Ekologiczne i samowystarczalne. Urządzenia zasilane energią słoneczną


Obecnie technologia solarna umożliwia pokonanie bariery niedostępności energii. Coraz więcej urządzeń w domu i w ogrodzie może być zasilanych solarnie. Możemy, chociaż częściowo, stać się energetycznie niezależni. A to bardzo miłe uczucie.

Już nie tylko kolektory słoneczne potrafią wykorzystać tanią i powszechnie dostępną energię słoneczną do podgrzewania wody. Ostatnio coraz częściej spotyka się urządzenia zasilane prądem z wbudowanych w nie baterii słonecznych. Częściowo sprawiła to moda na ekologię, ale jednocześnie są to rozwiązania bardzo praktyczne. Urządzenia zasilane solarnie mogą być używane wszędzie tam, gdzie nie można lub nie opłaca się układać instalacji elektrycznej. Jasne jest, że niewielkimi bateriami słonecznymi nie zaspokoimy potrzeb całego gospodarstwa domowego. Energii tej nie będziemy mogli wykorzystać do zasilenia pralki czy żelazka, bo pobór mocy w tych urządzeniach jest zbyt duży. Możemy ją jednak spożytkować do zasilania urządzeń pobierających mniej energii lub zaprojektowanych specjalnie do współdziałania z zestawami solarnymi (zasilanych prądem stałym o napięciu 12 lub 24 V). A tego typu urządzeń jest już na rynku całkiem dużo.

Budowa baterii słonecznych

Składają się z wielu połączonych elektrycznie ogniw fotowoltaicznych, które wytwarzają prąd. Utworzone z ogniw panele są podłączone do regulatora ładowania, który chroni przed nadmiernym rozładowaniem lub przeładowaniem włączony w układ akumulator. Jest on ładowany prądem stałym o napięciu 12 V (coraz częściej spotyka się panele mogące ładować akumulatory napięciem 24 V). Baterie wbudowane w urządzenia mają uproszczoną budowę, gdyż nie muszą mieć przetwornicy (falownika) zmieniającej prąd stały na przemienny. Koszt budowy takiego układu jest niższy, a samo urządzenie dostępniejsze dla użytkowników.

Docierające do powierzchni ziemi promieniowanie słoneczne spotyka na swej drodze przeszkodę w postaci atmosfery ziemskiej. W trakcie przechodzenia przez nią ulega osłabieniu na skutek pochłaniania, odbicia i rozproszenia. W efekcie na powierzchnię ziemi trafia tylko połowa energii. Jest to promieniowanie bezpośrednie, docierające bez zakłóceń, oraz znaczna część promieniowania rozproszonego. Promieniowanie rozproszone, tak jak bezpośrednie, dostarcza energię potrzebną do naładowania akumulatorów, a tym samym pozwala na pracę urządzeń zasilanych solarnie nawet w pochmurny dzień. Nie musimy się więc obawiać, że gdy słońce będzie za chmurami, nie będziemy mogli korzystać z urządzeń „napędzanych słońcem”. Akumulatory będą się oczywiście ładowały dłużej, ale urządzenie nie pozostanie bez zasilania.

O ile okno dachowe zasilane energią słoneczną jest nowością, o tyle akcesoria do okien sterowanych w ten sposób są bardziej popularne i większość producentów okien dachowych ma je w swojej ofercie. Markizy i rolety zewnętrzne. Podobnie jak okna nie wymagają podłączenia do źródła prądu. Nawet w przypadku braku nasłonecznienia urządzenie sterujące jest zasilane ze znajdującego się w układzie akumulatora. Urządzenia mają czujnik poziomu naładowania baterii. Jeżeli okna dachowe są na północnej lub zacienionej połaci dachu, można do zestawu dołączyć baterię słoneczną (takie rozwiązanie oferuje firma ROTO) montowaną w nasłonecznionej części dachu. Po pełnym naładowaniu baterii jest możliwe 100-krotne uruchomienie ich obsługi. Jeśli zatem uruchamiamy roletę lub markizę dwa razy dziennie (mowa o dwóch pełnych cyklach podniesienia i opuszczenia), to odstęp między ładowaniami może wynosić 50 dni. Nawet w naszej szerokości geograficznej dni słoneczne są na tyle często, że możemy być spokojni o naładowanie baterii. Obsługa pilotem odbywa się z dowolnego miejsca w pomieszczeniu. System baterii jest zaprojektowany tak, aby pozostała w nich energia pozwalająca na podniesienie rolety (aby nie pozostawić użytkownika z roletami zasuniętymi). Zasunięta roleta zewnętrzna nie ogranicza funkcji okna, ale jeśli mamy okna z wewnętrznymi roletami solarnymi, musimy pamiętać o tym, że ładowanie ich baterii może być zakłócone. Jeżeli chcemy zamontować roletę lub markizę na oknie sterowanym solarnie, to oczywiście jest to możliwe. Jednak każde z urządzeń musi mieć własną baterię słoneczną. Na obudowie okna trzeba będzie umieścić dwie baterie. Jedną do okna, drugą do rolety lub markizy. Okna mają sterowanie trójfunkcyjne, które może obsługiwać także markizy i rolety, dlatego do sterowania takim zestawem wystarczy jeden pilot. Rolety wewnętrzne. Analogicznie do wyposażenia montowanego na zewnątrz okna, to montowane od wewnątrz nie wymaga instalacji elektrycznej. Budowa i działanie rolety wewnętrznej sterowanej solarnie są takie same jak rolety standardowej. Umieszczenie baterii solarnej na dolnej listwie rolety spowodowało niewielkie zwiększenie jej grubości. Pojemność baterii znajdującej się w panelu sterowania solarnego pozwala na 600-krotną obsługę, nadal możliwa jest też ręczna. Dodatkowym udogodnieniem jest łatwy montaż rolet, który można zrobić samodzielnie, bez pomocy serwisu.


Powszechnie stosowane w nowych domach okna dachowe nie zawsze znajdują się w zasięgu ręki. Jeżeli chcemy sprawdzić, czy okno jest zamknięte albo czy żaluzja jest zasunięta, najczęściej musimy pokonać kilkanaście schodków, aby dostać się na piętro domu. A jeśli okno dachowe jest umieszczone na dużej wysokości – przy kalenicy, w wysokim holu lub salonie z antresolą? Jedynym rozwiązaniem jest montaż okien dachowych, które mają sterowanie elektryczne za pomocą pilota na podczerwień lub radiowego. Co zrobić, jeżeli podczas budowy domu i układania instalacji elektrycznej nie pomyśleliśmy o takiej możliwości? Od tego roku można kupić obrotowe okna dachowe VELUX ze sterowaniem zasilanym solarnie. Panel solarny gromadzący energię znajduje się na zewnętrznej części aluminiowej obudowy okna i od wewnątrz pomieszczenia jest niewidoczny. W skład systemu sterującego wchodzą akumulatory NiMH (niklowo-metalowo-wodorowe). Są one najbardziej przyjazne środowisku. Czas ich pełnego naładowania to dwa dni. Jest to ładowanie początkowe. System uniemożliwia w dalszej pracy pełne ich rozładowanie, więc nie ma niebezpieczeństwa, że układ sterujący pozostanie bez zasilania. Szybkość ładowania i długość działania baterii zależą od strony świata i nachylenia połaci dachu, a także od pogody. Maksymalnie naładowana bateria wystarcza na 300 cykli zamykania i otwierania okna. Okno działa w nowoczesnej technologii radiowej iohomecontrol, dzięki czemu można je zamykać i otwierać pilotem z dowolnego miejsca w domu. Użytkownik może zaprogramować działanie okna – na przykład czas otwarcia w celu wietrzenia – a system io-homecontrol pozwala sterować tym samym pilotem inne urządzenia w domu kompatybilne z systemem. Jeśli chcielibyśmy zastosować zasilanie solarne w zamontowanym już oknie dachowym, możemy dokupić zespół zawierający silnik i pilota, które tworzą układ sterujący. Dzięki temu zwykłe okno obrotowe (z górnym systemem otwierania o symbolu GGL lub GGU) zamienimy w elektryczne okno solarne. Okna te są fabrycznie przystosowane do montażu układu sterującego. Ze względu na to, że okna sterowane urządzeniami zasilanymi solarnie nie wymagają ułożenia instalacji elektrycznej, poleca się je szczególnie tam, gdzie nie można jej ułożyć (ze względów technicznych czy finansowych), oraz przy adaptacji i renowacji poddaszy.


Warto pamiętać

Jeśli chcemy maksymalnie skrócić czas ładowania akumulatorów w urządzeniach na energię słoneczną, musimy umieszczać je tak, by możliwie najdłużej baterie były wystawione na działanie promieni słonecznych. Oczywiście gdy słońce będzie za chmurami lub ogniwo znajdzie się w miejscu nieznacznie zacienionym, akumulatory naładują się, lecz czas ich ładowania wydłuży się, albo nie naładują się maksymalnie. Aby ładowanie odbywało się bez przeszkód, baterie słoneczne trzeba utrzymywać w czystości. Powinno się je raz-dwa razy w roku przetrzeć czystą miękką szmatką, tak aby nie zalegały na nich zanieczyszczenia (kurz, piasek, liście lub śnieg), bo powoduje to spadek wydajności ładowania baterii. Oczywiście natura pomaga nam i deszcz wykona za nas trochę brudnej roboty, ale nie zwalnia z niej zupełnie.


Lampy i reflektory ogrodowe

Zasilane energią słoneczną lampy ogrodowe są dostępne w sprzedaży od kilku lat. Oprócz ogniwa słonecznego w każdym urządzeniu jest akumulator, najczęściej niklowo-kadmowy typu AA. Ten typ może pracować bez obniżenia parametrów wyjściowych przez dwa-trzy lata. Po tym czasie należy go wymienić na nowy. Znaczenie ma też pojemność akumulatora – im większa, tym urządzenie może dłużej pracować (przy tym samym napięciu). Lampy solarne są wyposażone w czujnik zmierzchowy. Jest on potrzebny, by lampa zaczynała świecić dopiero po zachodzie słońca, co wydłuża czas jej pracy w jednym cyklu ładowania. Lampy solarne są z reguły zaopatrzone w diody LED ze względu na ich energooszczędność i długą żywotność. Ilość światła emitowanego przez lampy jest uzależniona od liczby zastosowanych diod. Jedna pozwoli na sygnalizację miejsca w ogrodzie, ale już trzy lub więcej wyeksponują element, który oświetlają. Zmagazynowana w akumulatorach energia wystarcza na świecenie przez sześć do ośmiu godzin. Oprócz lamp są reflektory do podświetlania elementów ogrodowych. Reflektor ma trzy diody LED świecące białym światłem i wyłącznik pozwalający regulować czas świecenia, niezależny od czujnika zmierzchowego. Zestawy kilku reflektorów są połączone przewodem z większą baterią słoneczną, którą można ustawić w najbardziej nasłonecznionej części ogrodu. Są również lampy solarne najazdowe i sygnalizacyjne do montowania na elewacjach budynków. Możemy dzięki nim wyznaczyć miejsca podjazdów, ścieżek i stopni schodów oraz uzyskać dodatkowe efekty wizualne na elewacjach budynków. Ze względu na swoją budowę nie mają wyłącznika. Ciekawym rozwiązaniem są lampy do oświetlania altanek, namiotów lub parasoli. Składają się z dwóch elementów – panelu słonecznego, montowanego na zewnątrz altanki czy namiotu, oraz lampy z wyłącznikiem, montowanej wewnątrz, wyposażonej w kilka diod LED. Lampa dzięki naładowanemu akumulatorowi może świecić przez trzy godziny. Przekaz energii zapewnia załączony do kompletu przewód. Zakup dopasowanych do architektury ogrodu lamp nie obciąży budżetu domowego. Ich cena waha się od 6 do 65 zł. Jeśli będziemy chcieli zaopatrzyć się w zestawy lamp z osobną baterią słoneczną, musimy być przygotowani na wydatek 90-100 zł.

Akcesoria do oczek wodnych

Także oczko wodne możemy wyposażyć w urządzenia, które nie wymagają instalacji elektrycznej. Są to pompy fontannowe i pompy powietrza do natleniania wody. Energii dostarcza panel solarny. Należy go umieścić w miejscu dobrze nasłonecznionym. Kabel łączący elementy ma długość nawet do 5 m, więc nie powinno być problemów z wybraniem odpowiedniego miejsca. Zarówno pompy, jak i natleniacze są dostępne w zagranicznych sklepach internetowych. Kupując je, należy uwzględnić koszt przesyłki. Przykładowa pompa to około 70 dol., natleniacz 92 dol. Koszt dostarczenia to około 16 dol. Przy dzisiejszym kursie dolara jest to korzystny zakup. Wśród akcesoriów do wyposażenia oczek wodnych są też lampy, których zasadniczym celem jest oświetlenie sygnalizacyjne oczka zabezpieczające przed przypadkową kąpielą. Możemy wybierać spośród pięciu kolorów świecenia diod (biały, żółty, czerwony, zielony, niebieski). Lampy takie są plastikowe, zaopatrzone w stabilizator położenia, by pływając, nie zmieniały położenia ogniw solarnych względem słońca.

Odstraszacze

Spokojny wypoczynek w ogrodzie, na tarasie czy werandzie zapewnią akcesoria do odstraszania komarów, kretów i nornic. Solarny „antykret” to urządzenie, które poprzez emisję drgań o niskiej częstotliwości funduje wszystkim kretom i nornicom „trzęsienie ziemi” i zmusza je do ucieczki. Drgania nie są szkodliwe dla ludzi i zwierząt domowych. Zintegrowane baterie solar-ne zasilają urządzenie i doładowują wbudowany akumulatorek. Urządzenia mają zasięg około 600 m². Drgania są generowane co 30-50 s, a zasilanie pochodzi z akumulatorów niklowo-kadmowych (AA) o pojemności 600 mA. W zależności od wersji mogą mieć dwa lub trzy akumulatory. Te do odstraszania komarów mają małe rozmiary, nie dymią i nie wydzielają zapachu. Pierwsze z dostępnych na rynku odstrasza owady sygnałem o specjalnie dobranej częstotliwości. Źródłem energii dla tego małego aparatu jest oczywiście wbudowany panel słoneczny. Po włączeniu wytwarzany jest sygnał o częstotliwości około 9000 Hz, który odstrasza natrętne owady. Mały akumulator zapewnia pracę również bez światła słonecznego. Dzięki temu odstraszacz można stosować wszędzie: w sypialni, na kempingu, podczas spacerów, grillowania itp. Inne urządzenie działa jak klasyczna lampa przeciw owadom. Niebieskie światło pochodzące z diod LED kusi owady, a wyładowania elektryczne wewnątrz (pochodzące z drucików generujących napięcie 1000 V) definitywnie się z nimi rozprawiają.


Automatyczne podlewanie

W ogrodach coraz częściej instaluje się automatyczne nawadnianie. Częściami składowymi takiego systemu są przewody doprowadzające wodę od puszki podłączeniowej do zraszaczy, poprzez rozdzielacze. Muszą się w nim znajdować zawory automatycznie otwierające i zamykające w odpowiednim czasie dopływ wody. Nad ich pracą czuwa sterownik nawadniania. Wśród wielu dostępnych sterowników jest również zasilany energią słoneczną. Urządzenie Gardeny ma własne wysoko wydajne ogniwa słoneczne, które ładują akumulator litowo-jonowy także podczas zachmurzenia. Ma wskaźnik stanu naładowania akumulatora oraz możliwość indywidualnego zaprogramowania do sześciu nawodnień dziennie. Można do niego podłączyć czujnik deszczu lub wilgotności gleby (możliwość pracy sterowanej wyłącznie czujnikiem wilgotności).


Kosiarka, która sama kosi

Pierwsza na świecie w pełni zautomatyzowana kosiarka częściowo zasilana z paneli słonecznych. Urządzenie zużywa znacznie mniej energii niż jakakolwiek inna konwencjonalna kosiarka. Dzieje się tak dlatego, że oprócz stacji ładującej kosiarka ma w duży panel słoneczny. W pogodny dzień baterie słoneczne zasilają urządzenie i odsuwają w czasie etap ładowania. Dzięki temu zużycie energii jest jeszcze niższe i wydłuża się trwałość baterii. Kosiarka ma akumulator (NiMH) o pojemności 2,2 Ah i napięciu 18 V. Ładowanie odbywa się w sposób automatyczny. W komplecie z kosiarką jest sprzedawany niskonapięciowy przewód i szpilki, którymi ogranicza się obszar koszenia, oraz przewody doprowadzające urządzenie do bazy (miejsca ładowania), gdy warunki atmosferyczne nie pozwalają na ładowanie z paneli słonecznych. W zależności od warunków oświetlenia kosiarka może w ciągu godziny skosić 75 do 110 m² trawnika. Szerokość koszenia wynosi 22 cm, a wysokość jest regulowana od 2 do 6 cm. Producent nie zaleca stosowania urządzenia na obszarze większym niż 2100 m². Kosiarka ma silnik elektryczny, dzięki czemu jest bardzo cicha (69 dB) i nie wydziela szkodliwych spalin. Cena 11 500 zł.

Napęd do bramy

Kolejne urządzenie domowej automatyki zasilanej solarnie to napęd do bram skrzydłowych Hörmann. Jest to system napędzany akumulatorem wystarczającym na około 40 dni, przy czterech cyklach pracy dziennie i przy temperaturze otoczenia 20°C. Czas ładowania akumulatora to pięć-dziesięć godzin w zależności od stanu naładowania. Do urządzenia można jednak dokupić baterię słoneczną, dzięki której nie będziemy musieli ładować akumulatora z sieci. Wymiary baterii to 30 x 20 cm, można więc łatwo znaleźć miejsce, w którym będzie ona wystawiona na promieniowanie słoneczne. W solarny napęd można wyposażyć także bramę garażową – uchylną i segmentową.

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty