын тулд тодорхой жишээ өгөх нь зүйтэй:
- Жишээ нь, байшингийн өдөр тутмын цахилгааны хэрэглээ 15 кВт.ц болно.
- Дулаалгын параметр - 3 кВт.ц/м2.
- Нэг самбарын хүч 300Вт буюу 0.3КВт.
Зайлшгүй шаардлагатай тооны батерейг тооцоолно (N үсгээр тэмдэглэсэн): N=15/3/0, 3=16, 6. Үр дүнгийн утгыг бүхэл тоо хүртэл дугуйруулж, бид үр дүнг авна - 17 самбар.
Гэсэн хэдий ч өвлийн улиралд дулаарал мэдэгдэхүйц буурч, 1 кВт.ц/м2 хүрч болно. Энэ тохиолдолд танд илүү их батерей хэрэгтэй болно - 50 хүртэл.
Хэд хэдэн нюанс
Нэг талаасаа төвлөрсөн эрчим хүчний хангамжийн хамаарлаас татгалзах нь тодорхой давуу талтай. Гэхдээ зоосны нөгөө тал бас бий - ийм арга хэмжээ нь хөнгөлөлт үзүүлэх ёсгүй зарим нарийн ширийн зүйлээр дүүрэн байдаг. Юуны өмнө нар бүх сарын турш "завсарлагагүйгээр" гэрэлтэхгүй гэдгийг ойлгох хэрэгтэй - эцэст нь гэрэлтүүлэгч.бас "амрах" хэрэгтэй.
Ийм учраас нарны хавтанг тооцоолохдоо үүлэрхэг өдрүүдийн тоог тодорхойлохын тулд оршин суугаа бүс нутгийн цаг агаарын нөхцөл байдлын архивыг шалгах хэрэгтэй. Эндээс харахад нэг сарын 7-оос доошгүй өдөр цаг агаарын таагүй үе байдаг. Энэ үед нарны хавтан шаардлагатай хэмжээний цахилгаан эрчим хүчийг хангах боломжгүй болно.
Үүнээс гадна намар, хаврын улиралд өдөр богиносдог тухай мартаж болохгүй. Үүний дагуу үүлэрхэг өдрүүдийн тоо нэмэгддэг. Үүнтэй холбогдуулан 3-р сараас 10-р сар хүртэл нарны эрчим хүчийг авахын тулд оршин суугаа бүс нутгаасаа хамааран хавтангийн массивыг 50% хүртэл нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
