Przykład obliczania paneli słonecznych dla domu

Bez względu na to, czy przyznamy się do winy, czy nie, nie zmienia to istoty sprawy. Bardzo często, kiedy zaczynamy realizować nasze poważne, szczególnie mniej poważne plany, zaniedbujemy projekty lub obliczenia. Z reguły nie prowadzi to do oczekiwanych rezultatów lub w ogóle nie oczekuje się całkowitego czasu lub kosztów materiałów. Oczywiście wszystko należy wziąć pod uwagę. Jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek się nie zgodził.

Jeśli chodzi o panele słoneczne, obliczenie ich mocy jest po prostu konieczne, ponieważ najmniejsze odchylenie w dowolnym kierunku prowadzi do zmiany kosztów materiałowych o rząd wielkości.

Jest jeszcze jedna niezaprzeczalna korzyść z procedury obliczeniowej - powstaje świadome, jasne zrozumienie procedury działania przyszłej elektrowni słonecznej. Tylko osoba, która obsługiwała autonomiczny system zasilania w swoim domu, w pełni zrozumie, co to oznacza.

I to zrozumienie sprowadza się do jednej rzeczy: jak zaoszczędzić każdą wat * wydobytej energii. W domu, w którym zasilanie odbywa się za pomocą autonomicznego systemu, nie zobaczysz świetlnych lamp oświetleniowych bez potrzeby, jak to często bywa w przypadku tradycyjnego zasilania.

Podczas korzystania z elektrowni słonecznej w domu mogą pojawić się takie urządzenia jak czujniki ruchu, timery do automatycznego sterowania oświetleniem, przekaźnik foto do sterowania oświetleniem zewnętrznym itp. To wróci do normy.

Nie dziw się, że poświęcam tak dużo czasu temu zagadnieniu. To naprawdę powinno być znane i rozumiane. Ktoś przypisuje potrzebę kontrolowania każdej Watt * godziny niedociągnięciom, nie zgodzę się z nim.

Po pierwsze, przypomnijmy sobie tych, którzy po prostu nie mają innych opcji zasilania. Po drugie, kiedy ta solidna gospodarka nagle stała się wadą! Trzeba przyznać, że marnowanie „znanej” kwoty na system zasilania byłoby marnotrawstwem jedynie w celu niekontrolowanego marnowania energii.

Początkiem obliczania elektrowni słonecznej jest obliczenie całkowitego obciążenia zużycia domu. Istnieje wiele przykładów takich obliczeń w różnych interpretacjach, zarówno z częścią opisową, jak i online. W takim przypadku nie warto wymyślać niczego nowego. Najpierw ustalany jest cel, a następnie poszukiwane sposoby jego osiągnięcia. Także tutaj: najpierw potrzeby są wyjaśnione, a następnie obliczane są techniczne i materialne możliwości ich zaspokojenia.

Obliczanie całkowitego obciążenia konsumpcyjnego

To jest pierwszy krok w obliczeniach. Zaczyna się od tego, że bierzesz czystą kartkę papieru i sporządzasz na niej listę wszystkich instrumentów i urządzeń, które, jak przypuszczasz, będą używane w domu. Na początek przygotuj tę listę bez zagłębiania się w jej skład ilościowy i jakościowy. Na pierwszym etapie obliczeń, jeśli nie musiałeś tego robić, trudno jest stwierdzić, czy wskazane jest pozostawienie tego lub innego urządzenia na liście. Dodamy, usuniemy lub wymienimy po, gdy kolejność kosztów materiałowych będzie jasna.

W międzyczasie napisz:

• Energooszczędna lampa

• Telewizor

• Pompa elektryczna

• Żelazko

• Laptop

• Lodówka

• Czajnik elektryczny

• Pralka

• Kuchenka mikrofalowa

• Odkurzacz

Następnym krokiem jest sprawdzenie zużycia energii przez każde z urządzeń. Można to znaleźć w paszportach dla urządzeń lub zobaczyć etykiety na samych urządzeniach, w których wskazane są ich cechy, w tym zużycie energii. W skrajnym przypadku, jeśli nie ma paszportów i tagów, możesz znaleźć niezbędne informacje od menedżerów sprzedaży w sklepach. I wreszcie masz Internet na wyciągnięcie ręki, możesz wyszukiwać te dane za pomocą wyszukiwarek.

Zapisuję przybliżone liczby, tylko po to, aby pokazać kolejność działań:

Jeśli zwróciłeś uwagę na pierwsze dwie pozycje, to, jak widać, podzieliłem lampy o różnym zużyciu energii. Małe i rzadko odwiedzane pokoje nie wymagają umieszczania lamp tak samo, jak w pokojach dziennych. A ponieważ następnym krokiem będzie ustawienie całkowitego czasu działania tych urządzeń w ciągu dnia, nie ma sensu łączenie tych lamp w jednej pozycji.

Dzielimy liczbę i całkowity czas pracy na dzień:

Wyniki w ostatniej kolumnie powinny zostać wyjaśnione. Na przykład, jeśli nie używasz odkurzacza codziennie, ale raz w tygodniu przez 2 godziny, całkowity czas na miesiąc wyniesie 2 X 4 = 8 godzin, tj. dziennie 8 godzin: 30 = 0,3 godziny. To samo z pompą. Jeśli musisz pompować wodę, załóżmy, że dwa razy w tygodniu, a proces ten trwa 2 godziny, a następnie 2 X 2 = 4 godziny, 4 X 4 = 16 godzin, 16:30 = 0,6 godziny. Oczywiście zaokrąglić w górę.

Teraz możemy obliczyć, ile każdego urządzenia zużywa prąd dziennie:

Ostatnim etapem codziennego obliczania zużycia jest dodanie wszystkich wyników z ostatniej kolumny. Rezultatem będzie: 7919.8 W * godzina na dzień.

Cóż, przejdźmy do obliczania paneli słonecznych. Dzienne zużycie wynosi 79191,8 W * godziny, z której będziemy „spychać”.

Wybór napięcia stałego systemu

Wybór poziomu napięcia systemu jest konieczny, po pierwsze, do wyboru urządzeń systemu pod względem ich spójności w napięciu, falowniku, kontrolerze ładowania akumulatora, a po drugie, schematy połączeń modułów słonecznych i akumulatorów będą zależeć od wielkości tego napięcia, a także po trzecie, do dalszych obliczeń ogniw słonecznych.

Zwykle w przypadku autonomicznych systemów zasilania prywatnego budynku mieszkalnego wybiera się albo 12 V, albo 24 V. Oczywiście, jeśli system zasilania nie jest zbyt silny, a jego moc nie zmusza do zastosowania napięcia 36 V lub, powiedzmy, 48 V, w celu zmniejszenia prądów w łańcuchy, a zatem być w stanie stosować drut o mniejszym przekroju, to znaczy tańszym.

W naszym przypadku proponuję przestrzegać następującej logiki: jeśli nie planujesz zwiększenia systemu zasilania, ale zakładasz, że będzie on ograniczony do 1000 W lub 2000 W, wystarczy zatrzymać się na 12 V.

W przypadku, gdy planujesz go zwiększyć, dodatkowo eksploatuj go zimą, rozsądniej jest zbudować system 24 V. Będzie to uzasadnione, ponieważ na pewnym etapie działania systemu zasilania najprawdopodobniej dojdzie do nieuchronności uzupełnienia go o generator wiatrowy. Jest to dość logiczne i daje niezaprzeczalne zalety systemu podczas pracy przez cały rok. Porozmawiamy o tym więcej, dotykając tematu generatorów wiatrowych.

Tak więc, abyś nie musiał zmieniać raz zainstalowanych urządzeń, lepiej natychmiast wybrać opcję 24 V, wtedy generator wiatru z wyjściem 24 V bez problemu wpasuje się w twój system.

I tak Załóżmy, że zatrzymamy się na wariancie systemu zasilania 24 V. Wyboru dokonałem w naszym przykładzie, aby pokazać bardziej przejrzysty przykład obliczeniowy. Robisz to, co uważasz za konieczne na podstawie swoich danych, oczywiście biorąc pod uwagę powyższe.

Określenie wymaganej ilości energii na dzień

Aby określić wymaganą ilość energii na dzień, musimy obliczyć obliczoną przez nas dzienną wartość zużycia - 7919.8 W * godzinę, podzieloną przez wybrane przez nas napięcie systemowe - 24 V. Wynik tego podziału wyniesie 330 A * godziny.

Nie możemy jednak zapominać, że sam falownik zużywa część energii na własne potrzeby. Musimy więc zapewnić mu rezerwę energii. Na tej podstawie mnożymy wynik przez 330 A * godzin przez współczynnik 1,2 i otrzymujemy 396 A * godzin.

W ten sposób obliczyliśmy dzienną ilość energii potrzebnej do dostarczenia energii naszym odbiorcom. I miała 396 A * godziny.

Czego nie należy zapominać przy wyborze modułów słonecznych

Niewątpliwie kluczowe znaczenie mają parametry elektryczne modułów fotowoltaicznych. Moc, napięcie, prąd. Ale nie można nie zwracać uwagi na takie parametry, jak wymiary, konstrukcja, waga itp.

Wymieńmy w kolejności cechy i parametry tych urządzeń i jednocześnie zauważmy, jak jedna lub druga wartość tych wskaźników może wpłynąć na dalsze działanie.

Napięcie

Zaczynamy oczywiście od stresu. Wybór kontrolera ładowania akumulatora, wybór napięcia akumulatora i odpowiednio obwód ich połączenia będą zależeć od wyboru napięcia.

W tym wyborze nie ma dogmatów, możesz wybrać dowolne napięcie. Ale! Najważniejszą rzeczą jest to, że zostanie znormalizowana. W przeciwnym razie napotkasz trudności z wyborem sprzętu, takiego jak kontroler ładowania, falownik i akumulatory. Nawet w oparciu o znormalizowaną linię napięć warto sprawdzić, które napięcia są dostępne dla wszystkich niezbędnych urządzeń. Zwykle jest to 12 woltów, 24 wolty, 48 woltów.

Tutaj musisz zrobić małą uwagę. Zwrócono uwagę na fakt, że wielkość napięcia, i są one zwykle podawane przez dwa dla modułu fotowoltaicznego (maksymalne napięcie zasilania i napięcie obwodu otwartego), różni się od standardu w górę. Jest to konieczne, aby zapewnić pełne naładowanie akumulatorów. Margines ten ma zrekompensować straty w systemie i uwzględnia działanie modułu w rzeczywistych warunkach, gdy nasłonecznienie nie jest równe 1000 W / sq. m, temperatura nie odpowiada 25 stopniom Celsjusza.

Zatrzymaliśmy się na 12, 24, 48 woltów. Nie ma już sensu wybierać innych wielkości z tego powodu, że trudniej będzie znaleźć, w razie potrzeby, urządzenie o innym napięciu. Po co celowo tworzyć dla siebie trudności.

Należy również wziąć pod uwagę, że niektóre moduły są zaprojektowane na niestandardowe napięcia i są przeznaczone do pracy z falownikami sieciowymi. Z tego powodu nie mogą nas zainteresować.

Ogólnie rzecz biorąc, główną zasadą budowania dowolnego systemu powinno być - w miarę możliwości, unikanie korzystania z unikalnych urządzeń. Jednostki i urządzenia powinny być standardowe i możliwie jak najtańsze. Tylko w tym przypadku zapewnisz ciągłą dostępność swojego systemu.

Moc i prąd

Oczywiście całkowitą moc uzyskuje się z modułów, których napięcie odpowiada poprzednio wybranemu dla systemu. Myślę, że nie należy im przypominać, że powinny mieć te same cechy.

Łącząc je równolegle, jeśli napięcie każdego z nich jest równe wybranemu, lub szeregowo, w przypadku gdy napięcie każdego z nich jest niższe niż wybrane. Cóż, szeregowo i równolegle, aby zapewnić całkowitą moc przy jednoczesnym zapewnieniu wybranego napięcia systemu. Kto przegapił artykuł „Schemat łączenia paneli słonecznych”Polecam lekturę.

Po podjęciu decyzji o liczbie modułów i obwodzie ich połączenia można dokonać wyboru kontrolera ładowania na podstawie prądu wynikowego, ponieważ napięcie systemu jest już wybrane.

Wymiary i waga

Pamiętając o takiej prawdzie, że każde dodatkowe połączenie elektryczne w systemie zwiększa prawdopodobieństwo awarii (awarii), rozumiemy, że pojedynczy moduł odpowiadający wymaganej mocy i napięciu byłby dla nas idealną opcją. Ani dodatkowe połączenia z tobą, ani dodatkowe przewody do ciebie.

Ale rozumiemy, że jest to niemożliwe. Zasadniczo nie jest to konieczne. Nie jest to konieczne, choćby dlatego, że w tym przypadku pozbawiamy nasz system elastyczności, a także pogorszy się łatwość utrzymania. Nie mówię o wadze, która będzie odgrywać ważną rolę podczas instalacji.

Znacznie trudniej będzie zbudować system, zmienić napięcie systemu, jeśli nagle będzie to potrzebne. W końcu napraw moduł. Ponownie, wysoki wiatr. Tego też nie należy lekceważyć, ponieważ moduły zostaną zamontowane na powierzchni otwartej na wszystkie wiatry.

Niemniej jednak, nie zapominając o wspomnianej prawdzie, musimy zwrócić uwagę na wymiary modułów z punktu widzenia instalacji (nie każdy rozmiar pozwoli na instalację bez mechanizmów podnoszących), układanie na dachu (brak zacienienia w ciągu dnia).

Z drugiej strony, zbyt mała, aby zmielić z wymiarami - będzie kosztować więcej.

Design

Projekt odgrywa również ważną rolę zarówno pod względem cech operacyjnych, jak i z finansowego punktu widzenia. Na przykład moduły bezramowe będą kosztować mniej, ale możesz ich używać tylko wtedy, gdy masz możliwość przeprowadzenia instalacji w taki sposób, aby zapewnić ich normalne działanie bez ramek.

Lub masz okazję stworzyć własną ramę, a to kosztuje mniej. Kwestię uszczelnienia modułu należy brać pod uwagę, ponieważ dochodzi do kontaktu z utlenianiem wilgoci i wilgoci. To znacznie skraca ich żywotność.

Rzeczy takie jak szkło. Są różne, a cena zależy od tego. Konwencjonalne szkło prowadzi do strat do 15% z powodu odbicia. Okulary, które mogą wytrzymać obciążenie udarowe, mogą być zbędne, ale warto rozważyć okulary o wysokim stopniu przezroczystości.

Kontynuacja artykułu:Wybór falownika i obliczenie baterii dla domowej elektrowni słonecznej

Boris Tsupilo