Jak dimenzovat solární systém mimo síť pro domácnost

Investice do solárního systému je chytrým řešením pro majitele domů z dlouhodobého hlediska, zejména v současných podmínkách, kdy na mnoha místech dochází k energetické krizi.Solární panel může fungovat více než 30 let a také lithiové baterie mají s vývojem technologie delší životnost.

Níže jsou uvedeny základní kroky, kterými musíte projít, abyste navrhli ideální solární systém pro váš domov.

 

Krok 1: Určete celkovou spotřebu energie vašeho domu

Musíte znát celkový výkon spotřebovaný vašimi domácími spotřebiči.To se měří v jednotkách kilowatt/hodinu denně nebo měsíčně.Řekněme, že celkové zařízení ve vašem domě spotřebuje 1000 wattů energie a funguje 10 hodin denně:

1000w * 10h = 10kwh za den.

Jmenovitý výkon každého domácího spotřebiče lze nalézt v návodu nebo na jejich webových stránkách.Chcete-li být přesní, můžete požádat technický personál, aby je změřil správnými profesionálními nástroji, jako je měřidlo.

Mohlo by dojít ke ztrátě energie z vašeho střídače nebo je systém v pohotovostním režimu.Přidejte dalších 5 až 10 % spotřeby energie podle svého rozpočtu.To by se mělo vzít v úvahu při dimenzování baterií.Je důležité koupit kvalitní měnič.(Zjistěte více o našich přísně testovaných měničích)

 

 

Krok 2: Vyhodnocení webu

Nyní musíte mít obecnou představu o tom, kolik sluneční energie můžete denně v průměru získat, abyste věděli, kolik solárních panelů budete muset nainstalovat, abyste pokryli svou denní potřebu energie.

Informace o sluneční energii lze shromáždit z mapy hodin slunce ve vaší zemi.Mapování zdrojů slunečního záření lze nalézt na https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

Nyní, vezměmeDamašek, Sýriejako příklad.

Použijme pro náš příklad 4 průměrné sluneční hodiny, jak čteme z mapy.

Solární panely jsou určeny pro instalaci na plném slunci.Stín bude mít vliv na výkon.Dokonce i částečný odstín na jednom panelu bude mít velký vliv.Zkontrolujte místo, abyste se ujistili, že vaše solární pole bude vystaveno plnému slunci během denní špičky slunečního záření.Mějte na paměti, že úhel slunce se bude v průběhu roku měnit.

Je třeba mít na paměti několik dalších úvah.Můžeme o nich mluvit během celého procesu.

 

 

Krok 3: Vypočítejte velikost baterie

Nyní máme základní informace o velikosti bateriového pole.Poté, co je baterie dimenzována, můžeme určit, kolik solárních panelů je potřeba k udržení nabité baterie.

Nejprve zkontrolujeme účinnost solárních invertorů.Obvykle jsou měniče dodávány s vestavěným MPPT regulátorem nabíjení s účinností více než 98 %.(Podívejte se na naše solární invertory).

Ale stále je rozumné uvažovat o 5% kompenzaci neúčinnosti, když provádíme dimenzování.

V našem příkladu 10KWh/den na základě lithiových baterií,

10 KWh x 1,05 kompenzace účinnosti = 10,5 KWh

Jedná se o množství energie odebrané z baterie pro provoz zátěže přes střídač.

Ideální pracovní teplota lithiové baterie je bwtween 0na 0~40, i když jeho pracovní teplota je v rozmezí -20~60.

Baterie ztrácejí kapacitu, když teploty klesají, a my můžeme použít následující tabulku ke zvýšení kapacity baterie na základě očekávané teploty baterie:

V našem příkladu přidáme k velikosti naší baterie násobitel 1,59, abychom kompenzovali teplotu baterie 20 °F v zimě:

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

Další úvahou je, že při nabíjení a vybíjení baterií dochází ke ztrátám energie a pro prodloužení životnosti baterií se nedoporučuje baterie úplně vybíjet.(Obvykle udržujeme DOD vyšší než 80 % ( DOD = hloubka vybití ).

Získáme tedy minimální kapacitu pro skladování energie: 16,7 kWh * 1,2 = 20 kWh

Jedná se o jeden den autonomie, takže jej musíme vynásobit počtem dní požadované autonomie.Za 2 dny autonomie by to bylo:

20KWh x 2 dny = 40KWh akumulace energie

Chcete-li převést watthodiny na ampérhodiny, vydělte je napětím baterie systému.V našem příkladu:

40Kwh ÷ 24V = 1667Ah 24V bateriová banka

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah 48V bateriová banka

 

Při dimenzování bateriové banky vždy berte v úvahu hloubku vybití, respektive to, jak velká kapacita je z baterie vybitá.Dimenzování olověné baterie na maximální hloubku vybití 50 % prodlouží životnost baterie.Lithiové baterie nejsou tak ovlivněny hlubokým vybíjením a obvykle zvládnou hlubší vybití bez podstatného ovlivnění životnosti baterie.

Celková požadovaná minimální kapacita baterie: 2,52 kilowatthodin

Všimněte si, že se jedná o minimální potřebnou kapacitu baterie a zvýšení velikosti baterie může učinit systém spolehlivějším, zejména v oblastech náchylných k dlouhodobému zataženému počasí.

 

 

Krok 4: Zjistěte, kolik solárních panelů potřebujete

Nyní, když jsme určili kapacitu baterie, můžeme dimenzovat nabíjecí systém.Normálně používáme solární panely, ale kombinace větru a slunce může mít smysl pro oblasti s dobrými větrnými zdroji nebo pro systémy vyžadující větší autonomii.Nabíjecí systém musí vyrábět dostatek energie, aby plně nahradil energii odebíranou z baterie a zároveň zohlednil všechny ztráty účinnosti.

V našem příkladu na základě 4 slunečních hodin a 40 Wh za den energetické potřeby:

40 kWh / 4 hodiny = velikost pole solárních panelů 10 kilowattů

Potřebujeme však další ztráty v našem reálném světě způsobené neefektivitou, jako je pokles napětí, které se obecně odhadují na přibližně 10 %:

10Kw÷0,9 = 11,1 KW minimální velikost pro FV pole

Všimněte si, že toto je minimální velikost pro FV pole.Větší pole způsobí, že systém bude spolehlivější, zvláště pokud není k dispozici žádný jiný záložní zdroj energie, jako je generátor.

Tyto výpočty také předpokládají, že solární pole bude dostávat nerušené přímé sluneční světlo od 8:00 do 16:00 během všech ročních období.Pokud je celé solární pole nebo jeho část během dne zastíněné, je třeba provést úpravu velikosti FV pole.

Je třeba se zabývat ještě jednou úvahou: olověné baterie je třeba pravidelně plně nabíjet.Pro optimální životnost baterie vyžadují minimálně 10 ampér nabíjecího proudu na 100 ampérhodin kapacity baterie.Pokud olověné baterie nejsou pravidelně dobíjeny, pravděpodobně selžou, obvykle během prvního roku provozu.

Maximální nabíjecí proud pro olověné baterie je obvykle kolem 20 ampérů na 100 Ah (rychlost nabíjení C/5 nebo kapacita baterie v ampérhodinách dělená 5) a někde mezi tímto rozsahem je ideální (10-20 ampérů nabíjecího proudu na 100 ah ).

Pokyny pro minimální a maximální nabíjení naleznete ve specifikacích baterie a v uživatelské příručce.Nedodržení těchto pokynů obvykle vede ke ztrátě záruky na baterii a hrozí předčasné selhání baterie.

Se všemi těmito informacemi získáte seznam následující konfigurace.

Solární panel: Watt11,1KW20 ks 550w solárních panelů

25 ks solárních panelů 450w

Baterie 40 kWh

1700AH @ 24V

900 AH při 48 V

 

Pokud jde o střídač, vybírá se na základě celkového výkonu zátěží, které byste potřebovali spustit.V tomto případě by stačil 1000w domácí spotřebič, 1,5kw solární invertor, ale v reálném životě lidé potřebují provozovat více zátěží současně po různou dobu denně, doporučuje se koupit 3,5kw nebo 5,5kw solární střídače.

 

Tyto informace mají sloužit jako obecný návod a existuje mnoho faktorů, které mohou ovlivnit velikost systému.

 

Pokud je zařízení kritické a nachází se na vzdáleném místě, vyplatí se investovat do předimenzovaného systému, protože náklady na údržbu mohou rychle převýšit cenu několika solárních panelů nebo baterií navíc.Na druhou stranu, u určitých aplikací můžete být schopni začít v malém a později se rozšiřovat v závislosti na výkonu.Velikost systému bude nakonec určena vaší spotřebou energie, umístěním pracoviště a také očekáváním výkonu na základě dnů autonomie.

 

Pokud s tímto procesem potřebujete pomoci, neváhejte nás kontaktovat a my vám navrhneme systém na míru podle lokality a energetických požadavků.

 

 


Čas odeslání: 10. ledna 2022