Kintamosios srovės veikimas naudojant saulės energiją: saulės naudojimas vėsiam, tvariam komfortui

Saulės energijos supratimas

Saulės energija panaudoja saulės energiją, kad būtų švarus, atsinaujinantis elektros energijos šaltinis. Tai yra pagrindinis atsinaujinančios energijos kraštovaizdžio veikėjas, o suprasti jos pagrindus yra labai svarbu, jei galvojate apie saulės baterijas tokiais tikslais kaip kintamosios srovės veikimas.

Saulės energijos pagrindai

Saulės energija kyla iš saulės spindulių. Tai atsinaujinančios energijos forma, kuri yra gausi ir tvari. Štai trumpas suskirstymas:

• Saulės energija: Tai elektros energija, gaunama konvertuojant saulės šviesą.
• Fotovoltinė sistema: dažnai vadinamos PV sistemomis, tai yra techninės sąrankos, apimančios saulės baterijas ir papildomus komponentus, kurie saulės energiją paverčia elektra.

Konversija yra dėka fotovoltinis efektas, būdinga tam tikroms medžiagoms, kurios gali būti skatinamos išleisti elektronus veikiant šviesai.

Saulės baterijos ir komponentai

Saulės kolektorių sistemos komponentų supratimas padeda suprasti, kaip generuojama saulės energija:

1. Saulės elementai: Tai yra labiausiai matomos saulės energijos sistemos dalys. Paprastai ant stogų arba didelėse lauko erdvėse montuojamose plokštėse yra fotovoltinių elementų, kurie saulės šviesą paverčia elektra.
2. Inverter: Saulės baterijų gaminama elektra yra nuolatinės srovės forma, o tai nenaudojama daugumoje namų. An inverteris paverčia šią nuolatinės srovės elektros energiją į kintamosios srovės (AC) elektrą, kuri yra tinkama naudoti jūsų namuose, kad maitintų prietaisus, įskaitant oro kondicionierių.
3. Baterijos saugykla (pasirinktinai): Ne visos sistemos juos turi, bet baterijos gali kaupti pagamintą elektrą naudoti tuo metu, kai nešviečia saulė.

Saulės oro kondicionavimo sistemos

Saulės energijos naudojimas oro kondicionavimo poreikiams patenkinti gali žymiai sumažinti tradicinį elektros energijos suvartojimą ir pasiūlyti ekologiškesnę ir galimai ekonomišką alternatyvą. Štai ką reikia žinoti, kad saulės energiją panaudotumėte savo namams vėsinti.

Saulės oro kondicionierių tipai

Saulės oro kondicionieriai yra kelių skirtingų tipų, kurių kiekvienas turi savo privalumų.

• DC saulės oro kondicionieriai yra skirti dirbti tiesiogiai su nuolatinės srovės energija, kurią gamina saulės baterijos, todėl dažnai padidėja efektyvumas ir sumažėja energijos nuostoliai.
• AC saulės oro kondicionieriai, kita vertus, naudoja kintamosios srovės maitinimą ir reikalauja keitiklio, kad konvertuotų saulės generuojamą nuolatinės srovės energiją.
• Hibridiniai modeliai gali veikti tiek saulės, tiek tinklo elektra, perjungiant iš vienos pusės į kitą, kad būtų užtikrintas nuoseklus veikimas.

Dydis ir talpa

Nustatydami saulės kintamosios srovės sistemos dydį, atsižvelgsite į oro kondicionierių talpa, matuojamas BTU (Britų šiluminiai vienetai) arba tonažo. 1 tona atitinka 12 000 BTU. Norint įvertinti savo poreikius, apytikslė taisyklė yra ta, kad jums reikės maždaug 20 BTU už kiekvieną kvadratinę pėdą gyvenamojo ploto.

Sistemos pajėgumas taip pat yra susietas su saulės baterijų galia ir saulės šviesos valandos jūsų vieta gauna. Paprastai norint paleisti nedidelio lango oro kondicionierių, kuriam paprastai reikia apie 500 vatų, gali prireikti 3–6 standartinių saulės baterijų, atsižvelgiant į tai, kad gyvenamųjų namų plokščių galia svyruoja nuo 100 iki 415 vatų. Dėl tos pačios priežasties norint valdyti centrinį oro kondicionierių, kuris sunaudoja daugiau energijos, reikia daugiau saulės baterijų.

Be to, Energijos efektyvumo koeficientas (EER) ir Sezoninis energijos vartojimo efektyvumo koeficientas (SEER) oro kondicionieriaus reitingai informuoja apie įrenginio energijos vartojimo efektyvumą.

• Energijos efektyvumo koeficientas (EER): EER = aušinimo galia ÷ aušinimo energijos suvartojimas. Fiksuoto greičio oro kondicionieriai skirstomi į 5 lygius, 3,6 – 1 lygis, 3,4 – 2 lygis, 3,2 – 3 lygis, 3,0 – 4 lygis, 2,8 – 5 lygis. Kuo didesnis energijos vartojimo efektyvumo koeficientas, tuo jis taupo energiją. .
• Sezoninis energijos vartojimo efektyvumo koeficientas (SEER): SEER = bendras aušinimo pajėgumas ÷ bendras energijos suvartojimas.

SEER įvertinimai 13–15 laikomi gerais, 16–19 – geresni, o 20–24 – geriausi.

Aukštesni EER ir SEER įvertinimai rodo efektyvesnį oro kondicionierių, kuriam veikti reikės mažiau saulės energijos, todėl laikui bėgant galima sutaupyti išlaidų.

Dabar SEER2, patobulinta efektyvumo įvertinimo sistema, pakeičianti SEER, yra naujų oro kondicionierių ir šilumos siurblių modelių standartas nuo 2023 m. sausio 1 d. SEER2 naudoja tą patį efektyvumo skaičiavimą kaip SEER, dalijant bendrą vėsinimo arba šildymo galią iš bendros energijos sąnaudos. įprastas naudojimo sezonas. Pagrindinis skirtumas yra bandymo protokoluose. SEER2 bandymai dabar atspindi didesnį išorinį statinį slėgį, geriau atspindintį realaus pasaulio įrenginius. Todėl SEER2 įvertinimai yra vidutiniškai 4,5% žemesni nei tos pačios sistemos SEER įvertinimai. Tačiau SEER2 įvertinta sistema yra maždaug 4.71% efektyvesnė nei SEER įvertinta sistema su lygiaverčiu reitingo numeriu.

Techniniai saulės energijos kintamosios srovės aspektai

Svarstant, ar kintamoji srovė būtų maitinama saulės energija, svarbu suprasti susijusius techninius komponentus, pvz., energijos vartojimo efektyvumo rodiklius ir oro kondicionieriaus bei saulės energijos įrenginio ryšį.

Energijos vartojimo efektyvumo metrika

Norėdami optimizuoti saulės energija varomą kintamosios srovės sistemą, kad jos našumas būtų didžiausias, turėtumėte atkreipti dėmesį į įrenginio energijos suvartojimą, kuris matuojamas vatais, ir jo aušinimo galią, dažnai apibūdinamą BTU (British Thermal Units). Vidutinis lango tipo kintamosios srovės naudojimas apytiksliai 500 vatų per valandą, su didesniais vienetais padidina suvartojimą maždaug 1440 vatų per valandą.

Pagrindinis efektyvumo patarimas: pasirinkite kintamosios srovės šaltinį su dideliu energijos vartojimo efektyvumo koeficientu (EER) arba sezoninį energijos vartojimo efektyvumo koeficientą (SERVISAS), nes aukštesni įvertinimai rodo mažesnį energijos suvartojimą.

Akumuliatoriaus saugojimas ir valdymas

Jei nuspręsite į savo saulės kintamosios srovės sistemą įtraukti baterijų banką, turėsite užtikrinti, kad jis būtų pakankamai talpus, kad galėtų valdyti jūsų kintamosios srovės energijos suvartojimas. Baterijos kaupia per dieną surinktą nuolatinės srovės elektros energiją, todėl kintamoji srovė gali veikti, kai nėra saulės energijos.

Pajėgumo įvertinimas: Baterija turėtų galėti sukaupti pakankamai energijos ir tiekti reikiamą elektros energiją kad atitiktų jūsų kintamosios srovės poreikius, ypač piko metu.

Inverteriai ir galios konvertavimas

Inverteris maitina standartinius buitinius prietaisus, tokius kaip jūsų oro kondicionierius.

Inverterių tipai:

• Styginių keitikliai: vienodam saulės kolektorių rinkiniui, 1kW-5kW.
• Mikroinverteriai: Montuojamas ant kiekvieno skydelio, kad būtų maksimaliai padidintas našumas, ypač esant daliniam šešėliavimui, 180W-1000W.
• Hibridiniai keitikliai: Tai reiškia prie tinklo prijungtą keitiklį ir išjungtą keitiklį, integruotą į vieną.

Norint efektyviai ir stabiliai veikti, labai svarbu suderinti keitiklio pajėgumą su kintamosios srovės galios reikalavimais.

Finansiniai svarstymai

Svarstant apie saulės energiją naudojančią oro kondicionavimo sistemą, svarbu įvertinti ne tik pradines išlaidas, bet ir ilgalaikę finansinę naudą bei galimas paskatas, kurios galėtų sumažinti pradines investicijas.

Išlaidų analizė

Norėdami suprasti finansinius saulės energija varomo oro kondicionavimo aspektus, pradėkite nuo įrengimo kaina. Išankstinė kaina apima saulės baterijas, oro kondicionavimo įrenginį ir montavimo mokesčius. Jei jūsų oro kondicionierius reikalauja 3000 vatų, jums reikės pakankamai saulės kolektorių, kad patenkintumėte šį energijos poreikį. Tai gali reikšti didelę pradinę investiciją, kuri skirsis priklausomai nuo efektyvumo ir reikalingų plokščių skaičiaus.

Investicijos ir ilgalaikė vertė

Saulės energija varomas oro kondicionierius gali padidinti jūsų turto vertę ir sutaupyti energijos. Išnaudodami saulės energiją, ypač didžiausio saulės spindulių valandomis, kai greičiausiai naudosite kintamosios srovės šaltinį, sumažinate savo priklausomybę nuo tinklelį ir sumažinkite mokesčius už komunalines paslaugas. Svarbu apskaičiuoti atsipirkimo laikotarpį, atsižvelgiant ir į sutaupytas sąskaitas už energiją, ir į galimą jūsų namo rinkos vertės padidėjimą. Pavyzdžiui, jei kaina yra apie 1,6 milijono juanių, o metinis sutaupymas yra 552 800 juanių, investicijų atsipirkimo laikotarpis bus daugiau nei 3 metai. 

Paskatos ir mokesčių kreditai

Skatinti naudoti atsinaujinančius energijos šaltinius, įvairius mokesčių kreditai ir paskatos yra prieinami. Tai gali žymiai sumažinti bendras investicijų išlaidas. Pavyzdžiui, federalinė vyriausybė gali pasiūlyti mokesčių kreditą tam tikram saulės energijos įrengimo išlaidų procentui, o vietinės paskatos gali skirtis priklausomai nuo valstijos ar savivaldybės. Būtinai ištirkite konkrečias jūsų vietovėje galimas finansines paskatas, kad išnaudotumėte visas saulės energija varomos oro kondicionavimo sistemos galimybes.

Sistemos našumo veiksniai

Kai galvojate apie saulės energija varomą oro kondicionavimą, jūsų sistemos efektyvumas priklausys nuo aplinkos kintamųjų ir jūsų maitinimo šaltinių patikimumo.

Klimato ir vietos įtaka

Klimatas vaidina pagrindinį vaidmenį nustatant, kaip gerai veikia jūsų saulės energija varoma kintamosios srovės sistema. Vietose, kuriose gausu saulės spindulių, pvz., karšto dykumos klimato, saulės baterijos gali generuoti daugiau energijos, kad jūsų oro kondicionierius veiktų efektyviai ir pagerintų jūsų komfortą karštomis dienomis. Ir atvirkščiai, debesuotos dienos gali žymiai sumažinti jūsų saulės baterijų galią, o tai gali būti sudėtinga regionuose, kuriuose oras kinta. Tavo vieta ne tik įtakoja saulės energijos kiekį, kurį galite surinkti, bet ir diktuoja jūsų oro kondicionieriaus vėsinimo poreikį.

Darbas su kintamumo ir atsarginių kopijų sprendimais

Norint išlaikyti komfortą, labai svarbu atsižvelgti į saulės energijos gamybos kintamumą. Įjungta debesuotos dienos arba esant dideliam energijos poreikiui, vien saulės energijos gali nepakakti kintamosios srovės tiekimui. Štai kur atsarginė galia sprendimai ateina. Jei turite neprijungtas prie tinklo sistema, baterijos yra būtinos norint kaupti perteklinę energiją, kai šviečia saulė, kurią galėsite naudoti, kai jos nešviečia. Dėl tinklo sistemos, jūsų sąranką galima papildyti energija iš tinklo tais laikais, kai sumažėja saulės energijos galia. Be akumuliatoriaus saugojimo, taško energija sistemos taip pat gali būti integruotos su saulės energija, kad būtų padidintas efektyvumas ir užtikrintas vėsinimas, nepriklausant tik nuo tradicinių energijos šaltinių.

• Off-Grid sprendimas: Baterijos energijos kaupimui
• On-grid sistema: Tinklo maitinimas kaip atsarginis
• „Hotspot“ energijos sistemos: Integracija maksimaliam efektyvumui užtikrinti

Operacijos ir priežiūra

Veiksmingos operacijos ir priežiūra (O&M) yra gyvybiškai svarbios saulės energija varomos kintamosios srovės sistemos ilgaamžiškumui ir efektyvumui. Reguliari techninė priežiūra užtikrina, kad jūsų sistema optimaliai gamins elektros energiją per visą savo eksploatavimo laiką.

Eilinė priežiūra

Kad jūsų saulės energija varoma kintamosios srovės sistema veiktų sklandžiai, reikia atlikti keletą įprastinės priežiūros veiksmų. Norėsite reguliariai atlikti šiuos veiksmus:

• Skydelio apžiūra: Patikrinkite, ar saulės kolektoriuose nėra šiukšlių, ledo ar sniego, kurie gali trukdyti veikti. Švelniai nuvalykite plokštes minkšta šluoste arba šepečiu, kad nepažeistumėte paviršiaus.
• Laidų patikrinimai: Įsitikinkite, kad laidai nepažeisti ir nepažeisti. Atviri arba nutrinti laidai gali sukelti neefektyvumą arba galimus pavojus.

Naudokite šį kontrolinį sąrašą savo įprastinei priežiūrai:

Įprastų trikčių šalinimas

Jei jūsų saulės energija varoma kintamoji srovė vėsta ne taip, kaip tikėtasi, pateikiami keli trikčių šalinimo veiksmai:

• Generatoriaus našumas: Jei saulės baterijos negamina pakankamai elektros energijos, jūsų sistema gali pasikliauti atsarginiu generatoriumi. Jei pastebėjote maitinimo problemų, patikrinkite generatoriaus būklę.
• Aušinimo efektyvumas: Patikrinkite, ar nesumažėjo aušinimo efektyvumas. Mažas našumas gali atsirasti dėl problemų, susijusių su pačiu kintamosios srovės įrenginiu, o ne dėl saulės energijos sąrankos.

Atminkite, kad jei nesate tikri, ar patys atliksite šias užduotis, geriausia kreiptis į specialistą, kad jis padėtų atlikti techninę priežiūrą arba pašalinti triktis.

Tinkamos saulės kintamosios srovės pasirinkimas

Kalbant apie oro kondicionieriaus veikimą naudojant saulės energiją, labai svarbu pasirinkti sistemą, kuri atitiktų konkrečius jūsų namų efektyvumo ir komforto poreikius. Išsiaiškinkime, kaip padaryti geriausią pasirinkimą.

Namų izoliacijos ir oro srauto įvertinimas

Prieš svarstydami saulės oro kondicionieriaus įrenginio (AC) galingumą, įvertinkite savo namo izoliaciją ir oro srautą. Tinkama izoliacija sumažina energijos nuostolius, o tai reiškia, kad kintamosios srovės sistemai nereikia taip sunkiai dirbti, kad išlaikytų patogią temperatūrą. Oro srautas yra vienodai svarbus; įsitikinkite, kad jūsų ventiliatoriai ir vėdinimo angos yra be kliūčių, kad vėsus oras būtų tolygiai paskirstytas.

Izoliacijos ir oro srauto kontrolinis sąrašas:

• Patikrinkite izoliaciją: Ieškokite vietų, kuriose trūksta tinkamos izoliacijos, ypač palėpėje ir sienose.
• Įvertinkite langus ir duris: Patikrinkite, ar nėra skersvėjų, kurie gali rodyti šilumos mainus su išore.
• Oro srauto įvertinimas: Įsitikinkite, kad ventiliacijos angos yra atviros ir neužblokuotos, kad oras būtų paskirstytas optimaliai.

Tinkamos talpos ir modelio pasirinkimas

Kintamosios srovės pajėgumas matuojamas tonomis, kur viena tona prilygsta galimybei atvėsinti 12 000 BTU (British Thermal Units) per valandą. Pasirinkite modelį, kuris tinka vietai, kurią reikia vėsinti; per didelis įrenginys gali per dažnai įsijungti ir išsijungti, eikvodamas energiją, o per mažas įrenginys sunkiai neatsiliks, o tai taip pat sukels neefektyvumą.

Talpos vadovas:

• Mažas kambarys (<150 kv. pėd.): 1,2 – 2,0 tonos kintamosios srovės
• Vidutinis kambarys (150-250 kv. pėd.): 2,0 – 3,0 tonos kintamoji srovė
• Didelis kambarys (>350 kv. pėd.): 3,5 – 4,0 tonos kintamoji srovė

Dažnai užduodami klausimai

Kiek saulės baterijų reikia norint maitinti 1,5 AG oro kondicionierių?

Norint maitinti 1,5 AG oro kondicionierių, kuris paprastai sunaudoja apie 1120 vatų, jums reikės maždaug 4–6 saulės baterijų, darant prielaidą, kad optimaliomis sąlygomis kiekviena panelė generuoja apie 300 vatų.

Ar mano namų oro kondicionavimo sistemą galima maitinti tik saulės baterijomis?

Taip, jūsų namų oro kondicionavimo sistema gali būti visiškai maitinama saulės baterijomis. Tačiau tam reikia gerai suprojektuotos sistemos su pakankamai saulės baterijų ir baterijos, kad būtų galima tvarkyti jūsų oro kondicionieriaus energijos suvartojimą, ypač piko valandomis ar mažiau saulėtomis dienomis.

Koks yra oro kondicionavimo įrenginio prijungimo prie saulės baterijų procesas?

Norėdami prijungti oro kondicionavimo įrenginį prie saulės baterijų, pirmiausia turite generuoti elektros energiją iš plokščių, laikyti ją akumuliatoriaus sistemoje, o tada naudoti keitiklį, kad išsaugotą nuolatinės srovės energiją konvertuotų į kintamosios srovės energiją, reikalingą daugeliui oro kondicionavimo įrenginių.

Kokio dydžio saulės baterijos reikia norint valdyti langų oro kondicionierių?

Įprastam langų oro kondicionieriui gali prireikti maždaug 500–1500 vatų. Norint naudoti tokį įrenginį, paprastai reikia 2–5 saulės baterijų, kurių kiekvienos standartinė galia yra 300 vatų, atsižvelgiant į įvairius veiksnius, pvz., tiesioginių saulės spindulių valandas ir skydelio efektyvumą.

Kiek saulės energijos reikia norint paleisti kelis oro kondicionierius 3 kW sistemoje?

3 kW saulės baterijų sistema gali veikti kelis mažesnius oro kondicionierius arba vieną didesnį įrenginį. Tikslaus galingumo poreikio apskaičiavimo nustatymas pagal konkrečią oro kondicionierių galią ir darbo valandas, palyginti su sistemos energijos gamybos pajėgumu.

Kokios yra saulės kolektorių specifikacijos, kad būtų galima efektyviai maitinti 5 tonų kintamosios srovės įrenginį?

Norint efektyviai maitinti 5 tonų kintamosios srovės įrenginį, kuriam paprastai reikia apie 6 kW, jums reikės didelės saulės baterijos sistemos, galbūt 20 plokščių po 300 vatų ar daugiau, ir papildomos talpos, kad būtų atsižvelgta į neefektyvumą ir energijos kaupimo poreikius.