Pengiraan bateri dan bateri solar, kit loji kuasa solar

Dibuat: 19 Disember 2019

Selalunya, ketika melamar pemilihan peralatan atau ketika memilih pembangkit tenaga solar, pelanggan mengajukan pertanyaan: Bagaimana cara mengira kuasa dan bilangan panel solar dan bateri dan kekuatan apa untuk memilih loji tenaga solar. Dalam artikel ini, kami akan berusaha menangani masalah ini, dan saya akan cuba menerangkan dalam bahasa mudah, tanpa membincangkan secara terperinci, bagaimana melakukannya.

Pertama sekali, anda perlu mengetahui berapa banyak elektrik yang anda gunakan setiap hari., ini dapat dilakukan dengan mengambil bacaan meter elektrik bulanan purata dan membahagikannya dengan 30 hari. Oleh itu, kita mendapat purata penggunaan setiap hari. Sebagai contoh, norma sosial di RO untuk dua orang adalah 234kW, iaitu sekitar 8kWh elektrik setiap hari. Oleh itu, kita memerlukan panel solar untuk menghasilkan jumlah tenaga yang sama setiap hari.

Pengiraan bilangan panel solar dan kapasitinya

Sejak panel solar menjana tenaga elektrik hanya pada waktu siang, maka ini mesti dipertimbangkan terlebih dahulu, perlu juga difahami bahawa output pada hari mendung dan pada musim sejuk sangat berkurang, dan dapat menjadi 10-30 persen dari kekuatan panel. Untuk kesederhanaan dan kemudahan, kami akan mengira dari April hingga Oktober, pada waktu siang, pengeluaran utama berlangsung dari jam 9 pagi hingga 5 petang, iaitu 7-8 jam sehari... Pada musim panas, selang waktu tentu tentu lebih lama, dari matahari terbit hingga matahari terbenam, tetapi selama jam-jam ini outputnya akan jauh lebih rendah daripada nominal, jadi rata-rata kita.

Jadi 4 panel solar dengan kapasiti 250W. (Jumlah 1000W). 8 kWh tenaga akan dihasilkan setiap hari, iaitu sebulan ialah 240 kWh. Tetapi ini adalah pengiraan yang ideal, seperti yang kita katakan di atas, pada hari mendung outputnya akan lebih sedikit, jadi lebih baik mengambil 70% output, 240 * 0,7 = 168 kWh. Ini adalah pengiraan purata tanpa kerugian pada penyongsang dan bateri. Juga, nilai ini dapat digunakan untuk menghitung loji tenaga solar rangkaian di mana bateri tidak digunakan.

Sebelum mengira panel solar untuk kediaman anda

Apa yang penting untuk diketahui terlebih dahulu? Sebenarnya, pemasangan panel solar adalah perniagaan yang bertanggungjawab dan pengiraan awal bukan sahaja dapat menjimatkan wang, tetapi juga mewujudkan sistem yang cekap tenaga, dengan mengambil kira semua elemen.

Anda perlu bermula dengan penggunaan elektrik di rumah anda. Untuk memahami cara mengira jumlah panel solar untuk kediaman anda, anda perlu memulakannya. Sebagai contoh, anda perlu membuat bekalan elektrik autonomi untuk dandang elektrik dan empat mentol. Sangat mudah untuk mengira penggunaannya: cukup untuk menyusun jadual rancangan seperti itu:

Elemen pengguna dalam rangkaian	Kuasa di W	Berapa banyak peranti?	Berapa banyak masa kerja yang diharapkan setiap hari	Nilai yang diterima setiap hari (Wh)
Dandang elektrik	2000	1	4	4000
Lampu pijar	100	4	3	1200
Jumlah	2100	5200

Bagaimana menggunakan tanda sedemikian? Ketahui berapa banyak penggunaan peranti tertentu dalam watt. Berapa banyak peranti setiap jenis yang ada? Contohnya, satu dandang dan empat lampu pijar. Seterusnya: jam kerja apa yang diharapkan setiap hari? sebagai contoh, dandang akan berfungsi selama empat jam, lampu untuk tiga. Kami menggandakan lajur secara mendatar antara satu sama lain. Sebagai contoh, untuk dandang ia akan menjadi 2000x1x4 = 4000 Wh (penggunaan oleh peranti tertentu setiap hari). Kemudian kami meringkaskan semua bacaan yang diperoleh, mengetahui jumlah penggunaan tenaga setiap hari. Dalam contoh, ini adalah 5200 Wh

Pengiraan bateri untuk loji tenaga solar

Seterusnya, mari beralih ke pengiraan kapasiti bateri untuk panel solar.Kuantiti dan kapasiti mereka harus sedemikian rupa sehingga tenaga yang tersimpan di dalamnya cukup untuk waktu gelap pada waktu siang, perlu diingat bahawa penggunaan elektrik pada waktu malam adalah minimum, berbanding dengan aktiviti siang hari.

Bateri 100Ah menyimpan kira-kira 100A * 12V = 1200W. (mentol 100W akan berfungsi dari bateri sedemikian selama 12 jam). Jadi jika anda mengambil 2.4 kWh setiap malam. elektrik, maka anda perlu memasang 2 bateri 100Ah setiap satu. (12V), tetapi di sini harus diingat bahawa tidak boleh mengecas bateri sebanyak 100%, dan lebih baik tidak melebihi 70% -50%. Berdasarkan ini, kami mendapat 2 bateri 100Ah setiap satu. akan menyimpan 2400 * 0,7 = 1700Wh. Ini berlaku semasa melepaskan dengan arus kecil, ketika menghubungkan pengguna yang kuat, penurunan voltan berlaku dan kapasiti sebenarnya menurun.

Sekiranya anda ingin mengira berapa kapasiti bateri yang diperlukan untuk bateri solar, berikut adalah jadual surat-menyurat (untuk sistem 12V.):

Bateri solar 50W. - bateri 20-40 A.h.
100W. - 50-70 A.h.
150W. - 70-100 A.h.
200W. - 100-130 A.h.
300W. - 150-250 A.h.

Apa yang perlu dikira seterusnya?

Anda perlu menentukan berapa banyak radiasi yang turun setiap tahun secara khusus di kawasan andadi mana anda tinggal dan di mana rumahnya berada. Petunjuk sedemikian boleh diminta dari perkhidmatan meteorologi, atau anda boleh mencari jadual untuk kawasan anda di Internet. Ngomong-ngomong, Google mempunyai perkhidmatan terbaik yang membolehkan anda menentukan tahap sinaran matahari, tetapi tidak tersedia di semua negara. Oleh itu, pilihan paling mudah adalah mencari jadual di World Wide Web. Berikut adalah beberapa di antaranya, sinaran matahari ditunjukkan dalam "kWh / m² / hari":

Tahap purata radiasi solar bulanan di Rusia

Tahap purata radiasi solar bulanan di Ukraine

Tahap purata radiasi solar bulanan di Belarus

Teruskan: bagaimana mengira kuasa panel solar? Sebagai contoh, mari kita lihat bacaan Kiev dalam jadual. Di sini, bulan yang paling berkesan dari segi insolasi adalah Mei dan Julai, dengan petunjuk 5.25. Perkara penting lain adalah dengan mengambil kira kehilangan pengisian bateri. Petunjuk ini dapat dilihat dalam dokumentasi untuk peralatan atau bertanya kepada pakar, tetapi selalunya angka ini sekitar 20%. Maksudnya, kita perlu membuat perhitungan "tumpang tindih" mengenai kelebihan pengisian dan pengosongan bateri. Oleh itu, angka ini akan menjadi 1.2 - di mana 1 (atau 100%) adalah penggunaan 5200 Wh sehari kita, dan 0.2 (20%) adalah kelebihan bateri. Jadi contoh:

W = 5200 × 1.2 = 6240 Wh atau 6.24 kWh

Sekarang lebih jauh. Rumus berikut berdasarkan faktor pembetulan, untuk musim panas adalah 0,5 dan untuk musim sejuk adalah 0,7. Faktor-faktor ini akan membantu mengira pengeluaran satu panel setiap hari. Bergantung pada musim dan tahap insolasi. Oleh itu, sebagai contoh, kami memasang panel dengan kekuatan 130 W:

W = 0.5 × 130 × 5.25 = 341.25 Wh W = 0.7 × 130 × 0.86 = 78.26 Wh

Di mana, masing-masing, formula pertama memaparkan output pada musim panas, bulan yang paling berkesan dalam setahun (data diambil dari jadual). Formula kedua adalah untuk bulan musim sejuk yang paling tidak berkesan.

Sekarang anda perlu membahagikan 6240 Wh yang diperoleh dalam contoh pertama, bahagikan dengan hasil yang diperoleh dalam formula kedua dan ketiga:

N = 6240 / 341.25 = 18.3 N = 6240 / 78.26 = 79.73

Oleh itu, hasil yang diperoleh adalah bilangan panel yang diperlukan untuk menghasilkan penunjuk tenaga yang diberikan. Oleh itu, 18 panel diperlukan untuk tempoh musim panas, dan 80 untuk tempoh musim sejuk. Ini adalah bagaimana penunjuk yang berbeza untuk jangka masa yang berbeza tahun ini. Sudah tentu, pengiraan seperti itu tidak sepenuhnya tepat dan sebenarnya terdapat banyak lagi faktor yang mempengaruhi pengeluaran tenaga. Anda boleh membacanya dalam artikel mengenai pemasangan panel solar.

Kecekapan dapat dipengaruhi secara signifikan oleh sudut kecenderungan panel, kehadiran pemacu yang memutar panel ke arah matahari, atau ketiadaannya. Akhirnya, saya ingin mengatakan bahawa bateri tidak mungkin dapat membekalkan kediaman anda dengan tenaga yang diperlukan, hanya jika anda tidak mempunyai kawasan yang luas untuk panel solar.Tetapi, kelebihan utama bateri ialah anda sentiasa dapat meningkatkan kuasa dengan menambahkan panel baru. Atau dengan menggantikan beberapa sel suria dengan yang lain, lebih berkuasa.

Kuasa dan kerugian penyongsang

Sekarang, untuk penyongsang, ia juga mempunyai kecekapan tersendiri, iaitu sekitar 75-90%, iaitu semua nilai pengeluaran dan rizab tenaga yang diperoleh dapat dikaitkan dengan peratusan ini. Akibatnya, lebih baik menggunakan rizab berkapasiti dua kali ganda untuk bateri, Oleh itu apabila menggunakan 2400Wh per malam, pasang 4 bateri dengan kapasiti 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Kekuatan penyongsang menunjukkan beban nominal yang dapat dihubungkan dengannya., iaitu bilangan dan jenis peralatan rumah tangga.

Akibatnya, kami mendapat loji tenaga suria untuk 2.5 kW:

Panel solar 4pcs. 250W setiap satu. Penjanaan sebulan 170-240 kWh (36 ribu rubel)
Bateri 100Ah setiap satu. 4 perkara. stok sehingga 4800 watt. (Bateri AGM 50 ribu rubel)
Inverter 2.4 kW kuasa undian dari peralatan yang disambungkan (27 ribu)

Jumlah 113 ribu rubel. untuk satu set peralatan.

Pelbagai modul suria untuk kediaman

Panel solar modular terdiri daripada penukar fotovoltaik. Dalam pengeluaran, dua jenis peranti sedemikian dihasilkan.

Perbezaan antara penukar adalah dalam jenis semikonduktor silikon:

Polikristalin... Sel suria sedemikian diperoleh dengan penyejukan lebur silikon yang berpanjangan. Walaupun teknologi ini mengurangkan kos proses pengeluaran dengan ketara dan menjadikan produk lebih berpatutan untuk pembeli, kecekapannya tidak melebihi 12%.
Monokristalin... Dalam kes ini, kita bercakap mengenai pertumbuhan kristal silikon buatan, yang kemudian dipotong menjadi wafer nipis. Kaedah ini dianggap paling mahal, tetapi memberikan kecekapan yang lebih tinggi. Nilai purata berubah-ubah dalam lingkungan 17%, bagaimanapun, ada photocell berdasarkan kristal tunggal dan dengan kadar yang lebih tinggi.

Photocell berdasarkan polycrystals mempunyai bentuk segi empat sama rata dan permukaan dengan struktur tidak homogen. Pada masa yang sama, sel suria monokristalin mempunyai struktur permukaan yang seragam dan bentuk persegi dengan sudut potong.

Dengan kapasiti panel solar yang sama untuk kediaman, versi pertama panel lebih besar daripada yang kedua, kerana panelnya kurang efisien. Walaupun kos panel polikristal sekitar 10% lebih rendah, yang mana ia popular.

Kuasa perkakas rumah, penggunaan elektrik

Sekarang, berkenaan dengan pengguna dan kapasiti mereka, berikut adalah yang utama:

TV Led - 50-150W.
Peti sejuk kelas A - 100-300W. (hanya semasa pemampat sedang berjalan)
Buku nota - 20-50W
Lampu penjimatan tenaga - 30W, LED 3-9W
Dandang yang dipasang di dinding (elektronik + pam terbina dalam) - 70-130W.
Penghala - 10-20W.
Penghawa dingin 9 - 700-900W.
E-mel Teko - 1500W.
Ketuhar gelombang mikro - 500-700W.
Mesin basuh - 600 - 900W.
Kamera DVR + 4 - 30-50W.

Semua kuasa ditunjukkan pada jam peranti, harus diingat bahawa kebanyakan peranti berfungsi dalam waktu yang singkat, cerek dipanaskan selama 5 minit, peti sejuk menyala setiap 2-3 jam selama satu jam untuk menjaga kecepatan. Pam dandang juga berfungsi kerana suhu penyejuk dikekalkan. Anda juga boleh mengira peranti lain mengikut prinsip ini.

Pengiraan petunjuk asas - berapa banyak bateri yang diperlukan dan kuasa apa

Sebelum memulakan pengiraan, jadual khas harus disediakan di mana data yang diperoleh akan dimasukkan. Harus ada 30 lajur menegak, dan melintang - sesuai dengan jumlah peralatan rumah tangga yang digunakan oleh pemiliknya.

Peringkat awal

Lajur pertama akan menunjukkan nombor pesanan perkakas rumah. Kami meletakkan namanya di lajur kedua. Lajur ketiga adalah kekuatan setiap peranti. Dalam 24 lajur seterusnya, anda mesti memasukkan jam dari 01 hingga 24.

Dalam sel-sel ini, dalam bentuk pecahan perpuluhan, kita akan memasukkan data berikut:

pengangka mewakili jangka masa setiap perlawanan untuk jam tertentu (dalam perpuluhan);
penyebutnya adalah kekuatan individu perkakas elektrik (pengulangan seperti itu memudahkan proses pengiraan selanjutnya).

Ruangan 28 bertujuan untuk meringkaskan jumlah masa operasi perkakas elektrik dalam sehari. Lajur seterusnya mengandungi data mengenai penggunaan tenaga peranti individu selama satu hari terakhir - angka ini diperoleh dengan mengalikan tempoh operasi dengan penggunaan tenaga. Pada lajur menegak terakhir, nota dicatat, sebagai contoh, hasil pengiraan pertengahan.

Bagaimana mengira daya dengan betul?

Apa yang ditunjukkan oleh kuasa panel? Jika, misalnya, ia sama dengan 240 W, maka ia akan menghasilkan begitu banyak pada 1000 W / sq. insolasi.

Jelas bahawa balok tidak jatuh pada panel dengan intensiti yang sama sepanjang tahun dan pada siang hari, oleh itu, bekerja dari 4 hingga 6 jam pada musim sejuk, ia mampu memberikan 1440 W / j.

Dalam tempoh musim panas, jangka masa kerja meningkat, mencapai 8-10 jam.

Penunjuk maksimum juga berkembang, mendekati tanda 2400 W / j. Ini sangat sesuai. Sebenarnya, ia diperbetulkan untuk insolasi.

Contoh mengira penggunaan tenaga peranti

Selalu ada peti sejuk, TV, komputer, mesin basuh, dandang, seterika, ketuhar gelombang mikro dan peralatan rumah tangga lain di dalam rumah, tanpanya kehidupan menjadi tidak selesa. Di samping itu, sekurang-kurangnya 100 mentol digunakan untuk pencahayaan (biarkan mereka menjimatkan tenaga). Semua ini harus diambil kira semasa mengira kekuatan panel solar yang dipasang di rumah.

Jadual mengandungi data mengenai kuasa mereka, masa operasi, penggunaan tenaga, dll. Mereka semua bekerja sepanjang tahun:

Perkakas	Kuasa	Tempoh penggunaan sehari	Pengambilan harian
Mentol lampu	200 watt	lebih kurang 10 jam	2 kWj
Peti sejuk	500 watt	3 jam	1.5 kWj
Buku nota	100 watt	sehingga 5 jam	0.5 kWj
Mesin basuh	500 watt	pukul 6	3 kWj
Besi	1500 watt	1 jam	1.5 kWj
Televisyen	150 watt	Pukul 5	0.8 kWj
Dandang 150 liter	1.2 kW	Pukul 5	6 kWj
Penyongsang	20 watt	24 jam	0.5 kWj
Pengawal	5W	24 jam	0.1 kWj
Ketuhar gelombang mikro	500 watt	2 jam	3 kWj

Setelah membuat pengiraan mudah, kami mencapai jumlah penggunaan tenaga harian - 18.9 kW / j. Untuk ini kita perlu menambahkan kekuatan peralatan tambahan, yang tidak digunakan setiap hari - cerek elektrik, pemproses makanan, pam, pengering rambut, dan lain-lain. Rata-rata, ia akan menghasilkan sekurang-kurangnya 25 kW / j setiap hari.

Kami mengesyorkan:

Inverter untuk panel suria: jenis, gambaran keseluruhan model, ciri sambungan, kriteria pemilihan dan harga
Penyongsang solar hibrid terbaik: persamaan dan perbezaan, harga, tempat membeli - TOP-6
Lampu perkhemahan pada bateri solar: ciri, fungsi, ciri, harga - TOP-7

Oleh itu, penggunaan tenaga bulanan adalah 750 kWh. Agar kos semasa dapat ditanggung, bateri solar mesti menghasilkan sekurang-kurangnya angka akhir, iaitu. 750 kW.

Sekiranya pengiraan dilakukan untuk panel solar yang dirancang untuk pemasangan di rumah negara, di mana terdapat lebih sedikit peranti dan penggunaan bermusim, jelas bahawa angka ini akan jauh lebih sedikit.

Bagaimana pengiraan penggunaan elektrik di rumah?

Tujuan utama pengiraan adalah untuk mengetahui berapa banyak panel solar yang diperlukan untuk kediaman anda. Pada masa yang sama, jika kuasa panel solar ditunjukkan oleh pengilang, maka keperluan isi rumah anda dan jumlah elektrik sebenar yang dapat disediakan oleh satu panel tersebut setiap hari mesti dikira secara bebas.

Bermula dengan pemilikan rumah, timbul persoalan: bagaimana cara mengira? Terdapat dua pilihan di sini, bergantung pada sama ada anda mempunyai meter elektrik:

Sekiranya anda mempunyai meter, dan anda membacanya setiap bulan, maka mudah untuk mengira penggunaan elektrik harian. Adalah perlu untuk membahagikan penunjuk bulanan dengan bilangan hari. Tenaga yang digunakan dikira dalam kWh. Contohnya, anda membelanjakan 90 kWj sebulan. Angka ini mesti dibahagi dengan 30, dan anda mendapat penggunaan harian 3 kW • j.
Pilihan kedua lebih rumit. Sekiranya atas sebab tertentu anda tidak membayar elektrik (misalnya, anda belum membawanya ke rumah baru anda), maka untuk mengira anda perlu membuat senarai lengkap semua peralatan elektrik yang anda miliki, ketahui tenaga yang habis oleh setiap orang setiap hari dan, dengan menambahkan semuanya, dapatkan hasil yang diinginkan. Maksudnya, anda perlu menggunakan kuasa peranti yang menggunakan elektrik (ini, sebagai peraturan, ditunjukkan oleh pengeluar), dan kalikan dengan jumlah jam di mana peranti ini berfungsi. Sebagai contoh, lampu pijar standard mempunyai kuasa 100W, dan ia akan berfungsi untuk anda sepatutnya 6 jam sehari. Ini bermaksud bahawa untuk mengira penggunaan elektrik, 100 harus dikalikan dengan 6. Ternyata 600W • j. Anda mempunyai tiga lampu seperti itu, dan semuanya berfungsi dalam mod yang sama. Ini bermakna bahawa penggunaan satu lampu setiap hari mesti dikalikan dengan 3. Anda mendapat 1800W • j. Dengan cara yang sama, penggunaan elektrik semua unit penggunaan di rumah dikira.

Menetapkan tahap voltan untuk panel solar

Untuk memahami berapa banyak tenaga panel suria yang diberikan, anda perlu menentukan tahap voltan operasi mereka. Nilai ini selalu berlipat ganda dari 12 volt, kerana voltan ini khas untuk kebanyakan bateri. Penyongsang, pengawal dan panel solar yang paling biasa digunakan dengan voltan 12, 24 atau 48 volt.

Untuk sistem dengan tahap voltan yang lebih tinggi, kabel bekalan dengan keratan rentas yang lebih kecil dapat digunakan, yang memastikan kebolehpercayaan sambungan yang tinggi.

Pada masa yang sama, bateri 12 volt, jika pecah, dapat diganti satu persatu. Ciri bateri operasi dengan voltan 24 volt adalah keperluan untuk mengganti nod hanya secara berpasangan. Sekiranya menggunakan sistem dengan voltan 48 volt, perlu menukar 4 bateri sekaligus yang terletak di satu cabang. Di samping itu, pengendalian bateri 48 volt secara cuai dapat mengakibatkan kejutan elektrik.

Voltan operasi sistem elektrik secara langsung mempengaruhi berapa banyak yang diberikan oleh panel suria. Faktor ini diambil kira semasa memilih peralatan yang diperlukan.

Hubungan antara kuasa penyongsang dan beban puncak kelihatan seperti ini:

3-6 kW - 48 volt;
1.5-3 kW - 24 atau 48 volt;
hingga 1.5 kW - 12, 24 atau 48 volt.

Dalam contoh yang dipertimbangkan, pilihan antara kesukaran mengganti bateri dan kebolehpercayaan pendawaian akan dibuat untuk yang terakhir. Paras voltan operasi akan menjadi 24 volt.