سیستم تولید انرژی خورشیدی از صفحات خورشیدی ، کنترل کننده های شارژ ، اینورتر و باتری تشکیل شده است. سیستم تولید برق DC خورشیدی اینورتر را شامل نمی شود. برای اینکه سیستم تولید انرژی خورشیدی بتواند انرژی کافی برای بار را تأمین کند ، لازم است که با توجه به توان وسایل برقی ، اجزای مختلف را منطقی انتخاب کنید. در طراحی سیستم انرژی خورشیدی باید عوامل زیر را در نظر گرفت:
Q1 سیستم تولید انرژی خورشیدی در کجا استفاده می شود؟ وضعیت تابش خورشید در منطقه چگونه است؟
Q2 توان بار سیستم چقدر است؟
Q3 ولتاژ خروجی سیستم ، DC یا AC چقدر است؟
Q4 هر روز سیستم به چند ساعت کار نیاز دارد؟
Q5 در صورت هوای بارانی و بدون نور خورشید ، سیستم برای تأمین برق به طور مداوم به چند روز زمان نیاز دارد؟
اجازه دهید&# 39 ؛ توان خروجی 100 وات را گرفته (بارگیری کند) و برای 6 ساعت در روز از آن به عنوان مثال برای معرفی روش محاسبه استفاده کنید:
1. ابتدا تعداد وات ساعات مصرف شده در روز (از جمله از دست دادن اینورتر) را محاسبه کنید:
اگر بازده تبدیل اینورتر 90٪ باشد ، هنگامی که توان خروجی 100W است ، قدرت واقعی خروجی مورد نیاز باید 100W / 90٪=111W باشد. اگر 6 ساعت در روز استفاده شود ، مصرف برق 111W * 6 ساعت=666Wh یا 0.666 کیلووات ساعت برق است.
2. پانل های خورشیدی را محاسبه کنید:
محاسبه شده بر اساس زمان آفتاب روزانه م ofثر 5 ساعته و با در نظر گرفتن بازده شارژ و اتلاف وقت در هنگام شارژ ، توان خروجی صفحه خورشیدی باید 666Wh ÷ 5h ÷ 70٪=190WW باشد. در این میان 70٪ انرژی واقعی است که توسط پنل های خورشیدی در طی فرایند شارژ استفاده می شود.
3.
تولید روزانه ماژول های 180 وات
180 × 0.7 5=567WH=0.63 درجه
تولید برق روزانه 1 مگاوات=1000000 × 0.7 × 5=3500،000=3500 درجه
مثال 2: نصب یک لامپ 10 وات ، روشنایی به مدت 6 ساعت در روز ، 3 روز بارانی متوالی ، نحوه محاسبه wp صفحه خورشیدی؟ و باتری 12 ولت آه؟
مصرف برق روزانه: 10W X 6H=60WH ،
پانل های خورشیدی را محاسبه کنید:
فرض کنید متوسط ساعات اوج آفتاب در محل نصب شما 4 ساعت باشد.
سپس: 60WH / 4 ساعت ،=15WP پانل های خورشیدی.
سپس میزان شارژ و دشارژ و مکمل روزانه صفحه خورشیدی را محاسبه کنید:
15WP / 0.6=25WP ،
یعنی یک پنل خورشیدی 25 وات کافی است.
سپس باتری را محاسبه کنید.
60WH / 12V=5AH.
هر روز از 12V5AH برق استفاده کنید.
سه روز 12V15AH است.
پیکربندی باتری باید به گونه ای طراحی شود که مصرف روزانه انرژی از 20٪ بیشتر نباشد ، یا در روزهای بارانی مداوم ، مصرف برق از 50٪ بیشتر نشود. به منظور دستیابی به طولانی ترین نیاز به باتری.
به این ترتیب نتیجه می گیریم که باتری این سیستم برای 26AH-30AH کافی است.
مثال 3: چند وات پنل خورشیدی برای پر کردن باتری 12V45A در 6 ساعت مورد نیاز است؟
باتری 12V45A 648 وات ساعت است (؟) اگر در مدت 6 ساعت کاملاً شارژ شود ، از نظر تئوری پنل خورشیدی فقط 108 وات لازم است ، اما پنل خورشیدی تحت تأثیر عواملی مانند شدت آفتاب ، دما و بازده کلی قرار دارد. کنترل کننده فتوولتائیک. بازده کلی باتری 0.8 محاسبه می شود. شما باید یک ماژول سلول خورشیدی 135 واتی را انتخاب کنید. ضمناً ، بهترین جریان شارژ باتری سرب-اسید 1/10 جریان ظرفیت باتری است که 4.5 آمپر است. جریان شارژ بیش از حد باعث تسریع صفحه باتری می شود. سولفوراسیون بر عمر باتری تأثیر می گذارد.
ساده ترین روش محاسبه:
باتری: 12 ولت × 45 آمپر=540 وات ساعت
توان صفحه خورشیدی=540/6 / 0.8 (اتلاف)=112.5 وات
مثال 4: برای شارژ باتری 12 آمپر 12 ولتی 17 وات (36 قطعه) چند ساعت طول می کشد؟ چند ساعت طول می کشد تا باتری 12v4AH معمولی با آن دو صفحه خورشیدی شارژ شود؟
ولتاژ کاری صفحه های خورشیدی 1.20 وات به طور کلی 17.2 ولت است و جریان آن 1.15 آمپر است. اگر برد کیفیت خوبی داشته باشد ، جریان اندازه گیری شده به طور کلی 1.1A است (من آن را آزمایش کردم).
2. با فرض اینکه 6 ساعت نوری که گفتید مدت زمان ظهر تا بعدازظهر است ، پس می توان 4 ساعت تولید برق کامل را محاسبه کرد ، به این معنی که 2 صفحه 20 وات می توانند 2 * 1.1 * 4=8.8A در روز تولید کنند.
3. به این ترتیب ، باتری 17AH می تواند در مدت 2 روز کاملاً شارژ شود. باتری 4AH تقریباً در 2 ساعت یکسان است.
یا کل w پانل های خورشیدی 20+5 = 25W است
تعداد کل باتری باتری 12 ولت * 17A=204 وات است
تمام وقت 204/25=8 ساعت است
باتری 4A:
4A *12=48w
48w / 25w=1.92 ساعت
یا به دلیل رابطه نادرست بین شدت نور خورشید و ظرفیت باتری ، محاسبات سلولی غیرضروری و دست و پا گیر است. تخمین زدن،
جریان سلول خورشیدی: 20/12=1.7A
زمان شارژ 1: 17 / 1.7 * 1.5 ثابت شارژ=15 ساعت ،
زمان شارژ 2: 4 / 1.7 * 1.5 ثابت شارژ=3.5 ساعت ،
در واقع ، شما می توانید دو باتری و دو صفحه خورشیدی را به طور موازی شارژ کنید ، این درست است.
زمان شارژ 3: (17AH+4AH) / (1.7 * 2 بلوک) * 1.5 شارژ ثابت = 9 ساعت ،
اگر نور خورشید در محل شما خوب باشد ، تقریباً دو روز طول می کشد.
در شارژ هیچ چیز قابل توجه نیست. اگر مولتی متر دارید ، همیشه ولتاژ دو سر باتری را هنگام شارژ اندازه گیری کنید و از 14 ولت بیشتر نمی شود. به یاد داشته باشید هنگام تخلیه کمتر از 10.5 ولت نباشید. هم شارژ بیش از حد و هم تخلیه بیش از حد روی عمر باتری تأثیر دارد.
مثال 5 با فرض 2 روز بارانی متوالی ، توان بار 40W و زمان روشنایی 8 ساعت در روز است. برای رسیدن به زمان روشنایی فوق ، چند وات پنل خورشیدی و چند وات باتری مورد نیاز است؟
ساده ترین الگوریتم چهار برابر است.
یعنی قدرت بارگیری * 4 برابر ، و پانل های خورشیدی 160 وات مورد نیاز است.
اگر می خواهید دقیق تر باشید ، [39] به شرح زیر است:
قدرت بار 40 وات است.
40W * 8 ساعت / سقف *=320WH / 12V (ولتاژ باتری) == 27AH.
هر روز از 12V27AH برق استفاده کنید ،
بهتر است هر روز باتری را در حد 30 درصد ظرفیت تخلیه نگه دارید. بنابراین ما به یک باتری نیاز داریم که می تواند به راحتی 90AH12V باشد. در این حالت ، ما فقط می توانیم 100AH انتخاب کنیم ، زیرا خرید باتری های 90AH دشوار است ، سلول های خورشیدی. 40W * 8 ساعت=320WH.
320WH 20٪ از دست دادن مدار و فرآیند ذخیره انرژی را برطرف می کند و تقاضای واقعی روزانه 400WH است.
اگر زمان مطابق با زمان استاندارد آفتاب 4 ساعت در روز باشد ، محاسبه به شرح زیر است:
400 وات ساعت / 4 ساعت=100 وات.
مثال 6 بارگیری 2 ولتاژ ورودی بار 50 وات 24 ولت 3 روز بارانی متوالی ، 8 ساعت کار در روز
محاسبات باتری و سیستم های خورشیدی سیستم مورد نیاز را درخواست کنید
1. صفحه خورشیدی 2 * 50W * 8H / 0.6 / 4H=340W (کل مصرف برق / فاکتور استفاده از سیستم / زمان موثر آفتاب)
2. باتری 2 * 50/24 * 8 * (3+1) /0.7=200AH (کل جریان * زمان نگهداری خودکار / عامل حاشیه)
(قدرت صفحه خورشیدی=توان بار * زمان کار / از دست دادن 0.6 / متوسط نور موثر)
(ظرفیت باتری=قدرت بار * زمان کار * هوای بارانی مداوم / ولتاژ باتری / ضریب شارژ و تخلیه باتری)
با توجه به میزان تابش خورشید محاسبه می شود
تولید برق سالانه (EP)=PAS * HA * K * 365 (روز)
PAS: ظرفیت رشته باتری خورشیدی
HA: تابش خورشیدی تجمعی محل نصب و شرایط نصب (کیلووات ساعت بر متر مربع * روز)
K: ضریب طراحی مجموع (0.65 ～ 0.8 ≒ 0.65 degree 0.65 درجه)
محاسبه شده با استفاده از سیستم
تولید برق سالانه=تولید برق الگوی آرایه سلول خورشیدی * میزان استفاده از سیستم * 8760 (ساعت)
نسبت استفاده از سیستم=0.1 ～ 0.15 ≒ 0.12 درجه
کل ساعت در سال=24 (ساعت) * 365 (روز)=8760 ساعت.
برق خانگی را می توان با تولید انرژی خورشیدی جایگزین کرد ، که همچنین وقتی امروزه حفاظت از محیط زیست رایج می شود ، مد می شود. ما می توانیم بهترین راه حل را بر اساس میزان برق مصرفی منزل ، موقعیت جغرافیایی و سایر اطلاعات برای شما پیشنهاد دهیم.
اگرچه سیستم تولید انرژی خورشیدی دارای مزایای ایمنی ، حفاظت از محیط زیست و عاری از آلودگی است ، اما هزینه آن کاملاً زیاد است ، بنابراین معمولاً توصیه می شود فقط برای روشنایی استفاده شود.
در مورد محاسبه تقریبی هزینه ، می توانید مطابق روش ساده زیر محاسبه کنید تا نحوه تنظیم مقیاس تولید انرژی خورشیدی را ببینید.
1. کل مصرف برق روزانه را محاسبه کنید ، متوسط مصرف برق خانگی باید بین 5 درجه تا 10 درجه در روز باشد. می توانید کل قبض برق ماهانه را بر قیمت واحد و سپس تعداد روز تقسیم کنید.
2. شما می توانید به سادگی فرمول 5000W (با فرض 5 کیلووات ساعت برق در روز) / 5 ساعت (متوسط زمان نور موثر در روز ، متفاوت در مناطق مختلف) /0.7 (بازده واقعی صفحات خورشیدی) / 0.9 (تلفات مختلف) را اعمال کنید. )=1600W ، سپس با افزودن حاشیه 5٪ ، تقریباً 1700W است.
3. عدد فوق توان سیستم است. حتی اگر متوسط قیمت واحد سیستم فعلی 60 یوان / وات باشد (با احتساب تمام مصالح و تاسیسات) ، کل سرمایه گذاری 1700X60=102،000 است که بیش از 100،000 است. در حال حاضر ، قیمت برق در بیشتر مناطق 0.6 یوان ، 102000 / 0.6=170،000 کیلووات ساعت ، 5 کیلووات ساعت در روز محاسبه می شود که می تواند برای 90 سال استفاده شود.
4- از دیدگاه فوق ، اتكا فقط به انرژی خورشیدی برای مصرف برق در واقع غیر واقعی است. کشورهای خارجی به دلیل یارانه های دولتی در حال پیشرفت بسیار خوبی هستند. ما همچنین باید یارانه داشته باشیم و هزینه باید تا حد زیادی کاهش یابد تا انرژی خورشیدی بتواند واقعاً وارد خانه های مردم شود.
سیستم تولید برق می تواند از صفحات خورشیدی ، باتری ، کنترل کننده و اینورتر تشکیل شود. در هنگام تابش آفتاب در طول روز ، می توانید از صفحه باتری با کنترل کننده برای شارژ باتری استفاده کنید و از باتری برای تأمین انرژی وسایل برقی شب استفاده کنید.
در این حالت توصیه می شود از یک صفحه باتری 80W ، یک باتری 12V20AH (خریداری شده به صورت محلی) ، یک کنترل کننده 12V5A و یک اینورتر 300W استفاده کنید. در صورت شارژ کامل ، می توان برای چهار لامپ 20W بیش از 5 ساعت استفاده کرد ، که برای اکثر افراد کافی است. اگر کافی نیست ، می توانید یک یا چند پانل اضافه کنید.
این نوع سیستم کوچک برای مناطق کمبود نیرو یا کم مصرف مانند مناطق جنگلی ، کوهستانی یا کارهای صحرایی (زنبورداری) بسیار مناسب است. هزینه آن زیاد نیست و حمل آن راحت است. این سیستم را می توان با توجه به نیاز تنظیم کرد ، که می تواند به طور کامل مصرف برق روزانه را تأمین کند.