فئات: مقالات مميزة » امدادات الطاقة المستقلة
مرات المشاهدة: 19722
تعليقات على المقال: 1
حساب محطة الطاقة الشمسية للمنزل
مسألة توليد الكهرباء عن طريق وسائل بديلة ذات صلة تماما في عصرنا. أحد خيارات توفير الكهرباء للمنزل هو تركيب محطة للطاقة الشمسية. يمكن استخدام هذا الخيار كمصدر بديل إضافي للكهرباء أو كمصدر رئيسي ، إذا كانت هناك مهمة لتزويد الطاقة في المنزل في غياب القدرة على الاتصال بالشبكات الكهربائية ، على سبيل المثال ، بسبب بُعدها.
المرحلة الأولى في تنفيذ هذه الفكرة هي حساب المستقبل محطة الطاقة الشمسية. في هذه المقالة ، نقدم توصيات تساعد على حساب الطاقة المطلوبة لمحطة طاقة شمسية مستقبلية بشكل صحيح وتقييم إمكانية تنفيذ هذه الفكرة بشكل صحيح ، اعتمادًا على عوامل مختلفة.
مصدر البيانات
بادئ ذي بدء ، من الضروري تحديد المهام التي ينبغي أن تنجزها محطة الطاقة المستقبلية. القضية الأكثر أهمية هي توافر إمدادات الطاقة المركزية وموثوقيتها.
الخيار الأول
المنزل متصل بشبكات كهربائية ، لكن مصدر الطاقة غير موثوق به وهناك مشكلة انقطاع التيار الكهربائي بشكل متكرر. في هذه الحالة ، من الضروري تحديد المهام التي يجب أن تؤديها محطة الطاقة الشمسية المنزلية.
إذا كان انقطاع التيار الكهربائي قصيرًا ، فإن مهمة مصدر بديل للكهرباء هي توفير الطاقة لأهم الأجهزة الكهربائية.
من الضروري تحليل الأجهزة الكهربائية التي سيتم استخدامها خلال فترة انقطاع الطاقة ، وتسجيل قوتها ووقتها التشغيل لإجراء مزيد من العمليات الحسابية.
الخيار الثاني
نفس البيانات الأولية كما هو الحال في الإصدار الأول ، ولكن انقطاع التيار الكهربائي طويل ومطلوب تنفيذ مصدر إحتياطي لإمداد الطاقة ، وتوفير جميع الأجهزة الكهربائية المنزلية الضرورية التي يتم تشغيلها يوميًا في المنزل. نسجل أيضًا قوة ومدة الأجهزة الكهربائية.
الخيار الثالث
لا يحتوي المنزل على اتصال بالشبكات الكهربائية ولا توجد إمكانية للاتصال لسبب أو لآخر. في هذه الحالة ، ستعمل محطة الطاقة الشمسية كمصدر رئيسي للكهرباء للمنزل.
إذا تم حل مشكلة إمداد الطاقة في المنزل لأول مرة ، فمن الضروري التفكير في الأجهزة الكهربائية المزمع تشغيلها في المنزل واختيار طاقتها ، وفقًا لمبدأ الاقتصاد ، أي اختيار الحد الأدنى من الطاقة ، نظرًا لأن تكلفة محطة الطاقة الشمسية تعتمد بشكل مباشر على طاقتها.
يعد تنفيذ فكرة إنشاء محطة للطاقة الشمسية أمرًا مكلفًا للغاية ، لذلك تحتاج إلى التعامل بمسؤولية حساب مسألة الأحمال المستقبلية والتفكير في جميع الخيارات الممكنة بمسؤولية كبيرة.
حساب كميات الأجهزة الكهربائية
عند حساب كميات الأجهزة الكهربائية ، من الضروري مراعاة كل من الأجهزة الكهربائية بشكل منفصل ، وتحليل جميع الفروق الدقيقة المحتملة لتشغيلها.
من الضروري على الفور التخلص من جميع الأجهزة الكهربائية التي يمكن تنفيذ وظائفها بطريقة أخرى ، دون استخدام الكهرباء.
نحن ندرج قائمة بالأجهزة الكهربائية غير العملية للطاقة من محطة الطاقة الشمسية والاستبدال البديل المقابل:
-
فرن كهربائي ، غلاية كهربائية ، سخانات كهربائية. إذا تم استخدام فرن كهربائي للطبخ في المنزل ، ثم في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يمكنك بناء فرن وقود صلب ، حيث يمكنك طهي الطعام وتسخين المياه واستخدامه أيضًا لتدفئة المنزل. كخيار النسخ الاحتياطي ، يمكنك شراء موقد غاز مع اسطوانة.
-
سخانات المياه الكهربائية.البديل هو سخان المياه بالطاقة الشمسية أو تنفيذ تسخين المياه من الفرن ؛ - مضخة مياه الآبار. في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، ينبغي توفير إمكانية الاستهلاك اليدوي للمياه من البئر. إذا لم يكن هناك اتصال بشبكة الطاقة لتوفير الراحة للعملية اليومية ، يمكنك إدراج المضخة في قائمة الأحمال التي سيتم تشغيلها بواسطة محطة الطاقة المستقبلية ؛
-
فريك ، مطحنة وغيرها من الأجهزة المستخدمة في التدبير المنزلي. في هذه الحالة ، قد تكون الأجهزة اليدوية مفضلة.
بشكل منفصل ، ينبغي أن يقال عن إضاءة المنزل. إذا كان هناك مصدر طاقة مركزي للاستخدام اليومي ، يتم تحديد أي نوع من المصابيح بناءً على التفضيلات الشخصية. ولإمدادات الطاقة المستقلة ، من الضروري إعطاء الأفضلية لأنواع المصابيح الأكثر اقتصادا من التشكيلة المتاحة - أي ، LED. من الضروري اختيار العدد الأمثل للمصابيح وقوتها من أجل توفير المستوى المطلوب من الإضاءة في مكان معين.
يحتوي المنزل على أجهزة كهربائية وأجهزة تتمتع بقوة كبيرة ، ولكنها نادراً ما تستخدم. من غير العملي أن تأخذ في الاعتبار قوة هذه الأجهزة الكهربائية عند تصميم محطة للطاقة الشمسية ، حيث أن تكلفة محطة الطاقة ستزداد بشكل كبير ، ولكن في الأساس لن يتم استخدام هذه الطاقة. تتضمن هذه الأجهزة آلة لحام ، أداة مكهربة (طاحونة زاوية ، مطرقة دوارة ، آلات معالجة ، إلخ).
في حالة عدم وجود مصدر طاقة مركزي لتشغيل هذه الأجهزة الكهربائية ، يُنصح بالشراء مولد الديزل (البنزين). يوفر وجود مولد في المنزل ميزة أنه إذا لم تقم اللوحات الشمسية بشحن البطارية ، فيمكنك تجديد نقص الشحن عن طريق تشغيل المولد.
لتحقيق قدر أكبر من الكفاءة والموثوقية وقدرة التحميل ، من المستحسن تنفيذ إمداد الطاقة المستقل في المنزل باستخدام مصدرين بديلين - الألواح الشمسية ومولدات الرياح.
المزيد عن الموضوع:مولدات الرياح أو الألواح الشمسية ، أيهما أفضل؟
يتيح لك وجود مولدات الرياح زيادة الطاقة الإجمالية لمصدر الطاقة المستقل ، وربما يمكن تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية ، بما في ذلك الأجهزة القوية ، دون الحاجة إلى مولد. في أي حال ، من الضروري النظر في خيار الجمع بين مصدرين من مصادر الكهرباء البديلة ، دون إعطاء الأفضلية لأحد الخيارات فقط.
للحصول على مثال تفصيلي لحساب إجمالي استهلاك الكهرباء واختيار المعدات لمحطة الطاقة الشمسية المنزلية ، راجع مقالات بوريس تسوبيلو:
مثال على حساب الألواح الشمسية للمنزل
العاكس: موجة جيبية أو موجة جيبية معدلة؟
كيفية اختيار وحدة تحكم المسؤول الشمسية
تركيب ، توصيل الألواح الشمسية وتركيبها على السطح
حساب الطاقة المطلوبة لمحطة توليد الكهرباء
المعلمة الهامة الثانية هي قدرة التحميل لمحطة الطاقة ، أي الحد الأقصى لمقدار الطاقة الذي يمكن أن تنتجه محطة الطاقة الشمسية.
عند حساب كميات الأجهزة الكهربائية ، من الضروري تحليل الأجهزة الكهربائية التي ستعمل في نفس الوقت ، وما هي الطاقة القصوى المطلوبة لتشغيلها في أحمال الذروة. في هذه الحالة ، من المستحسن النظر في تشغيل الأجهزة الكهربائية بحيث لا توجد تغييرات مفاجئة في الأحمال.
من الضروري أيضًا مراعاة ميزات تشغيل بعض الأجهزة الكهربائية. على سبيل المثال ، من الضروري أن تؤخذ في الاعتبار التيارات الانطلاقية لضاغط الثلاجة ومحركات الأجهزة الكهربائية المختلفة.
حد انتاج الطاقة من حدود محطة توليد الكهرباء العاكس - جهاز يحول بطارية التيار المباشر إلى تيار متناوب 220 فولت.
عند حساب قوة العاكس ، ينبغي للمرء أيضا أن يأخذ في الاعتبار خصائص البطارية ، والتي تتراكم الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية. في هذه الحالة ، نتحدث عن الحد الأقصى المسموح به لتيارات التفريغ للبطارية.
لحماية العاكس لمحطة الطاقة الشمسية من التيارات الزائدة ، وخاصة الأحمال الزائدة ، يتم استخدامه قاطع الدائرة. للتحكم في الأحمال والحد منها ، يمكنك استخدام ترحيل أولوية التحميل. يتم تقسيم الأجهزة المنزلية إلى عدة مجموعات وفقًا لدرجة الأهمية (الأولوية) ، يتم تعيين حد للحمل.
أثناء تشغيل الأجهزة الكهربائية ، سوف يتابع ترحيل أولوية الحمل قيمة الحمل في الوقت الفعلي ، وإذا تم تجاوز الحد المحدد ، فسوف يقوم بفصل جزء من الحمل مع أولوية أقل ، مما يمنع قاطع الدائرة من التعثر ، وبالتالي إلغاء تنشيط الأجهزة الكهربائية الأكثر أهمية.
حساب قوة الألواح الشمسية
تنتج محطة الطاقة الشمسية الطاقة الكهربائية فقط خلال ساعات النهار ، إذا كان هناك ناتج إضاءة كاف. يجب أن تمتلك الألواح الشمسية مثل هذه الطاقة بحيث يمكن أن تتراكم في البطاريات قدرًا من الطاقة الكهربائية التي ستوفر الطاقة لجميع الأجهزة الكهربائية المنزلية خلال اليوم.
هناك كتب مرجعية عن مستوى الإشعاع الشمسي والشمس الشمسي لكل منطقة - عادة ما يتم توفير هذه البيانات من قبل منفذي الألواح الشمسية. يُظهر مستوى الإشعاع الشمسي المقدار التقريبي للكهرباء المولدة من الألواح الشمسية في أوقات مختلفة من العام. يتيح لك مؤشر العزل الشمسي مراعاة الظروف المناخية المتدهورة المحتملة والحصول على قيمة أكثر دقة للطاقة المولدة بواسطة الخلايا الشمسية.
يرجى ملاحظة أن البيانات المرجعية إرشادية ولا تتوافق دائمًا مع الخصائص الفعلية للألواح الشمسية.
عند بناء محطة طاقة شمسية منزلية ، من الضروري توفير إمكانية زيادة قدرتها في المستقبل عن طريق توصيل الألواح الشمسية والبطاريات الإضافية لتراكم الكهرباء المولدة.
كما ذكرنا أعلاه ، من الضروري تحليل أهمية استخدام مصدر بديل آخر للكهرباء من أجل ضمان توفير إمدادات كافية من إمدادات الطاقة المستقلة في المنزل ، مع مراعاة جميع العوامل الممكنة.
استنادا إلى قوة الألواح الشمسية ، حدد وحدة التحكممن خلالها يتم نقل الكهرباء المولدة إلى البطارية.
معيار مهم للغاية هو توافر الأموال لتنفيذ مصدر مستقل لامدادات الطاقة في المنزل. لذلك ، عند اختيار عناصر معينة ، من الضروري ضبط اختيارك على أساس الميزانية المتاحة.
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: