Un exemple de calcul de panneaux solaires pour une maison

Que nous nous confessions ou non, cela ne change pas l'essence. Très souvent, lorsque nous commençons à mettre en œuvre nos plans sérieux, surtout moins sérieux, nous négligeons les projets ou les calculs. En règle générale, cela n'aboutit pas aux résultats escomptés, ou le temps total ou les coûts matériels ne sont pas du tout attendus. Bien sûr, tout doit être pris en considération. Il est peu probable que quiconque soit en désaccord.

Quant aux panneaux solaires, le calcul de leur puissance est tout simplement nécessaire, car la moindre déviation dans n'importe quelle direction entraîne une variation des coûts des matériaux d'un ordre de grandeur.

La procédure de calcul présente un avantage indiscutable de plus: une compréhension consciente et claire de la procédure d'exploitation de la future centrale solaire est en cours de formation. Seule une personne qui a exploité un système d'alimentation autonome dans sa maison comprendra parfaitement ce que cela signifie.

Et cette compréhension se résume à une chose: comment économiser chaque Watt * heure d'énergie extraite. Dans une maison dont l'alimentation est fournie par un système autonome, vous ne verrez pas de lampes d'éclairage lumineuses sans avoir besoin, comme c'est souvent le cas avec une alimentation électrique traditionnelle.

Lors de l'utilisation d'une centrale solaire, des appareils tels que des détecteurs de mouvement, des minuteries pour le contrôle automatique de l'éclairage, un relais photo pour contrôler l'éclairage extérieur, etc. peuvent apparaître dans votre maison. Cela reviendra à la normale.

Ne soyez pas surpris que je consacre autant de temps à cette question. Il faut vraiment le connaître et le comprendre. Quelqu'un attribuera la nécessité de contrôler chaque Watt * heure à des lacunes, je ne serai pas d'accord avec lui.

Rappelons d'abord ceux qui n'ont tout simplement pas d'autres options d'alimentation. Deuxièmement, lorsque cette économie robuste est soudainement devenue un inconvénient! Vous devez admettre qu'il serait inutile de «gonfler» évidemment plus d'argent dans le système d'alimentation uniquement pour gaspiller de l'énergie de manière incontrôlable.

Le début du calcul d'une centrale solaire est de calculer la charge totale de consommation de votre maison. Il existe de nombreux exemples de tels calculs dans différentes interprétations, à la fois avec une partie descriptive et en ligne. Dans ce cas, cela ne vaut pas la peine d'inventer quelque chose de nouveau. D'abord, l'objectif est fixé, puis des moyens de l'atteindre sont recherchés. Ici aussi: tout d'abord, les besoins sont clarifiés, puis les possibilités techniques et matérielles de leur satisfaction sont calculées.

Calcul de la charge de consommation totale

Il s'agit de la première étape du calcul. Cela commence par le fait que vous prenez une feuille de papier vierge et que vous y dressez une liste de tous les instruments et appareils qui, selon vous, seront utilisés dans la maison. Pour commencer, faites cette liste sans vous plonger dans sa composition quantitative et qualitative. A la première étape du calcul, si vous n'y étiez pas obligé, il est difficile de conclure s'il est conseillé ou non de laisser tel ou tel appareil dans la liste. Nous ajouterons, supprimerons ou remplacerons après, lorsque l'ordre des coûts des matériaux sera clair.

En attendant, écrivez:

• Lampe à économie d'énergie

• Téléviseur

• Pompe électrique

• Le fer

• Ordinateur portable

• Réfrigérateur

• Bouilloire électrique

• Machine à laver

• Four à micro-ondes

• Aspirateur

L'étape suivante consiste à connaître la consommation d'énergie de chacun des appareils. Cela peut être trouvé dans les passeports des appareils ou voir les étiquettes sur les appareils eux-mêmes, où leurs caractéristiques sont indiquées, y compris la consommation d'énergie. Dans un cas extrême, s'il n'y a pas de passeports et d'étiquettes, vous pouvez trouver les informations nécessaires auprès des directeurs des ventes dans les magasins. Et enfin, vous avez Internet à portée de main, vous pouvez rechercher ces données via les moteurs de recherche.

Je mets des nombres approximatifs, seulement pour montrer l'ordre des actions:

Si vous avez fait attention aux deux premières positions, alors, comme vous pouvez le voir, j'ai divisé les lampes avec une consommation d'énergie différente. Il n'y a pas besoin de petites pièces rarement visitées pour installer les lampes de la même manière que dans les salons. Et comme la prochaine étape consistera à régler la durée totale de fonctionnement de ces appareils pendant la journée, il est inutile de combiner ces lampes dans une même position.

Nous notons le nombre et le temps total de travail par jour:

Les résultats de la dernière colonne doivent être expliqués. Par exemple, si vous n'utilisez pas l'aspirateur tous les jours, mais une fois par semaine pendant 2 heures, la durée totale par mois sera de 2 X 4 = 8 heures, soit par jour 8 heures: 30 = 0,3 heure. Même chose avec la pompe. Si vous devez pomper de l'eau, supposez deux fois par semaine et ce processus dure 2 heures, puis 2 X 2 = 4 heures, 4 X 4 = 16 heures, 16: 30 = 0,6 heure. Bien sûr, arrondissez.

Nous pouvons maintenant calculer combien chaque appareil consomme de l'électricité par jour:

La dernière étape du calcul de la consommation quotidienne consiste à additionner tous les résultats de la dernière colonne. Le résultat sera de: 7919,8 W * heure par jour.

Eh bien, passons au calcul des panneaux solaires. Nous avons une consommation quotidienne de 7919,8 W * heure, à partir de laquelle nous allons «pousser».

Sélection de la tension continue du système

Le choix du niveau de tension du système est nécessaire, d'une part, pour le choix des appareils du système en termes de cohérence en tension, onduleur, contrôleur de charge de batterie, et d'autre part, les schémas de connexion des modules solaires et des batteries dépendront de l'amplitude de cette tension, eh bien, et troisièmement, pour des calculs supplémentaires des cellules solaires.

Habituellement, pour les systèmes d'alimentation autonomes d'un bâtiment résidentiel privé, 12 V ou 24 V est sélectionné. Bien sûr, si le système d'alimentation n'est pas trop puissant et que cela, sa puissance, ne force pas à recourir à une tension de 36 V ou, disons, 48 ​​V, pour réduire les courants dans et donc pouvoir utiliser un fil de section plus petite, c'est-à-dire moins cher.

Dans notre cas, je propose de respecter la logique suivante: si vous ne prévoyez pas d'augmenter le système d'alimentation, mais supposez qu'il sera limité à 1000 W ou 2000 W, alors il suffit de s'arrêter à 12 V.

Dans le cas où si vous envisagez de l'augmenter, en plus de le faire fonctionner en hiver, il est plus raisonnable de construire un système 24 volts. Cela sera raisonnable car à un certain stade du fonctionnement du système d'alimentation, vous arriverez très probablement à l'inévitabilité de le compléter par une éolienne. Ceci est assez logique et confère au système des avantages indéniables pendant son fonctionnement toute l'année. Nous en parlerons davantage lorsque nous aborderons le sujet des éoliennes.

Donc, pour ne pas avoir à changer les appareils une fois installés, il est préférable de sélectionner immédiatement l'option 24 V, puis une éolienne avec une sortie 24 V s'intégrera sans problème dans votre système existant.

Et ainsi. Supposons que nous nous arrêtions à une variante de système d'alimentation 24 V. Je fais ce choix dans notre exemple pour montrer un exemple de calcul plus clair. Vous faites ce que vous pensez nécessaire en fonction de vos données, bien sûr, en tenant compte de ce qui précède.

Détermination de la quantité d'énergie requise par jour

Pour déterminer la quantité d'énergie requise par jour, nous devons calculer la valeur de consommation quotidienne calculée par nos soins - 7919,8 W * heure, divisée par la tension du système que nous avons sélectionnée - 24 V.Le résultat de cette division sera de 330 A * heure.

Mais il ne faut pas oublier que l'onduleur lui-même consomme une partie de l'énergie pour ses propres besoins. Il faut donc prévoir la réserve d'énergie pour lui. Sur cette base, nous multiplions le résultat par 330 A * heures par un facteur de 1,2 et obtenons 396 A * heures.

Ainsi, nous avons calculé la quantité d'énergie quotidienne nécessaire pour fournir de l'électricité à nos consommateurs. Et elle avait 396 A * heure.

Ce que vous ne devez pas oublier lors du choix des modules solaires

Sans aucun doute, les caractéristiques électriques des modules PV sont d'une importance capitale. Puissance, tension, courant. Mais on ne peut que faire attention à des paramètres tels que les dimensions, la conception, le poids, etc.

Énumérons les caractéristiques et les paramètres de ces appareils et notons simultanément comment l'une ou l'autre valeur de ces indicateurs peut affecter le fonctionnement ultérieur.

La tension

Nous commençons, bien sûr, par le stress. Le choix du contrôleur de charge de la batterie, le choix de la tension de la batterie et, en conséquence, le circuit de leur connexion dépendra du choix de la tension.

Il n'y a pas de dogme dans ce choix, vous pouvez choisir n'importe quelle tension. Mais! La chose la plus importante est qu'elle soit standardisée. Sinon, vous rencontrerez la difficulté de sélectionner un équipement tel qu'un contrôleur de charge, un onduleur et des batteries. Même en se basant sur une ligne de tensions normalisée, il est logique de regarder quelles tensions tous les appareils nécessaires sont disponibles. C'est généralement 12 volts, 24 volts, 48 ​​volts.

Ici, vous devez faire une petite remarque. Vous avez fait attention au fait que l'amplitude de la tension, et elles sont généralement données par deux pour le module photovoltaïque (tension de puissance maximale et tension de circuit ouvert), diffère de la norme à la hausse. Cela est nécessaire pour assurer une charge complète des batteries. Cette marge est destinée à compenser les pertes dans le système et prend en compte le fonctionnement du module en conditions réelles lorsque l'ensoleillement n'est pas égal à 1000 W / sq. m, la température ne correspond pas à 25 degrés Celsius.

Nous nous sommes arrêtés à 12, 24, 48 Volts. Il n'est plus logique de choisir d'autres quantités car il sera plus difficile de trouver, si nécessaire, un appareil avec une tension différente. Pourquoi créer délibérément des difficultés pour vous-même.

Il convient également de tenir compte du fait que certains modules sont conçus pour des tensions non standard et sont conçus pour fonctionner avec des onduleurs de réseau. Pour cette raison, ils ne peuvent pas nous intéresser.

En général, le principe de base de la construction de tout système doit être - dans la mesure du possible, d'éviter l'utilisation d'appareils uniques. Les unités et les appareils doivent être standard et aussi abordables que possible. Ce n'est que dans ce cas que vous garantissez la disponibilité continue de votre système.

Puissance et courant

Bien sûr, vous gagnez la puissance totale des modules dont la tension correspond à celle précédemment sélectionnée pour le système. Je pense qu'il ne faut pas leur rappeler qu'ils doivent avoir les mêmes caractéristiques.

En les connectant soit en parallèle si la tension de chacun d'eux est égale à celle sélectionnée, soit en série, dans le cas où la tension de chacun d'entre eux est inférieure à celle sélectionnée. Eh bien, en série et en parallèle, pour fournir la puissance totale tout en assurant la tension du système sélectionné. Qui a raté l'article «Le schéma de connexion des panneaux solaires»Je recommande la lecture.

Une fois que vous avez décidé du nombre de modules et du circuit de leur connexion, vous pouvez faire un choix du contrôleur de charge en fonction du courant résultant, car la tension du système est déjà sélectionnée.

Dimensions et poids

En se souvenant d'une telle vérité que chaque connexion électrique supplémentaire dans le système augmente la probabilité de défaillance (panne), nous comprenons qu'un seul module correspondant à la puissance et à la tension requises serait une option idéale pour nous. Ni connexions supplémentaires à vous, ni câbles supplémentaires à vous.

Mais nous comprenons que cela est impossible. Et dans l'ensemble, ce n'est pas nécessaire. Ce n'est pas nécessaire, ne serait-ce que parce que dans ce cas, nous privons notre système de flexibilité, et la maintenabilité en souffrira également. Je ne parle pas de poids, qui jouera un rôle important lors de l'installation.

Il sera beaucoup plus difficile de construire le système, de changer la tension du système, si cela est soudainement nécessaire. Réparez le module, après tout. Encore une fois, un fort vent. Cela ne doit pas non plus être réduit, car vous monterez les modules sur une surface ouverte à tous les vents.

Néanmoins, sans oublier la vérité mentionnée ci-dessus, nous devons faire attention aux dimensions des modules du point de vue de l'installation (toutes les tailles ne permettront pas l'installation sans mécanismes de levage), la pose sur le toit (pas d'ombrage pendant la journée).

D'un autre côté, trop petit pour être broyé avec des dimensions - coûtera plus cher.

La conception

La conception joue également un rôle important à la fois en termes de caractéristiques opérationnelles et d'un point de vue financier. Les modules sans cadre, par exemple, coûteront moins cher, mais vous ne pouvez les utiliser que si vous avez la possibilité d'effectuer l'installation de manière à garantir leur fonctionnement normal sans châssis.

Ou vous avez la possibilité de créer votre propre cadre et cela vous coûtera moins cher. La question de l'étanchéité du module ne doit être prise en compte que dans la mesure où un contact avec l'oxydation de l'humidité et de l'humidité se produit. Cela réduit considérablement leur durée de vie.

Des choses comme le verre. Ils sont différents et le prix en dépend également. Le verre conventionnel entraîne des pertes pouvant atteindre 15% en raison de la réflexion. Les verres qui peuvent résister aux chocs peuvent être superflus, mais il est logique d'envisager des verres avec un haut degré de transparence.

Suite de l'article:Choisir un onduleur et calculer la batterie d'une centrale solaire domestique

Boris Tsupilo