Güneş pili ve pillerin hesaplanması, güneş santrali kiti

Oluşturuldu: 19 Aralık 2019

Çoğu zaman, ekipman seçimi için başvururken veya bir güneş enerjisi santrali seçerken, müşteriler şu soruyu sorar: Güneş paneli ve pillerin gücü ve sayısı nasıl hesaplanır ve bir güneş enerjisi santrali hangi güç seçilir. Bu yazıda bu konuyu ele almaya çalışacağız ve bunun nasıl yapılacağını ayrıntılara girmeden basit bir dille anlatmaya çalışacağım.

Öncelikle günde ne kadar elektrik tükettiğinizi öğrenmeniz gerekiyorBu, ortalama aylık elektrik sayacı okumaları alınarak ve 30 güne bölünerek yapılabilir. Böylece günlük ortalama tüketimi elde ederiz. Örneğin, iki kişi için RO'daki sosyal norm 234kW'tır, bu da günde yaklaşık 8kWh elektriktir. Buna göre, günde aynı miktarda enerji üretmek için güneş panellerine ihtiyacımız var.

Güneş paneli sayısının ve kapasitesinin hesaplanması

Güneş panellerinden beri sadece gündüz saatlerinde elektrik enerjisi üretir, o zaman bu her şeyden önce dikkate alınmalı, ayrıca bulutlu günlerde ve kışın üretimin çok azaldığını ve panellerin gücünün yüzde 10-30'u olabileceğini anlamakta fayda var. Basitlik ve rahatlık için, Nisan'dan Ekim'e kadar hesaplayacağız, günün saatine göre, ana üretim sabah 9'dan akşam 5'e kadar, yani. Günde 7-8 saat... Yaz aylarında, gün doğumundan gün batımına kadar olan aralıklar elbette daha uzun olacak, ancak bu saatler boyunca çıktı nominal değerden çok daha az olacak, bu yüzden ortalamayı alıyoruz.

Ayrıca oku: Garajınız ve yazlık eviniz için iyi bir dizel ısıtıcı seçmek

Yani 250W kapasiteli 4 adet güneş paneli. (Toplam 1000W). Günde 8 kWh enerji üretilecektir, yani aylık 240 kWh'dir. Ancak bu ideal bir hesaplama, yukarıda da söylediğimiz gibi, bulutlu günlerde çıktı daha az olacak, bu nedenle çıktının% 70'ini 240 * 0.7 = 168 kWh almak daha iyidir. Bu, inverter ve bataryalarda kayıp olmayan ortalama bir hesaplamadır. Ayrıca, bu değer, pillerin kullanılmadığı bir şebeke güneş enerjisi santralini hesaplamak için kullanılabilir.

Eviniz için güneş panellerini hesaplamadan önce

Önceden bilmek önemli olan nedir? Aslında, güneş panellerinin montajı sorumlu bir iştir ve ön hesaplamalar sadece paradan tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda tüm unsurları dikkate alarak enerji verimli bir sistem yaratır.

Evinizdeki elektrik tüketimiyle başlamalısınız. Eviniz için güneş paneli sayısını nasıl hesaplayacağınızı anlamak için bununla başlamalısınız. Örneğin, bir elektrikli kazan ve dört ampul için otonom bir elektrik kaynağı yaratmanız gerekiyor. Tüketimi hesaplamak çok basit: böyle bir planın bir tablosunu çizmek yeterli:

Ağdaki tüketici öğesi	W cinsinden güç	Kaç cihaz var?	Günde ne kadar çalışma süresi bekleniyor?	Günlük alınan değer (Wh)
Elektrikli kazan	2000	1	4	4000
Akkor lamba	100	4	3	1200
Miktar	2100	5200

Böyle bir işaret nasıl kullanılır? Belirli bir aygıtın watt cinsinden ne kadar tükettiğini öğrenin. Her türden kaç cihaz var? Örnekte, bir kazan ve dört akkor lamba. Sonraki: günde kaç saat çalışma bekleniyor? örneğin, kazan dört saat, lambalar üç saat çalışacaktır. Sütunları yatay olarak birbirleriyle çarpıyoruz. Örneğin, bir kazan için 2000x1x4 = 4000 Wh (günlük belirli bir cihaz tarafından tüketim) olacaktır. Sonra elde edilen tüm okumaları özetliyoruz, günlük toplam enerji tüketimini buluyoruz. Örnekler durumunda, bu 5200 Wh'dir.

Bir güneş enerjisi santrali için pillerin hesaplanması

Ardından, güneş panelleri için pil kapasitesini hesaplamaya geçelim.Miktarları ve kapasiteleri, içlerinde depolanan enerji günün karanlık zamanı için yeterli olacak şekilde olmalı, gece elektrik tüketiminin gündüz aktivitesine kıyasla minimum olduğu düşünülmeye değer.

100Ah batarya yaklaşık 100A * 12V = 1200W depolar. (100W'lık bir ampul böyle bir pilden 12 saat çalışacaktır). Yani gecelik 2,4 kWh tüketirseniz. elektrik, o zaman her biri 100Ah'lık 2 pil takmanız gerekir. (12V), ancak burada pillerin% 100 ve daha iyisi% 70 -% 50'den fazla deşarj edilmesinin istenmediği unutulmamalıdır. Buna dayanarak, her biri 100Ah'lık 2 pil alıyoruz. 2400 * 0.7 = 1700Wh depolayacaktır. Bu, küçük akımlarla deşarj olurken, güçlü tüketicileri bağlarken bir voltaj düşüşü meydana gelir ve kapasite fiilen azalır.

Bir güneş pili için ne kadar pil kapasitesi gerektiğini hesaplamak istiyorsanız, aşağıda bir uygunluk tablosu verilmiştir (12V sistem için):

Güneş pili 50W. - pil 20-40 A.h.
100W. - 50-70 A.h.
150W. - 70-100 A.h.
200W. - 100-130 A.h.
300W. - 150-250 A.h.

Bundan sonra ne sayılmalı?

Özellikle bölgenizde yılda ne kadar radyasyon düştüğünü belirlemek gerekir.nerede yaşadığın ve evin bulunduğu yer. Bu tür göstergeler meteoroloji servisinden talep edilebilir veya bölgeniz için internette tablolar bulabilirsiniz. Bu arada, Google'ın güneş radyasyonu seviyesini belirlemenize izin veren mükemmel bir hizmeti var, ancak bu tüm ülkelerde mevcut değil. Bu nedenle, en kolay seçenek World Wide Web'de tablo bulmaktır. İşte bunlardan bazıları, güneş radyasyonu "kWh / m² / gün" olarak belirtilmiştir:

Rusya'da aylık ortalama güneş radyasyonu seviyesi

Ukrayna'da aylık ortalama güneş radyasyonu seviyesi

Belarus'ta aylık ortalama güneş radyasyonu seviyesi

Devam etmek: Bir güneş panelinin gücü nasıl hesaplanır? Örneğin, tablodaki Kiev okumalarına bakalım. Burada güneşlenme açısından en etkili aylar 5,25 gösterge ile Mayıs ve Temmuz aylarıdır. Bir diğer önemli nokta da pilin şarj kaybını hesaba katmaktır. Bu gösterge, ekipmanın belgelerinde görüntülenebilir veya uzmanlara sorulabilir, ancak genellikle bu rakam yaklaşık% 20'dir. Yani, hesaplamalarda bataryayı şarj etme ve boşaltma aşımı üzerine "örtüşme" yapmamız gerekir. Bu nedenle, bu rakam 1,2 olacaktır - burada 1 (veya% 100) günlük tüketimimiz için hesapladığımız 5200 Wh ve pilin 0,2 (% 20) aşımıdır. Öyleyse bir örnek:

W = 5200 × 1,2 = 6240 Wh veya 6,24 kWh

Şimdi daha uzağa. Aşağıdaki formül düzeltme faktörlerine dayanmaktadır, yaz için 0,5 ve kış için 0,7'dir. Bu faktörler, günde bir panel üretiminin hesaplanmasına yardımcı olacaktır. Mevsime ve güneşlenme seviyesine bağlı olarak. Yani, örneğin 130 W gücünde paneller kuruyoruz:

W = 0,5 × 130 × 5,25 = 341,25 Wh W = 0,7 × 130 × 0,86 = 78,26 Wh

Sırasıyla, ilk formül, yılın en etkili ayı olan yaz aylarında çıktıyı gösterir (tablodan alınan veriler). İkinci formül, en etkisiz kış ayı içindir.

Ayrıca oku: Geysers Proton: inceleme, incelemeler, arızalar

Şimdi, ilk örnekte elde edilen 6240 Wh'yi, ikinci ve üçüncü formüllerde elde edilen sonuçlara bölmeniz gerekir:

N = 6240 / 341,25 = 18,3 N = 6240 / 78,26 = 79,73

Dolayısıyla elde edilen sonuçlar, belirli bir enerji göstergesini oluşturmak için gereken panel sayımızdır. Buna göre yaz dönemi için 18, kış dönemi için 80 panele ihtiyaç duyulacaktır.Yılın farklı dönemleri için farklı göstergeler bu şekilde olabilir. Elbette, bu tür hesaplamalar tamamen doğru değildir ve aslında enerji üretimini etkileyen daha birçok faktör vardır. Onlar hakkında güneş panelleri kurma ile ilgili makalede okuyabilirsiniz.

Verimlilik, panellerin eğim açısından, panelleri güneşe doğru döndüren tahriklerin varlığından veya bunların yokluğundan önemli ölçüde etkilenebilir. Son olarak, sadece güneş panelleri için geniş alanınız yoksa, pillerin evinize gerekli enerjiyi sağlayamayacağını söylemek isterim.Ancak yine de pillerin temel avantajı, yeni paneller ekleyerek gücü her zaman artırabilmenizdir. Veya bazı güneş pillerini diğerleriyle değiştirerek daha güçlü.

İnvertör gücü ve kayıpları

Şimdi, invertöre gelince, aynı zamanda yaklaşık% 75-90 olan kendi verimliliğine de sahip, yani. elde edilen tüm enerji üretimi ve rezerv değerleri bu yüzdelere bağlanabilir. Sonuç olarak, piller için iki kat kapasite rezervi almak daha iyidir, Bu nedenle, gece 2400Wh tüketirken, 100Ah kapasiteli 4 pil takın. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Sürücünün gücü, ona bağlanabilecek nominal yükü gösterir., yani ev aletlerinin sayısı ve türü.

Sonuç olarak, 2,5 kW'lık bir güneş enerjisi santrali elde ediyoruz:

Güneş panelleri 4 adet. Her biri 250W. Aylık üretim 170-240 kWh (36 bin ruble)
Her biri 100Ah pil. 4 şey. 4800 watt'a kadar stok. (AGM piller 50 bin ruble)
İnvertör 2,4 kW anma gücü bağlı ekipmanın (27 bin)

Toplam 113 bin ruble. bir dizi ekipman için.

Ev için güneş modülü çeşitleri

Modüler güneş panelleri, fotovoltaik dönüştürücülerden oluşur. Üretimde, bu tür iki tip cihaz üretilmektedir.

Dönüştürücüler arasındaki fark, silikon yarı iletken tipindedir:

Polikristalin... Bu tür güneş pilleri, silikon eriyiğinin uzun süre soğutulmasıyla elde edilir. Bu teknoloji, üretim sürecinin maliyetini önemli ölçüde düşürmesine ve ürünleri alıcılar için daha uygun hale getirmesine rağmen, verimliliği% 12'yi geçmiyor.
Monokristal... Bu durumda, daha sonra ince gofretler halinde kesilen silikon kristallerinin yapay büyümesinden bahsediyoruz. Bu yöntem en maliyetli olarak kabul edilir, ancak daha yüksek bir verimlilik sağlar. Ortalama değeri% 17 içinde dalgalanır, ancak tek kristallere dayalı ve daha yüksek oranlara sahip fotoseller vardır.

Polikristal bazlı fotoseller düz kare şekle ve homojen olmayan bir yüzeye sahiptir. Aynı zamanda, monokristal güneş pilleri düzgün bir yüzey yapısına ve kesik köşeli kare bir şekle sahiptir.

Bir ev için eşit güneş paneli kapasitesine sahip olan panellerin ilk versiyonu, daha az verimli oldukları için ikinciden daha büyüktür. Polikristalin panellerin maliyeti, popüler oldukları için yaklaşık% 10 daha düşük olmasına rağmen.

Ev aletleri gücü, elektrik tüketimi

Şimdi, tüketiciler ve kapasiteleri ile ilgili olarak, işte ana hususlar:

Led TV - 50-150W.
Buzdolabı sınıfı A - 100-300W. (sadece kompresör çalışırken)
Not defteri - 20-50 W
Enerji tasarruflu lamba - 30 W, LED 3-9 W
Duvara monte kazan (elektronik + ankastre pompa) - 70-130W.
Yönlendirici - 10-20W.
Klima 9 - 700-900W.
E-posta adresi Çaydanlık - 1500W.
Mikrodalga - 500-700W.
Yıkayıcı - 600 - 900W.
DVR + 4 kamera - 30-50W.

Tüm güçler, cihazın çalışma saati başına gösterilir, çoğu cihazın kısa bir süre çalıştığı, su ısıtıcısının 5 dakika ısıtıldığı, buzdolabının hızı korumak için her 2-3 saatte bir saatte bir açıldığı unutulmamalıdır. Kazan pompası, soğutucunun sıcaklığı korunduğu için de çalışır. Diğer cihazları da bu prensibe göre hesaplayabilirsiniz.

Temel göstergelerin hesaplanması - kaç pil gerekli ve hangi güç

Hesaplamalara başlamadan önce, elde edilen verilerin girileceği özel bir tablo hazırlanmalıdır. Sahipleri tarafından kullanılan ev aletlerinin sayısına göre 30 dikey sütun ve yatay sütun olmalıdır.

Ön aşama

İlk sütun, ev aletinin sipariş numarasını gösterecektir. Adını ikinci sütuna yazdık. Üçüncü sütun, cihazların her birinin gücüdür. Sonraki 24 sütuna 01'den 24'e kadar olan saatleri girmelisiniz.

Ayrıca oku: Hangi ısıtıcı seçilir - kızılötesi, yağ veya konveksiyon?

Bu hücrelerde ondalık kesirler şeklinde aşağıdaki verileri gireceğiz:

pay, her bir fikstürün belirli bir saatteki periyodunu (ondalık olarak) temsil eder;
payda, elektrikli aletin bireysel gücüdür (böyle bir tekrar, daha fazla hesaplama sürecini kolaylaştırır).

Sütun 28, elektrikli aletin bir gün içindeki toplam çalışma süresini özetlemeyi amaçlamaktadır. Bir sonraki sütun, geçen gün için ayrı bir cihazın enerji tüketimine ilişkin verileri içerir - bu rakam, çalışma süresinin güç tüketimi ile çarpılmasıyla elde edilir. Son dikey sütuna, örneğin ara hesaplamaların sonuçları gibi notlar kaydedilir.

Güç nasıl doğru hesaplanır?

Panelin gücü neyi gösterir? Örneğin, 240 W'a eşitse, 1000 W / m2'de çok fazla verir. güneşlenme.

Kirişlerin tüm yıl boyunca aynı yoğunlukta panele düşmediği ve bu nedenle soğuk mevsimde 4 ila 6 saat çalışarak 1440 W / h verebildiği açıktır.

Yaz döneminde çalışma süresi artarak 8-10 saate ulaşır.

Maksimum gösterge de artıyor ve 2400 W / h işaretine yaklaşıyor. Bu idealdir. Aslında, güneşe maruz kalma için düzeltilmiştir.

Cihazların enerji tüketimini hesaplamaya bir örnek

Evde her zaman bir buzdolabı, TV, bilgisayar, çamaşır makinesi, kazan, ütü, mikrodalga fırın ve diğer ev aletleri vardır ve bunlar olmadan hayat rahatsız olur. Ayrıca aydınlatma için en az 100 ampul kullanılır (enerji verimli olsun). Evde kurulu güneş panellerinin gücünü hesaplarken tüm bunlar dikkate alınmalıdır.

Tabloda güç, çalışma süresi, enerji tüketimi vb. Veriler yer almaktadır. Hepsi tüm yıl boyunca çalışır:

Cihaz	Güç	Günlük kullanım süresi	Günlük alım
Ampuller	200 watt	yaklaşık 10 saat	2 kWh
Buzdolabı	500 watt	3 saat	1,5 kWh
Not defteri	100 watt	5 saate kadar	0,5 kWh
Yıkayıcı	500 watt	saat 6	3 kWh
Demir	1500 watt	1 saat	1,5 kWh
Televizyon	150 watt	saat 5	0,8 kWh
Kazan 150 litre	1,2 kW	saat 5	6 kWh
Çevirici	20 watt	24 saat	0,5 kWh
Kontrolör	5 W	24 saat	0,1 kWh
Mikrodalga	500 watt	2 saat	3 kWh

Basit bir hesaplama yaptıktan sonra, toplam günlük enerji tüketimine ulaşıyoruz - 18,9 kW / s. Buna, her gün kullanılmayan ek ekipmanın gücünü eklemeniz gerekir - elektrikli su ısıtıcısı, mutfak robotu, pompa, saç kurutma makinesi, vb. Ortalama olarak, günde en az 25 kW / saat çıkacaktır. .

Öneririz:

Güneş panelleri için inverter: tipler, modellere genel bakış, bağlantı özellikleri, seçim kriterleri ve fiyat
En iyi hibrit güneş inverterleri: benzerlikler ve farklılıklar, fiyat, nereden alınır - TOP-6
Güneş pillerinde kamp feneri: özellikler, işlevler, özellikler, fiyat - TOP-7

Dolayısıyla aylık enerji tüketimi 750 kWh'dir. Mevcut maliyetlerin karşılanması için, güneş pili en azından nihai rakamı, yani. 750 kW.

Daha az cihaz ve mevsimsel kullanımın olduğu bir kır evinde kurulması planlanan bir güneş paneli için hesaplama yapılırsa, bu rakamın çok daha az olacağı açıktır.

Bir evde elektrik tüketimi nasıl hesaplanır?

Hesaplamaların temel amacı, eviniz için kaç tane güneş paneli gerektiğini bulmaktır. Aynı zamanda, güneş panelinin gücü üretici tarafından belirtiliyorsa, evinizin ihtiyaçları ve böyle bir panelin günlük sağlayabileceği gerçek elektrik miktarı bağımsız olarak hesaplanmalıdır.

Ev sahipliğinden başlayarak, soru hemen ortaya çıkar: nasıl sayılır? Elektrik sayacınız olup olmamasına bağlı olarak burada iki seçenek vardır:

Bir sayacınız varsa ve her ay ondan okuma alıyorsanız, günlük elektrik tüketimini hesaplamak kolaydır. Aylık göstergeyi gün sayısına bölmek gerekir. Tüketilen enerji kWh cinsinden hesaplanır. Örneğin, ayda 90 kWh harcarsınız. Bu rakam 30'a bölünmelidir ve günlük 3 kW • sa tüketim elde edersiniz.
İkinci seçenek daha karmaşıktır. Herhangi bir nedenle elektrik için ödeme yapmazsanız (örneğin, henüz yeni evinize getirmediyseniz), o zaman hesaplamak için sahip olduğunuz tüm elektrikli cihazların tam bir listesini yapmanız, tüketilen enerjiyi bulmanız gerekecektir. günde herkes tarafından ve her şeyi bir araya getirerek istenen sonucu elde edin. Yani, elektrik tüketen cihazın gücünü almanız (kural olarak üretici tarafından belirtilir) ve bu cihazın çalışacağı saat sayısıyla çarpmanız gerekir. Örneğin, standart bir akkor lamba 100W güce sahiptir ve sizin için sözde günde 6 saat çalışacaktır. Bu, elektrik tüketimini hesaplamak için 100'ün 6 ile çarpılması gerektiği anlamına gelir. 600W • sa. Bu tür üç lambanız var ve hepsi aynı modda çalışıyor. Bu, bir lambanın günlük tüketiminin 3 ile çarpılması gerektiği anlamına gelir. 1800W • sa alırsınız. Benzer şekilde evdeki tüm tüketim birimlerinin elektrik tüketimi hesaplanır.

Güneş panelleri için voltaj seviyesinin ayarlanması

Güneş panellerinin ne kadar enerji verdiğini anlamak için çalışma voltajlarının seviyesini belirlemeniz gerekir. Bu voltaj çoğu pil için tipik olduğundan, bu değer her zaman 12 voltun katıdır. En çok kullanılan invertörler, kontrolörler ve 12, 24 veya 48 volt gerilimli güneş panelleri.

Daha yüksek voltaj seviyesine sahip sistemler için, bağlantıların yüksek güvenilirliğini sağlayan daha küçük kesitli besleme kabloları kullanılabilir.

Aynı zamanda 12 voltluk piller kırılırsa tek tek değiştirilebilir. 24 volt voltajlı pilleri çalıştırma özelliği, düğümleri yalnızca çiftler halinde değiştirme ihtiyacı olacaktır. 48 volt gerilimli bir sistem kullanılması durumunda, bir dalda bulunan 4 pili aynı anda değiştirmek gerekecektir. Ayrıca 48 voltluk pillerin dikkatsizce kullanılması elektrik çarpmasına neden olabilir.

Elektrik sisteminin çalışma voltajı, güneş panelinin ne kadar verdiğini doğrudan etkiler. Gerekli ekipman seçilirken bu faktör dikkate alınır.

İnvertör gücü ile tepe yükler arasındaki ilişki şu şekildedir:

3-6 kW - 48 volt;
1.5-3 kW - 24 veya 48 volt;
1,5 kW - 12, 24 veya 48 volt'a kadar.

İncelenen örnekte, pilleri değiştirmedeki zorluklar ile kablolamanın güvenilirliği arasındaki seçim ikincisi lehine yapılacaktır. Çalışma voltajı seviyesi 24 volt olacaktır.