Как подобрать автономную солнечную энергосистему для дома

Инвестиции в солнечную систему — это разумное решение для домовладельцев в долгосрочной перспективе, особенно в нынешних условиях, когда энергетический кризис происходит во многих местах.Солнечная панель может работать более 30 лет, а срок службы литиевых батарей увеличивается по мере развития технологий.

Ниже приведены основные шаги, которые необходимо выполнить, чтобы подобрать идеальную солнечную систему для вашего дома.

 

Шаг 1. Определите общее энергопотребление вашего дома.

Вам необходимо знать общую мощность, потребляемую вашей бытовой техникой.Измеряется в единицах киловатт/час ежедневно или ежемесячно.Допустим, все оборудование в вашем доме потребляет 1000 Вт мощности и работает 10 часов в день:

1000 Вт * 10 ч = 10 кВтч в день.

Номинальную мощность каждого бытового прибора можно найти в руководстве или на их веб-сайтах.Чтобы быть точным, вы можете попросить технического персонала измерить их с помощью профессиональных инструментов, таких как измеритель.

Возможно, произойдет некоторая потеря мощности вашего инвертора, или система находится в режиме ожидания.Добавьте дополнительные 5–10 % энергопотребления в соответствии с вашим бюджетом.Это следует учитывать при выборе размера батарей.Очень важно купить качественный инвертор.(Узнайте больше о наших строго проверенных инверторах)

 

 

Шаг 2: Оценка объекта

Теперь вам нужно иметь общее представление о том, сколько солнечной энергии вы можете получать в среднем в день, чтобы вы знали, сколько солнечных панелей вам нужно будет установить, чтобы удовлетворить вашу ежедневную потребность в энергии.

Информацию о солнечной энергии можно получить из карты солнечных часов вашей страны.Картирование ресурсов солнечной радиации можно найти по адресу https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2.

Теперь давайте возьмемДамаск СирияВ качестве примера.

Давайте для нашего примера возьмем 4 средних солнечных часа, читая по карте.

Солнечные панели предназначены для установки под прямыми солнечными лучами.Тень повлияет на производительность.Даже частичная тень на одной панели будет иметь большое значение.Осмотрите участок, чтобы убедиться, что ваша солнечная батарея будет подвергаться воздействию прямых солнечных лучей в часы пиковой солнечной активности.Имейте в виду, что угол наклона солнца будет меняться в течение года.

Есть еще несколько соображений, которые вам следует запомнить.Мы можем говорить о них на протяжении всего процесса.

 

 

Шаг 3. Рассчитайте размер аккумуляторной батареи

К настоящему моменту у нас есть основная информация для определения размера аккумуляторного массива.После определения размера аккумуляторной батареи мы можем определить, сколько солнечных панелей необходимо для ее зарядки.

Сначала проверяем эффективность солнечных инверторов.Обычно инверторы поставляются со встроенным контроллером заряда MPPT с КПД более 98%.(Проверьте наши солнечные инверторы).

Но все же разумно учитывать 5% компенсацию неэффективности при определении размера.

В нашем примере 10 кВтч/день на основе литиевых батарей:

10 кВтч x 1,05 компенсация эффективности = 10,5 кВтч

Это количество энергии, потребляемой аккумулятором для прохождения нагрузки через инвертор.

Поскольку идеальная рабочая температура литиевой батареи составляет от 0до 0~40, хотя его рабочая температура находится в пределах -20~60.

Батареи теряют емкость по мере снижения температуры, и мы можем использовать следующую диаграмму для увеличения емкости батареи в зависимости от ожидаемой температуры батареи:

В нашем примере мы добавим множитель 1,59 к размеру аккумулятора, чтобы компенсировать температуру аккумулятора 20°F зимой:

10,5 кВтчx 1,59 = 16,7 кВтч

Еще одно соображение заключается в том, что при зарядке и разрядке аккумуляторов происходят потери энергии, и для продления срока службы аккумуляторов не рекомендуется полностью разряжать аккумуляторы.(Обычно мы поддерживаем DOD выше 80% (DOD = глубина разряда).

Таким образом, мы получаем минимальную емкость накопителя энергии: 16,7кВт*1,2 = 20кВтч.

Это за один день автономности, поэтому нам нужно умножить его на количество дней требуемой автономии.На 2 дня автономности это будет:

20 кВтч x 2 дня = 40 кВтч накопленной энергии

Чтобы преобразовать ватт-часы в ампер-часы, разделите их на напряжение аккумулятора системы.В нашем примере:

40 кВтч ÷ 24 В = 1667 Ач, аккумуляторная батарея 24 В

40 кВтч ÷ 48 В = 833 Ач, аккумуляторная батарея 48 В

 

При выборе размера аккумуляторной батареи всегда учитывайте глубину разряда или емкость, которую разряжает аккумулятор.Выбор свинцово-кислотного аккумулятора с глубиной разряда не более 50 % продлит срок его службы.Литиевые батареи не так подвержены глубоким разрядам и обычно могут выдерживать более глубокие разряды, существенно не влияя на срок службы батареи.

Общая необходимая минимальная емкость аккумулятора: 2,52 киловатт-часа.

Обратите внимание, что это минимальная необходимая емкость аккумулятора, и увеличение размера аккумулятора может сделать систему более надежной, особенно в районах, подверженных продолжительной пасмурной погоде.

 

 

Шаг 4. Определите, сколько солнечных панелей вам нужно

Теперь, когда мы определили емкость аккумулятора, мы можем определить размер системы зарядки.Обычно мы используем солнечные панели, но сочетание ветра и солнца может иметь смысл для регионов с хорошими ветровыми ресурсами или для систем, требующих большей автономности.Система зарядки должна производить достаточно энергии, чтобы полностью заменить энергию, потребляемую аккумулятором, с учетом всех потерь эффективности.

В нашем примере, исходя из 4 солнечных часов и дневной потребности в энергии 40 Втч:

40 кВтч / 4 часа = размер массива солнечных панелей мощностью 10 киловатт

Однако нам нужны и другие потери в нашем реальном мире, вызванные неэффективностью, такие как падение напряжения, которое обычно оценивается примерно в 10%:

10 кВт ÷ 0,9 = минимальный размер фотоэлектрической батареи 11,1 кВт.

Обратите внимание, что это минимальный размер фотоэлектрического массива.Больший массив сделает систему более надежной, особенно если нет другого резервного источника энергии, например генератора.

Эти расчеты также предполагают, что солнечная батарея будет беспрепятственно получать прямой солнечный свет с 8:00 до 16:00 в любое время года.Если вся или часть солнечной батареи затенена в течение дня, необходимо внести корректировку в размер фотоэлектрической батареи.

Необходимо принять во внимание еще одно соображение: свинцово-кислотные аккумуляторы необходимо регулярно полностью заряжать.Для оптимального срока службы батареи им требуется ток заряда не менее 10 ампер на 100 ампер-часов емкости аккумулятора.Если свинцово-кислотные аккумуляторы не заряжать регулярно, они, скорее всего, выйдут из строя, обычно в течение первого года эксплуатации.

Максимальный зарядный ток для свинцово-кислотных аккумуляторов обычно составляет около 20 А на 100 Ач (скорость заряда C/5 или емкость аккумулятора в ампер-часах, деленная на 5). Идеальное значение находится где-то между этим диапазоном (10-20 А зарядного тока на 100 Ач). ).

Обратитесь к характеристикам аккумулятора и руководству пользователя, чтобы узнать минимальные и максимальные рекомендации по зарядке.Несоблюдение этих рекомендаций обычно приводит к аннулированию гарантии на батарею и риску преждевременного выхода батареи из строя.

Со всей этой информацией вы получите список следующих конфигураций.

Солнечная панель: Watt11.1KW20 шт. солнечных панелей мощностью 550 Вт.

25 солнечных панелей мощностью 450 Вт.

Аккумулятор40кВтч

1700 Ач при 24 В

900 Ач при 48 В

 

Что касается инвертора, то его выбирают исходя из суммарной мощности нагрузок, которые вам потребуется запустить.В этом случае будет достаточно бытового прибора мощностью 1000 Вт, солнечного инвертора мощностью 1,5 кВт, но в реальной жизни людям необходимо одновременно использовать больше нагрузок в течение разного периода времени в день, рекомендуется покупать солнечные батареи мощностью 3,5 кВт или 5,5 кВт. инверторы.

 

Эта информация предназначена для общего руководства, и существует множество факторов, которые могут повлиять на размер системы.

 

Если оборудование критично и находится в удаленном месте, стоит инвестировать в более крупную систему, поскольку стоимость обслуживания может быстро превысить цену нескольких дополнительных солнечных панелей или батарей.С другой стороны, для некоторых приложений вы можете начать с малого и расширять его позже в зависимости от его производительности.Размер системы в конечном итоге будет определяться вашим энергопотреблением, местоположением объекта, а также ожидаемой производительностью, основанной на количестве дней автономной работы.

 

Если вам нужна помощь в этом процессе, свяжитесь с нами, и мы сможем разработать систему для ваших нужд с учетом местоположения и энергетических требований.

 

 


Время публикации: 10 января 2022 г.