Selgitame mõningaid elektri ja päikeseenergiaga seotud mõisteid. Elektrist võib mõelda nagu veest. Vesi voolab ja alati sinna, kus on madalam.
Mõnes torus võib vesi voolata kahes suunas, mõnes ainult ühes. Elektri puhul on vasteks vahelduvvool (AC – Alternatiive Current) ja alalisvool (DC – Direct Current).
Alalisvool (DC) on pidev elektrivool ühes suunas, nagu seda toodetakse päikesepaneelidest. Elektri ülekandmiseks on vajalikud juhtmed, mida on kaks – üks positiivse ja teine negatiivse laenguga. Seadmed, mis toodavad või tarbivad elektrit kasutavad või väljastavad alalisvoolu. Samuti kasutavad alalisvoolu energia salvestamiseks akud.
Vahelduvvool (AC) aga muudab suunda perioodiliselt, nagu seda leidub tavalistes elektrivõrkudes. Vahelduvvoolu kasutatakse energia ülekandmiseks ühest kohast teise ja pikkade vahemaade taha. Ka Sinu koduses elektrivõrgus kasutatakse vahelduvvoolu. See tähendab, et Sinu koduses elektrivõrgus võib elekter liikuda kahes suunas – nii Sinu majja või korterisse sisse kui ka välja. Elekter liigub sinna, kus teda tarbitakse, nii nagu vesi liigub sinna, kus on madalam. Seetõttu võid sa ka oma majapidamises toodetud ja ülejääva elektri kas salvestada akupangas või müüa tagasi elektrivõrgule.
Inverter (vaheldi) on elektrooniline seade, mis muudab alalisvoolu (DC) vahelduvvooluks (AC). Inverterid on olulised päikeseenergia süsteemides, kus päikesepaneelid toodavad alalisvoolu, kuid kodumajapidamises kasutatav elektrisüsteem vajab vahelduvvoolu. Inverterid erinevad väga suuresti oma tehniliste näitajate poolest. Ka sinu telefoni, arvuti või televiisori juhtme otsas on inverter, mis muundab vahelduvvoolu alalisvooluks ja reguleerib voolutugevust (nn konverteri funktsioon).
Mikroinverter on väikesemahuline inverter. Mikroinvertereid kasutatakse ühest, kahest või neljast päikesepaneelist tuleva alalisvoolu (DC) muundamiseks vahelduvvooluks (AC). Mikroinverterite kasutamine teeb päikesesüsteemi paigaldamise lihtsaks ning lisab turvalisust. Sisuliselt valmib kodus kasutatav vool kohe päikesepaneelide kõrval. Suuremamahulises paneelisüsteemis on mikroinverterid tihti ka eraldi monitooritavad, muutes nii päikesesüsteemi töökindlamaks ja vigade avastamise lihtsamaks. Mikroinverterite kasutamine on suhteliselt uus tehnoloogia ning ilmselt on selles ka päikesesüsteemide tulevik. SimplEstSolar pakub lihtsaid stardi-komplekte, mis töötavad 2-4 paneeliga ja mis on kohe kasutatvad “plug and play” põhimõttel, mis ei eelda eraldi seadistust või projekti ja mille kokkupanek on sama lihtne kui LEGO mäng ja lihtsam kui IKEA mööbli komplekteerimine.
Jadainverter (string inverter) on suuremahulisem inverter, mis võib teenindada korraga ühte või mitut jada päikesepaneele. Tavaliselt on ühendatud ühte jadasse kuus või enam päikesepaneeli. Ühte jadainverterisse võib olla ühendatud tihti mitu sellist jada. Tavaliselt võimaldavad jadainverterid anda voolu ka elektrisüsteemi.
Hübriidinverter on inverter, mis tavaliselt seob päikesesüsteemi, elektrisüsteemi ja akupanga. Hübriidinverterite kasutamine võimaldab vastavalt vajadusele või eelseadistusele ümber lülituda päikeseenergia ning vooluvõrgu vahel, laadides vajadusel ja vastavalt seadistusele ka süsteemis sisalduvat akut. Kaasaegsed ja kodused päikesesüsteemid võiksid olenevalt kasutuse eesmärgist toetuda hübriidinverteritele.
Sinu koduse päikesejaama jaoks on olulised veel järgmised põhi-ühikud:
– Võimsus, mida välendame vattides (W). Võimsus näitab, kui palju elektrit mingi aja jooksul läbi Sinu süsteemi on liikunud, või mis on tarbitud. Tavapäraselt tarbib keskmine kodumajapidamine 10-30 kW energiat ööpäevas (1 kW = 1000 W). Kodused nanotootja päikesekomplektid suudavad toota keskmiselt 3-4 kW energiat päevas. Meie vee analoogia puhul näitab võimsus kui kiiresti soovitud hulk vett, näiteks 10 liitrit läbi kraani voolab ja Sa oma ämbri või kastruli täis saad. Nagu Sa näed on võimsus seotud aja ja energia (või vee) mahu ehk hulgaga. Et need mõisted kokku võtta on meil vaja veel kahte terminit – pinge ja voolutugevus.
– Voolutugevus e. Amper (A) näitab kui suur on kaablit läbiv energia hulk. Vee analoogia puhul, kui palju vett korraga läbi toru voolab. Voolutugevust mõjutab kaabli või toru suurus – mida jämedam kaabel, seda rohkem voolu korraga läbi mahub. Vee puhul, kui toru on jämedam, siis täitub 10 liitrine ämber kiiremini. Voolutugevus on olemas ainult siis, kui energial või veel on kusagile voolata. Ent sellest üksi ei piisa. Kui kaablis, voolikus või torus survet ehk pinget ei ole, siis vesi ei voola.
– Pinge e. Volt (V) näitab jõu suurust, mis saadab energia läbi juhtme. Või vee läbi vooliku. Analoogias veega on pinge veesurve Sinu koduses kraanis, mis paneb vee liikuma ja on olemas ka siis kui kraan on kinni ja vesi kusagile ei liigu. Meie koduses elektrivõrgus on pinge 220 V. Omavahel ühilduvad sama nimi
Nende mõistete abil saame iseloomustada palju energiat mingi seade tarbib, salvestab või toodab.
W = A x V
Võimsus W on seega elektrisüsteemis üle kantud energiahulk A korrutatuna pingega V. Kuna me tarbime, toodame või salvestame energiat mingi aja jooksul, siis peame siia juurde tooma ka ajalise mõõtme. Seda väljendatakse läbi vatt-tunni ehk Wh.
Näiteks 100 W päikesepaneel toodab hea ilma korral 5 tunni jooksul 500 Wh energiat. Nii väljendatakse ka näiteks kuu aja jooksul tarbitud või toodetud energiat kilovatt tundides e. kWh. Kui keskmine majapidamine tarbib päevas 10 kWh energiat, siis ühes 30 päevases kuus kokku 300 kWh energiat.
Akude puhul kasutatakse eraldi näitajana ligipääsetavuse mõõdikut amper-tundi Ah. See mõõdik näitab, kui palju energiat on võimalik ühe tunni jooksul kasutada, ehk akust kätte saada. Meie veesüsteemi analoogia puhul tähendab see seda, kui suur voolik või toru on veetünni külge ühendatud. Muidugi määrab siin energia kättesaadavuse ka aku pinge.
Aku puhul on eraldi küsimus, kui suur on aku mahutavus, ehk kui palju energiat ehk võimsust akusse mahub. Nagu ka enne seletasime kirjeldatakse energia hulka Wh, täpsemalt kWh abil. Veesüsteemi analoogia puhul on tegu küsimusega, kui suur veetünn on.
Meie lihtsatest, koos nanotootja seadmetega töötavatest akudest saad täpsemalt lugeda sellest pistitusest: Mida annab ka väike akulahendus?
Eelnevat jutu kokkuvõtteks viidatud valemid:
W (vatt) = A (amper) x V (volt)
Wh (Vatt-tundide arv) = W (vatt) x kasutustunnid (h)
Akud: Wh (vatt-tund) = Ah (ampertund) x V (aku pinge)
Vaata lisaks:
- Päikeseenergia Start – Nanotootjana registreerimine
- Mida annab ka väike akulahendus?
- Nanotootja komplektid
Lihtsate DCU 1000 akulahenduste ettetellimine siin. Kaup saabub Eesti lattu augusti keskpaigas 2024. Eelregistreerimisel pakume soodustust -10% lõpphinnast.
