Výpočet solární elektrárny pro domácnost

Otázka výroby elektřiny alternativními metodami je v naší době docela důležitá. Jednou z možností pro dodávku elektřiny do domu je instalace solární elektrárny. Tuto možnost lze použít jako dodatečný alternativní zdroj elektřiny nebo jako hlavní, pokud existuje úkol dodávat elektřinu doma bez možnosti připojení k elektrickým sítím, například kvůli jejich odlehlosti.

První etapou realizace této myšlenky je výpočet budoucnosti solární elektrárna. V tomto článku uvádíme doporučení, která pomohou správně vypočítat požadovaný výkon budoucí solární elektrárny a správně posoudit možnost implementace této myšlenky v závislosti na různých faktorech.

Zdrojová data

Nejprve je nutné určit, jaké úkoly by budoucí elektrárna měla plnit. Nejdůležitějším problémem je dostupnost centralizovaného napájení a jeho spolehlivost.

První možnost

Dům je připojen k elektrickým sítím, ale napájení je nespolehlivé a dochází k častým výpadkům napájení. V tomto případě je nutné určit, jaké úkoly má domácí solární elektrárna vykonávat.

Pokud jsou výpadky proudu krátké, je úkolem alternativního zdroje elektřiny dodávat energii nejdůležitějším elektrickým zařízením.

Je nutné analyzovat, která elektrická zařízení budou v provozu po dobu výpadku proudu, a zaznamenat jejich výkon a provozní dobu pro další výpočty.

Druhá možnost

Stejná počáteční data jako v první verzi, ale přerušení napájení jsou dlouhá a je nutné implementovat záložní zdroj napájení, který napájí všechny potřebné elektrické spotřebiče pro domácnost, které jsou denně provozovány v domě. Zaznamenáváme také výkon a trvání elektrických spotřebičů.

Třetí možnost

Dům nemá připojení k elektrickým sítím a není možné se připojit z nějakého důvodu. V tomto případě bude solární elektrárna působit jako hlavní zdroj elektřiny pro dům.

Pokud je problém s dodávkou energie v domácnosti řešen poprvé, je třeba přemýšlet o tom, jaké elektrické spotřebiče se plánují v domě provozovat, a vybrat si jejich energii, která se řídí zásadou hospodárnosti, tj. Zvolit minimální energii, protože náklady na solární elektrárnu přímo závisí na její energii.

Realizace myšlenky solární elektrárny je poměrně nákladná, takže je třeba velmi zodpovědně přistupovat k otázce výpočtu budoucího zatížení a promyslet všechny možné možnosti.

Výpočet zatížení elektrických spotřebičů

Při výpočtu zatížení elektrických spotřebičů je nutné samostatně zvážit každý z elektrických spotřebičů a analyzovat všechny možné nuance jeho fungování.

Okamžitě je nutné vyřadit všechny elektrické spotřebiče, jejichž funkce mohou být implementovány jiným způsobem, bez použití elektřiny.

Uvádíme seznam elektrických spotřebičů, které jsou nepraktické pro napájení ze solární elektrárny a odpovídající náhradní náhrady:

• elektrická pec, rychlovarná konvice, elektrické ohřívače. Pokud je v domě používána elektrická pec, pak v případě výpadku proudu můžete postavit pec na pevná paliva, kde můžete vařit jídlo, ohřívat vodu a také ji použít k vytápění domu. Jako možnost zálohování si můžete zakoupit plynový sporák s válcem;

• elektrický ohřívač vody.Alternativou je solární ohřívač vody nebo implementace topné vody z pece; - vodní čerpadlo studny. V případě výpadku proudu by měla být zajištěna možnost ručního přívodu vody ze studny. Pokud není připojení k elektrické síti k usnadnění každodenního provozu, můžete čerpadlo zahrnout do seznamu zatížení, která budou poháněna budoucí elektrárnou;

• štěrky, mlýn a další zařízení používaná v domácnosti. V tomto případě mohou být upřednostňována ruční zařízení.

Samostatně by mělo být řečeno o osvětlení domu. Pokud je k dispozici centralizované napájení pro každodenní použití, je vybrán jakýkoli typ lampy na základě osobních preferencí. A pro autonomní napájení je třeba upřednostňovat nejúspornější typy žárovek z dostupného sortimentu - to znamená, LED. Pro zajištění požadované úrovně osvětlení na konkrétním místě je nutné zvolit optimální počet lamp a jejich výkon.

Dům má elektrické spotřebiče a zařízení, která mají velký výkon, ale zřídka se používají. Při navrhování solární elektrárny je nepraktické brát v úvahu výkon těchto elektrických spotřebičů, protože náklady elektrárny se výrazně zvýší, ale v zásadě se tato energie nebude využívat. Mezi taková zařízení patří svařovací stroj, elektrifikovaný nástroj (úhlová bruska, rotační kladivo, zpracovatelské stroje atd.).

Při absenci centralizovaného napájení pro provoz takových elektrických spotřebičů je vhodné zakoupit dieselový (benzínový) generátor. Přítomnost generátoru v domě poskytuje výhodu, že pokud solární panely nenabijí baterii, můžete nedostatek náboje doplnit zapnutím generátoru.

Pro větší účinnost, spolehlivost a nosnost je vhodnější implementovat autonomní napájení doma pomocí dvou alternativních zdrojů - solárních panelů a větrných generátorů.

Více k tématu:Větrné generátory nebo solární panely, které je lepší zvolit?  

Přítomnost větrných generátorů vám umožňuje zvýšit celkový výkon autonomního napájení a případně všechna elektrická zařízení, včetně výkonných, mohou být provozována bez potřeby generátoru. V každém případě je třeba zvážit možnost kombinace dvou zdrojů alternativní elektřiny, aniž by byla upřednostněna pouze jedna z možností.

Podrobný příklad výpočtu celkové spotřeby elektřiny a výběru zařízení pro domácí solární elektrárnu najdete v článcích Borise Tsupila:

Příklad výpočtu solárních panelů pro domácnost

Výběr střídače a výpočet baterie

Střídač: sinusová vlna nebo modifikovaná sinusová vlna?

Jak zvolit solární nabíječ

Schéma solárního připojení

Montáž, připojení solárních panelů a jejich instalace na střechu

Výpočet požadovaného výkonu elektrárny

Druhým důležitým parametrem je nosnost elektrárny, tj. Maximální množství energie, které může solární elektrárna vyrobit.

Při výpočtu zatížení elektrických spotřebičů je nutné analyzovat, která elektrická zařízení budou pracovat současně a jaký maximální výkon bude potřebovat k napájení při špičkovém zatížení. V takovém případě je vhodné zvážit provoz elektrických spotřebičů, aby nedošlo k žádným náhlým změnám zatížení.

Je také nutné vzít v úvahu vlastnosti provozu některých elektrických spotřebičů. Musíte například vzít v úvahu počáteční proudy kompresoru chladničky a elektrické motory různých elektrických spotřebičů.

Limit výkonu na výstupu z elektrárny střídač - zařízení, které přeměňuje stejnosměrnou baterii na střídavý proud 220 V.

Při výpočtu výkonu střídače je třeba vzít v úvahu také vlastnosti baterie, která akumuluje elektřinu generovanou solárními panely. V tomto případě se jedná o maximální přípustné vybíjecí proudy baterie.

K ochraně střídače solární elektrárny před nadměrným množstvím, zejména před přetížením, se používá jistič. K ovládání a omezení zatížení můžete použít relé priority zátěže. Domácí spotřebiče jsou rozděleny do několika skupin podle stupně důležitosti (priority), je stanoven limit zatížení.

Během provozu elektrických spotřebičů bude relé priority zátěže sledovat hodnotu zátěže v reálném čase, a pokud bude překročena nastavená mez, odpojí část zátěže s nižší prioritou, čímž se zabrání vypnutí jističe a tím i odpojení nejdůležitějších elektrických spotřebičů.

Výpočet výkonu solárních panelů

Solární elektrárna vyrábí elektrickou energii pouze za denního světla, pokud je dostatečný světelný výkon. Solární panely musí mít takovou energii, aby mohly akumulovat v bateriích takové množství elektrické energie, které během dne poskytne energii všem elektrickým spotřebičům pro domácnost.

Pro každou oblast existují referenční knihy o úrovni slunečního záření a slunečního záření - obvykle jsou tato data poskytována realizátory solárních panelů. Úroveň slunečního záření ukazuje přibližné množství elektřiny vyráběné solárními panely v různých ročních obdobích. Index sluneční izolace umožňuje zohlednit možné zhoršení povětrnostních podmínek a získat přesnější hodnotu generované energie solárními články.

Vezměte prosím na vědomí, že referenční údaje jsou informativní a neodpovídají vždy skutečným charakteristikám solárních panelů.

Při stavbě domácí solární elektrárny je nutné zajistit možnost zvýšení její kapacity v budoucnosti připojením dalších solárních panelů a baterií k akumulaci vyrobené elektřiny.

Jak je uvedeno výše, je nutné analyzovat význam použití jiného alternativního zdroje elektřiny, aby se zajistilo přiměřené zásobování autonomního napájení doma, s přihlédnutím ke všem možným faktorům.

Na základě výkonu solárních panelů vyberte ovladačpomocí kterého je vyrobená elektřina přenesena na baterii.

Velmi důležitým kritériem je dostupnost finančních prostředků na implementaci autonomního zdroje napájení doma. Při výběru určitých prvků je proto nutné upravit váš výběr na základě dostupného rozpočtu.