Como dimensionar un sistema de enerxía solar fóra da rede para o fogar

Investir nun sistema solar é unha solución intelixente para os propietarios a longo prazo, especialmente nos entornos actuais nos que a crise enerxética ocorre en moitos lugares.O panel solar pode funcionar máis de 30 anos, e tamén as baterías de litio aumentan a súa vida útil a medida que se desenvolve a tecnoloxía.

A continuación móstranse os pasos básicos que debes seguir para dimensionar un sistema solar ideal para a túa casa.

 

Paso 1: Determine o consumo total de enerxía da súa casa

Debes coñecer a potencia total que usan os teus electrodomésticos.Isto mídese por unidade de quilowatt/hora diaria ou mensualmente.Digamos que o equipo total da túa casa consome 1000 watts de enerxía e funciona 10 horas ao día:

1000w * 10h = 10kwh por día.

A potencia nominal de cada electrodoméstico pódese consultar no manual ou nos seus sitios web.Para ser precisos, pode pedirlle ao persoal técnico que os mida con ferramentas profesionais adecuadas, como un medidor.

Habería algunha perda de enerxía do seu inversor ou o sistema está en modo de espera.Engade un 5% - 10% de consumo de enerxía adicional segundo o teu orzamento.Isto terase en conta cando dimensiones as túas baterías.É fundamental mercar un inversor de calidade.(Máis información sobre os nosos inversores rigorosamente probados)

 

 

Paso 2: Avaliación do sitio

Agora cómpre ter unha idea xeral sobre a cantidade de enerxía solar que pode obter diariamente de media, para saber cantos paneis solares necesitará instalar para cubrir a súa necesidade diaria de enerxía.

A información sobre a enerxía solar pódese recoller a partir dun mapa de horas solares do teu país.O mapeo dos recursos de radiación solar pódese atopar en https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

Agora, tomemosDamasco Siriacomo exemplo.

Usemos 4 horas medias de sol para o noso exemplo mentres lemos no mapa.

Os paneis solares están deseñados para instalarse a pleno sol.A sombra afectará o rendemento.Incluso a sombra parcial nun panel terá un gran impacto.Inspeccione o lugar para asegurarse de que a súa matriz solar estará exposta ao sol durante as horas de sol pico diarias.Teña en conta que o ángulo do sol cambiará ao longo do ano.

Hai algunhas outras consideracións que debes lembrar.Podemos falar deles ao longo do proceso.

 

 

Paso 3: calcula o tamaño do banco de baterías

A estas alturas temos información básica para dimensionar a matriz de baterías.Despois de dimensionar o banco de baterías, podemos determinar cantos paneis solares son necesarios para mantelo cargado.

En primeiro lugar, comprobamos a eficiencia dos inversores solares.Normalmente os inversores veñen con controlador de carga MPPT integrado cunha eficiencia superior ao 98%.(Consulta os nosos inversores solares).

Pero aínda é razoable considerar unha compensación de ineficiencia do 5% cando facemos o dimensionamento.

No noso exemplo de 10 kWh/día baseado en baterías de litio,

10 KWh x 1,05 compensación de eficiencia = 10,5 KWh

Esta é a cantidade de enerxía extraída da batería para facer funcionar a carga a través do inversor.

Como a temperatura ideal de traballo da batería de litio é entre 0ata 0~40, aínda que a súa temperatura de traballo está no rango de -20~60.

As baterías perden capacidade a medida que as temperaturas baixan e podemos utilizar o seguinte gráfico para aumentar a capacidade da batería, en función da temperatura esperada da batería:

Para o noso exemplo, engadiremos un multiplicador de 1,59 ao tamaño do noso banco de baterías para compensar unha temperatura da batería de 20 °F no inverno:

10,5 kWh x 1,59 = 16,7 kWh

Outra consideración é que ao cargar e descargar baterías, hai perda de enerxía e, para prolongar a vida útil das baterías, non se recomenda descargar completamente as baterías.(Normalmente mantemos o DOD superior ao 80% (DOD = profundidade de descarga).

Así obtemos a capacidade mínima de almacenamento de enerxía: 16,7KWh * 1,2 = 20KWh

Isto é para un só día de autonomía, polo que hai que multiplicalo polo número de días de autonomía requirida.Para 2 días de autonomía, sería:

20Kwh x 2 días = 40KWh de almacenamento de enerxía

Para converter vatios-hora en amperios-hora, divídao pola tensión da batería do sistema.No noso exemplo:

40Kwh ÷ 24v = 1667Ah 24V banco de baterías

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah 48V banco de baterías

 

Ao dimensionar un banco de baterías, teña en conta sempre a profundidade de descarga ou a cantidade de capacidade que se descarga da batería.Dimensionar unha batería de chumbo-ácido para unha profundidade de descarga máxima do 50 % prolongará a vida útil da batería.As baterías de litio non se ven tan afectadas polas descargas profundas e normalmente poden soportar descargas máis profundas sen afectar substancialmente a duración da batería.

Capacidade mínima total requirida da batería: 2,52 quilovatios hora

Teña en conta que esta é a cantidade mínima de capacidade da batería necesaria, e aumentar o tamaño da batería pode facer que o sistema sexa máis fiable, especialmente nas áreas propensas a un tempo nubrado prolongado.

 

 

Paso 4: Descubra cantos paneis solares necesitas

Agora que determinamos a capacidade da batería, podemos dimensionar o sistema de carga.Normalmente usamos paneis solares, pero unha combinación de vento e solar pode ter sentido para áreas con bos recursos eólicos ou para sistemas que requiren máis autonomía.O sistema de carga ten que producir o suficiente para substituír por completo a enerxía extraída da batería mentres contabiliza todas as perdas de eficiencia.

No noso exemplo, baseado en 4 horas de sol e 40 Wh por día de enerxía necesaria:

40 kWh / 4 horas = 10 kilo watts Tamaño de matriz de paneles solares

Non obstante, necesitamos outras perdas no noso mundo real causadas por ineficiencias, como a caída de tensión, que normalmente se estima en torno ao 10 %:

10Kw÷0,9 = 11,1 KW tamaño mínimo para o campo fotovoltaico

Teña en conta que este é o tamaño mínimo para a matriz fotovoltaica.Unha matriz máis grande fará que o sistema sexa máis fiable, especialmente se non hai ningunha outra fonte de enerxía de reserva, como un xerador.

Estes cálculos tamén supoñen que a matriz solar recibirá luz solar directa sen obstáculos entre as 8:00 e as 16:00 horas durante todas as estacións.Se todo ou parte do panel solar está sombreado durante o día, é necesario axustar o tamaño do panel fotovoltaico.

Hai que abordar outra consideración: as baterías de chumbo-ácido deben cargarse completamente de forma regular.Requiren un mínimo duns 10 amperios de corrente de carga por cada 100 amperios hora de capacidade da batería para unha duración óptima da batería.Se as baterías de chumbo-ácido non se recargan regularmente, probablemente fallarán, normalmente no primeiro ano de funcionamento.

A corrente de carga máxima para as baterías de chumbo-ácido adoita ser duns 20 amperios por 100 Ah (taxa de carga C/5 ou a capacidade da batería en amperios-hora dividida por 5) e nalgún lugar entre este rango é ideal (10-20 amperios de corrente de carga por 100 Ah). ).

Consulte as especificacións da batería e o manual de usuario para confirmar as directrices de carga mínima e máxima.O incumprimento destas directrices normalmente anulará a garantía da batería e correrá o risco de fallar prematuramente.

Con toda esta información, obterás unha lista da seguinte configuración.

Panel solar: Watt11.1KW20 unidades de paneis solares de 550w

25 unidades de paneis solares de 450 W

Batería 40 kWh

1700 AH @ 24 V

900 AH @ 48 V

 

En canto ao inversor, selecciónase en función da potencia total das cargas que necesitaría para funcionar.Neste caso, un electrodoméstico de 1000 watts, un inversor solar de 1,5 kW sería suficiente, pero na vida real, a xente necesita operar máis cargas ao mesmo tempo durante diferentes períodos diarias, recoméndase mercar 3,5 kW ou 5,5 kW solares. inversores.

 

Esta información pretende servir de guía xeral e hai moitos factores que poden influír no tamaño do sistema.

 

Se o equipo é crítico e nun lugar remoto, paga a pena investir nun sistema sobredimensionado porque o custo do mantemento pode superar rapidamente o prezo duns poucos paneis solares ou baterías extra.Por outra banda, para determinadas aplicacións, é posible que poida comezar en pequeno e ampliar máis tarde dependendo de como funcione.O tamaño do sistema virá finalmente determinado polo seu consumo de enerxía, a localización do sitio e tamén as expectativas de rendemento en función dos días de autonomía.

 

Se precisas axuda con este proceso, póñase en contacto connosco e deseñaremos un sistema para as túas necesidades en función da localización e das necesidades enerxéticas.

 

 


Hora de publicación: 10-xan-2022