Risparmia denaro con l'energia solare : Tecnologia dell'energia solare 101

Un rapido sguardo alla storia dell'energia solare

Bell Labs ha creato la prima cella fotovoltaica al silicio nel 1954.

Sebbene l'energia solare fosse stata precedentemente catturata e convertita in energia utilizzabile attraverso metodi diversi, è stato solo nel 1954 che l'energia solare è diventata una valida fonte di elettricità per alimentare i dispositivi per lunghi periodi.

Le prime celle solari hanno convertito la radiazione solare in elettricità con un'efficienza del 4% - per fare un confronto, molti pannelli solari ampiamente disponibili oggi possono convertire la luce solare in energia solare con un'efficienza del 20%, un numero in costante aumento.

Sebbene all'inizio l'accettazione dell'energia solare sia stata lenta, vari incentivi e politiche statali e federali hanno contribuito a ridurre il costo dei pannelli solari in misura sufficiente da renderli più ampiamente accettati.

Gli attacchi sul tetto fungono da base per qualsiasi pannello solare.

Esistono diversi tipi e stili di attacchi solari, ciascuno progettato per uno specifico materiale di copertura.

Il materiale copertura più comune è tegole in asfalto composito.

I prodotti di fissaggio del tetto in scandole di composizione diversa fungono sia da ancoraggio strutturale che da scossalina impermeabile.

Questi prodotti "integrati" aiutano a ridurre i tempi ei costi associati all'installazione dell'attacco sul tetto.

I tetti di tegole e ardesia, d'altra parte, richiedono prodotti più complessi e procedure di installazione che richiedono tempo.

Queste difficoltà sono aggravate dal fatto che le piastrelle sono delicate e possono rompersi se non adeguatamente maneggiate.

Quando si accettano offerte da installatori solari, i proprietari di case con questi tipi di tetto dovrebbero aspettarsi di pagare un po' di più.

Inoltre, è meglio discutere in anticipo come l'installatore intende evitare o sostituire le piastrelle danneggiate.

Cosa devi sapere sulla tecnologia dell'energia solare 101

L'energia solare è una fonte di energia pulita ed economica che può essere una buona alternativa al servizio imprevedibile della tua azienda di servizi pubblici.

Con il pannello solare, puoi eseguire il backup della tua energia da guasti alle apparecchiature a disastri naturali ed essere l'unica casa nel tuo quartiere con le luci accese.

Con un sistema di energia solare, puoi ridurre la tua dipendenza dalla rete elettrica tradizionale generando risparmi energetici mensili che riducono la bolletta elettrica mensile.

I pannelli solari assorbono i raggi del sole sul tetto, che è composto da celle solari.

L'elettricità prodotta da quei raggi passa attraverso il tuo inverter, un componente del tuo sistema che converte l'energia ricevuta dai tuoi pannelli in energia nella tua casa.

Se il tuo sistema sul tetto produce più energia di quanta ne puoi utilizzare, puoi immagazzinarlo con batterie solari per un uso successivo, ad esempio di notte o quando è nuvoloso, così non sarai mai lasciato al buio.

La maggior parte dei pannelli solari ha una durata di 25-30 anni.

Tuttavia, i pannelli solari perdono la loro capacità di assorbire la luce solare nel tempo.

Quindi, anche se senza dubbio continueranno a funzionare dopo qualche decennio, lo faranno a una capacità inferiore e con meno efficienza con il passare del tempo.

La durata specificata dal produttore del pannello solare indica quando la capacità del pannello si deteriorerà al punto da non essere più efficiente.

In rete o fuori rete?

Un'altra considerazione sarà se vuoi rimanere connesso alla rete elettrica della tua azienda elettrica come fonte di energia di backup o passare completamente al solare.

Essere completamente fuori dalla rete richiederebbe lo stoccaggio della batteria solare quando non c'è abbastanza energia solare disponibile.

Quando il tuo sistema connesso alla rete è nuvoloso o di notte, otterrai la tua energia dalla rete e pagherai i prezzi dell'energia della rete.

I sistemi di energia solare off-the-grid attingeranno energia dalla batteria per mantenere le luci accese e una transizione senza interruzioni dal giorno alla notte.

Ecco una ripartizione dei sistemi di energia solare on-grid e off-grid:

Sistema di energia solare in rete

I pannelli fotovoltaici (PV) sono collegati alla rete pubblica.

Durante il giorno, i moduli solari forniscono elettricità alla tua casa.

Il pannello solare può essere installato sul tetto oa terra.

Prima di investire in un sistema solare in rete, dovresti capire quanto grande di un array ti servirà per soddisfare tutti i requisiti energetici della tua casa.

I moduli fotovoltaici sono collegati a un inverter durante l'installazione del pannello solare.

Esistono vari tipi di inverter solari sul mercato, ma fanno tutti la stessa cosa: convertono l'elettricità a corrente continua (DC) proveniente dal sole in corrente alternata (AC), necessaria per alimentare la maggior parte degli elettrodomestici.

Quando il tuo fabbisogno energetico supera quello che i tuoi pannelli possono fornire, ad esempio di notte o nei giorni nuvolosi, la rete elettrica fornisce elettricità a casa tua.

Se il tuo pannello solare genera più elettricità del necessario, viene inviato alla rete elettrica come corrente alternata (CA) per alimentare altre case o aziende.

I proprietari di case nelle giurisdizioni di misurazione netta negli Stati Uniti ricevono un credito per l'eccedenza.

Gli individui idonei per lo scambio sul posto possono ricevere tariffe al dettaglio o all'ingrosso, a seconda di dove vivono.

In seguito, quando il loro pannello solare non genera energia sufficiente per soddisfare la domanda, i proprietari di abitazione "riscattano" i loro crediti utilizzando l'elettricità della rete.

Le compagnie elettriche in alcune aree possono addebitare tariffe più elevate durante i periodi di picco della domanda.

I proprietari di case che dispongono di energia solare possono mitigare l'impatto dei costi più elevati durante i picchi di domanda diurna perché il loro pannello solare compensa la necessità di elettricità.

Tuttavia, le interruzioni di corrente causano anche lo spegnimento del tuo array FV perché sei connesso alla rete.

Ciò protegge gli elettricisti che riparano le linee di trasmissione dall'essere feriti o uccisi dalla tensione in tensione inviata dai pannelli.

Sistema di energia solare off-grid

I fai-da-te e coloro che cercano una completa indipendenza energetica possono optare per un pannello solare autonomo.

Questo sistema off-grid non è collegato alla rete elettrica.

Off-grid è appropriato anche per le persone che vivono in aree remote lontane dalle linee elettriche perché il costo di installazione dei cavi di trasmissione e distribuzione è proibitivo in confronto.

Il solare off-grid è ideale anche per le persone che hanno esigenze di installazione elettrica specifiche, come in un fienile, un capanno degli attrezzi, una recinzione, un camper, una barca o una cabina.

Poiché i sistemi autonomi non sono collegati alla rete, l'energia solare catturata dalle celle fotovoltaiche e immagazzinata nelle batterie è tutto ciò che hai per l'energia.

A meno che, ovviamente, non si disponga di un'altra fonte di energia rinnovabile o di un generatore alimentato a combustibili fossili.

Alcuni proprietari off-grid preferiscono combinare solare ed eolico installando turbine eoliche residenziali.

La logica è che quando ci sono nuvole che riducono la produzione solare, il vento probabilmente riprenderà il gioco.

Gli individui che considerano l'energia solare off-grid devono calcolare i propri requisiti di alimentazione in un periodo specifico (spesso almeno diversi giorni).

Se non lo fai, potresti rimanere senza energia per un lungo periodo e non c'è una griglia per salvarti.

Naturalmente, il vantaggio del solare off-grid è che non ricevi mai una bolletta elettrica.

Sono disponibili diversi calcolatori online per aiutarti a capire quanta elettricità avrai bisogno per alimentare tutti gli elettrodomestici che desideri utilizzare.

L'importo totale determina la dimensione della tua batteria (se decidi di usarne una).

Un pacco batteria è semplicemente un insieme di batterie interconnesse.

Il pacco batteria può essere costoso.

Nel 2020, i consumatori pagheranno tra $ 400 e $ 750 per kWh, anche se il costo totale per i marchi di altissima qualità potrebbe essere molto più alto.

Un altro modo per vederlo è che le batterie solari in genere costano tra $ 200 e $ 2.000 per unità, a seconda della loro capacità di immagazzinare energia.

Un normale pacco batteria fuori rete potrebbe includere 12 batterie.

La maggior parte delle aziende vende kit di pannelli solari off-grid che includono tutto il necessario per configurare il proprio sistema off-grid.

Per i sistemi off-grid è necessario un regolatore di carica.

Il regolatore di carica, che si trova tra i moduli fotovoltaici e il pacco batterie, è un componente essenziale dei sistemi ad isola.

Il controller di carica protegge la batteria in vari modi.

Innanzitutto, per evitare il sovraccarico, questo dispositivo limita la quantità e la velocità di carica che le batterie ricevono durante il giorno.

Inoltre, impedisce alle batterie di scaricarsi verso i pannelli durante la notte.

Infine, un controller di carica ha una disconnessione a bassa tensione.

Ciò significa che quando la batteria è quasi scarica, il controller interrompe l'alimentazione ai tuoi apparecchi.

Li riaccenderà dopo che sono stati ricaricati.

Questa funzione protegge le batterie dai danni causati da un eccessivo esaurimento.

Sul mercato oggi esistono due tipi di regolatori di carica: PWM e MPPT.

Il migliore per te è determinato dalla tensione del tuo array FV, dal tuo carico e dalla tensione della tua batteria.

Nella maggior parte delle applicazioni solari off-grid, dove i moduli fotovoltaici hanno una tensione considerevolmente più alta rispetto al pacco batteria, il controller MPPT è l'opzione migliore.

A causa delle grandi dimensioni richieste per alimentare un'intera casa per alcuni giorni, settimane o addirittura mesi, il costo di un sistema solare fuori rete è spesso astronomico, raggiungendo facilmente $ 50.000 o più.

Potrebbe essere molto meno se fai ricerche approfondite per i prezzi migliori e lo installi da solo.

I costi iniziali stanno diminuendo con l'avanzare della tecnologia fotovoltaica e delle batterie.

Sono inoltre disponibili crediti d'imposta federali e statali per progetti solari residenziali off-grid.

Poiché tutte le batterie vengono caricate esclusivamente da energia rinnovabile, possono anche beneficiare di crediti d'imposta.

Tuttavia, se a volte si carica la batteria con un generatore di backup che funziona con combustibili fossili, non sarà possibile ricevere il credito completo per l'investimento nella batteria.

Sistema di energia solare ibrido

Un sistema ibrido è quando i pannelli solari rimangono collegati alle linee elettriche della rete e dispongono di un sistema di batterie di riserva per immagazzinare l'energia in eccesso.

L'energia assorbita dai pannelli solari dal sole viene convertita in energia elettrica utilizzabile da un inverter.

L'elettricità viene quindi indirizzata a casa tua, alla batteria o alla rete.

Il vantaggio di un sistema solare ibrido è che avrai sempre energia, qualunque cosa accada.

L'energia in eccesso generata dai tuoi pannelli solari (ma non utilizzata dalla tua casa) viene immagazzinata in una batteria di riserva.

Quando il sole non splende, questa batteria ti farà andare avanti per tutta la notte, interruzioni del sistema e maltempo.

Se utilizzi tutta la potenza della batteria su un sistema solare ibrido, puoi attingere energia dalla rete elettrica.

Un sistema solare ibrido funziona dirigendo l'energia solare verso il tuo inverter, dirigendo l'energia verso la tua casa.

L'energia in eccesso che non viene utilizzata per alimentare la tua casa viene immagazzinata nella batteria di casa.

Quando i tuoi pannelli solari non generano elettricità, questa batteria può fornire energia alla tua casa.

Se c'è ancora energia residua dopo tutti questi passaggi, viene inviata alla rete.

Monitoraggio delle prestazioni solari

Il monitoraggio solare è tra le considerazioni principali quando si passa al solare perché fornisce informazioni su quanto bene viene monitorata la produzione di energia solare.

Il monitoraggio dell'elettricità prodotta dal sistema di energia solare garantisce il buon funzionamento dei pannelli solari.

Con questo monitoraggio installato, puoi determinare se i tuoi pannelli funzionano in modo efficiente e generano il miglior output possibile, come dichiarato al momento dell'acquisto del sistema.

L'aspetto più importante di tutto questo è che avrai una buona idea di quanti soldi stai risparmiando sulle bollette dell'elettricità e quale sarà il tuo ROI per l'acquisto e l'utilizzo del tuo sistema di energia solare.

Nell'improbabile caso in cui noti che il tuo sistema non funziona come dovrebbe, il sistema di monitoraggio solare può individuare i problemi che stanno causando il malfunzionamento del tuo sistema di energia solare e aiutarti a risolverlo rapidamente , chiamando un ingegnere solare qualificato o semplicemente pulendo i pannelli solari dalla polvere.

Il sistema di monitoraggio solare ideale ti fornirà dati in tempo reale sui vari aspetti del funzionamento del tuo sistema solare, come la configurazione hardware, l'efficienza, l'utilizzo a lungo termine e altro ancora.

Il monitoraggio della generazione, del consumo e delle prestazioni di energia solare può essere effettuato in vari modi:

Connessione diretta al PC

L'inverter è collegato a un PC utilizzando un dispositivo Bluetooth o un cavo CAT5 in questo metodo.

È possibile ottenere un software di monitoraggio gratuito dal sito Web del produttore dell'inverter.

Questo metodo ha il vantaggio dell'acquisizione dei dati ed è uno dei metodi di monitoraggio solare più convenienti.

Utilizzo del dispositivo mobile

Ora puoi monitorare il tuo sistema solare dal tuo smartphone, grazie ai progressi della tecnologia.

Poiché la maggior parte degli inverter supporta l'integrazione Bluetooth, puoi collegarlo al tuo dispositivo mobile e seguirlo da lì.

Questo metodo consente di monitorare in remoto il sistema di alimentazione e le impostazioni di controllo centrale per creare profili utente personalizzati.

Il monitoraggio wireless dell'energia solare è possibile con il sistema.

Inoltre, a seconda delle tue impostazioni, puoi visualizzare i dati in remoto tramite connessioni Internet o SMS.

Display di monitoraggio

Storicamente, questo era il metodo principale e unico per monitorare il tuo sistema solare.

Il metodo prevede la raccolta dei dati da uno o più inverter combinati e la loro visualizzazione su un display.

I dati vengono raccolti utilizzando le unità Bluetooth o il cavo CAT5.

Monitoraggio basato su Internet

Questo metodo invia i dati sulla generazione di energia a un router, rendendoli disponibili su Internet.

Le informazioni possono quindi essere facilmente accessibili perché ogni utente ha un sito Web dedicato protetto da password.

Un vantaggio di questo metodo è che puoi accedere a questi dati da remoto in qualsiasi momento.

Utilizzo delle funzionalità di visualizzazione dei dati storici

L'attuale generazione di unità di monitoraggio solare consente una semplice interconnessione con vari sistemi di archiviazione dati.

Di conseguenza, il sistema consente di visualizzare i dati storici sulle prestazioni del sistema.

Di conseguenza, puoi comprendere meglio le tue abitudini di utilizzo e identificare le aree di miglioramento.

Garanzie solari

Le garanzie sui pannelli solari proteggono il tuo investimento e sono una componente essenziale di qualsiasi installazione solare.

Esistono diversi tipi di garanzie che proteggono i tuoi pannelli.

Comprendere le differenze tra loro e quali prodotti hanno le migliori garanzie è fondamentale per assicurarti di ottenere l'offerta migliore per il tuo sistema di energia solare.

Se installi un impianto solare fotovoltaico per la tua casa o azienda, molto probabilmente i tuoi pannelli funzioneranno senza problemi per decenni.

Tuttavia, i problemi del pannello solare si verificano occasionalmente, quindi se hai un problema con un pannello solare dopo che è stato installato, devi capire che il resto del tuo sistema non sarà reso inutilizzabile.

Un pannello solare in genere viene fornito con due tipi di garanzie: la garanzia di efficienza e la garanzia dell'attrezzatura.

La garanzia di efficienza su un pannello solare garantisce il 90% di rendimento dopo 10 anni e l'80% di rendimento dopo 25 anni.

D'altra parte, la garanzia del prodotto si concentra sull'artigianalità del prodotto e ti garantisce un minimo di 25 anni.

La maggior parte dei produttori fornisce garanzie o garanzie limitate su alcuni o tutti i componenti del sistema di energia solare.

Se un'azienda è disposta a sostenere un prodotto per diversi decenni, di solito è un segno di alta qualità.

Il tuo sistema potrebbe durare 25 anni o più se scegli l'attrezzatura e i pannelli solari della giusta qualità e hai un installatore competente per aiutarti a migliorare le loro prestazioni.

Valutare e confrontare la copertura della garanzia dei prodotti dei produttori di pannelli può aiutare a garantire che le vostre esigenze di assistenza e supporto saranno soddisfatte in caso di problemi con il pannello solare.

Le garanzie sui prodotti dei produttori sono quindi un importante supplemento ad altri fattori nella valutazione dei dettagli delle prestazioni di un produttore di pannelli e delle sue pratiche commerciali.

Se un pannello solare si guasta, il produttore ti spedirà un pannello sostitutivo e, in alcuni casi, pagherà anche le spese di spedizione e manodopera per sostituirlo.