Kako dimenzionirati izvanmrežni solarni energetski sustav za dom

Ulaganje u solarni sustav dugoročno je pametno rješenje za vlasnike kuća, posebno u trenutnim okruženjima u kojima se energetska kriza događa na mnogo mjesta.Solarni panel može raditi više od 30 godina, a također litijske baterije postaju sve dulje kako se tehnologija razvija.

U nastavku su navedeni osnovni koraci kroz koje morate proći kako biste dimenzionirali idealan solarni sustav za svoj dom.

 

Korak 1: Odredite ukupnu potrošnju energije u vašoj kući

Morate znati ukupnu snagu koju koriste vaši kućanski uređaji.To se mjeri jedinicom kilovat/sat dnevno ili mjesečno.Recimo, ukupna oprema u vašoj kući troši 1000 W energije i radi 10 sati dnevno:

1000w * 10h = 10kwh dnevno.

Nazivnu snagu svakog kućanskog aparata možete pronaći u priručniku ili na njihovim web stranicama.Da biste bili točni, možete zatražiti od tehničkog osoblja da ih izmjeri odgovarajućim profesionalnim alatima kao što je metar.

Došlo bi do gubitka snage vašeg pretvarača ili je sustav u stanju mirovanja.Dodajte dodatnih 5% – 10% potrošnje energije u skladu s vašim proračunom.To bi trebalo uzeti u obzir pri dimenzioniranju baterija.Ključno je kupiti kvalitetan pretvarač.(Saznajte više o našim strogo ispitanim pretvaračima)

 

 

Korak 2: Evaluacija stranice

Sada morate imati opću predodžbu o tome koliko sunčeve energije možete dnevno dobiti u prosjeku, tako da ćete znati koliko ćete solarnih panela morati instalirati da zadovoljite svoje dnevne potrebe za energijom.

Informacije o sunčevoj energiji mogu se prikupiti s karte sunčanih sati u vašoj zemlji.Mapiranje izvora sunčevog zračenja može se pronaći na https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

Sada, uzmimoDamaskSirijakao primjer.

Uzmimo 4 prosječna sunčana sata za naš primjer dok čitamo s karte.

Solarni paneli dizajnirani su za postavljanje na punom suncu.Sjena će utjecati na performanse.Čak će i djelomična sjena na jednoj ploči imati veliki utjecaj.Pregledajte mjesto kako biste bili sigurni da će vaš solarni niz biti izložen punom suncu tijekom dnevnih vršnih sunčanih sati.Imajte na umu da će se kut sunca mijenjati tijekom godine.

Trebate zapamtiti još nekoliko stvari.O njima možemo razgovarati tijekom cijelog procesa.

 

 

Korak 3: Izračunajte veličinu baterije

Do sada imamo osnovne podatke za dimenzioniranje niza baterija.Nakon što se odredi veličina banke baterija, možemo odrediti koliko je solarnih panela potrebno da se baterija drži napunjenom.

Prvo provjeravamo učinkovitost solarnih pretvarača.Obično pretvarači dolaze s ugrađenim MPPT regulatorom punjenja s više od 98% učinkovitosti.(Provjerite naše solarne pretvarače).

Ali još uvijek je razumno uzeti u obzir 5% kompenzacije neučinkovitosti kada radimo dimenzioniranje.

U našem primjeru od 10 KWh/dan temeljeno na litijevim baterijama,

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

To je količina energije koja se izvlači iz baterije za pokretanje opterećenja kroz pretvarač.

Budući da je idealna radna temperatura litijske baterije bw između 0na 0~40, iako mu je radna temperatura u rasponu od -20~60.

Baterije gube kapacitet kako temperature padaju i možemo koristiti sljedeću tablicu za povećanje kapaciteta baterije, na temelju očekivane temperature baterije:

Za naš primjer, dodat ćemo množitelj 1,59 našoj veličini baterije kako bismo kompenzirali temperaturu baterije od 20°F zimi:

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

Još jedan razlog za razmatranje je da prilikom punjenja i pražnjenja baterija dolazi do gubitka energije, a kako bi se produžio životni vijek baterija, ne potiče se potpuno pražnjenje baterija.(Obično održavamo DOD veći od 80% (DOD = dubina pražnjenja).

Tako dobivamo minimalni kapacitet skladištenja energije: 16,7KWh * 1,2 = 20KWh

Ovo je za jedan dan autonomije, pa to trebamo pomnožiti s brojem dana potrebne autonomije.Za 2 dana autonomije to bi bilo:

20Kwh x 2 dana = 40KWh pohrane energije

Da biste pretvorili vat-sate u amper-sate, podijelite s naponom baterije sustava.U našem primjeru:

40Kwh ÷ 24v = 1667Ah 24V baterija

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah 48V baterija

 

Prilikom dimenzioniranja baterije, uvijek uzmite u obzir dubinu pražnjenja ili koliki se kapacitet isprazni iz baterije.Dimenzioniranje olovno-kiselinske baterije za maksimalnu dubinu pražnjenja od 50% produžit će vijek trajanja baterije.Duboka pražnjenja nemaju toliko utjecaja na litijeve baterije i obično mogu podnijeti dublja pražnjenja bez značajnog utjecaja na trajanje baterije.

Ukupni potrebni minimalni kapacitet baterije: 2,52 kilovat sata

Imajte na umu da je ovo minimalni potreban kapacitet baterije, a povećanje veličine baterije može učiniti sustav pouzdanijim, posebno u područjima sklona dugotrajnom oblačnom vremenu.

 

 

Korak 4: Odredite koliko vam je solarnih panela potrebno

Sada kada smo odredili kapacitet baterije, možemo dimenzionirati sustav punjenja.Obično koristimo solarne panele, ali kombinacija vjetra i sunca može imati smisla za područja s dobrim resursima vjetra ili za sustave koji zahtijevaju više autonomije.Sustav punjenja treba proizvesti dovoljno da u potpunosti nadomjesti energiju povučenu iz baterije, uzimajući u obzir sve gubitke učinkovitosti.

U našem primjeru, na temelju 4 sunčana sata i 40 Wh dnevno potrebne energije:

40KWh / 4 sata = 10 kilovata veličina solarnog panela

Međutim, trebamo druge gubitke u našem stvarnom svijetu uzrokovane neučinkovitošću, kao što je pad napona, koji se općenito procjenjuje na oko 10%:

10Kw÷0,9 = 11,1 KW minimalna veličina za PV polje

Imajte na umu da je ovo minimalna veličina za PV polje.Veći niz će učiniti sustav pouzdanijim, pogotovo ako nema drugog rezervnog izvora energije, poput generatora, koji nije dostupan.

Ovi izračuni također pretpostavljaju da će solarni niz dobiti neometanu izravnu sunčevu svjetlost od 8 do 16 sati tijekom svih godišnjih doba.Ako je cijeli ili dio solarnog polja u sjeni tijekom dana, potrebno je izvršiti prilagodbu veličine PV polja.

Treba obratiti pažnju na još jedno pitanje: olovne baterije moraju se redovito puniti do kraja.Za optimalno trajanje baterije zahtijevaju najmanje oko 10 ampera struje punjenja po 100 amper sati kapaciteta baterije.Ako se olovne baterije ne pune redovito, vjerojatno će se pokvariti, obično unutar prve godine rada.

Maksimalna struja punjenja za olovne akumulatore obično je oko 20 ampera na 100 Ah (C/5 brzina punjenja ili kapacitet baterije u amper satima podijeljen s 5) i negdje između ovog raspona je idealno (10-20 ampera struje punjenja na 100 ah ).

Pogledajte specifikacije baterije i korisnički priručnik kako biste potvrdili smjernice za minimalno i maksimalno punjenje.Nepoštivanje ovih smjernica obično će poništiti jamstvo za bateriju i dovesti do prijevremenog kvara baterije.

Sa svim ovim informacijama, dobit ćete popis sljedećih konfiguracija.

Solarni panel: Watt11.1KW20 komada solarnih panela od 550 W

25 komada solarnih panela od 450 W

Baterija 40KWh

1700AH na 24V

900AH pri 48V

 

Što se tiče pretvarača, odabire se na temelju ukupne snage opterećenja koja biste trebali pokrenuti.U ovom slučaju, kućanski uređaj od 1000 W, solarni pretvarač od 1,5 kw bio bi dovoljan, ali u stvarnom životu, ljudi moraju raditi s više opterećenja u isto vrijeme u različitim vremenskim razdobljima dnevno, preporuča se kupiti solarni uređaj od 3,5 kw ili 5,5 kw. pretvarači.

 

Ove informacije služe kao opći vodič i postoji mnogo faktora koji mogu utjecati na veličinu sustava.

 

Ako je oprema kritična i na udaljenoj lokaciji, isplati se uložiti u predimenzioniran sustav jer troškovi održavanja mogu brzo premašiti cijenu nekoliko dodatnih solarnih panela ili baterija.S druge strane, za određene aplikacije možda ćete moći početi s malim i proširiti ih kasnije, ovisno o njihovoj izvedbi.Veličina sustava u konačnici će biti određena vašom potrošnjom energije, lokacijom lokacije i također očekivanjima u pogledu performansi na temelju dana autonomije.

 

Ako trebate pomoć u ovom procesu, slobodno nas kontaktirajte i možemo dizajnirati sustav za vaše potrebe na temelju lokacije i energetskih zahtjeva.

 

 


Vrijeme objave: 10. siječnja 2022