Het lijkt bijna magisch dat je een platte, met glas bedekte plaat (een zonnepaneel) kunt nemen, in de zon kunt steken en elektriciteit kunt krijgen om eruit te komen. Het lijkt nog magischer als je bedenkt dat een elektrisch zonne-energie systeem, wanneer het wordt opgesplitst in zijn meest essentiële elementen, niet veel meer is dan zand en draden. De echte magie achter zonnepanelen is een halfgeleidermateriaal (een natuurlijk mineraal product) dat lichtenergie omzet in elektriciteit. Als je eenmaal de elektrische energie hebt geproduceerd, is het gewoon een kwestie van overbrengen via draden - van de zonnepanelen naar je huis of op het elektriciteitsnet. Puur, eenvoudig, wetenschappelijk magie.
tegoed: tbradford / iStock / GettyImages Zonnepanelen worden vaak gemonteerd op het dakoppervlak dat de meest directe blootstelling aan zonlicht ontvangt.Zonne-elektrische systeem Basics
Een elektrisch systeem op zonne-energie voor thuis is, letterlijk, een huishoudelijke elektriciteitscentrale. Het genereert elektriciteit die net zo nuttig is als de stroom die u krijgt van het hulpprogramma, en in feite kan het bijdragen aan het hulpprogramma. Op deze manier kunt u stroom produceren, niet alleen voor uw eigen huis, maar ook voor de huizen van uw buren.
Het hart van een zonne-energiesysteem zijn de zonnepanelen, die op uw dak of op de grond kunnen worden geïnstalleerd. Een groep zonnepanelen wordt een genoemd rangschikking. Wanneer de zon op de array schijnt, creëren de panelen elektriciteit en voeren deze in draden die uiteindelijk aansluiten op het elektrische servicepaneel van uw huis, uw stroomonderbrekerkast. Van daaruit kan de elektriciteit direct worden gebruikt door de lichten en apparaten in uw huis. Als uw array op een bepaald moment meer elektriciteit produceert dan uw huis nodig heeft, passeert de overtollige elektriciteit een speciale elektrische meter waarmee de stroom naar het elektriciteitsnet kan worden verplaatst, waar deze door andere klanten wordt gebruikt.
tegoed: todaydesign / iStock / GettyImages Hoewel zonnepanelen op het dak het meest voorkomen, bieden grondmontage-arrays meer plaatsingsopties om de zon vast te leggen.Grid-Tied Home-zonnesystemen
Een thuiszonnestelsel dat op het openbare stroomnet is aangesloten, staat in de industrie bekend als "netgebonden" en is het meest voorkomende, meest eenvoudige en goedkoopste type zonnestelsel voor thuisgebruik. Als u in een ontwikkeld gebied met standaard elektrische service woont en u gewoon een deel of het grootste deel van uw conventionele energieverbruik wilt compenseren met zonne-elektriciteit, installeert u waarschijnlijk een netgebonden systeem. Het belangrijkste onderscheid van netgebonden systemen is dat de energie beide kanten op stroomt. Wanneer uw huis meer elektriciteit nodig heeft dan uw zonnepaneel produceert, haalt het huis stroom uit het hulpprogramma. Wanneer uw zonneproductie de vraag van huishoudens overtreft, voedt u het net met uw zonne-energie (en u krijgt er krediet voor, in een of andere vorm).
tegoed: Hero Images / Hero Images / GettyImagesDe meeste thuiszonnestelsels worden door professionals geïnstalleerd, maar doe-het-zelf-installatie is in veel gebieden toegestaan.Dus, netgebonden systemen vertrouwen op het hulpprogramma voor extra vermogen wanneer dat nodig is. Ze vertrouwen ook op het nutsnet voor gebruik. Wanneer het elektriciteitsnet uitvalt (zoals tijdens een storm of reparaties aan nutsvoorzieningen), werken ook niet aan het net gekoppelde zonnestelsels. De panelen zijn natuurlijk nog steeds functioneel, maar de elektriciteitsstroom wordt afgesloten voordat deze in uw brekerkast of de utiliteitsmeter komt. Dit is een veiligheidsvoorziening om te voorkomen dat huishoudelijke "elektriciteitscentrales" het net onder spanning zetten wanneer het hulpprogramma verwacht dat het wordt uitgeschakeld.
Andere soorten thuiszonnestelsels
Er zijn twee andere soorten zonnestelsels, naast standaard netgebonden. Het meest voorkomende alternatief voor grid-gebonden is een off-grid systeem. Dit heeft de meeste van dezelfde componenten van een netgebonden opstelling, en het maakt verbinding met de brekerbox van het huis, maar het maakt geen verbinding met het nutsnet. In plaats daarvan bevat het een grote verzameling batterijen, genaamd a batterij bank, dat overtollige zonne-energie gedurende de dag opslaat. Wanneer de zon ondergaat en de array stopt met het opwekken van elektriciteit, haalt het huis opgeslagen stroom uit de batterijbank. De volgende dag, wanneer de zon weer schijnt, laadt de array de batterijen op en gaat de dagelijkse cyclus verder.
tegoed: Solar Connection Off-grid-systemen gebruiken speciale "deep-cycle" -batterijen die zijn ontworpen voor langzaam laden en ontladen. Ze duren ongeveer 5 tot 15 jaar.Off-grid-systemen zijn gebruikelijk in afgelegen gebieden waar een aansluiting op het net niet beschikbaar is of erg duur is. Ze zijn ook populair bij enthousiaste liefhebbers van zonne-energie (of hernieuwbare energie) die liever al hun eigen huishoudelijke energie leveren. Off-grid systemen kosten ongeveer twee keer zoveel als netgebonden en vereisen veel meer monitoring en onderhoud, maar ze bieden de beloning van volledige energieonafhankelijkheid.
Het derde type systeem is een combinatie van grid-gebonden en off-grid en wordt, niet verrassend, genoemd netgebonden met batterij back-up. De naam vat vrijwel samen wat het doet. Het is verbonden met het net en het heeft een batterijbank voor back-upstroom wanneer het net uitvalt. Doorgaans is de batterijbank relatief klein en voedt deze slechts enkele "kritieke belastingen" in het huis, zoals de koelkast, verwarmingsapparatuur en sommige lampen en stopcontacten. Het kan ook de batterijen gebruiken om te profiteren van dalende gebruikssnelheden, waardoor het netvermogen wordt gebruikt wanneer het relatief goedkoop is. Het toevoegen van batterijback-up aan een netgebonden systeem vereist echter geavanceerde en dure apparatuur, en niet te vergeten een complex ontwerp en installatie, evenals batterijonderhoud. Om deze reden kiezen de meeste huiseigenaren in plaats daarvan voor basisnetgebonden systemen.
tegoed: studio023 / iStock / GettyImages Een standaard zonnepaneel bestaat uit ongeveer 60 tot 72 zonnecellen; elke cel produceert ongeveer 0,5 volt elektriciteit.De moeren en bouten van rastergebonden zonnestelsels
Zonne-elektriciteit wordt technisch genoemd fotovoltaïscheof PV, wat een combinatie is van de woorden foto (voor licht) en volt (voor elektriciteit). Zonlicht bevat eenheden van lichtenergie genoemd fotonen. Een zonnepaneel zet die energie om in elektriciteit met zijn zonnecellen gemaakt van kristallijn silicium, een halfgeleider - een materiaal dat één vorm van energie omzet in elektriciteit. Simpel gezegd, de fotonen van het licht raken een kant van de zonnecellen; dit prikkelt elektronen in de halfgeleider en elektriciteit komt aan de andere kant. Geleidende materialen (in wezen draden) vangen deze energie op en voeden het het zonnesysteem (PV).
Zonnepanelen produceren energie in de vorm van Gelijkstroomof DC, elektriciteit. Maar uw huishoudelijke apparaten en lichten branden wisselstroom, AC, stroomvoorziening. Daarom moet de DC van de zonnepanelen worden omgezet in AC met een apparaat genaamd a DC-naar-AC omvormer. Sommige systemen gebruiken een enkele omvormer (een string-omvormer genoemd), die de stroom van alle zonnepanelen omzet; anderen gebruiken micro-omvormers, die elk op één of twee panelen worden aangesloten en bij elk paneel (of paar panelen) worden afgedekt.
tegoed: Clean Energy Reviews Solar omvormers maken de DC-stroom geschikt voor gebruik thuis en op het openbare stroomnet.Zodra de stroom is omgezet in wisselstroom, gaat deze door een ontkoppelingsschakelaar (die wordt gebruikt om de zonnepaneel van de rest van het systeem te isoleren, voor veiligheid, reparaties, enz.) En vervolgens door een PV-productiemeter, die de geproduceerde zonne-energie. Ten slotte wordt de stroom in de stroomonderbreker van het huis gevoerd, meestal met een paar speciale stroomonderbrekers. Aan de andere kant van de sloophamer bevindt zich een netto meter, waardoor de stroom zowel op als naast het net kan lopen, in tegenstelling tot een standaard eenrichtingsmeter, die alleen stroom van het net naar het huis laat stromen. De netto meter registreert zowel inkomende als uitgaande stroom, zodat u en het energiebedrijf uw huishouden kunnen volgen netto elektriciteitsverbruik.
Alle netgebonden systemen bevatten een middel voor "snelle uitschakeling" of de mogelijkheid om het systeem bij de array uit te schakelen. Hierdoor kan hulpverleners (brandweer, enz.) Een PV-installatie van buiten het huis afsluiten voordat deze wordt betreden. Systemen met string-omvormers bevatten afzonderlijke uitschakelingsapparatuur, terwijl systemen met micro-omvormers een automatische uitschakelmogelijkheid hebben ingebouwd in de micro-omvormers.
