Как подобрать автономную солнечную домашнюю систему

Инвестиции в солнечную систему — это разумное решение для домовладельцев в долгосрочной перспективе, особенно в нынешних условиях, когда энергетический кризис происходит во многих местах. Солнечная панель может работать более 30 лет, а срок службы литиевых батарей увеличивается по мере развития технологии.

Ниже приведены основные шаги, которые необходимо выполнить, чтобы выбрать идеальную солнечную систему для вашего дома.

Шаг 1: Определите общее энергопотребление вашего дома

Вам необходимо знать общую мощность, потребляемую вашими бытовыми приборами. Измеряется в киловатт/час ежедневно или ежемесячно. Допустим, все оборудование в вашем доме потребляет 1000 Вт электроэнергии и работает 10 часов в день:

1000Вт * 10ч = 10кВтч в день.

Номинальную мощность каждого бытового прибора можно найти в руководстве или на их веб-сайтах. Чтобы быть точным, вы можете попросить технического персонала измерить их с помощью профессиональных инструментов, таких как измеритель.

В вашем инверторе может быть некоторая потеря мощности, или система находится в режиме ожидания. Добавьте дополнительные 5% - 10% энергопотребления в соответствии с вашим бюджетом. Это следует учитывать при выборе размера батарей. Очень важно купить качественный инвертор. (Узнайте больше о наших тщательно протестированных инверторах)

Шаг 2: Оценка сайта

Теперь вам нужно иметь общее представление о том, сколько солнечной энергии вы можете получать в среднем ежедневно, чтобы вы знали, сколько солнечных панелей вам нужно установить, чтобы удовлетворить ваши ежедневные потребности в энергии.

Информацию о солнечной энергии можно получить из карты солнечных часов вашей страны. Картирование ресурсов солнечной радиации можно найти по адресу https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2.

Теперь возьмем в качестве примера Бейрут Ливан.

Давайте используем 4 средних солнечных часа для нашего примера, как мы читаем с карты.

Солнечные панели предназначены для установки под прямыми солнечными лучами. Тень повлияет на производительность. Даже полутень на одной панели будет иметь большое значение. Осмотрите участок, чтобы убедиться, что ваша солнечная батарея будет находиться под прямыми солнечными лучами в пиковые солнечные часы. Имейте в виду, что угол наклона солнца будет меняться в течение года.

Есть еще несколько соображений, которые вам нужно помнить. Мы можем говорить о них на протяжении всего процесса.

Шаг 3: Рассчитайте размер блока батарей

К настоящему времени у нас есть основная информация для определения размера массива батарей. После того, как банк батарей определен, мы можем определить, сколько солнечных панелей необходимо для его зарядки.

Во-первых, мы проверяем эффективность солнечных инверторов. Обычно инверторы поставляются со встроенным контроллером заряда MPPT с эффективностью более 98%. (Проверьте наши солнечные инверторы).

Но все же разумно учитывать компенсацию неэффективности в размере 5% при определении размера.

В нашем примере 10кВтч/день на литиевых батареях,

10 кВтч x 1,05 компенсации эффективности = 10,5 кВтч

Это количество энергии, потребляемой от батареи для запуска нагрузки через инвертор.

Поскольку идеальная рабочая температура литиевой батареи составляет от 0 ℃ до 0 ~ 40 ℃, хотя ее рабочая температура находится в диапазоне от -20 ℃ до 60 ℃.

Батареи теряют емкость по мере снижения температуры, и мы можем использовать следующую диаграмму, чтобы увеличить емкость батареи в зависимости от ожидаемой температуры батареи:

В нашем примере мы добавим множитель 1,59 к размеру банка батарей, чтобы компенсировать температуру батареи 20 ° F зимой:

10,5 кВт*ч 1,59 = 16,7 кВт*ч

Еще одно соображение заключается в том, что при зарядке и разрядке аккумуляторов происходит потеря энергии, и для продления срока службы аккумуляторов не рекомендуется полностью разряжать аккумуляторы. (Обычно мы поддерживаем DOD выше 80% (DOD = глубина разряда).

Получаем минимальную емкость накопителя энергии: 16,7кВтч * 1,2 = 20кВтч

Это для одного дня автономности, поэтому нам нужно умножить его на количество дней требуемой автономности. За 2 дня автономности будет:

20кВтч x 2 дня = 40кВтч запаса энергии

Чтобы преобразовать ватт-часы в ампер-часы, разделите на напряжение батареи системы. В нашем примере:

40 кВтч ÷ 24 В = 1667 Ач 24 В аккумуляторная батарея

40 кВтч ÷ 48 В = 833 Ач 48 В аккумуляторная батарея

При выборе размера батареи всегда учитывайте глубину разряда или степень разрядки батареи. Выбор размера свинцово-кислотного аккумулятора для максимальной глубины разряда 50% продлит срок службы аккумулятора. Литиевые батареи не так подвержены глубоким разрядам и обычно могут выдерживать более глубокие разряды без существенного влияния на срок службы батареи.

Общая требуемая минимальная емкость батареи: 2,52 киловатт-часа

Обратите внимание, что это минимальная необходимая емкость батареи, и увеличение размера батареи может сделать систему более надежной, особенно в районах, подверженных длительной пасмурной погоде.

Шаг 4. Выясните, сколько солнечных панелей вам нужно

Теперь, когда мы определили емкость батареи, мы можем определить размер системы зарядки. Обычно мы используем солнечные панели, но сочетание ветра и солнца может иметь смысл для районов с хорошими ветровыми ресурсами или для систем, требующих большей автономии. Система зарядки должна производить достаточно, чтобы полностью заменить энергию, потребляемую аккумулятором, с учетом всех потерь эффективности.

В нашем примере, исходя из 4 солнечных часов и потребности в энергии 40 Втч в день:

40 кВтч / 4 часа = размер массива солнечных панелей 10 киловатт

Однако нам нужны другие потери в нашем реальном мире, вызванные неэффективностью, такие как падение напряжения, которое обычно оценивается примерно в 10%:

10кВт÷0,9 = 11,1кВт минимальный размер фотоэлектрической батареи

Обратите внимание, что это минимальный размер массива PV. Массив большего размера сделает систему более надежной, особенно если нет другого резервного источника энергии, такого как генератор.

Эти расчеты также предполагают, что солнечная батарея будет беспрепятственно получать прямой солнечный свет с 8:00 до 16:00 в любое время года. Если вся солнечная батарея или ее часть затенены в течение дня, необходимо отрегулировать размер фотоэлектрической батареи.

Необходимо учитывать еще одно соображение: свинцово-кислотные аккумуляторы необходимо регулярно полностью заряжать. Им требуется как минимум около 10 ампер зарядного тока на 100 ампер-часов емкости батареи для оптимального срока службы батареи. Если свинцово-кислотные аккумуляторы не заряжать регулярно, они, скорее всего, выйдут из строя, обычно в течение первого года эксплуатации.

Максимальный зарядный ток для свинцово-кислотных аккумуляторов обычно составляет около 20 ампер на 100 Ач (коэффициент заряда C/5 или емкость аккумулятора в ампер-часах, разделенных на 5), и где-то между этим диапазоном является идеальным (10-20 ампер зарядного тока на 100 Ач). ).

Обратитесь к характеристикам аккумулятора и руководству пользователя, чтобы подтвердить минимальные и максимальные рекомендации по зарядке. Несоблюдение этих рекомендаций обычно приводит к аннулированию гарантии на аккумулятор и риску преждевременного выхода аккумулятора из строя.

Со всей этой информацией вы получите список следующей конфигурации.

Солнечная панель: Watt11.1KW20 штук солнечных панелей 550 Вт

25 шт. солнечных панелей по 450 Вт.

Батарея40кВтч

1700 Ач при 24 В

900 Ач при 48 В

Что касается инвертора, то он выбирается исходя из суммарной мощности нагрузок, которые вам нужно будет запустить. В этом случае будет достаточно бытового прибора мощностью 1000 Вт, солнечного инвертора мощностью 1,5 кВт, но в реальной жизни людям необходимо эксплуатировать больше нагрузок одновременно в разное время в день, рекомендуется покупать солнечные панели мощностью 3,5 кВт или 5,5 кВт. инверторы. (Узнайте больше о наших инверторах)

Эта информация предназначена для использования в качестве общего руководства, и существует множество факторов, которые могут влиять на размер системы.

Если оборудование имеет решающее значение и находится в удаленном месте, стоит инвестировать в более крупную систему, потому что стоимость обслуживания может быстро превысить цену нескольких дополнительных солнечных панелей или батарей. С другой стороны, для некоторых приложений вы можете начать с малого и расширить его позже в зависимости от того, как оно работает. Размер системы в конечном итоге будет определяться вашим энергопотреблением, местоположением объекта, а также ожидаемой производительностью в зависимости от количества дней автономной работы.

Если вам нужна помощь в этом процессе, не стесняйтесь обращаться к нам, и мы можем разработать систему для ваших нужд в зависимости от местоположения и требований к энергии.