چه چیزی بهتر است: یک پنل خورشیدی یا یک ژنراتور بادی. سیستم های ترکیبی با پنل های خورشیدی و ژنراتورهای بادی

اکولوژی مصرف دارایی: برای متعادل کردن عرضه انرژی از منابع جایگزین، اغلب تمایل به ترکیب وجود دارد پنل های خورشیدیو یک مولد باد در یک سیستم.

برای متعادل کردن عرضه انرژی از منابع جایگزین، اغلب تمایل به ترکیب پنل های خورشیدی و ژنراتور بادی در یک سیستم وجود دارد.

در چه مواردی ارزش انجام این کار را دارد و کدام منبع انرژی جایگزین را می توان با در نظر گرفتن مزایا و معایب توربین های بادی و پنل های خورشیدی درک کرد.

مزایای پنل های خورشیدی:

قابلیت اطمینان - پانل های با کیفیتاز یک تولید کننده مشهور جهانی به مدت 25 سال یا بیشتر کار خواهد کرد، زیرا آنها قطعات متحرک یا وسایل الکترونیکی در ترکیب خود ندارند و شیشه سکوریت شده، یک قاب آلومینیومی بادوام و آب بندی قابل اعتماد عناصر عملکرد بدون مشکل را تضمین می کند. پانل ها در هر شرایط آب و هوایی و در هر دما.
نصب آسان - با استفاده از کیت های بست استاندارد می توانید به راحتی پانل ها را روی سقف یا دیوار خانه تعمیر کنید.
عدم ضرورت نگهداری - تنها چیزی که برای افزایش تولید انرژی توصیه می شود شستشوی سطح پنل های خورشیدی سالی یک بار است مواد شویندهبرای شیشه، اما این نیز ضروری نیست.

معایب پنل های خورشیدی:

متوسط تولید برق روزانه پایین در زمان زمستان - 5-10 برابر کمتر از تابستان برای روسیه مرکزی، 2-3 برابر کمتر - برای مناطق جنوبی و کمبود کامل نسل در زمستان در مناطق شمالیفراتر از دایره قطب شمال برای جبران کمبود برق استفاده از دیزل ژنراتور، گاز ژنراتور یا بادی ضروری است.
وابستگی شدید تولید برق به آب و هوا. در هوای ابری، تولید به 5-20 درصد در مقایسه با هوای آفتابی بدون ابر کاهش می یابد. با این حال، حذف این وابستگی در حالت آفلاین نیروگاه خورشیدیمی توانید از باتری های با ظرفیت بالا استفاده کنید که برای 5-7 روز برق را تامین می کنند.

مزایای ژنراتورهای بادی:

تولید برق به زمان روز یا فصل بستگی ندارد ، اگر باد باشد.
در مناطقی که اغلب باد می وزد (در کوهستان ها، در استپ ها، در سواحل رودخانه ها و دریاها)، یک آسیاب بادی می تواند مقدار قابل توجهی برق تولید کند. با این حال مساحت کلچنین مکان هایی که مردم در آن سکونت دارند، در فدراسیون روسیهکمتر از 1 درصد از کل مناطق پرجمعیت را تشکیل می دهد.

معایب مولدهای بادی:

نیاز به نصب بر روی دکل با ارتفاع بیش از 25 متر در 99 درصد از زمین فدراسیون روسیه از آنجایی که ساختمان های مسکونی و جنگل ها سرعت باد را در نزدیکی زمین به شدت کاهش می دهند، هزینه نصب مولد باد چندین برابر هزینه خود مولد باد خواهد بود.
در سرعت متوسطباد در روسیه برابر با 3-4 متر در ثانیه، ژنراتور بادی حدود 1-3 درصد از توان نامی خود را تولید می کند. توان نامی ژنراتور باد برای سرعت باد 10-12 متر بر ثانیه نشان داده شده است.
عدم قابلیت اطمینان در بخش توربین های بادی کم توان تا 10 کیلو وات - اکثر توربین های بادی کم مصرف ارزان بیش از 2 سال بدون خرابی کار نمی کنند، اگرچه مواردی وجود دارد که توربین های بادی به مدت 8 سال کار می کنند.
نیاز به نگهداری سالانه برای حفظ ژنراتور باد در شرایط کار.
انجماد روان کننده زمانی که دمای منفی منجر به عدم امکان راه اندازی آسیاب بادی در زمستان می شود.
سوت آسیاب های بادی کم مصرف کار کردن با سرعت بالا و سرعت باد زیاد برای شما و همسایگانتان لذت نخواهد برد.
مادون صوت با فرکانس پایین ژنراتورهای بادی قدرتمند در هر سرعت باد و با قدرت کم در سرعت باد کم - همانطور که شناخته شده است، مادون صوت دارای نفوذ بدبر سلامت انسان و همه موجودات زنده. به همین دلیل است که نیروگاه های بادی صنعتی در فاصله قابل توجهی از مناطق مسکونی قرار دارند.

خلاصه کردن:

استفاده از ژنراتور بادی به عنوان منبع انرژی اضافی برای نیروگاه خورشیدی تنها در مناطقی که اغلب باد می وزد منطقی به نظر می رسد، مشروط بر اینکه امکان نصب آن دور از مسکن وجود داشته باشد. در این صورت لازم است مدل های قدرتمند قابل اعتماد با توان 10 کیلو وات یا بیشتر نصب شده و تعمیر و نگهداری سالانه آنها حتما انجام شود. منتشر شده

اگر سوالی در این زمینه دارید، از کارشناسان و خوانندگان پروژه ما بپرسید.

مزایای پنل های خورشیدی:

قابلیت اطمینان - به مدت 25 سال یا بیشتر کار می کند، زیرا آنها قطعات متحرک یا هیچ گونه الکترونیکی در ترکیب خود ندارند، و شیشه سکوریت، یک قاب آلومینیومی بادوام و آب بندی مطمئن عناصر، عملکرد بدون مشکل پانل ها را در هر شرایط آب و هوایی تضمین می کند. هر درجه حرارت
نصب آسان - با استفاده از استانداردها می توانید به راحتی پانل ها را روی سقف یا دیوار خانه تعمیر کنید.
بدون نیاز به نگهداری - تنها چیزی که برای افزایش تولید انرژی توصیه می شود، شستشوی سطح پنل های خورشیدی سالی یک بار با شیشه پاک کن است، اما این کار ضروری نیست.

معایب پنل های خورشیدی:

متوسط پایین تولید برق روزانه در زمستان - 5-10 برابر کمتر از تابستان برای روسیه مرکزی، 2-3 برابر کمتر - برای مناطق جنوبی و کمبود کامل نسل در زمستان در مناطق شمالی فراتر از دایره قطب شمال. برای جبران کمبود برق استفاده از دیزل ژنراتور، گاز ژنراتور یا بادی ضروری است.
وابستگی شدید تولید برق به آب و هوا. در هوای ابری، تولید به 5-20 درصد در مقایسه با هوای بدون ابر کاهش می یابد. با این حال، این وابستگی را می توان در یک نیروگاه خورشیدی خودمختار با استفاده از باتری های با ظرفیت بالا که تامین برق را برای 5-7 روز فراهم می کند، از بین برد.

مزایای ژنراتورهای بادی:

تولید برق به زمان روز یا فصل بستگی ندارد ، اگر باد باشد.
در مناطقی که اغلب باد می وزد (در کوهستان ها، در استپ ها، در سواحل رودخانه ها و دریاها)، یک آسیاب بادی می تواند مقدار قابل توجهی برق تولید کند. با این حال، مساحت کل چنین مکان هایی که ساکنان آن در فدراسیون روسیه هستند کمتر از 1٪ از کل مناطق جمعیتی است.

معایب مولدهای بادی:

نیاز به نصب بر روی دکل با ارتفاع بیش از 25 متر در 99 درصد از زمین فدراسیون روسیه از آنجایی که ساختمان های مسکونی و جنگل ها سرعت باد را در نزدیکی زمین به شدت کاهش می دهند، هزینه نصب مولد باد چندین برابر هزینه خود مولد باد خواهد بود.
با متوسط سرعت باد در روسیه 3-4 متر در ثانیه، ژنراتور بادی حدود 1-3 درصد از توان نامی خود را تولید می کند. توان نامی ژنراتور باد برای سرعت باد 10-12 متر بر ثانیه نشان داده شده است.
عدم قابلیت اطمینان در بخش توربین های بادی کم توان تا 10 کیلو وات - اکثر توربین‌های بادی کم مصرف ارزان بیش از 2 سال بدون خرابی کار نخواهند کرد. اگر از حقایق کار طولانی‌تر بدون خرابی اطلاع دارید، آن را با همه در وب‌سایت ما به اشتراک بگذارید.
نیاز به نگهداری سالانه برای حفظ ژنراتور باد در شرایط کار.
انجماد روان کننده در دمای زیر صفر منجر به عدم امکان راه اندازی آسیاب بادی در زمستان می شود.
سوت آسیاب های بادی کم مصرف کار با سرعت بالا و سرعت باد زیاد برای شما و همسایگانتان لذت نخواهد برد.
مادون صوت با فرکانس پایین ژنراتورهای بادی قدرتمند در هر سرعت باد و کم مصرف با سرعت باد کم - همانطور که مشخص است، امواج فروصوت تأثیر منفی بر سلامت انسان و همه موجودات زنده دارد. به همین دلیل است که نیروگاه های بادی صنعتی در فاصله قابل توجهی از مناطق مسکونی قرار دارند.

خلاصه کردن:

در مورد اینکه آیا نصب پنل های خورشیدی منطقی است یا خیر بخوانید.

حتی یک توربین بادی با سرعت باد کمتر از 3 متر بر ثانیه برق تولید نمی کند و عملکرد آن در سرعت باد حداقل 5-4 متر بر ثانیه موثر می شود. که در خط میانیروسیه دارای مزیتی در ژنراتورهای بادی است که برای کار در بادهای کم طراحی شده اند.

بهتر است مولد باد را در فضای باز و ترجیحاً روی تپه نصب کنید و هر چه دکل بالاتر باشد بهتر است. طول تیغه ها نیز اهمیت دارد، به خصوص در بادهای خفیف. تیغه های با مشخصات هواپیما بسیار (2-4 برابر) کارآمدتر از تیغه های تخت هستند.

ژنراتورهای بادی با محور چرخش افقی و عمودی وجود دارد. ژنراتورهای بادی با محور چرخش عمودی تقریباً دو برابر گرانتر هستند، اما عمر مفید آنها تقریباً دو برابر بیشتر است - 20-25 سال در مقابل 10-15.

دو نوع دکل برای توربین های بادی وجود دارد: 1) دکل هایی که توسط کابل ها پشتیبانی می شوند را می توان به راحتی بالا برد، اما کابل ها مساحت زیادی را اشغال می کنند. 2) دکل های مستقل که کابل ندارند، سنگین و گران هستند، نصب آنها سخت است، اما فضای زیادی را اشغال نمی کنند. برای استفاده در کشور یا داخل کلبه روستاییژنراتورهای بادی با قدرت 2-5 کیلو وات بهترین گزینه هستند.

در مناطقی که بادهای ضعیفی دارند و از جمله منطقه مسکو است، برای اینکه حداقل مقداری انرژی دریافت کنید، باید آسیاب بادی با راندمان بهتر در بادهای کم انتخاب کنید که قدرت بیشتری نیز دارد.

پنل های خورشیدی مستقیماً تشعشعات خورشیدی را به برق تبدیل می کنند که می تواند مستقیماً به شبکه عرضه شود یا در باتری ها ذخیره شود. پنل های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی بهترین عملکرد را دارند. عمر مفید آنها تقریباً 50 سال است و راندمان آنها به 18٪ می رسد.

باتری های خورشیدی ساخته شده از سیلیکون چند کریستالی در این شاخص ها تا حدودی پایین تر هستند. گاهی اوقات می توانید پانل های کاملاً عقب ساخته شده از سیلیکون آمورف را پیدا کنید - البته ارزان ترین. به منظور استخراج انرژی خورشیدیدر تابستان، نصب پنل های خورشیدی در امتداد کل شیب جنوبی سقف با زاویه تقریباً 45 درجه نسبت به افق توصیه می شود. در زمستان، همه چیز متفاوت است: به دلیل برف و موقعیت کم خورشید، صفحات خورشیدی باید تقریباً به صورت عمودی، در زاویه 70-80 درجه نسبت به افق قرار گیرند.

فراهم كردن عملیات خودمختارچندین فلورسنت یا LED لامپ های کم مصرف، یخچال و تلویزیون در کشور می توانید چندین پنل خورشیدی با توان کل 500-600 و ترجیحاً 1000 وات نصب کنید. این مجموعه از پنل های خورشیدی با یک بسته باتری با ظرفیت کل 200-400 آمپر ساعت و یک اینورتر از 2 تا 6 کیلو وات با کنترل کننده خورشیدی تکمیل می شود. چنین قدرت اینورتر بزرگی برای تامین بارهای اوج و جریان های هجومی مورد نیاز است. مجموعه ای از پانل های خورشیدی با قدرت 2-4 کیلو وات می تواند یک کلبه کوچک را تغذیه کند و زندگی راحت را فراهم کند.

استفاده از پنل‌های خورشیدی به شما این امکان را می‌دهد که انرژی رایگان را به خانه‌ها، به ویژه در شرایط ناپایدار برق، تامین کنید. با این حال، این روش یک اشکال دارد - در هوای ابری، بازده منظومه شمسی بسیار کم است و خانه به منبع انرژی اضافی نیاز دارد. استفاده از انواع مختلف ژنراتورها (بنزین، دیزل) ناخوشایند است، زیرا آنها به هزینه های قابل توجهی نیاز دارند و بسیار پر سر و صدا هستند. بهترین راه خروج این است تاسیسات ترکیبیاز جمله پنل های خورشیدی و ژنراتورهای بادی.

چنین مجتمع های ترکیبی امکان استفاده کامل از قابلیت های انرژی طبیعی و جبران معایب فردی آنها را فراهم می کند. برای مثال، اصولاً استفاده از ژنراتورهای بادی بدون منبع انرژی پشتیبان غیرعملی است. واقعیت این است که در طی چندین روز آرام متوالی (که به هیچ وجه غیر معمول نیست) باتری ها بیش از حد تخلیه می شوند که بر عملکرد و عمر مفید آنها تأثیر منفی می گذارد.

پنل های خورشیدی در هوای ابری که معمولا با باد همراه است، بی اثر هستند. بنابراین، آسیاب‌های بادی و پنل‌های خورشیدی کاملاً مکمل یکدیگر هستند و از شارژ ثابت باتری اطمینان می‌دهند و منبع انرژی خانه را در سطح مناسب حفظ می‌کنند. مزیت دیگر - سیستم های خورشیدینیازی به هزینه های تعمیر و نگهداری و سوخت ندارند، در حالی که در این زمینه بسیار کارآمد هستند دوره تابستانزمانی که سرعت باد معمولا کمتر است.

در تابستان و زمستان آفتابی، حداکثر تولید انرژی از پنل های خورشیدی حاصل می شود. اما در خارج از فصل ابری که پوشش ابر قابل توجه است و باد می وزد بادهای قوی، انرژی عمدتاً توسط توربین های بادی تولید خواهد شد.

ترکیب سیستم های هیبریدی

هر نصب ترکیبی خورشیدی-بادی شامل پنل های خورشیدی، ژنراتور باد، کنترل کننده شارژ، باتری ها و اینورتر است. قدرت قطعات بر اساس نیاز مصرف انرژی انتخاب می شود. اما یک عامل دیگر باید در نظر گرفته شود - نوع ژنراتور باد.

ژنراتورهای باد متمایز می شوند:

افقی. این تاسیسات ارزان تر هستند، اما در بادهای غالب یک جهت موثر هستند. در شرایط بادهای متغیر، عملکرد آنها حداقل است.
عمودی. این منابع انرژی تقریباً 2-3 برابر بیشتر از منابع افقی هزینه دارند، اما در صورت تغییر مداوم جهت باد نیز به طور مؤثر عمل می کنند.

بنابراین، ژنراتورهای بادی و پنل های خورشیدی می توانند به طور کامل استقلال انرژی را برای مسکن تضمین کنند. علاوه بر این، چنین سیستم‌هایی نسبت به تاسیسات خورشیدی یا بادی خالص گزینه‌های پیکربندی انعطاف‌پذیرتری دارند. قیمت آنها نیز کاملا قابل قبول است.

به عنوان مثال، سیستم آسیاب بادی 600 وات و باتری 250 وات (با کنترل کننده، اینورتر و باتری) حدود 85 هزار روبل هزینه خواهد داشت. خروجی نصب حدود 100 کیلووات ساعت در ماه خواهد بود.

نصب و تعویض

عناصر در سیستم هیبریدی به همان روشی که در مورد نصب مستقل نصب می شود، نصب می شوند. پانل های خورشیدی روی پشت بام یا روی یک خرپا نصب جداگانه قرار می گیرند (در این حالت می توان شیب آنها را نسبت به افق به طور مطلوب تنظیم کرد) و توربین های بادی روی دکل های نزدیک خانه قرار می گیرند.

با وجود این واقعیت که هنگام چرخش، تیغه های آسیاب های بادی صدای خاصی تولید می کنند (که بسیاری به معایب آنها نسبت می دهند)، ناراحتی اضافی ایجاد نمی کنند. واقعیت این است که صدا کاملا یکنواخت و تیز نیست، بنابراین مردم خیلی سریع متوجه آن نمی شوند.

اتصال طبق طرح کلاسیک انجام می شود. ژنراتور باد و پنل های خورشیدی از طریق یک کنترلر به باتری متصل می شوند، جایی که انرژی تولید شده انباشته می شود. مصرف کنندگان جریان متناوباز طریق یک اینورتر متصل می شود.

مخارج

مانند هر سیستم انرژی خارج از شبکه دیگر، نصب بادی خورشیدی به هزینه های اولیه قابل توجهی نیاز دارد. با این حال، تمام سرمایه گذاری ها با استقلال کامل انرژی از شبکه های مرکزی نتیجه می دهند. چنین سیستمی نیازی به هزینه های تعمیر و نگهداری ندارد. بازپرداخت پروژه به پیچیدگی نصب و بار روی سیستم بستگی دارد، اما به طور متوسط 2-3 سال است. این مدت ممکن است خیلی طولانی به نظر برسد، اما باید در نظر داشته باشید که قیمت برق به طور مداوم در حال افزایش است، علاوه بر این، اتصال یک کلبه به منبع تغذیه مرکزی و نصب تجهیزات مناسب (ترانسفورماتور، مسیر کابل) نیز مستلزم هزینه های قابل توجهی است.

بنابراین، برای یک خانه، نصب یک سیستم هیبریدی خواهد بود بهترین راه حل. نصب چنین مجتمع هایی در ویلا غیرمنطقی است، زیرا آنها برای استفاده در تمام طول سال طراحی شده اند و از ویلا عمدتاً در فصل تابستان استفاده می شود.

ژنراتور بادی یا پنل های خورشیدی؟

روزی جنگ بر سر منابع پایان خواهد یافت و بشریت از نیروی بی پایان باد و خورشید استفاده کامل خواهد کرد. اما این، روزی... همانطور که برای زمان حال، محبوبیت ژنراتورهای بادی و پنل های خورشیدی فقط در حال افزایش است. این مقاله از یک مجله ساخت و ساز به بررسی این سوال می پردازد که کدام یک بهتر است - ژنراتور بادی یا پانل های خورشیدی و چرا اینطور است.

مولد باد چیست و چه مزایایی دارد؟

مولد باد چیست؟ مطمئناً این سؤال توسط بسیاری از افرادی که رویای منابع جایگزین برق را در سر می پرورانند، پرسیده شده است. مولد باد وسیله ای است که با استفاده از باد قادر به تولید انرژی است.

یک ژنراتور بادی نمی تواند به طور مستقیم به وسایل برقی خانگی مختلف در خانه متصل شود. طراحی آن لزوما شامل دو جزء اصلی - ذخیره سازی برق است باتری باتریو مبدل جریان

همچنین در طراحی تیغه هایی وجود دارد که روی آنها یک ژنراتور با قابلیت تولید وصل شده است فشار ثابت. صنعتگران اغلب ژنراتورهای بادی کم توان را از مولد بادی مونتاژ می کنند که به عنوان یک ژنراتور عمل می کنند و قادر به شارژ باتری های با ظرفیت کم هستند.

یک مولد باد در مناطقی که بادهای مکرر دارند مؤثرتر است. مزیت غیرقابل انکار ژنراتورهای بادی وزن سبک آنها در مقایسه با پنل های خورشیدی و همچنین این واقعیت است که آنها مقدار زیادی را اشغال می کنند. مساحت کمتردر حین نصب

پنل های خورشیدی چیست و چه مزیت هایی دارد؟

بسیاری از مردم در مورد چیستی آن شنیده اند. و همانطور که از نام آن پیداست، یک باتری خورشیدی قادر است انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل کند. تحت نفوذ اشعه های خورشیدمبدل های فوتوالکتریک فعال می شوند که شروع به تولید برق می کنند و آن را در باتری ها جمع می کنند.

همانطور که در مورد ژنراتورهای بادی، برای تبدیل جریان مستقیمدر متناوب، کل سیستم شامل یک اینورتر، یک باتری و یک واحد الکتریکی است که شارژ باتری را کنترل می کند. و اگر در مورد مزایای پنل های خورشیدی صحبت کنیم، آنها نیز وجود دارند.

اول از همه، این یک عمر مفید قابل توجه و امکان نصب در مناطقی است که عملاً وجود دارد در تمام طول سالخورشید می درخشد. علاوه بر این، یکی از مزیت ها امکان سازماندهی کامل آن با استفاده از پنل های خورشیدی است. متأسفانه، اگر با جزئیات بیشتری نگاه کنید، باتری خورشیدی نیز دارای تعدادی معایب قابل توجه است.

کدام بهتر است - ژنراتور بادی یا پنل های خورشیدی؟

بنابراین، به طور خلاصه، باید مزایا و معایب اصلی هر دو روش ایجاد منبع جایگزین برق را برجسته کنیم تا بفهمیم چه چیزی بهتر است - یا پانل های خورشیدی؟

به مزایای غیر قابل انکارژنراتورهای بادی باید دارای یک منطقه نصب کوچک، هزینه قابل توجهی کمتر از پانل های خورشیدی و امکان پذیر باشند استفاده موثردر مناطقی که دائما باد می وزد.

معایب مولد باد عبارتند از:

عدم توانایی در تولید برق در هوای آرام یا حتی با باد کم.
طراحی یک مولد باد دارای قطعات مالشی و متحرک بسیار بیشتری است که تأثیر منفی بر عمر مفید آن دارد.

حال در مورد پنل های خورشیدی که مزیت های اصلی آن عبارتند از: دوام در استفاده و امکان چیدمان سیستم خودمختارتامین انرژی خانه با این حال، همانطور که در بالا ذکر شد، پنل های خورشیدی دارای معایب قابل توجهی نیز هستند.

اولاً هزینه بالایی است که بسیار بالاتر از هزینه است. در نتیجه، دوره بازپرداخت پنل های خورشیدی در چند دهه محاسبه می شود. البته امروزه کمتر کسی بخواهد برای 20 یا 40 سال پول خود را سرمایه گذاری کند، اما باور کنید چنین افرادی وجود خواهند داشت.

دومین عیب پنل های خورشیدی و همچنین ژنراتورهای بادی، وابستگی جدی آنها به شرایط آب و هوایی. اما علاوه بر این، نصب پنل های خورشیدی به مساحت بزرگی نیاز دارد که اغلب محدودیت قابل توجهی در استفاده از انرژی خورشیدی است.