Ev tipi bir güneş enerjisi istasyonu için bir invertör seçme ve bataryayı hesaplama

Makalede "Ev için güneş panelleri hesaplama örneği" günlük tüketim değerini - 7919,8 W * saat ve listelediğimiz cihazların günlük ihtiyaçlarını karşılamak için gereken enerji miktarını - 396 A * saat aldık.

Güneş pili de dahil olmak üzere tüm güneş enerjisi kaynağı sisteminin klasik bir hesaplamasını yapalım. Sizi hemen uyarmak istiyorum, bu hesaplamada ekonomik göstergeleri en aza indirme hedefini takip etmedim (daha sonra bununla ilgileneceğiz), ancak sadece hesaplama prosedürünü gösterme görevini belirledim.

İnvertör seçimi

Listelediğimiz cihazlar listesine dayanarak, ana parametrelere karar verebiliriz invertör sistemimiz için.

İlk olarak, cihazların listesi motorları içeren cihazlar içerdiğinden: bir elektrikli pompa, bir buzdolabı, bir çamaşır makinesi, bir elektrikli süpürge, bir yarı sinüsoid yerine sinüzoidal voltaj çıkışına sahip bir invertör hakkında kesinlikle konuşabiliriz.

İkincisi, invertörün giriş voltajı bizim tarafımızdan seçilen voltaja karşılık gelmelidir - 24V.

Güç gelince, seçimi cihazlarınızı kullanmayı kabul ettiğinize bağlıdır. Çamaşır makinesi, mikrodalga fırın, ütü ve tüm bunlar gibi enerji yoğun cihazları aynı anda çalışan bir buzdolabının arka planında çalıştırmanın gerekli olduğunu düşünüyorsanız, nominal kapasitelerini eklemeniz gerekecektir.

İnverterin gücünü belirleyecek olan en yüksek gücü alacaksınız (minimum 5 kW), ancak bu cihazları aynı anda kullanmazsanız, invertörün gücünün daha az olacağını anlarsınız, bu yüzden fiyatı daha düşük olacaktır. Size kalmış.

Üzerinde anlaşmaya varılan cihazların listesi ve kullanımlarının zaman içinde dağıtılması nedeniyle, kendimizi 3.0 kW'lık bir invertörle kısıtlayabiliriz: entegre şarj cihazına sahip bir model olan OutDack Power Technologies üreticisi: GVFX3024E, Izgara Etkileşimli GVFX3024E Havalandırmalı 3000 W, 24 V, 80 A (ortalama maliyet 99500 ruble).

Ayrıca bu konuya bakın:Inverter: sinüs dalgası veya modifiye sinüs dalgası?

Pil hesaplama

Şimdi piller hakkında konuşalım. Makaleden pillerin amacını zaten biliyoruz “Güneş Pilleri İçin Bataryalar”. Sadece evi nasıl kullandığımıza karar vermek gerekiyor. Hafta sonları gelirseniz, ana elektrik tüketimi hafta sonları yapılacaktır. Ama birikimi, yani. piller tüm hafta şarj edilecektir - pazartesiden cuma akşamına. Mesela hafta sonları evime geliyorum.

Bir gün enerji rezervi sağlayacağız. Neden biri? Çünkü yokluğumun beş günü boyunca, pillerin tam şarj olma olasılığı oldukça yüksek. İki gün boyunca garantili bir enerji rezervi sağlamak mümkündür, ancak bu, pillerin toplam kapasitesini ve dolayısıyla tüm sistemin maliyetini artırarak mümkündür.

Kendinizi bir günle sınırlamanız önerilir ve tüm sistemin maliyeti belirtildiğinde, toplama seçenekleriyle oynayın ve maliyet reaksiyonuna bakın.

Birkaç noktayı daha dikkate almak gerekir.

Birincisi: Gerçek şu ki, pilleri büyük bir “deşarj derinliğine” deşarj etmek, kendi elleriyle kullanılamaz hale getirmekle aynıdır (hizmet ömrü önemli ölçüde azalır). Yüzde 20 deşarj derinliğine odaklanmalısınız.

İkincisi: güvenli çalışma açısından, sızdırmaz piller kullanmak en iyisidir, çünkü basınçsız piller solunum ve patlayıcı gazlara zararlı yayar. Kapalı pillerin kullanılmasına rağmen, kurulumları için iyi havalandırılan bir oda seçmenizi tavsiye ederim.

Üçüncüsü: Otonom bir sistem için performans açısından, en ucuz olmasa da, en uygun pil türü jel aküler (GEL).

Ve sonuncusu. Pillerin soğuk koşullarda çalıştırılması gerekiyorsa, gerekli pil kapasitesi hesaplanırken ortam sıcaklığı da dikkate alınmalıdır.

Düşük ortam sıcaklıklarında, pil kapasitesi düşer, yani. pilin belirli bir sıcaklıkta verebileceği düşük enerji yoğunluğu. Bu, pilin (veya pillerin) gerekli kapasitesini hesaplarken, azalması durumunda bir rezerv oluşturmak için kapasitenin hesaplanan değerini artırmanız gerektiği anlamına gelir.

Basit bir deyişle, hesaplanan kapasiteyi sıcaklığa karşılık gelen katsayı ile çarpmalısınız:

• 26.7С - katsayı = 1.00;

• 21.2C - katsayı = 1.04;

• 15.6С - katsayı = 1.11;

• 10.0C - katsayı = 1.19;

• 4.4C - katsayı = 1.30;

• -1.1C - katsayı = 1.40;

• -6.7C - katsayı = 1.59.

Ve böylece. Garantili bir enerji rezervi sağlamak için bir gün seçtim: 396 A * h x 1 = 396 A * h.

Deşarj derinliğini dikkate alırız: 396 A * h: 0.2 = 1980 A * h.

Sistemi sadece yaz döneminde işlettiğim için (ortamın sıcaklığı hakkında konuşuyoruz): 1980 A * h x 1.00 = 1980 A * h.

Böylece, pilin (veya pillerin) toplam kapasitesi 1980 A * h'dir.

Haze tarafından üretilen bir GEL pilini seçtiğimizi varsayalım, model HZY 12-200 (ortalama maliyet 18500 ruble). Nominal kapasitesi 200 A * s'dir. Paralel olarak kaç pilin bağlanacağını hesaplayalım: 1980 A * h: 200 A * h = 9.9 adet.

Yuvarlanırız (ondalık basamak beşten az olsa bile her zaman yuvarlanır) - 10 adet pil paralel olarak bağlanır.

Seri olarak kaç pilin bağlanacağını öğrenin. Bunun için, sistem voltajının (24 V) bir pilin voltajına bölünmesini seçiyoruz: 24 V: 12 V = 2.

Sistem piline toplam kaç pil ekleneceğini öğreniyoruz: 10 x 2 = 20.

Sistem için pili monte etmek için gereken toplam pil sayısını aldık: 20 adet.

Akü bağlantısı seri paralel. Bu durumda, bu, pillerin seri olarak çiftler halinde bağlanması gerektiği anlamına gelir (bu tür on çift) ve sırayla, bu on çift paralel olarak bağlanır.

Güneş pilinin bileşimini hesaplıyoruz.

Chinaland Solar Energy, model tarafından üretilen 200 W, 24 V, tek kristalli bir güneş modülü seçtiğimizi varsayalım: CHN200-72M (17500 ruble ortalama maliyeti).

Güneş pilini hesaplamak için, ilk önce sistemin çalıştırılacağı bölgenin güneş yalıtımını belirlemelisiniz. İnsolasyon ile ilgili verileri internette bulabilirsiniz. “Aylık ve yıllık güneş radyasyonu kW * h / m2” sorgulamasını Yandex'de bulabilirsiniz.

Örneğin: Moskova'yı (veya Moskova 55.7 enlemindeki bir şehri) alırsanız, operasyon süresi 1 Mart'tan 31 Eylül'e kadardır, panelin eğimi 40.0 derecedir. Doğal olarak, Mart'tan Eylül'e kadar tüm değerlerden en düşük değeri seçiyorum, yani. en kötüsü. Bu Eylül 104.6. Bu sayıyı bir aydaki gün sayısına bölerim: 104.6: 30 = 3.49

Böylece, güneşli zirve saatlerinin ortalama değerini elde ettik.

Size hatırlatmama izin verin, günlük gereksinimimiz 7919,8 W * saattir.

Şarj deşarjındaki kayıplar% 20'den fazla olmayacaktır, bunları dikkate almalıyız: 7919.8 W * saat x 1.2 = 9503.76 W * h.

Bu nedenle, güneş pilinin gücü: 9503.76 W * h: 3.49 = 2723.14 watt olmalıdır.

Şimdi, daha önce seçtiğimiz türlerini dikkate alarak, paralel olarak bağlanan modül sayısını belirleyebiliriz. Bunu yapmak için, modüllerin belirtilen özelliklerinde, modülün maksimum tepe noktasında parametre tepe gücünü buluruz (veya maksimum güç noktasında maksimum güç ve akım noktasında voltaj ve bunları çarparız).

Bizim durumumuzda, maksimum güç noktasındaki voltaj 38,8 V, maksimum güç noktasındaki akım 5,15 amperdir. Bunları çarpın ve maksimum güç noktasında maksimum gücü elde edin: 38.8 V x 5.15 A = 199.82 watt.

Yani, maksimum güç noktasındaki modül gücü 199.82 watt'tır. Güneş pilinin gücünü modülün bu göstergesine böleriz ve istenen değeri elde ederiz: 2723.14 W: 199.82 W = 13.63 adet.

Seri olarak bağlanan modül sayısı (tarafımızdan seçilen sistem voltajı - 24 V, bir modülün nominal voltajına bölünür - 24 V): 24 V: 24 V = 1

Paralel bağlı modüllerin sayısını ve seri bağlı modüllerin sayısını çarparız ve bu toplam modül sayısını belirler: 13.63 x 1 = 13.63 adet

Yine yuvarla. Bu nedenle, güneş modüllerinin sayısı 14 olmalıdır (paralel bağlanmıştır).

Henüz bir sonuç değil

Güneş sisteminin hesaplamasını yaptık, ancak sonuç çıkarmak için henüz çok erken. Bu makalede tüm sistemin maliyetini en aza indirme hedefini takip etmedim. Bu nedenle, değerinin sonucunu hesaplamak mantıklı değildir.

Ve yine de hesaplayalım, bu gelecekte teorik olarak değil, önceden uygulanmış hesaplamaları olan tüketicilerin seçiminde, çalışma modlarının seçiminde, ekipman seçiminde gezinmemize yardımcı olacaktır:

• İnvertör - 99500 ruble;

• Piller - 18500 ruble x 20 = 370000 ruble;

• Güneş modülleri - 17.500 ruble x 14 = 245.000 ruble.

Yani, ana ekipman 714500 rubleye mal olacak. Artı malzemeler, artı tepegöz vb. Sayıların sırası açıktır. Bu, neredeyse hiçbir şeyi reddetmeden, evin sadece hafta sonları değil, Mart'tan Eylül'e kadar çalışmasına izin verecek tam teşekküllü bir sistem içindir.

Kış dönemine gelince, kasıtlı olarak şimdi bunun hakkında konuşmaya başlamamıştım, çünkü bu konuda kendi fikrim vardı. Bu konuyu sizinle tartışacağız.

Boris Tsupilo