วิธีปรับขนาดระบบพลังงานแสงอาทิตย์นอกกริดสำหรับบ้าน

การลงทุนในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ถือเป็นทางออกที่ชาญฉลาดสำหรับเจ้าของบ้านในระยะยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาพแวดล้อมปัจจุบันที่วิกฤตพลังงานเกิดขึ้นในหลายพื้นที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถทำงานได้นานกว่า 30 ปี และแบตเตอรี่ลิเธียมก็มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น

ด้านล่างนี้เป็นขั้นตอนพื้นฐานที่คุณต้องดำเนินการเพื่อปรับขนาดระบบสุริยะในอุดมคติสำหรับบ้านของคุณ

 

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดการใช้พลังงานรวมของบ้านของคุณ

คุณจำเป็นต้องทราบกำลังไฟทั้งหมดที่ใช้โดยเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านของคุณซึ่งวัดเป็นหน่วยกิโลวัตต์/ชั่วโมงรายวันหรือรายเดือนสมมติว่าอุปกรณ์ทั้งหมดในบ้านของคุณใช้พลังงาน 1,000 วัตต์และทำงาน 10 ชั่วโมงต่อวัน:

1,000w * 10h = 10kwh ต่อวัน

สามารถดูพิกัดกำลังไฟของเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านแต่ละเครื่องได้จากคู่มือหรือเว็บไซต์ของอุปกรณ์ดังกล่าวเพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น คุณสามารถขอให้บุคลากรด้านเทคนิควัดด้วยเครื่องมือระดับมืออาชีพ เช่น มิเตอร์

อาจมีการสูญเสียพลังงานจากอินเวอร์เตอร์ของคุณ หรือระบบอยู่ในโหมดสแตนด์บายเพิ่มการใช้พลังงานพิเศษ 5% – 10% ตามงบประมาณของคุณสิ่งนี้จะถูกนำมาพิจารณาเมื่อคุณปรับขนาดแบตเตอรี่ของคุณการซื้ออินเวอร์เตอร์ที่มีคุณภาพเป็นสิ่งสำคัญ(ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์ที่ได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดของเรา)

 

 

ขั้นตอนที่ 2: การประเมินไซต์

ตอนนี้ คุณต้องมีแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่คุณจะได้รับโดยเฉลี่ยในแต่ละวัน เพื่อจะได้รู้ว่าคุณจะต้องติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จำนวนเท่าใดเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานในแต่ละวัน

ข้อมูลพลังงานแสงอาทิตย์สามารถรวบรวมได้จากแผนที่ Sun Hour ของประเทศของคุณสามารถดูแผนที่ทรัพยากรการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ได้ที่https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

ตอนนี้ให้เราใช้เวลาดามัสกัส, ซีเรียตัวอย่างเช่น.

ให้เราใช้ชั่วโมงดวงอาทิตย์เฉลี่ย 4 ชั่วโมงเป็นตัวอย่างเมื่อเราอ่านจากแผนที่

แผงโซลาร์เซลล์ได้รับการออกแบบให้ติดตั้งกลางแดดเฉดสีจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานแม้แต่เฉดสีบางส่วนบนแผงเดียวก็มีผลกระทบอย่างมากตรวจสอบสถานที่เพื่อให้แน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์ของคุณจะได้รับแสงแดดเต็มที่ในช่วงเวลาที่มีแสงแดดสูงสุดในแต่ละวันโปรดทราบว่ามุมของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไปตลอดทั้งปี

มีข้อควรพิจารณาอื่นๆ บางประการที่คุณต้องจำไว้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับพวกเขาได้ตลอดกระบวนการ

 

 

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณขนาดแบตเตอรีแบงค์

ตอนนี้เรามีข้อมูลพื้นฐานในการกำหนดขนาดอาร์เรย์แบตเตอรี่แล้วหลังจากขยายขนาดแบตเตอรีแล้ว เราก็สามารถกำหนดได้ว่าต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์จำนวนเท่าใดจึงจะชาร์จได้

ขั้นแรก เราจะตรวจสอบประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์โดยปกติแล้วอินเวอร์เตอร์จะมาพร้อมกับตัวควบคุมการชาร์จ MPPT ในตัวซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่า 98%(ตรวจสอบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ของเรา)

แต่ก็ยังสมเหตุสมผลที่จะพิจารณาการชดเชยความไร้ประสิทธิภาพ 5% เมื่อเราทำการปรับขนาด

ในตัวอย่างของเราคือ 10KWh/วันโดยอิงจากแบตเตอรี่ลิเธียม

การชดเชยประสิทธิภาพ 10 KWh x 1.05 = 10.5 KWh

นี่คือปริมาณพลังงานที่ดึงมาจากแบตเตอรี่เพื่อส่งโหลดผ่านอินเวอร์เตอร์

เนื่องจากอุณหภูมิในการทำงานที่เหมาะสมของแบตเตอรี่ลิเธียมคือ bwtween 0ถึง 0~40แม้ว่าอุณหภูมิในการทำงานจะอยู่ในช่วง -20~60.

แบตเตอรี่จะสูญเสียความจุเมื่ออุณหภูมิลดลง และเราสามารถใช้แผนภูมิต่อไปนี้เพื่อเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ โดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแบตเตอรี่ที่คาดหวัง:

สำหรับตัวอย่างของเรา เราจะเพิ่มตัวคูณ 1.59 เข้ากับขนาดแบตเตอรีเพื่อชดเชยอุณหภูมิแบตเตอรี่ 20°F ในฤดูหนาว:

10.5KWhx 1.59 = 16.7KWh

ข้อควรพิจารณาอีกประการหนึ่งก็คือ เมื่อชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่ จะมีการสูญเสียพลังงาน และเพื่อยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ไม่สนับสนุนให้คายประจุแบตเตอรี่จนหมด(โดยปกติเรารักษา DOD ไว้สูงกว่า 80% ( DOD = ความลึกของการปล่อย)

ดังนั้นเราจึงได้ความจุพลังงานขั้นต่ำ: 16.7KWh * 1.2 = 20KWh

นี่เป็นระยะเวลาในการปกครองตนเองเพียงวันเดียว ดังนั้น เราจึงต้องคูณด้วยจำนวนวันในการปกครองตนเองที่ต้องการเป็นเวลา 2 วันในการปกครองตนเอง มันจะเป็น:

20Kwh x 2 วัน = 40KWh ของการจัดเก็บพลังงาน

หากต้องการแปลงวัตต์-ชั่วโมงเป็นแอมป์ชั่วโมง ให้หารด้วยแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ของระบบในตัวอย่างของเรา:

40Kwh ÷ 24v = 1667Ah แบตเตอรีแบงค์ 24V

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah แบตเตอรีแบงค์ 48V

 

เมื่อปรับขนาดแบตเตอรี ให้พิจารณาความลึกของการคายประจุหรือความจุที่คายประจุออกจากแบตเตอรี่เสมอการกำหนดขนาดแบตเตอรี่ตะกั่วกรดให้มีระดับความลึกสูงสุด 50% จะช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่แบตเตอรี่ลิเธียมไม่ได้รับผลกระทบจากการคายประจุที่ลึก และโดยทั่วไปสามารถจัดการกับการคายประจุที่ลึกกว่าได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่อย่างมีนัยสำคัญ

ความจุแบตเตอรี่ขั้นต่ำที่ต้องการทั้งหมด: 2.52 กิโลวัตต์ชั่วโมง

โปรดทราบว่านี่คือจำนวนความจุขั้นต่ำของแบตเตอรี่ที่ต้องการ และการเพิ่มขนาดแบตเตอรี่จะทำให้ระบบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มที่จะมีสภาพอากาศครึ้มครึ้มเป็นเวลานาน

 

 

ขั้นตอนที่ 4: ค้นหาว่าคุณต้องการแผงโซลาร์เซลล์จำนวนเท่าใด

ตอนนี้เราได้กำหนดความจุของแบตเตอรี่แล้ว เราก็สามารถปรับขนาดระบบการชาร์จได้โดยปกติแล้วเราใช้แผงโซลาร์เซลล์ แต่การใช้ลมและแสงอาทิตย์ร่วมกันอาจเหมาะสมสำหรับพื้นที่ที่มีทรัพยากรลมดี หรือสำหรับระบบที่ต้องการความเป็นอิสระมากขึ้นระบบการชาร์จจำเป็นต้องผลิตได้มากพอที่จะทดแทนพลังงานที่ดึงออกมาจากแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่ ในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงการสูญเสียประสิทธิภาพทั้งหมดด้วย

ในตัวอย่างของเรา อิงตามความต้องการพลังงาน 4 ชั่วโมงดวงอาทิตย์และ 40 Wh ต่อวัน:

40KWh / 4 ชั่วโมง = ขนาดแผงโซลาร์เซลล์ 10 กิโลวัตต์

อย่างไรก็ตาม เราจำเป็นต้องสูญเสียอื่นๆ ในโลกแห่งความเป็นจริงของเราที่เกิดจากความไร้ประสิทธิภาพ เช่น แรงดันไฟฟ้าตก ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 10%:

10Kw÷0.9 = ขนาดขั้นต่ำ 11.1 KW สำหรับอาร์เรย์ PV

โปรดทราบว่านี่เป็นขนาดขั้นต่ำสำหรับอาร์เรย์ PVอาเรย์ที่ใหญ่ขึ้นจะทำให้ระบบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีแหล่งพลังงานสำรองอื่นๆ เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การคำนวณเหล่านี้ยังถือว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะได้รับแสงแดดโดยตรงโดยไม่มีสิ่งกีดขวางตั้งแต่เวลา 8.00 น. ถึง 16.00 น. ในทุกฤดูกาลหากแผงโซลาร์เซลล์ทั้งหมดหรือบางส่วนบังแสงในระหว่างวัน จำเป็นต้องปรับขนาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์

จำเป็นต้องพิจารณาอีกประการหนึ่ง: แบตเตอรี่ตะกั่วกรดจำเป็นต้องชาร์จจนเต็มเป็นประจำต้องการกระแสไฟชาร์จขั้นต่ำประมาณ 10 แอมป์ต่อความจุแบตเตอรี่ 100 แอมป์ชั่วโมงเพื่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่เหมาะสมที่สุดหากไม่ชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นประจำ แบตเตอรี่เหล่านี้มักจะใช้งานไม่ได้ โดยปกติจะเกิดขึ้นภายในปีแรกของการใช้งาน

โดยทั่วไป กระแสไฟชาร์จสูงสุดสำหรับแบตเตอรี่กรดตะกั่วจะอยู่ที่ประมาณ 20 แอมป์ต่อ 100 Ah (อัตราการชาร์จ C/5 หรือความจุของแบตเตอรี่เป็นชั่วโมงแอมป์หารด้วย 5) และช่วงใดช่วงหนึ่งระหว่างช่วงนี้ถือว่าเหมาะสม (กระแสไฟชาร์จ 10-20 แอมป์ต่อ 100ah ).

โปรดดูข้อมูลจำเพาะของแบตเตอรี่และคู่มือผู้ใช้เพื่อยืนยันแนวทางการชาร์จขั้นต่ำและสูงสุดโดยทั่วไปการไม่ปฏิบัติตามหลักเกณฑ์เหล่านี้จะทำให้การรับประกันแบตเตอรี่ของคุณเป็นโมฆะและเสี่ยงต่อความล้มเหลวของแบตเตอรี่ก่อนเวลาอันควร

ด้วยข้อมูลทั้งหมดนี้ คุณจะได้รับรายการการกำหนดค่าต่อไปนี้

แผงโซลาร์เซลล์: วัตต์ 11.1KW แผงโซลาร์เซลล์ 550w จำนวน 20 ชิ้น

แผงโซลาร์เซลล์ 450w จำนวน 25 แผง

แบตเตอรี่40KWh

1700AH @ 24V

900AH @ 48V

 

สำหรับอินเวอร์เตอร์นั้น จะถูกเลือกตามกำลังรวมของโหลดที่คุณต้องการใช้งานในกรณีนี้ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านขนาด 1,000 วัตต์ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 1.5 กิโลวัตต์ก็เพียงพอแล้ว แต่ในชีวิตจริง ผู้คนจำเป็นต้องใช้งานโหลดมากขึ้นในเวลาเดียวกันในช่วงเวลาที่แตกต่างกันในแต่ละวัน ขอแนะนำให้ซื้อพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 3.5 กิโลวัตต์หรือ 5.5 กิโลวัตต์ อินเวอร์เตอร์

 

ข้อมูลนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นแนวทางทั่วไป และมีปัจจัยหลายประการที่อาจส่งผลต่อขนาดของระบบ

 

หากอุปกรณ์มีความสำคัญและอยู่ในสถานที่ห่างไกล ก็คุ้มค่าที่จะลงทุนในระบบขนาดใหญ่ เนื่องจากค่าบำรุงรักษาอาจเกินราคาแผงโซลาร์เซลล์หรือแบตเตอรี่เพิ่มเติมสองสามแผงได้อย่างรวดเร็วในทางกลับกัน สำหรับบางแอปพลิเคชัน คุณอาจสามารถเริ่มต้นจากเล็กๆ แล้วขยายในภายหลังได้ ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของมันขนาดของระบบในท้ายที่สุดจะถูกกำหนดโดยการใช้พลังงานของคุณ ที่ตั้งของไซต์งาน และความคาดหวังต่อประสิทธิภาพตามวันที่คุณเป็นอิสระ

 

หากคุณต้องการความช่วยเหลือเกี่ยวกับกระบวนการนี้ โปรดติดต่อเราได้เลย แล้วเราจะออกแบบระบบให้ตรงกับความต้องการของคุณโดยพิจารณาจากสถานที่และความต้องการด้านพลังงาน

 

 


เวลาโพสต์: 10 มกราคม 2022