اختيار العاكس وحساب البطارية لمحطة الطاقة الشمسية المنزلية

في المقال "مثال على حساب الألواح الشمسية للمنزل" حصلنا على قيمة الاستهلاك اليومية - 7919.8 واط * ساعة وكمية الطاقة اللازمة لتغطية الاحتياجات اليومية للأجهزة المذكورة نحن - 396 A * ساعة.

دعونا نفعل حساب كلاسيكي لنظام إمدادات الطاقة الشمسية بأكمله ، بما في ذلك البطارية الشمسية. أريد أن أحذرك فورًا ، في هذا الحساب ، لم أتابع هدف تقليل المؤشرات الاقتصادية (سنتعامل مع هذا لاحقًا) ، لكن فقط حدد المهمة لإظهار إجراء الحساب.

اختيار العاكس

استنادًا إلى قائمة الأجهزة التي أدرجناها ، يمكننا تحديد المعلمات الرئيسية العاكس لنظامنا.

أولاً ، بما أن قائمة الأجهزة تحتوي على أجهزة تتضمن محركات: مضخة كهربائية ، ثلاجة ، غسالة ، مكنسة كهربائية ، يمكننا بالتأكيد وينبغي أن نتحدث عن العاكس مع خرج الجهد الجيبي بدلاً من شبه الجيبية.

ثانياً ، يجب أن يتوافق الجهد الكهربي لإدخال التيار الكهربائي مع الجهد الذي اخترناه - 24V.

بالنسبة إلى الطاقة ، يعتمد اختيارها على كيفية موافقتك على استخدام أجهزتك. إذا كنت ترى أنه من الضروري تشغيل أجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة في وقت واحد ، مثل غسالة ملابس وميكروويف ومكواة وكل هذا على خلفية ثلاجة العمل ، فسوف يتعين عليك إضافة قدراتها المقدرة.

سوف تحصل على طاقة قصوى ، والتي ستحدد قوة العاكس (بحد أدنى 5 كيلوواط) ، لكنك تفهم أنك إذا لم تستخدم هذه الأجهزة في نفس الوقت ، فإن قوة العاكس ستكون أقل ، وبالتالي سيكون سعره أقل. الأمر متروك لك.

نظرًا لقائمة الأجهزة المتفق عليها وتوزيع استخدامها مع مرور الوقت ، سيكون من الممكن قصر أنفسنا على عاكس بقوة 3.0 كيلو وات: الشركة المصنعة OutDack Power Technologies ، الطراز مع شاحن متكامل: GVFX3024E ، شبكة تفاعلية GVFX3024E تنفيس 3000 واط ، 24 فولت ، 80 ألف (متوسط ​​تكلفة 99500 روبل).

انظر أيضا في هذا الموضوع:العاكس: موجة جيبية أو موجة جيبية معدلة؟

حساب البطارية

الآن دعنا نتحدث عن البطاريات. نحن نعرف بالفعل عن الغرض من البطاريات من هذه المادة "بطاريات الخلايا الشمسية". من الضروري فقط أن نقرر كيف نستخدم المنزل. إذا وصلت في عطلة نهاية الأسبوع ، فسيتم استهلاك الكهرباء الرئيسي في عطلة نهاية الأسبوع. لكن تراكمها ، أي سيتم شحن البطاريات طوال الأسبوع - من الاثنين إلى مساء الجمعة. على سبيل المثال ، أتيت إلى منزلي في عطلة نهاية الأسبوع.

سوف نقدم احتياطي الطاقة ليوم واحد. لماذا واحد؟ لأنه لمدة خمسة أيام من غيابي ، يكون احتمال الشحن الكامل للبطاريات عاليًا جدًا. من الممكن توفير احتياطي طاقة مضمون لمدة يومين ، ولكن هذا ممكن عن طريق زيادة السعة الإجمالية للبطاريات ، وبالتالي تكلفة النظام بأكمله.

من المستحسن أن تقصر نفسك على يوم واحد ، وعندما يتم تحديد تكلفة النظام بأكمله ، العب مع خيارات الانتقاء وانظر إلى رد فعل التكلفة.

من الضروري أن تأخذ في الاعتبار بضع نقاط أخرى.

أولاً: الحقيقة هي أن تفريغ البطاريات إلى "عمق تفريغ" كبير هو نفسه جعلها غير صالحة للاستعمال بأيديهم (يتم تقليل عمر الخدمة بشكل كبير). يجب التركيز على عمق التفريغ بنسبة 20٪.

ثانياً: من وجهة نظر التشغيل الآمن ، من الأفضل استخدام البطاريات المختومة ، حيث إن البطاريات غير المضغوطة تنبعث منها ضرر في التنفس والغازات المتفجرة. على الرغم من استخدام البطاريات المختومة ، أوصي باختيار غرفة جيدة التهوية لتركيبها.

ثالثا: من حيث الأداء لنظام الحكم الذاتي ، فإن أنوع أنواع البطاريات ، وإن لم يكن أرخص بطاريات هلام (جل).

وآخر واحد. ينبغي أيضًا مراعاة درجة الحرارة المحيطة عند حساب سعة البطارية المطلوبة إذا كان يجب تشغيل البطاريات في فترات البرد.

في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة ، تنخفض سعة البطارية ، أي انخفاض كثافة الطاقة ، والتي يمكن للبطارية أن تعطيها في درجة حرارة معينة. هذا يعني أنه عند حساب السعة المطلوبة للبطارية (أو البطاريات) ، يجب عليك زيادة القيمة المحسوبة للسعة من أجل إنشاء احتياطي في حالة انخفاضه.

بعبارة بسيطة ، يجب عليك مضاعفة السعة المحسوبة بالمعامل المقابل لدرجة الحرارة:

• 26.7 درجة مئوية - معامل = 1.00 ؛

• 21.2C - معامل = 1.04 ؛

• 15.6С - معامل = 1.11 ؛

• 10.0C - معامل = 1.19 ؛

• 4.4C - معامل = 1.30 ؛

• -1.1C - معامل = 1.40 ؛

• -6.7C - المعامل = 1.59.

و كذلك. اخترت يومًا ما لضمان احتياطي طاقة مضمون: 396 A * h x 1 = 396 A * h.

نأخذ في الاعتبار عمق التفريغ: 396 A * h: 0.2 = 1980 A * h.

منذ أن قمت بتشغيل النظام فقط في فترة الصيف (نحن نتحدث عن درجة حرارة البيئة): 1980 A * h x 1.00 = 1980 A * h.

وبالتالي ، فإن السعة الإجمالية للبطارية (أو البطاريات) هي 1980 A * h.

لنفترض أننا اخترنا بطارية GEL ، مصنوعة من الضباب ، نموذج HZY 12-200 (متوسط ​​تكلفة 18500 روبل). سعتها الاسمية 200 A * ساعة. دعنا نحسب عدد البطاريات التي سيتم توصيلها بالتوازي: 1980 A * h: 200 A * h = 9.9 جهاز كمبيوتر شخصى.

نحن دائري (دائري دائمًا ، حتى لو كان المكان العشري أقل من خمسة) - سيتم توصيل 10 قطع من البطاريات بالتوازي.

تعرف على عدد البطاريات التي سيتم توصيلها في سلسلة. لهذا ، نختار جهد النظام (24 فولت) مقسومًا على جهد بطارية واحدة: 24 فولت: 12 فولت = 2.

حسنًا ، اكتشفنا عدد البطاريات الإجمالية التي سيتم تضمينها في بطارية النظام: 10 × 2 = 20.

حصلنا على العدد الإجمالي للبطاريات اللازمة لتجميع البطارية للنظام: 20 قطعة.

اتصال البطارية في سلسلة موازية. في هذه الحالة ، يعني هذا أنه يجب توصيل البطاريات في أزواج متتالية (عشرة أزواج) ، وبالتالي ، يتم توصيل هذه الأزواج العشرة بشكل متوازٍ.

نحسب تكوين البطارية الشمسية.

لنفترض أننا اخترنا وحدة الطاقة الشمسية 200 واط ، 24 فولت ، أحادية البلورية ، المصنعة من قبل Chinaland Solar Energy ، نموذج: CHN200-72M (متوسط ​​تكلفة 17500 روبل).

لحساب البطارية الشمسية ، يجب عليك أولاً تحديد العزل الشمسي للمنطقة التي سيتم تشغيل النظام بها. يمكنك العثور على بيانات حول التشميس على الإنترنت. يمكنك أن تجد من خلال الاستعلام "الإشعاع الشمسي الشهري والسنوي kW * h / m2" في ياندكس.

على سبيل المثال: إذا كنت تأخذ موسكو (أو مدينة تقع على خط عرض موسكو 55.7) ، فإن فترة التشغيل من 1 مارس إلى 31 سبتمبر ، يكون منحدر اللوحة 40.0 درجة. بطبيعة الحال ، من المجموعة الكاملة للقيم من مارس إلى سبتمبر شاملة ، اخترت أقل قيمة ، أي الأسوأ من ذلك كله. سبتمبر هو 104.6. أقسم هذا الرقم على عدد الأيام في الشهر: 104.6: 30 = 3.49

وبالتالي ، حصلنا على متوسط ​​قيمة عدد ساعات الذروة المشمسة.

اسمحوا لي أن أذكركم ، متطلباتنا اليومية هي 7919.8 واط * ساعة.

لن تتجاوز الخسائر الناتجة عن التفريغ 20٪ ، يجب أن نأخذها في الاعتبار: 7919.8 واط * ساعة × 1.2 = 9503.76 واط * ساعة.

وبالتالي ، يجب أن تكون طاقة البطارية الشمسية: 9503.76 واط * ساعة: 3.49 = 2723.14 واط.

الآن يمكننا تحديد عدد الوحدات المتصلة بشكل متوازٍ ، مع الأخذ في الاعتبار نوعها ، الذي اخترناه سابقًا. للقيام بذلك ، في الخصائص الموضحة للوحدات النمطية ، نجد قدرة ذروة المعلمة الخاصة بالوحدة عند نقطة القدرة القصوى (أو الجهد عند نقطة القدرة القصوى والتيار عند نقطة القدرة القصوى وضربها).

في حالتنا ، يبلغ الجهد عند نقطة القدرة القصوى 38.8 فولت ، والتيار عند نقطة القدرة القصوى هو 5.15 أمبير. اضربهم واحصل على الحد الأقصى من القدرة عند الحد الأقصى للطاقة: 38.8 V × 5.15 A = 199.82 واط.

أي أن طاقة الوحدة عند أقصى نقطة للطاقة هي 199.82 واط. اقسم طاقة البطارية الشمسية على هذا المؤشر الخاص بالوحدة واحصل على القيمة المطلوبة: 2723.14 واط: 199.82 واط = 13.63 قطعة.

عدد الوحدات المتصلة في سلسلة (جهد النظام المختار من قبلنا - 24 V مقسومًا على الجهد المقنن لوحدة واحدة - 24 V): 24 V: 24 V = 1

نقوم بضرب عدد الوحدات المتصلة بشكل متوازٍ وعدد الوحدات المتصلة في السلسلة وهذا يحدد العدد الإجمالي للوحدات النمطية: 13.63 × 1 = 13.63 قطعة

مرة أخرى ، جولة تصل. وبالتالي ، يجب أن يكون عدد الوحدات الشمسية 14 (متوازياً).

ليس بعد خاتمة

لقد أجرينا حساب النظام الشمسي ، لكن ما زال الوقت مبكرًا لاستخلاص النتائج. لم أتابع هدف تقليل تكلفة النظام بأكمله في هذه المقالة بالذات. لهذا السبب ، ليس من المنطقي حساب نتيجة قيمته.

ومع ذلك ، دعنا نحسب ، هذا سيساعدنا في المستقبل على التنقل في اختيار أوضاع التشغيل ، في اختيار المعدات ، في اختيار المستهلكين الذين لديهم حسابات مطبقة بالفعل ، وليس نظريًا:

• العاكس - 99500 روبل.

• بطاريات - 18500 روبل × 20 = 370000 روبل ؛

• الوحدات الشمسية - 17500 روبل × 14 = 245000 روبل.

وهذا هو ، فإن المعدات الرئيسية تكلف 714500 روبل. مواد إضافية ، إضافة إلى النفقات العامة ، إلخ. ترتيب الأرقام واضح. هذا لنظام متكامل يسمح ، دون أن ينكر عملياً أي شيء لنفسه ، بتشغيل المنزل من مارس إلى سبتمبر ، وليس فقط في عطلات نهاية الأسبوع.

بالنسبة إلى فترة الشتاء ، لم أكن قد بدأت أتحدث عنها عمداً الآن ، لأن لدي رأي خاص في هذا الشأن. سنناقش هذا الموضوع معك.

بوريس تسوبيلو