Calcul d'une centrale solaire pour la maison

La question de la production d'électricité par des méthodes alternatives est tout à fait d'actualité à notre époque. L'une des options pour fournir de l'électricité à la maison est l'installation d'une centrale solaire. Cette option peut être utilisée comme source alternative alternative d'électricité ou comme principale, s'il y a une tâche d'alimentation électrique à domicile en l'absence de possibilité de connexion aux réseaux électriques, par exemple, en raison de leur éloignement.

La première étape de la mise en œuvre de cette idée est le calcul du futur centrale solaire. Dans cet article, nous donnons des recommandations qui aideront à calculer correctement la puissance requise d'une future centrale solaire et à évaluer correctement la possibilité de mettre en œuvre cette idée, en fonction de divers facteurs.

Données source

Tout d'abord, il est nécessaire de déterminer les tâches qu'une future centrale électrique devrait remplir. Le problème le plus important est la disponibilité de l'alimentation électrique centralisée et sa fiabilité.

Première option

La maison est connectée aux réseaux électriques, mais l'alimentation n'est pas fiable et il y a un problème de coupures de courant fréquentes. Dans ce cas, il est nécessaire de déterminer les tâches qu'une centrale solaire domestique doit effectuer.

Si les coupures de courant sont de courte durée, la tâche d'une autre source d'électricité est d'alimenter les appareils électriques les plus importants.

Il est nécessaire d'analyser les appareils électriques qui seront utilisés pendant la période de coupure de courant et d'enregistrer leur puissance et leur durée de fonctionnement pour de nouveaux calculs.

Deuxième option

Les mêmes données initiales que dans la première version, mais les interruptions de l'alimentation électrique sont longues et il est nécessaire de mettre en place une source d'alimentation de secours, fournissant tous les appareils électriques ménagers nécessaires qui fonctionnent quotidiennement dans la maison. Nous enregistrons également la puissance et la durée des appareils électriques.

Troisième option

La maison n'a pas de connexion aux réseaux électriques et il n'y a aucune possibilité de connexion pour une raison ou une autre. Dans ce cas, la centrale solaire servira de principale source d'électricité pour la maison.

Si le problème de l'alimentation électrique à domicile est résolu pour la première fois, il est nécessaire de réfléchir aux appareils électriques qu'il est prévu de faire fonctionner dans la maison et de choisir leur puissance, guidée par le principe de l'économie, c'est-à-dire choisir la puissance minimale, car le coût d'une centrale solaire dépend directement de sa puissance.

La mise en œuvre de l'idée d'une centrale solaire est assez coûteuse, vous devez donc aborder de manière très responsable la question du calcul des charges futures et réfléchir à toutes les options possibles.

Calcul des charges des appareils électriques

Lors du calcul des charges des appareils électriques, il est nécessaire de considérer séparément chacun des appareils électriques, en analysant toutes les nuances possibles de son fonctionnement.

Il est immédiatement nécessaire d'éliminer tous les appareils électriques dont les fonctions peuvent être mises en œuvre d'une autre manière, sans utiliser d'électricité.

Nous listons les appareils électriques qui ne sont pas pratiques à alimenter à partir d'une centrale solaire et le remplacement alternatif correspondant:

• four électrique, bouilloire électrique, radiateurs électriques. Si un four électrique est utilisé pour cuisiner dans la maison, en cas de panne de courant, vous pouvez construire un four à combustible solide, où vous pouvez faire cuire des aliments, chauffer de l'eau et également l'utiliser pour chauffer la maison. En option, vous pouvez acheter une cuisinière à gaz avec une bouteille;

• chauffe-eau électrique.Une alternative est un chauffe-eau solaire ou la mise en œuvre de l'eau de chauffage d'un four; - pompe à eau de puits. En cas de panne de courant, la possibilité d'une prise d'eau manuelle du puits doit être prévue. S'il n'y a pas de connexion au réseau électrique pour faciliter le fonctionnement quotidien, vous pouvez inclure la pompe dans la liste des charges qui seront alimentées par la future centrale électrique;

• gruau, moulin et autres appareils utilisés pour l'entretien ménager. Dans ce cas, les appareils manuels peuvent être préférés.

Séparément, il faut dire à propos de l'éclairage de la maison. S'il existe une alimentation centralisée pour un usage quotidien, tout type de lampe est sélectionné en fonction de vos préférences personnelles. Et pour une alimentation autonome, il est nécessaire de privilégier les types de lampes les plus économiques de l'assortiment disponible, c'est-à-dire LED. Il est nécessaire de choisir le nombre optimal de lampes et leur puissance afin de fournir le niveau d'éclairage souhaité à un endroit particulier.

La maison a des appareils et des appareils électriques qui ont une grande puissance, mais sont rarement utilisés. Il n'est pas pratique de prendre en compte la puissance de ces appareils électriques lors de la conception d'une centrale solaire, car le coût de la centrale augmentera de manière significative, mais fondamentalement, cette puissance ne sera pas utilisée. De tels dispositifs comprennent une machine à souder, un outil électrifié (meuleuse d'angle, marteau rotatif, machines de traitement, etc.).

En l'absence d'une alimentation électrique centralisée pour le fonctionnement de ces appareils électriques, il est conseillé d'acheter générateur diesel (essence). La présence d'un générateur dans la maison donne l'avantage que si les panneaux solaires n'ont pas chargé la batterie, vous pouvez reconstituer le manque de charge en allumant le générateur.

Pour plus d'efficacité, de fiabilité et de capacité de charge, il est plus judicieux de mettre en œuvre une alimentation électrique autonome à la maison en utilisant deux sources alternatives - panneaux solaires et éoliennes.

Plus sur le sujet:Éoliennes ou panneaux solaires, quel est le meilleur choix?  

La présence d'éoliennes vous permet d'augmenter la puissance totale de l'alimentation autonome et, éventuellement, tous les appareils électriques, y compris les puissants, peuvent être utilisés sans avoir besoin d'un générateur. Dans tous les cas, il est nécessaire d'envisager l'option de combiner deux sources d'électricité alternative, sans privilégier une seule des options.

Pour un exemple détaillé de calcul de la consommation électrique totale et de sélection d'équipements pour une centrale solaire domestique, voir les articles de Boris Tsupilo:

Un exemple de calcul de panneaux solaires pour une maison

Sélection de l'onduleur et calcul de la batterie

Onduleur: onde sinusoïdale ou onde sinusoïdale modifiée?

Comment choisir un régulateur de charge solaire

Schéma de connexion solaire

Installation, raccordement de panneaux solaires et leur installation sur le toit

Calcul de la puissance requise d'une centrale électrique

Le deuxième paramètre important est la capacité de charge de la centrale, c'est-à-dire la quantité maximale d'énergie qu'une centrale solaire peut produire.

Lors du calcul des charges des appareils électriques, il est nécessaire d'analyser quels appareils électriques fonctionneront en même temps et quelle puissance maximale sera requise pour les alimenter aux charges de pointe. Dans ce cas, il est conseillé de considérer le fonctionnement des appareils électriques de manière à ce qu'il n'y ait pas de changements brusques de charges.

Il est également nécessaire de prendre en compte les caractéristiques de fonctionnement de certains appareils électriques. Par exemple, vous devez tenir compte des courants de démarrage du compresseur du réfrigérateur et des moteurs électriques de divers appareils électriques.

La limite de puissance délivrée par une centrale électrique limite onduleur - un appareil qui convertit une batterie à courant continu en courant alternatif 220 V.

Lors du calcul de la puissance de l'onduleur, il convient également de prendre en compte les caractéristiques de la batterie, qui accumule l'électricité générée par les panneaux solaires. Dans ce cas, nous parlons des courants de décharge maximaux admissibles de la batterie.

Protéger l'onduleur de la centrale solaire des surintensités, notamment des surcharges disjoncteur. Pour contrôler et limiter les charges, vous pouvez utiliser le relais de priorité de charge. Les appareils électroménagers sont répartis en plusieurs groupes selon le degré d'importance (priorité), une limite de charge est fixée.

Pendant le fonctionnement des appareils électriques, le relais de priorité de charge surveillera la valeur de charge en temps réel, et si la limite définie est dépassée, il déconnectera une partie de la charge avec une priorité inférieure, empêchant le disjoncteur de se déclencher et, par conséquent, de mettre hors tension les appareils électriques les plus importants.

Calcul de la puissance des panneaux solaires

Une centrale solaire ne produit de l'énergie électrique que pendant la journée, si le flux lumineux est suffisant. Les panneaux solaires doivent avoir une telle puissance qu'ils peuvent accumuler dans les batteries une quantité d'énergie électrique qui alimentera tous les appareils électroménagers pendant la journée.

Il existe des ouvrages de référence sur le niveau de rayonnement solaire et d'insolation solaire pour chaque région - généralement ces données sont fournies par des réalisateurs de panneaux solaires. Le niveau de rayonnement solaire montre la quantité approximative d'électricité générée par les panneaux solaires à différents moments de l'année. L'indice d'insolation solaire vous permet de prendre en compte les éventuelles aggravations des conditions météorologiques et d'obtenir une valeur plus précise de la puissance générée par les cellules solaires.

Veuillez noter que les données de référence sont indicatives et ne correspondent pas toujours aux caractéristiques réelles des panneaux solaires.

Lors de la construction d'une centrale solaire domestique, il est nécessaire de prévoir la possibilité d'augmenter sa capacité à l'avenir en connectant des panneaux solaires et des batteries supplémentaires pour accumuler l'électricité produite.

Comme mentionné ci-dessus, il est nécessaire d'analyser la pertinence de l'utilisation d'une autre source alternative d'électricité afin d'assurer un approvisionnement adéquat en alimentation autonome à domicile, en tenant compte de tous les facteurs possibles.

En fonction de la puissance des panneaux solaires, sélectionnez le contrôleurau moyen de laquelle l'électricité produite est transférée à la batterie.

Un critère très important est la disponibilité de fonds pour la mise en place d'une source autonome d'alimentation électrique à domicile. Par conséquent, lorsque vous choisissez certains éléments, vous devez ajuster votre choix en fonction de votre budget.