Invertora izvēle un mājas saules enerģijas stacijas akumulatora aprēķināšana

Rakstā "Mājas saules paneļu aprēķināšanas piemērs" mēs saņēmām dienas patēriņa vērtību - 7919,8 W * stunda un enerģijas daudzumu, kas vajadzīgs mūsu uzskaitīto ierīču ikdienas vajadzību segšanai, - 396 A * stunda.

Veiksim visas saules enerģijas apgādes sistēmas klasisko aprēķinu, ieskaitot saules bateriju. Es gribu jūs brīdināt uzreiz, šajā aprēķinā es nevirzījos uz mērķi samazināt ekonomiskos rādītājus līdz minimumam (par to mēs tiksim galā vēlāk), bet tikai uzstādīju uzdevumu parādīt aprēķinu kārtību.

Invertora izvēle

Balstoties uz mūsu uzskaitīto ierīču sarakstu, mēs varam izlemt par galvenajiem parametriem invertors mūsu sistēmai.

Pirmkārt, tā kā ierīču sarakstā ir ierīces, kurās ietilpst dzinēji: elektriskais sūknis, ledusskapis, veļas mazgājamā mašīna, putekļsūcējs, mēs noteikti varam un mums vajadzētu runāt par invertoru ar sinusoidālu sprieguma izeju, nevis kvazinsusoīdu.

Otrkārt, invertora ieejas spriegumam jāatbilst mūsu izvēlētajam spriegumam - 24 V.

Runājot par jaudu, tās izvēle ir atkarīga no tā, kā jūs piekrītat lietot savas ierīces. Ja uzskatāt par nepieciešamību vienlaikus darbināt energoietilpīgas ierīces, piemēram, veļas mazgājamo mašīnu, mikroviļņu krāsni, gludekli un visu to uz darbojoša ledusskapja fona, jums būs jāatskaita to nominālās jaudas.

Jūs saņemsit maksimālo jaudu, kas noteiks invertora jaudu (minimums 5 kW), bet jūs pats saprotat, ka, ja jūs vienlaikus neizmantojat šīs ierīces, tad invertora jauda būs mazāka, tāpēc tā cena būs zemāka. Tas ir atkarīgs no jums.

Ņemot vērā saskaņoto ierīču sarakstu un sadalot to izmantošanu laika gaitā, mēs varētu aprobežoties ar 3,0 kW pārveidotāju: ražotāja OutDack Power Technologies modeli ar integrētu lādētāju: GVFX3024E, režģi-interaktīvs GVFX3024E ventilēts 3000 W, 24 V, 80 A (vidējās izmaksas 99500 rubļu).

Skatīt arī par šo tēmu:Invertors: sinusoidālais vai modificētais sinusoidālais vilnis?

Baterijas aprēķins

Tagad parunāsim par baterijām. Par bateriju mērķi mēs jau zinām no raksta “Baterijas saules baterijām”. Ir tikai jāizlemj, kā mēs māju izmantojam. Ja ieradīsities brīvdienās, galvenais enerģijas patēriņš tiks veikts attiecīgi brīvdienās. Bet tā uzkrāšanās, t.i. baterijas tiks uzlādētas visu nedēļu - no pirmdienas līdz piektdienas vakaram. Piemēram, es nāku uz savu māju brīvdienās.

Mēs nodrošināsim enerģijas rezervi vienai dienai. Kāpēc tāds? Tā kā piecas manas prombūtnes dienas bateriju pilnīgas uzlādes varbūtība ir diezgan liela. Ir iespējams nodrošināt garantētu enerģijas rezervi divām dienām, taču tas ir iespējams, palielinot akumulatoru kopējo ietilpību un līdz ar to arī visas sistēmas izmaksas.

Ieteicams aprobežoties ar vienu dienu, un, kad ir aprakstītas visas sistēmas izmaksas, spēlējiet ar izvēles iespējām un apskatiet izmaksu reakciju.

Ir jāņem vērā vēl daži punkti.

Pirmkārt: fakts ir tāds, ka akumulatoru izlādēšana lielā “izlādes dziļumā” ir tas pats, kas padarīt tos nelietojamus ar savām rokām (kalpošanas laiks ir ievērojami samazināts). Jums jākoncentrējas uz 20 procentu izlādes dziļumu.

Otrais: no drošas darbības viedokļa vislabāk ir izmantot aizzīmogotas baterijas, jo bez spiediena akumulatori izdala kaitīgu elpošanu un sprādzienbīstamas gāzes. Neskatoties uz aizzīmogotu bateriju izmantošanu, es iesaku to uzstādīšanai izvēlēties telpu, kas ir labi vēdināta.

Treškārt: autonomās sistēmas veiktspējas ziņā vispiemērotākais akumulatora tips, kaut arī tas nav lētākais gēla akumulatori (GEL).

Un pēdējais. Aprēķinot nepieciešamo akumulatora ietilpību, jāņem vērā arī apkārtējās vides temperatūra, ja baterijas jādarbina aukstā laikā.

Zemā apkārtējā temperatūrā akumulatora ietilpība samazinās, t.i. samazināta enerģijas intensitāte, ko akumulators spēj dot noteiktā temperatūrā. Tas nozīmē, ka, aprēķinot akumulatora (vai akumulatoru) nepieciešamo ietilpību, jums jāpalielina aprēķinātā ietilpības vērtība, lai izveidotu rezervi tās samazināšanās gadījumā.

Vienkārši sakot, jums vajadzētu reizināt aprēķināto jaudu ar koeficientu, kas atbilst temperatūrai:

• 26,7С - koeficients = 1,00;

• 21,2C - koeficients = 1,04;

• 15,6С - koeficients = 1,11;

• 10,0C - koeficients = 1,19;

• 4,4C - koeficients = 1,30;

• -1,1C - koeficients = 1,40;

• -6,7C - koeficients = 1,59.

Un tā. Es izvēlējos vienu dienu, lai nodrošinātu garantētu enerģijas rezervi: 396 A * h x 1 = 396 A * h.

Mēs ņemam vērā izlādes dziļumu: 396 A * h: 0,2 = 1980 A * h.

Tā kā es darbojos sistēmā tikai vasaras periodā (mēs runājam par apkārtējās vides temperatūru): 1980 A * h x 1,00 = 1980 A * h.

Tādējādi akumulatora (vai akumulatoru) kopējā ietilpība ir 1980 A * h.

Pieņemsim, ka mēs izvēlējāmies GEL akumulatoru, ko izgatavoja Haze, modelis HZY 12-200 (vidējās izmaksas 18500 rubļu). Tā nominālā jauda ir 200 A * h. Aprēķināsim, cik bateriju tiks savienotas paralēli: 1980 A * h: 200 A * h = 9,9 gab.

Mēs noapaļojam uz augšu (vienmēr noapaļo uz augšu, pat ja skaitlis aiz komata ir mazāks par pieciem) - paralēli tiks savienoti 10 akumulatoru gabali.

Uzziniet, cik bateriju tiks savienotas virknē. Šim nolūkam mēs izvēlamies sistēmas spriegumu (24 V), kas dalīts ar vienas akumulatora spriegumu: 24 V: 12 V = 2.

Mēs noskaidrojam, cik daudz bateriju tiks iekļautas sistēmas akumulatorā: 10 x 2 = 20.

Ieguvām kopējo bateriju skaitu, kas vajadzīgs, lai saliktu akumulatoru sistēmai: 20 gab.

Akumulatora savienojums virknē paralēli. Šajā gadījumā tas nozīmē, ka baterijas ir jāpieslēdz pa pāriem virknē (desmit šādi pāri), un, savukārt, šie desmit pāri ir savienoti paralēli.

Mēs aprēķinām saules baterijas sastāvu.

Pieņemsim, ka mēs izvēlamies saules moduļa 200 W, 24 V, viena kristāla, ražo ražotājs Chinaland Solar Energy, modeli: CHN200-72M (vidējās izmaksas 17500 rubļu).

Lai aprēķinātu saules bateriju, vispirms jānosaka saules insolācija reģionā, kurā sistēma darbosies. Internetā varat atrast datus par insolāciju. Jūs varat atrast pēc vaicājuma “mēneša un gada saules starojums kW * h / m2” Yandex.

Piemēram: ja jūs uzņemat Maskavu (vai pilsētu Maskavas 55,7 platuma grādos), darbības periods ir no 1. marta līdz 31. septembrim, paneļa slīpums ir 40,0 grādi. Dabiski, ka no visa vērtību diapazona no marta līdz septembrim ieskaitot, es izvēlos zemāko vērtību, t.i. sliktākais no visiem. Šis septembris ir 104,6. Es dalu šo skaitli ar dienu skaitu mēnesī: 104,6: 30 = 3,49

Tādējādi tika iegūta saulainā pīķa stundu skaita vidējā vērtība.

Ļaujiet man jums atgādināt, mūsu ikdienas prasība ir 7919,8 W * stunda.

Zaudējumi no uzlādes izlādes sastādīs ne vairāk kā 20%, mums tie jāņem vērā: 7919,8 W * stunda x 1,2 = 9503,76 W * h.

Tādējādi saules baterijas jaudai jābūt: 9503,76 W * h: 3,49 = 2723,14 vati.

Tagad mēs varam noteikt paralēli savienoto moduļu skaitu, ņemot vērā to veidu, kuru mēs izvēlējāmies iepriekš. Lai to izdarītu, norādītajos moduļu raksturlielumos mēs atrodam moduļa maksimālo jaudu maksimālajā strāvas punktā (vai spriegumu maksimālajā strāvas punktā un strāvu maksimālā strāvas punktā un reizinām tos).

Mūsu gadījumā spriegums maksimālās jaudas punktā ir 38,8 V, strāva maksimālā jaudas punktā ir 5,15 ampēri. Reiziniet tos un iegūstiet maksimālo jaudu maksimālās jaudas punktā: 38,8 V x 5,15 A = 199,82 vati.

Tas ir, moduļa jauda maksimālajā strāvas punktā ir 199,82 vati. Sadaliet saules baterijas jaudu ar šo moduļa indikatoru un iegūstiet vēlamo vērtību: 2723,14 W: 199,82 W = 13,63 gab.

Sērijveidā savienoto moduļu skaits (mūsu izvēlētais sistēmas spriegums - 24 V tiek dalīts ar viena moduļa nominālo spriegumu - 24 V): 24 V: 24 V = 1

Mēs reizinām paralēli savienoto moduļu skaitu un virknē savienoto moduļu skaitu, un tas nosaka kopējo moduļu skaitu: 13,63 x 1 = 13,63 gab.

Atkal, noapaļot uz augšu. Tādējādi saules moduļu skaitam jābūt 14 (savienoti paralēli).

Vēl nav secinājums

Mēs esam veikuši Saules sistēmas aprēķinus, taču vēl ir pāragri izdarīt secinājumus. Šajā konkrētajā rakstā es nedomāju sasniegt mērķi samazināt visas sistēmas izmaksas. Šī iemesla dēļ nav jēgas aprēķināt tā vērtības rezultātu.

Un tomēr, rēķināsimies, tas mums nākotnē palīdzēs orientēties darbības režīmu izvēlē, aprīkojuma izvēlē, patērētāju komplektā ar jau pielietotiem aprēķiniem, nevis teorētiski:

• Invertors - 99500 rubļi;

• Baterijas - 18500 rubļi x 20 = 370000 rubļi;

• Saules moduļi - 17 500 rubļu x 14 = 245 000 rubļu.

Tas ir, galvenais aprīkojums maksās 714500 rubļu. Plus materiāli, plus pieskaitāmie materiāli utt. Skaitļu secība ir skaidra. Tas ir paredzēts pilnvērtīgai sistēmai, kas ļaus, praktiski neko neliedzot sev, pārvaldīt māju no marta līdz septembrim, ne tikai brīvdienās.

Runājot par ziemas periodu, es apzināti tagad par to nesāku runāt, jo man bija savs viedoklis šajā jautājumā. Mēs apspriedīsim šo tēmu ar jums.

Boriss Tsupilo