Cum să dimensionați un sistem de energie solară în afara rețelei pentru casă

Investiția într-un sistem solar este o soluție inteligentă pentru proprietarii de case pe termen lung, în special în mediile actuale în care criza energetică se întâmplă în multe locuri.Panoul solar poate funcționa mai mult de 30 de ani, iar bateriile cu litiu au o durată de viață mai lungă pe măsură ce tehnologia se dezvoltă.

Mai jos sunt pașii de bază pe care trebuie să îi parcurgeți pentru a dimensiona un sistem solar ideal pentru casa dvs.

 

Pasul 1: Determinați consumul total de energie al casei dvs

Trebuie să cunoașteți puterea totală utilizată de electrocasnicele dvs.Aceasta se măsoară pe unitatea de kilowatt/oră zilnic sau lunar.Să spunem că echipamentul total din casa ta consumă 1000 de wați și funcționează 10 ore pe zi:

1000w * 10h = 10kwh pe zi.

Puterea nominală a fiecărui aparat electrocasnic poate fi găsită pe manual sau pe site-urile web ale acestora.Pentru a fi precis, ați putea cere personalului tehnic să le măsoare cu instrumente profesionale potrivite, cum ar fi un contor.

Ar exista o pierdere de putere de la invertorul dvs. sau sistemul este în modul stand-by.Adăugați un consum suplimentar de energie de 5% - 10% în funcție de bugetul dvs.Acest lucru va fi luat în considerare atunci când dimensionați bateriile.Este esențial să cumpărați un invertor de calitate.(Aflați mai multe despre invertoarele noastre strict testate)

 

 

Pasul 2: Evaluarea site-ului

Acum trebuie să aveți o idee generală despre câtă energie solară puteți obține zilnic în medie, astfel încât să știți câte panouri solare va trebui să instalați pentru a vă satisface necesarul zilnic de energie.

Informațiile despre energia solară pot fi colectate dintr-o hartă a orelor solare a țării dumneavoastră.Cartografierea resurselor de radiație solară poate fi găsită la https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

Acum, să luămDamasc, Siriaca exemplu.

Să folosim 4 ore medii de soare pentru exemplul nostru, așa cum citim de pe hartă.

Panourile solare sunt proiectate pentru a fi instalate în plin soare.Umbra va afecta performanța.Chiar și umbra parțială pe un panou va avea un impact mare.Inspectați amplasamentul pentru a vă asigura că rețeaua dvs. solară va fi expusă la plin soare în timpul orelor zilnice de vârf.Rețineți că unghiul soarelui se va schimba pe parcursul anului.

Există câteva alte considerații pe care trebuie să le rețineți.Putem vorbi despre ele pe tot parcursul procesului.

 

 

Pasul 3: Calculați dimensiunea bateriei

Până acum avem informații de bază pentru a dimensiona matricea bateriei.După ce banca de baterii este dimensionată, putem determina câte panouri solare sunt necesare pentru a-l menține încărcat.

În primul rând, verificăm eficiența invertoarelor solare.De obicei, invertoarele vin cu un controler de încărcare MPPT încorporat cu o eficiență de peste 98%.(Verificați invertoarele noastre solare).

Dar este totuși rezonabil să luăm în considerare compensarea ineficienței de 5% atunci când facem dimensionarea.

În exemplul nostru de 10KWh/zi bazat pe baterii cu litiu,

10 KWh x 1,05 compensare eficiență = 10,5 KWh

Aceasta este cantitatea de energie extrasă din baterie pentru a rula sarcina prin invertor.

Deoarece temperatura ideală de lucru a bateriei cu litiu este între 0la 0~40, deși temperatura sa de lucru este în intervalul -20~60.

Bateriile își pierd capacitatea pe măsură ce temperaturile scad și putem folosi următorul grafic pentru a crește capacitatea bateriei, pe baza temperaturii așteptate a bateriei:

Pentru exemplul nostru, vom adăuga un multiplicator de 1,59 la dimensiunea bateriei noastre pentru a compensa temperatura bateriei de 20°F în timpul iernii:

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

O altă considerație este că la încărcarea și descărcarea bateriilor, există pierderi de energie, iar pentru a prelungi durata de viață a bateriilor, nu este încurajat să se descarce complet bateriile.(De obicei menținem DOD mai mare de 80% (DOD = adâncimea de descărcare).

Astfel obținem capacitatea minimă de stocare a energiei: 16,7KWh * 1,2 = 20KWh

Aceasta este pentru o singură zi de autonomie, așa că trebuie să o înmulțim apoi cu numărul de zile de autonomie cerută.Pentru 2 zile de autonomie ar fi:

20Kwh x 2 zile = 40KWh de stocare a energiei

Pentru a converti wați-oră în amperi oră, împărțiți la tensiunea bateriei sistemului.În exemplul nostru:

40Kwh ÷ 24v = baterie 1667Ah 24V

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah 48V baterie baterie

 

Când dimensionați un banc de baterii, luați în considerare întotdeauna adâncimea de descărcare sau cât de multă capacitate este descărcată de la baterie.Dimensionarea unei baterii cu plumb acid pentru o adâncime de descărcare de maxim 50% va prelungi durata de viață a bateriei.Bateriile cu litiu nu sunt la fel de afectate de descărcările profunde și, de obicei, pot gestiona descărcări mai profunde fără a afecta substanțial durata de viață a bateriei.

Capacitatea minimă totală necesară a bateriei: 2,52 kilowatt-oră

Rețineți că aceasta este cantitatea minimă de capacitate necesară a bateriei, iar creșterea dimensiunii bateriei poate face sistemul mai fiabil, mai ales în zonele predispuse la vreme înnorat prelungit.

 

 

Pasul 4: Aflați de câte panouri solare aveți nevoie

Acum că am determinat capacitatea bateriei, putem dimensiona sistemul de încărcare.În mod normal, folosim panouri solare, dar o combinație de vânt și solar ar putea avea sens pentru zonele cu resurse eoliene bune sau pentru sistemele care necesită mai multă autonomie.Sistemul de încărcare trebuie să producă suficient pentru a înlocui complet energia extrasă din baterie, ținând cont în același timp de toate pierderile de eficiență.

În exemplul nostru, pe baza a 4 ore de soare și a necesarului de energie de 40 Wh pe zi:

40KWh / 4 ore = 10 Kilo Watt Dimensiunea matricei de panouri solare

Cu toate acestea, avem nevoie de alte pierderi în lumea noastră reală cauzate de ineficiențe, cum ar fi căderea de tensiune, care sunt în general estimate a fi în jur de 10%:

10Kw÷0,9 = 11,1 KW dimensiune minimă pentru panoul fotovoltaic

Rețineți că aceasta este dimensiunea minimă pentru panoul fotovoltaic.O matrice mai mare va face sistemul mai fiabil, mai ales dacă nu este disponibilă nicio altă sursă de rezervă de energie, cum ar fi un generator.

Aceste calcule presupun, de asemenea, că rețeaua solară va primi lumina directă neobstrucționată a soarelui de la 8:00 la 16:00 în toate anotimpurile.Dacă toată sau o parte a rețelei solare este umbrită în timpul zilei, trebuie făcută o ajustare la dimensiunea rețelei fotovoltaice.

Un alt aspect trebuie abordat: bateriile plumb-acid trebuie să fie complet încărcate în mod regulat.Acestea necesită un curent de încărcare minim de aproximativ 10 amperi la 100 amperi oră de capacitate a bateriei pentru o durată de viață optimă a bateriei.Dacă bateriile plumb-acid nu sunt reîncărcate în mod regulat, probabil că se vor eșua, de obicei în primul an de funcționare.

Curentul maxim de încărcare pentru bateriile cu plumb este de obicei de aproximativ 20 de amperi la 100 Ah (rata de încărcare C/5 sau capacitatea bateriei în amperi oră împărțită la 5) și undeva între acest interval este ideal (10-20 de amperi de curent de încărcare la 100 de ah). ).

Consultați specificațiile bateriei și manualul de utilizare pentru a confirma regulile de încărcare minimă și maximă.Nerespectarea acestor recomandări va anula, de obicei, garanția bateriei și riscă o defecțiune prematură a bateriei.

Cu toate aceste informații, veți obține o listă cu următoarele configurații.

Panou solar: Watt11.1KW20 buc panouri solare de 550w

25 buc panouri solare 450w

Baterie 40KWh

1700AH @ 24V

900AH @ 48V

 

În ceea ce privește invertorul, acesta este selectat în funcție de puterea totală a sarcinilor pe care ar trebui să le rulați.În acest caz, un aparat de uz casnic de 1000w, un invertor solar de 1,5kw ar fi suficient, dar în viața reală, oamenii trebuie să opereze mai multe sarcini în același timp pentru diferite perioade de timp zilnic, se recomandă să cumpere 3,5kw sau 5,5kw solar invertoare.

 

Aceste informații sunt menite să servească drept ghid general și există o mulțime de factori care pot influența dimensiunea sistemului.

 

Dacă echipamentul este critic și într-o locație îndepărtată, merită să investiți într-un sistem supradimensionat deoarece costul întreținerii poate depăși rapid prețul câtorva panouri solare sau baterii în plus.Pe de altă parte, pentru anumite aplicații, este posibil să puteți începe mic și să vă extindeți mai târziu, în funcție de modul în care funcționează.Dimensiunea sistemului va fi determinată în cele din urmă de consumul dvs. de energie, locația amplasamentului și, de asemenea, așteptările de performanță bazate pe zile de autonomie.

 

Dacă aveți nevoie de ajutor în acest proces, nu ezitați să ne contactați și vă putem proiecta un sistem pentru nevoile dumneavoastră în funcție de locație și cerințele energetice.

 

 


Ora postării: 10-ian-2022