Sådan dimensioneres et off-grid solcellesystem til hjemmet

Investering i et solcelleanlæg er en smart løsning for boligejere i det lange løb, især under de nuværende miljøer, hvor energikrise opstår mange steder.Solpanelet kan fungere i mere end 30 år, og også lithium-batterier får længere levetid, efterhånden som teknologien udvikler sig.

Nedenfor er de grundlæggende trin, du skal gennemgå for at få et ideelt solsystem til dit hjem.

 

Trin 1: Bestem det samlede energiforbrug i dit hus

Du skal kende den samlede strøm, der bruges af dine husholdningsapparater.Dette måles ved enhed af kilowatt/time dagligt eller månedligt.Lad os sige, at det samlede udstyr i dit hus bruger 1000 watt strøm og fungerer 10 timer om dagen:

1000w * 10h = 10kwh pr. dag.

Den nominelle effekt af hvert husholdningsapparat kan findes på manualen eller deres hjemmesider.For at være nøjagtig kan du bede teknisk personale om at måle dem med det rigtige professionelle værktøj såsom en måler.

Der ville være noget strømtab fra din inverter, eller systemet er i standby-tilstand.Tilføj ekstra 5 % – 10 % strømforbrug i henhold til dit budget.Dette vil blive taget i betragtning, når du dimensionerer dine batterier.Det er vigtigt at købe en kvalitetsinverter.(Få mere at vide om vores strengt testede invertere)

 

 

Trin 2: Webstedsevaluering

Nu skal du have en generel idé om, hvor meget solenergi du i gennemsnit kan få dagligt, så du ved, hvor mange solpaneler du skal installere for at dække dit daglige energibehov.

Oplysningerne om solenergi kan indsamles fra et Sun Hour Map over dit land.Kortlægningen af ​​solstrålingsressourcerne kan findes på https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

Lad os nu tageDamaskus Syriensom et eksempel.

Lad os bruge 4 gennemsnitlige soltimer til vores eksempel, mens vi læser fra kortet.

Solpaneler er designet til at blive installeret i fuld sol.Skygge kommer til at påvirke ydeevnen.Selv delvis skygge på et panel vil have stor indflydelse.Inspicer stedet for at sikre, at dit solpanel vil blive udsat for fuld sol i de daglige spidsbelastningstimer.Husk, at solens vinkel vil ændre sig i løbet af året.

Der er et par andre overvejelser, du skal huske.Vi kan tale om dem gennem hele processen.

 

 

Trin 3: Beregn batteribankens størrelse

Nu har vi grundlæggende oplysninger om størrelsen på batterirækken.Når batteribanken er dimensioneret, kan vi bestemme, hvor mange solpaneler der skal til for at holde den opladet.

Først kontrollerer vi solcelle-inverternes effektivitet.Normalt kommer inverterne med indbygget MPPT laderegulator med mere end 98% effektivitet.(Tjek vores solcelle-invertere).

Men det er stadig rimeligt at overveje 5 % ineffektivitetskompensation, når vi foretager dimensioneringen.

I vores eksempel på 10KWh/dag baseret på lithiumbatterier,

10 KWh x 1,05 effektivitetskompensation = 10,5 KWh

Dette er mængden af ​​energi, der trækkes fra batteriet for at køre belastningen gennem inverteren.

Da den ideelle arbejdstemperatur for lithiumbatterier er mellem 0til 0~40, selvom dens arbejdstemperatur er i området -20~60.

Batterier mister kapacitet, når temperaturen falder, og vi kan bruge følgende diagram til at øge batterikapaciteten, baseret på den forventede batteritemperatur:

For vores eksempel tilføjer vi en multiplikator på 1,59 til vores batteribankstørrelse for at kompensere for en batteritemperatur på 20°F om vinteren:

10,5KWhx 1,59 = 16,7KWh

En anden overvejelse er, at der ved opladning og afladning af batterier er energitab, og for at forlænge batteriernes levetid, opfordres det ikke til at aflade batterierne helt.(Normalt holder vi DOD højere end 80% (DOD = depth of discharge).

Så vi får den mindste energilagringskapacitet: 16,7KWh * 1,2 = 20KWh

Dette er for en enkelt dag med autonomi, så vi skal derefter gange det med antallet af dage med påkrævet autonomi.For 2 dages autonomi ville det være:

20Kwh x 2 dage = 40KWh energilagring

For at konvertere watt-timer til amperetimer skal du dividere med systemets batterispænding.I vores eksempel:

40Kwh ÷ 24v = 1667Ah 24V batteribank

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah 48V batteribank

 

Når du dimensionerer en batteribank, skal du altid overveje afladningsdybden, eller hvor meget kapacitet der aflades fra batteriet.Dimensionering af et blysyrebatteri til en maksimal afladningsdybde på 50 % vil forlænge batteriets levetid.Lithium-batterier er ikke så påvirket af dybe afladninger og kan typisk klare dybere afladninger uden at påvirke batteriets levetid væsentligt.

Samlet påkrævet minimum batterikapacitet: 2,52 kilowatt-timer

Bemærk, at dette er den minimale mængde batterikapacitet, der er nødvendig, og at øge batteristørrelsen kan gøre systemet mere pålideligt, især i områder, der er udsat for længerevarende overskyet vejr.

 

 

Trin 4: Find ud af, hvor mange solpaneler du har brug for

Nu hvor vi har bestemt batterikapaciteten, kan vi dimensionere opladningssystemet.Normalt bruger vi solpaneler, men en kombination af vind og sol kan give mening for områder med gode vindressourcer eller for systemer, der kræver mere autonomi.Opladningssystemet skal producere nok til fuldt ud at erstatte den energi, der trækkes ud af batteriet, mens der tages højde for alle effektivitetstab.

I vores eksempel, baseret på 4 soltimer og 40 Wh per dag energibehov:

40KWh / 4 timer = 10 Kilo Watt Solar Panel Array Størrelse

Men vi har brug for andre tab i vores virkelige verden forårsaget af ineffektivitet, såsom spændingsfald, som generelt anslås at være omkring 10%:

10Kw÷0,9 = 11,1 KW minimumstørrelse for PV-panelet

Bemærk, at dette er minimumsstørrelsen for PV-panelet.Et større array vil gøre systemet mere pålideligt, især hvis ingen anden backup-energikilde, såsom en generator, er tilgængelig.

Disse beregninger antager også, at solpanelet vil modtage uhindret direkte sollys fra kl. 8.00 til kl. 16.00 på alle årstider.Hvis hele eller en del af solpanelet er skyggelagt i løbet af dagen, skal der foretages en justering af PV-panelets størrelse.

En anden overvejelse skal tages op: bly-syre-batterier skal være fuldt opladet med jævne mellemrum.De kræver et minimum på omkring 10 ampere ladestrøm pr. 100 ampere timers batterikapacitet for optimal batterilevetid.Hvis bly-syre batterier ikke genoplades regelmæssigt, vil de sandsynligvis svigte, normalt inden for det første driftsår.

Den maksimale ladestrøm for blysyrebatterier er typisk omkring 20 ampere pr. 100 Ah (C/5 ladehastighed eller batterikapacitet i amperetimer divideret med 5) og et sted mellem dette område er ideelt (10-20 ampere ladestrøm pr. 100ah) ).

Se batterispecifikationerne og brugervejledningen for at bekræfte retningslinjerne for minimum og maksimum opladning.Manglende overholdelse af disse retningslinjer vil typisk ugyldiggøre din batterigaranti og risikere for tidlig batterifejl.

Med alle disse oplysninger får du en liste over følgende konfigurationer.

Solpanel: Watt11.1KW20 stk 550w solpaneler

25 stk 450w solpaneler

Batteri 40KWh

1700AH @ 24V

900AH ved 48V

 

Hvad angår inverteren, vælges den baseret på den samlede effekt af de belastninger, du skal bruge for at køre.I dette tilfælde ville 1000w husholdningsapparater, en 1,5kw solcelle-inverter være nok, men i det virkelige liv skal folk betjene flere belastninger på samme tid i forskellige perioder dagligt, det anbefales at købe 3,5kw eller 5,5kw solenergi invertere.

 

Denne information er beregnet til at tjene som en generel vejledning, og der er en masse faktorer, der kan påvirke systemstørrelsen.

 

Hvis udstyret er kritisk og et fjerntliggende sted, er det værd at investere i et overdimensioneret system, fordi udgifterne til vedligeholdelse hurtigt kan overstige prisen på et par ekstra solpaneler eller batterier.På den anden side, for visse applikationer, kan du muligvis starte i det små og udvide senere afhængigt af, hvordan det fungerer.Systemstørrelsen vil i sidste ende blive bestemt af dit energiforbrug, stedets placering og også forventningerne til ydeevne baseret på dage med autonomi.

 

Har du brug for hjælp til denne proces, er du velkommen til at kontakte os, så kan vi designe et system til dine behov baseret på placering og energikrav.

 

 


Indlægstid: Jan-10-2022