סוגי מערכות סולאריות: הבנת אופן פעולתן

1. מבוא

אנרגיה סולארית הופכת פופולרית יותר ויותר, שכן אנשים מחפשים דרכים לחסוך כסף בחשבונות החשמל ולהפחית את השפעתם על הסביבה. אבל האם ידעתם שישנם סוגים שונים של מערכות אנרגיה סולארית?

לא כל מערכות השמש פועלות באותו אופן. חלקן מחוברות לרשת החשמל, בעוד שאחרות פועלות לחלוטין בכוחות עצמן. חלקן יכולות לאגור אנרגיה בסוללות, בעוד שאחרות שולחות חשמל נוסף בחזרה לרשת.

במאמר זה, נסביר במילים פשוטות את שלושת הסוגים העיקריים של מערכות אנרגיה סולארית:

1. מערכת סולארית מחוברת לרשת(נקראת גם מערכת קשורה לרשת)
2. מערכת סולארית מחוץ לרשת(מערכת עצמאית)
3. מערכת סולארית היברידית(אנרגיה סולארית עם אחסון סוללות וחיבור לרשת)

נפרט גם את המרכיבים המרכזיים של מערכת סולארית וכיצד הם פועלים יחד.

2. סוגי מערכות אנרגיה סולארית

2.1 מערכת סולארית מחוברת לרשת החשמל (מערכת קשירת רשת)

An מערכת סולארית מחוברת לרשתהיא הסוג הנפוץ ביותר של מערכת סולארית. היא מחוברת לרשת החשמל הציבורית, כלומר עדיין ניתן להשתמש בחשמל מהרשת בעת הצורך.

איך זה עובד:

• פאנלים סולאריים מייצרים חשמל במהלך היום.
• החשמל משמש אתכם בבית, וכל חשמל נוסף מועבר לרשת החשמל.
• אם פאנלים סולאריים לא מייצרים מספיק חשמל (כמו בלילה), אתם מקבלים חשמל מהרשת.

יתרונות של מערכות רשת:

✅ אין צורך באחסון סוללות יקר.
✅ ניתן להרוויח כסף או זיכויים עבור החשמל הנוסף שאתם שולחים לרשת (תעריף הזנה).
✅ זה זול וקל יותר להתקנה מאשר מערכות אחרות.

מגבלות:

❌ לא פועל במהלך הפסקת חשמל (הפסקת חשמל) מסיבות בטיחות.
❌ אתה עדיין תלוי ברשת החשמל.

2.2 מערכת סולארית מחוץ לרשת החשמל (מערכת עצמאית)

An מערכת סולארית מחוץ לרשתעצמאי לחלוטין מרשת החשמל. הוא מסתמך על פאנלים סולאריים וסוללות כדי לספק חשמל, אפילו בלילה או בימים מעוננים.

איך זה עובד:

• פאנלים סולאריים מייצרים חשמל וטוענים סוללות במהלך היום.
• בלילה או כשיש ענן, הסוללות מספקות חשמל מאוחסן.
• אם הסוללה מתרוקנת, בדרך כלל יש צורך בגנרטור גיבוי.

יתרונות של מערכות מחוץ לרשת החשמל:

✅ מושלם לאזורים מרוחקים ללא גישה לרשת החשמל.
✅ עצמאות אנרגטית מלאה - ללא חשבונות חשמל!
✅ עובד גם בזמן הפסקות חשמל.

מגבלות:

❌ סוללות יקרות ודורשות תחזוקה שוטפת.
❌ גנרטור גיבוי נדרש לעיתים קרובות לתקופות מעוננות ארוכות.
❌ דורש תכנון קפדני כדי להבטיח מספיק חשמל כל השנה.

2.3 מערכת סולארית היברידית (אנרגיה סולארית עם סוללה וחיבור לרשת)

A מערכת סולארית היברידיתמשלב את היתרונות של מערכות מחוברות לרשת החשמל וגם של מערכות שאינן מחוברות לרשת החשמל. הוא מחובר לרשת החשמל אך כולל גם מערכת אחסון סוללות.

איך זה עובד:

• פאנלים סולאריים מייצרים חשמל ומספקים חשמל לביתכם.
• כל חשמל נוסף טוען את הסוללות במקום להיכנס ישירות לרשת.
• בלילה או במהלך הפסקות חשמל, הסוללות מספקות חשמל.
• אם הסוללות ריקות, עדיין ניתן להשתמש בחשמל מהרשת.

יתרונות של מערכות היברידיות:

✅ מספק גיבוי חשמל בעת הפסקות חשמל.
✅ מפחית את חשבונות החשמל על ידי אחסון וניצול יעיל של אנרגיה סולארית.
✅ יכול למכור חשמל נוסף לרשת (בהתאם להגדרות שלך).

מגבלות:

❌ סוללות מוסיפות עלויות נוספות למערכת.
❌ התקנה מורכבת יותר בהשוואה למערכות מחוברות לחשמל.

3. רכיבי מערכת השמש וכיצד הם פועלים

לכל מערכות האנרגיה הסולארית, בין אם הן מחוברות לרשת החשמל, מחוץ לרשת החשמל או היברידיות, יש רכיבים דומים. בואו נבחן כיצד הן פועלות.

3.1 פאנלים סולאריים

פאנלים סולאריים עשויים מתאים פוטו-וולטאיים (PV)אשר ממירים את אור השמש לחשמל.

• הם מייצריםחשמל בזרם ישר (DC)כאשר נחשפים לאור שמש.
• יותר פאנלים פירושם יותר חשמל.
• כמות החשמל שהם מייצרים תלויה בעוצמת אור השמש, באיכות הפאנל ובתנאי מזג האוויר.

הערה חשובה:פאנלים סולאריים מייצרים חשמל מאנרגיית אור, לא חום. משמעות הדבר היא שהם יכולים לעבוד גם בימים קרים כל עוד יש אור שמש.

3.2 ממיר סולארי

פאנלים סולאריים מייצריםחשמל DC, אבל בתים ועסקים משתמשיםחשמל ACזה המקום שבו ה-ממיר סולארינכנס.

• הממירממיר חשמל DC לחשמל ACלשימוש ביתי.
• במערכת על רשת החשמל או מערכת היברידית, הממיר גם מנהל את זרימת החשמל בין הבית, הסוללות לרשת החשמל.

חלק מהמערכות משתמשותמיקרו-אינברטורים, אשר מחוברים לפאנלים סולאריים בודדים במקום להשתמש בממיר מרכזי אחד גדול.

3.3 לוח חלוקה

ברגע שהממיר ממיר חשמל לזרם חילופין, הוא נשלח אללוח חלוקה.

• לוח זה מוביל את החשמל למכשירים שונים בבית.
• אם יש עודף חשמל, זה גםטוען סוללות(במערכות מחוץ לרשת החשמל או היברידיות) אוהולך לרשת(במערכות מחוברות לרשת החשמל).

3.4 סוללות סולאריות

סוללות סולאריותלאגור עודפי חשמלכדי שניתן יהיה להשתמש בו מאוחר יותר.

• עופרת-חומצה, AGM, ג'ל וליתיוםהם סוגי סוללות נפוצים.
• סוללות ליתיוםהם היעילים והעמידים ביותר, אך גם היקרים ביותר.
• בשימוש במחוץ לרשתוהיברידיתמערכות לאספקת חשמל בלילה ובמהלך הפסקות חשמל.

4. מערכת סולארית מחוברת לרשת החשמל בפירוט

✅הכי משתלם והכי קל להתקנה
✅חוסך כסף בחשבונות החשמל
✅יכול למכור חשמל נוסף לרשת

❌לא עובד בזמן הפסקות חשמל
❌עדיין תלוי ברשת החשמל

5. מערכת סולארית מחוץ לרשת החשמל בפירוט

✅עצמאות אנרגטית מלאה
✅אין חשבונות חשמל
✅עובד במקומות מרוחקים

❌נדרשים סוללות יקרות וגנרטור גיבוי
❌יש לתכנן בקפידה כדי לפעול בכל עונות השנה

6. מערכת סולארית היברידית בפירוט

✅הטוב משני העולמות - גיבוי סוללה וחיבור לרשת החשמל
✅עובד במהלך הפסקות חשמל
✅יכול לחסוך ולמכור עודפי חשמל

❌עלות ראשונית גבוהה יותר עקב אחסון סוללה
❌התקנה מורכבת יותר בהשוואה למערכות מחוברות לרשת החשמל

7. סיכום

מערכות אנרגיה סולאריות הן דרך מצוינת להפחית את חשבונות החשמל ולהיות ידידותיות יותר לסביבה. עם זאת, בחירת סוג המערכת הנכון תלויה בצורכי האנרגיה ובתקציב שלכם.

• אם אתה רוצהפשוט ובמחיר סבירמַעֲרֶכֶת,אנרגיה סולארית מחוברת לרשתהיא הבחירה הטובה ביותר.
• אם אתה גר באזור מרוחקללא גישה לרשת,אנרגיה סולארית מחוץ לרשתהיא האפשרות היחידה שלך.
• אם אתה רוצהגיבוי חשמל במהלך הפסקות חשמלושליטה רבה יותר על החשמל שלך,מערכת סולארית היברידיתהיא הדרך הנכונה.

השקעה באנרגיה סולארית היא החלטה חכמה לעתיד. על ידי הבנת אופן פעולתן של מערכות אלו, תוכלו לבחור את זו המתאימה ביותר לאורח החיים שלכם.

שאלות נפוצות

1. האם ניתן להתקין פאנלים סולאריים ללא סוללות?
כן! אם תבחרו במערכת סולארית מחוברת לרשת, אתה לא צריך סוללות.

2. האם פאנלים סולאריים עובדים בימים מעוננים?
כן, אבל הם מייצרים פחות חשמל כי יש פחות אור שמש.

3. כמה זמן מחזיקות סוללות סולאריות מעמד?
רוב הסוללות מחזיקות מעמד5-15 שנים, בהתאם לסוג ולשימוש.

4. האם ניתן להשתמש במערכת היברידית ללא סוללה?
כן, אבל הוספת סוללה עוזרת לאגור אנרגיה עודפת לשימוש מאוחר יותר.

5. מה קורה אם הסוללה שלי מלאה?
במערכת היברידית, ניתן לשלוח חשמל נוסף לרשת החשמל. במערכת שאינה מחוברת לרשת החשמל, ייצור החשמל נפסק כאשר הסוללה מלאה.