การเลือกอินเวอร์เตอร์และคำนวณแบตเตอรี่สำหรับสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน

ในบทความ "ตัวอย่างของการคำนวณแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้าน" เราได้รับค่าการบริโภครายวัน - 7919.8 W * ชั่วโมงและปริมาณพลังงานที่จำเป็นเพื่อครอบคลุมความต้องการรายวันของอุปกรณ์ที่เราระบุไว้ - 396 A * ชั่วโมง

ลองทำการคำนวณแบบคลาสสิกของระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดรวมถึงแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ฉันต้องการเตือนคุณทันทีในการคำนวณนี้ฉันไม่ได้ดำเนินการตามเป้าหมายของการลดตัวบ่งชี้ทางเศรษฐกิจให้น้อยที่สุด (เราจะจัดการกับเรื่องนี้ในภายหลัง) แต่ให้กำหนดภารกิจเพื่อแสดงขั้นตอนการคำนวณเท่านั้น

การเลือกอินเวอร์เตอร์

ขึ้นอยู่กับรายการของอุปกรณ์ที่เราระบุไว้เราสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับพารามิเตอร์หลัก อินเวอร์เตอร์ สำหรับระบบของเรา

ประการแรกเนื่องจากรายการของอุปกรณ์มีอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเครื่องยนต์: ปั๊มไฟฟ้า, ตู้เย็น, เครื่องซักผ้า, เครื่องดูดฝุ่นเราสามารถพูดได้อย่างแน่นอนและควรพูดคุยเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์ที่มีเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าแบบไซน์แทนที่จะเป็น quus-sinusoid

ประการที่สองแรงดันไฟฟ้าอินพุตของอินเวอร์เตอร์จะต้องสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่เราเลือก - 24V

สำหรับพลังงานตัวเลือกนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณตกลงใช้อุปกรณ์ของคุณอย่างไร หากคุณคิดว่าจำเป็นต้องใช้งานอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานมากเช่นเครื่องซักผ้าไมโครเวฟเหล็กและสิ่งเหล่านี้ทั้งหมดกับพื้นหลังของตู้เย็นที่ใช้งานได้คุณจะต้องเพิ่มความสามารถที่ได้รับ

คุณจะได้รับกำลังไฟสูงสุดซึ่งจะกำหนดพลังงานของอินเวอร์เตอร์ (ขั้นต่ำ 5 kW) แต่คุณเองเข้าใจว่าถ้าคุณไม่ใช้อุปกรณ์เหล่านี้ในเวลาเดียวกันพลังของอินเวอร์เตอร์จะน้อยลงดังนั้นราคาจะต่ำลง มันขึ้นอยู่กับคุณ

จากรายชื่ออุปกรณ์ที่ตกลงและแจกจ่ายการใช้งานเมื่อเวลาผ่านไปเราสามารถ จำกัด ตัวเราให้เป็นอินเวอร์เตอร์ 3.0 kW: ผู้ผลิต OutDack Power Technologies ซึ่งเป็นรุ่นที่มีเครื่องชาร์จในตัว: GVFX3024E, กริดแบบโต้ตอบ GVFX3024E ระบายอากาศ 3000 W, 24 V, 80 A (ราคาเฉลี่ย 99,500 รูเบิล)

ดูเพิ่มเติมที่หัวข้อนี้:อินเวอร์เตอร์: คลื่นไซน์หรือคลื่นไซน์ดัดแปลง?

การคำนวณแบตเตอรี่

ทีนี้มาพูดถึงแบตเตอรี่กัน เรารู้แล้วเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของแบตเตอรี่จากบทความ “ แบตเตอรี่สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์”. จำเป็นต้องตัดสินใจว่าเราใช้บ้านอย่างไร หากคุณมาถึงในวันหยุดสุดสัปดาห์ดังนั้นการใช้ไฟฟ้าหลักจะดำเนินการในวันหยุดสุดสัปดาห์ แต่การสะสมของมันคือ แบตเตอรี่จะถูกชาร์จตลอดทั้งสัปดาห์ - ตั้งแต่วันจันทร์ถึงวันศุกร์ตอนเย็น ตัวอย่างเช่นฉันมาที่บ้านในวันหยุดสุดสัปดาห์

เราจะให้พลังงานสำรองเป็นเวลาหนึ่งวัน ทำไมหนึ่ง เพราะฉันขาดงานไปห้าวันความน่าจะเป็นที่ชาร์จแบตเตอรี่เต็มจะค่อนข้างสูง เป็นไปได้ที่จะให้พลังงานสำรองที่รับประกันเป็นเวลาสองวัน แต่เป็นไปได้โดยการเพิ่มความจุรวมของแบตเตอรี่และด้วยเหตุนี้ค่าใช้จ่ายของระบบทั้งหมด

ขอแนะนำให้ จำกัด ตัวเองไว้หนึ่งวันและเมื่อค่าใช้จ่ายของระบบทั้งหมดถูกกำหนดไว้ให้เล่นด้วยตัวเลือกการหยิบสินค้าและดูปฏิกิริยาต้นทุน

มีความจำเป็นต้องคำนึงถึงจุดเพิ่มเติมไม่กี่

ครั้งแรก: ความจริงก็คือการปล่อยแบตเตอรี่ไปที่ "ความลึกการปล่อย" ที่มีขนาดใหญ่จะเหมือนกับการทำให้พวกเขาใช้ไม่ได้ด้วยมือของพวกเขาเอง (อายุการใช้งานจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ) คุณควรเน้นที่ระดับความลึกการปล่อย 20 เปอร์เซ็นต์

ประการที่สอง: จากมุมมองของการทำงานที่ปลอดภัยดีที่สุดคือการใช้แบตเตอรี่แบบปิดผนึกเนื่องจากแบตเตอรี่ที่ไม่ได้รับแรงดันจะปล่อยอันตรายจากการหายใจและก๊าซระเบิด แม้จะมีการใช้แบตเตอรี่ที่ปิดสนิทฉันขอแนะนำให้คุณเลือกห้องที่มีการระบายอากาศที่ดีสำหรับการติดตั้ง

ประการที่สาม: ในแง่ของประสิทธิภาพสำหรับระบบอิสระแบตเตอรี่ชนิดที่เหมาะสมที่สุดแม้ว่าจะไม่ใช่ราคาที่ถูกที่สุด แบตเตอรี่เจล (GEL).

และอันสุดท้าย ควรคำนึงถึงอุณหภูมิโดยรอบเมื่อคำนวณความจุของแบตเตอรี่ที่ต้องการหากต้องใช้แบตเตอรี่ในช่วงที่อากาศเย็น

ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำความจุของแบตเตอรี่จะลดลงเช่น ลดความเข้มของพลังงานซึ่งแบตเตอรี่สามารถให้ที่อุณหภูมิที่กำหนด ซึ่งหมายความว่าเมื่อคำนวณความจุที่ต้องการของแบตเตอรี่ (หรือแบตเตอรี่) คุณควรเพิ่มมูลค่าที่คำนวณได้ของความจุเพื่อสร้างการสำรองในกรณีที่การลดลง

ในคำง่าย ๆ คุณควรคูณความสามารถที่คำนวณได้ด้วยสัมประสิทธิ์ที่สอดคล้องกับอุณหภูมิ:

• 26.7С - สัมประสิทธิ์ = 1.00;

• 21.2C - สัมประสิทธิ์ = 1.04;

• 15.6С - สัมประสิทธิ์ = 1.11;

• 10.0C - สัมประสิทธิ์ = 1.19;

• 4.4C - สัมประสิทธิ์ = 1.30;

• -1.1C - สัมประสิทธิ์ = 1.40;

• -6.7C - สัมประสิทธิ์ = 1.59

และอื่น ๆ ฉันเลือกหนึ่งวันเพื่อรับประกันพลังงานสำรอง: 396 A * h x 1 = 396 A * h

เราคำนึงถึงความลึกของการปลดปล่อย: 396 A * h: 0.2 = 1980 A * h

เนื่องจากฉันใช้งานระบบในช่วงฤดูร้อนเท่านั้น (เรากำลังพูดถึงอุณหภูมิของสภาพแวดล้อม): 1980 A * h x 1.00 = 1980 A * h

ดังนั้นความจุทั้งหมดของแบตเตอรี่ (หรือแบตเตอรี่) คือ 1980 A * h

สมมติว่าเราเลือกแบตเตอรี่เจลซึ่งผลิตโดย Haze รุ่น HZY 12-200 (ราคาเฉลี่ย 18,500 รูเบิล) ความจุเล็กน้อยคือ 200 A * h ลองคำนวณจำนวนแบตเตอรี่ที่จะเชื่อมต่อในแบบคู่ขนาน: 1980 A * h: 200 A * h = 9.9 ชิ้น

เราปัดเศษขึ้น (ปัดเศษเสมอแม้ว่าทศนิยมจะน้อยกว่าห้า) - 10 ชิ้นของแบตเตอรี่จะเชื่อมต่อแบบขนาน

ค้นหาจำนวนแบตเตอรี่ที่จะเชื่อมต่อเป็นอนุกรม สำหรับสิ่งนี้เราเลือกแรงดันไฟฟ้าของระบบ (24 V) หารด้วยแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่หนึ่งก้อน: 24 V: 12 V = 2

เราจะทราบว่าจะมีแบตเตอรี่รวมอยู่ในระบบอย่างไร: 10 x 2 = 20

เราได้จำนวนแบตเตอรี่ทั้งหมดที่จำเป็นในการประกอบแบตเตอรี่สำหรับระบบ: 20 ชิ้น

การเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรม ในกรณีนี้หมายความว่าแบตเตอรี่จะต้องเชื่อมต่อเป็นคู่ในซีรีย์ (สิบคู่ดังกล่าว) และในทางกลับกันทั้งสิบคู่ก็เชื่อมต่อกันในแบบคู่ขนาน

เราคำนวณองค์ประกอบของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

สมมติว่าเราเลือกโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ 200 W, 24 V, ผลึกเดี่ยวผลิตโดย Chinaland Solar Energy รุ่น CHN200-72M (ราคาเฉลี่ย 17,500 รูเบิล)

ในการคำนวณแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์อันดับแรกคุณต้องพิจารณาการ insolation แสงอาทิตย์ของภูมิภาคที่จะใช้งานระบบ คุณสามารถค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับไข้แดดบนอินเทอร์เน็ต คุณสามารถค้นหาโดยใช้แบบสอบถาม“ รายเดือนและรายปีรังสีแสงอาทิตย์ kW * h / m2” ในยานเดกซ์

ตัวอย่างเช่นหากคุณใช้มอสโก (หรือเมืองที่ละติจูดของมอสโก 55.7) ระยะเวลาของการดำเนินการคือตั้งแต่วันที่ 1 มีนาคมถึง 31 กันยายนความชันของแผงคือ 40.0 องศา โดยธรรมชาติแล้วตั้งแต่ช่วงของค่าทั้งหมดตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงเดือนกันยายนฉันเลือกค่าต่ำสุดคือ เลวร้ายที่สุดของทั้งหมด เดือนกันยายนนี้คือ 104.6 ฉันหารตัวเลขนี้ด้วยจำนวนวันในหนึ่งเดือน: 104.6: 30 = 3.49

ดังนั้นเราจึงได้ค่าเฉลี่ยของจำนวนชั่วโมงที่มีแดดจัด

ให้ฉันเตือนคุณความต้องการประจำวันของเราคือ 7919.8 W * ชั่วโมง

การสูญเสียการปล่อยประจุจะไม่เกิน 20% เราต้องคำนึงถึง: 7919.8 W * ชั่วโมง x 1.2 = 9503.76 W * h

ดังนั้นพลังงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ควรเป็น: 9503.76 W * h: 3.49 = 2723.14 วัตต์

ตอนนี้เราสามารถกำหนดจำนวนของโมดูลที่เชื่อมต่อแบบขนานโดยคำนึงถึงประเภทของโมดูลที่เราเลือกไว้ก่อนหน้านี้ ในการทำเช่นนี้ในลักษณะที่ระบุของโมดูลเราพบว่าพารามิเตอร์กำลังไฟสูงสุดของโมดูล ณ จุดพลังงานสูงสุด (หรือแรงดันไฟฟ้าที่จุดของกำลังไฟฟ้าสูงสุดและกระแสที่จุดพลังงานสูงสุดและคูณพวกเขา)

ในกรณีของเราแรงดันไฟฟ้าที่จุดพลังงานสูงสุดคือ 38.8 V กระแสที่จุดพลังงานสูงสุดคือ 5.15 แอมแปร์ ทวีคูณพวกมันและรับพลังงานสูงสุดที่จุดพลังงานสูงสุด: 38.8 V x 5.15 A = 199.82 วัตต์

นั่นคือโมดูลพลังงานที่จุดไฟสูงสุดคือ 199.82 วัตต์ แบ่งพลังงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวบ่งชี้ของโมดูลนี้และรับค่าที่ต้องการ: 2723.14 W: 199.82 W = 13.63 ชิ้น

จำนวนโมดูลที่เชื่อมต่อในซีรีส์ (แรงดันไฟฟ้าของระบบที่เราเลือก - 24 V จะถูกหารด้วยแรงดันไฟฟ้าของหนึ่งโมดูล - 24 V): 24 V: 24 V = 1

เราคูณจำนวนโมดูลที่เชื่อมต่อแบบขนานและจำนวนโมดูลที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมซึ่งจะกำหนดจำนวนโมดูลทั้งหมด: 13.63 x 1 = 13.63 ชิ้น

อีกรอบขึ้น ดังนั้นจำนวนของโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ควรเป็น 14 (เชื่อมต่อแบบขนาน)

ยังไม่ได้ข้อสรุป

เราทำการคำนวณระบบพลังงานแสงอาทิตย์แล้ว แต่ยังเร็วเกินไปที่จะทำการสรุป ฉันไม่ได้ทำตามเป้าหมายของการลดต้นทุนของระบบทั้งหมดในบทความนี้โดยเฉพาะ ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีเหตุผลที่จะคำนวณผลลัพธ์ของค่า

และยังขอนับว่านี่จะช่วยเราในอนาคตในการเลือกโหมดการทำงานในการเลือกอุปกรณ์ในชุดของผู้บริโภคที่ใช้การคำนวณที่ใช้แล้วไม่ใช่ในทางทฤษฎี:

• อินเวอร์เตอร์ - 99500 รูเบิล;

• แบตเตอรี่ - 18500 รูเบิล x 20 = 370000 รูเบิล;

• แผงเซลล์แสงอาทิตย์ - 17,500 รูเบิล x 14 = 245,000 รูเบิล

นั่นคืออุปกรณ์หลักจะมีราคา 714,500 รูเบิล รวมทั้งวัสดุรวมทั้งค่าใช้จ่าย ฯลฯ ลำดับของตัวเลขชัดเจน นี่เป็นระบบเต็มรูปแบบที่จะอนุญาตให้ดำเนินการบ้านตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงเดือนกันยายนโดยไม่ปฏิเสธอะไรเลยกับตัวเองในทางปฏิบัติไม่เพียง แต่ในวันหยุดสุดสัปดาห์

สำหรับช่วงฤดูหนาวฉันตั้งใจไม่ได้เริ่มพูดถึงเรื่องนี้ตอนนี้เพราะฉันมีความเห็นของตัวเองในเรื่องนี้ เราจะพูดถึงหัวข้อนี้กับคุณ

Boris Tsupilo