Kako dimenzionirati sončni elektrarni zunaj omrežja za dom

Naložba v solarni sistem je dolgoročno pametna rešitev za lastnike stanovanj, zlasti v trenutnih okoljih, v katerih se energetska kriza dogaja na mnogih mestih.Solarna plošča lahko deluje več kot 30 let, z razvojem tehnologije pa tudi litijeve baterije postajajo daljše.

Spodaj so osnovni koraki, skozi katere morate iti, da določite velikost idealnega solarnega sistema za vaš dom.

 

1. korak: Določite skupno porabo energije v vaši hiši

Vedeti morate skupno moč, ki jo porabijo vaši gospodinjski aparati.To se meri z enoto kilovat/uro dnevno ali mesečno.Recimo, da celotna oprema v vaši hiši porabi 1000 vatov energije in deluje 10 ur na dan:

1000w * 10h = 10kwh na dan.

Nazivno moč posameznega gospodinjskega aparata lahko najdete v priročniku ali na njihovih spletnih straneh.Če želite biti natančni, lahko prosite tehnično osebje, da jih izmeri s pravimi profesionalnimi orodji, kot je meter.

Vaš pretvornik bi izgubil nekaj moči ali pa je sistem v stanju pripravljenosti.Dodajte dodatnih 5–10 % porabe energije glede na vaš proračun.To bi morali upoštevati pri določanju velikosti baterij.Ključnega pomena je nakup kakovostnega pretvornika.(Izvedite več o naših strogo testiranih pretvornikih)

 

 

2. korak: Ocena mesta

Zdaj morate imeti splošno predstavo o tem, koliko sončne energije lahko v povprečju dobite na dan, da boste vedeli, koliko sončnih kolektorjev boste morali namestiti, da boste zadostili dnevnim potrebam po energiji.

Podatke o sončni energiji lahko zberete iz zemljevida sončnih ur vaše države.Kartiranje virov sončnega sevanja je na voljo na https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

Zdaj pa vzemimoDamaskSirijakot primer.

Za naš primer uporabimo 4 povprečne sončne ure, kot beremo z zemljevida.

Solarni paneli so zasnovani za namestitev na polnem soncu.Senca bo vplivala na učinkovitost.Tudi delna senca na eni plošči bo imela velik vpliv.Preglejte mesto in se prepričajte, da bo vaša sončna elektrarna izpostavljena polnemu soncu v dnevnih najvišjih urah sonca.Upoštevajte, da se sončni kot skozi leto spreminja.

Zapomniti si morate še nekaj drugih dejavnikov.O njih lahko govorimo skozi ves proces.

 

 

3. korak: Izračunajte velikost baterije

Zdaj imamo osnovne informacije za velikost niza baterij.Ko določimo velikost baterije, lahko določimo, koliko sončnih kolektorjev je potrebnih za njeno polnjenje.

Najprej preverimo učinkovitost solarnih razsmernikov.Običajno so pretvorniki opremljeni z vgrajenim krmilnikom polnjenja MPPT z več kot 98-odstotno učinkovitostjo.(Preverite naše solarne pretvornike).

Vendar je pri določanju velikosti še vedno smiselno upoštevati 5-odstotno nadomestilo za neučinkovitost.

V našem primeru 10 kWh/dan na podlagi litijevih baterij,

10 KWh x 1,05 kompenzacije učinkovitosti = 10,5 KWh

To je količina energije, ki se črpa iz baterije za poganjanje bremena skozi pretvornik.

Ker je idealna delovna temperatura litijeve baterije bwmed 0na 0~40, čeprav je njegova delovna temperatura v območju -20~60.

Baterije izgubljajo kapaciteto, ko se temperatura niža in lahko uporabimo naslednjo tabelo za povečanje kapacitete baterije glede na pričakovano temperaturo baterije:

Za naš primer bomo velikosti banke baterij dodali množitelj 1,59, da bi nadomestili temperaturo baterije 20 °F pozimi:

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

Drugi razlog je, da pri polnjenju in praznjenju baterij prihaja do izgube energije in da se za podaljšanje življenjske dobe baterij ne spodbuja, da jih popolnoma izpraznite.(Običajno vzdržujemo DOD nad 80 % ( DOD = globina praznjenja ).

Tako dobimo najmanjšo zmogljivost shranjevanja energije: 16,7KWh * 1,2 = 20KWh

To velja za en dan avtonomije, zato ga moramo nato pomnožiti s številom dni zahtevane avtonomije.Za 2 dni avtonomije bi bilo:

20Kwh x 2 dni = 40KWh shranjevanja energije

Za pretvorbo vatnih ur v amperske ure delite z napetostjo akumulatorja sistema.V našem primeru:

40Kwh ÷ 24v = 1667Ah 24V baterija

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah 48V baterija

 

Pri dimenzioniranju baterije vedno upoštevajte globino praznjenja ali količino kapacitete, ki se izprazni iz baterije.Dimenzioniranje svinčevega akumulatorja za največ 50 % globine praznjenja bo podaljšalo življenjsko dobo akumulatorja.Na litijeve baterije globoka izpraznitev ne vpliva toliko in običajno prenesejo globlje izpraznitve, ne da bi to bistveno vplivalo na življenjsko dobo baterije.

Skupna zahtevana najmanjša zmogljivost baterije: 2,52 kilovatne ure

Upoštevajte, da je to minimalna količina potrebne kapacitete baterije in povečanje velikosti baterije lahko naredi sistem bolj zanesljiv, zlasti na območjih, ki so nagnjena k dolgotrajnemu oblačnemu vremenu.

 

 

4. korak: Ugotovite, koliko solarnih panelov potrebujete

Zdaj, ko smo določili kapaciteto baterije, lahko določimo velikost polnilnega sistema.Običajno uporabljamo sončne celice, vendar je kombinacija vetra in sonca morda smiselna za območja z dobrimi viri vetra ali za sisteme, ki zahtevajo več avtonomije.Sistem polnjenja mora proizvesti dovolj energije, da v celoti nadomesti energijo, ki jo črpa baterija, pri čemer upošteva vse izgube učinkovitosti.

V našem primeru na podlagi 4 sončnih ur in 40 Wh na dan potrebujete energijo:

40KWh / 4 ure = 10 kilovatov velikosti sončnega panela

Vendar pa moramo upoštevati druge izgube v našem resničnem svetu, ki jih povzročajo neučinkovitosti, kot je padec napetosti, ki je na splošno ocenjen na približno 10 %:

10Kw÷0,9 = 11,1 KW najmanjša velikost za PV polje

Upoštevajte, da je to najmanjša velikost za PV niz.Zaradi večjega niza bo sistem bolj zanesljiv, zlasti če ni na voljo nobenega drugega rezervnega vira energije, kot je generator.

Ti izračuni prav tako predvidevajo, da bo solarni niz prejel neovirano neposredno sončno svetlobo od 8.00 do 16.00 v vseh letnih časih.Če je celoten ali del sončnega polja čez dan zasenčen, je treba prilagoditi velikost fotonapetostnega polja.

Upoštevati je treba še en pomislek: svinčeve akumulatorje je treba redno popolnoma napolniti.Za optimalno življenjsko dobo baterije potrebujejo najmanj približno 10 amperov polnilnega toka na 100 amper ur zmogljivosti baterije.Če svinčenih akumulatorjev ne polnimo redno, bodo verjetno odpovedali, običajno v prvem letu delovanja.

Največji polnilni tok za svinčeve akumulatorje je običajno okoli 20 amperov na 100 Ah (stopnja polnjenja C/5 ali zmogljivost baterije v amper urah, deljena s 5) in nekje med tem razponom je idealno (10–20 amperov polnilnega toka na 100ah ).

Glejte specifikacije baterije in uporabniški priročnik, da potrdite smernice za minimalno in maksimalno polnjenje.Neupoštevanje teh smernic običajno razveljavi garancijo za vašo baterijo in povzroči prezgodnjo okvaro baterije.

Z vsemi temi informacijami boste dobili seznam naslednjih konfiguracij.

Solarna plošča: Watt11.1KW20 kosov 550w sončne plošče

25 kosov 450 W solarnih panelov

Baterija 40KWh

1700AH pri 24V

900AH pri 48V

 

Kar zadeva pretvornik, je izbran glede na skupno moč bremen, ki bi jih morali zagnati.V tem primeru bi zadostoval gospodinjski aparat z močjo 1000 W in solarni pretvornik z močjo 1,5 kw, toda v resničnem življenju morajo ljudje upravljati več obremenitev hkrati za različno časovno obdobje na dan, zato je priporočljivo kupiti solarno moč 3,5 kw ali 5,5 kw. pretvorniki.

 

Te informacije naj bi služile kot splošni vodnik in obstaja veliko dejavnikov, ki lahko vplivajo na velikost sistema.

 

Če je oprema kritična in na oddaljeni lokaciji, se splača investirati v predimenzioniran sistem, saj lahko stroški vzdrževanja hitro presežejo ceno nekaj dodatnih sončnih kolektorjev ali baterij.Po drugi strani pa boste za nekatere aplikacije morda lahko začeli z majhnimi in jih pozneje razširili, odvisno od njihove učinkovitosti.Velikost sistema bo na koncu določena z vašo porabo energije, lokacijo mesta in tudi pričakovanji glede zmogljivosti na podlagi dni avtonomije.

 

Če potrebujete pomoč pri tem postopku, nas kontaktirajte in oblikovali bomo sistem za vaše potrebe glede na lokacijo in energetske zahteve.

 

 


Čas objave: 10. januarja 2022