El sistema de generació d'energia solar es compon de plaques solars, controladors de càrrega, inversors i bateries; el sistema de generació d'energia solar continu no inclou inversors. Per tal de permetre que el sistema de generació d'energia solar proporcioni energia suficient per a la càrrega, és necessari seleccionar diversos components raonablement segons la potència dels aparells elèctrics. El disseny del sistema d’energia solar ha de tenir en compte els següents factors:
P1. On s’utilitza el sistema de generació d’energia solar? Quina és la situació de radiació solar a la zona?
P2. Quina és la potència de càrrega del sistema?
P3. Quin és el voltatge de sortida del sistema, CC o CA?
P4. Quantes hores necessita el sistema per treballar cada dia?
P5. En cas de pluja sense llum solar, quants dies necessita el sistema per subministrar energia contínuament?
Prenem [càrrega] de potència de sortida de 100 W&i l'utilitzem durant 6 hores al dia com a exemple per introduir el mètode de càlcul:
1. Primer, calculeu el nombre de watts hora consumits al dia (inclosa la pèrdua de l’inversor):
Si l'eficiència de conversió de l'inversor és del 90%, quan la potència de sortida és de 100 W, la potència de sortida real necessària hauria de ser de 100 W / 90%=111 W; si s’utilitza durant 6 hores al dia, el consum d’energia és de 111W * 6 hores=666Wh, o 0,666 quilowatts-hora d’electricitat.
2. Calculeu les plaques solars:
Calculat en funció del temps de sol diari efectiu de 5 hores i tenint en compte l’eficiència de càrrega i la pèrdua durant el procés de càrrega, la potència de sortida del panell solar ha de ser de 666Wh ÷ 5h ÷ 70%=190W. Entre elles, el 70% és la potència real que fan servir els panells solars durant el procés de càrrega.
3.
Generació diària d’energia de mòduls de 180 watts
180 × 0,7 × 5=567WH=0,63 graus
1 MW de generació d’energia diària=1000000 × 0,7 × 5=3500.000=3500 graus
Exemple 2: Instal·lació d’una làmpada de 10w, il·luminació durant 6 hores al dia, 3 dies de pluja consecutius, com es calcula el wp del panell solar? i bateria de 12V ah?
Consum energètic diari: 10W X 6H=60WH,
Calculeu plaques solars:
Suposem que la mitjana d’hores màximes de sol al lloc d’instal·lació és de 4 hores.
Després: 60WH / 4 hores,=15WP panells solars.
A continuació, calculeu la pèrdua de càrrega i descàrrega i el suplement diari del panell solar:
15WP / 0,6=25WP,
És a dir, amb un panell solar de 25W n’hi ha prou.
A continuació, calculeu la bateria.
60WH / 12V=5AH.
Utilitzeu 12V5AH d’electricitat cada dia.
Tres dies són 12V15AH.
La configuració de la bateria s’ha de dissenyar de manera que el consum d’energia diària no superi el 20% o el consum d’energia no superi el 50% durant els dies de pluja continus. Per tal d'assolir el màxim consum de bateria.
D’aquesta manera arribem a la conclusió que la bateria d’aquest sistema és suficient per a 26AH-30AH.
Exemple 3: Quants watts de panells solars es necessiten per omplir una bateria de 12V45A en 6 hores?
La bateria de 12V45A té 648 watts hora (?) Si es carrega completament en 6 hores, el panell solar teòricament només necessita 108 watts, però el panell solar real es veu afectat per factors com la intensitat del sol, la temperatura i l’eficiència general. del controlador fotovoltaic. L'eficiència global de la bateria es calcula en 0,8. Cal triar un mòdul de cèl·lules solars de 135 watts. Per cert, el millor corrent de càrrega d’una bateria de plom-àcid és 1/10 del corrent de capacitat de la bateria, que és 4,5A. Un corrent de càrrega excessiu accelerarà la placa de la bateria. La sulfuració afecta la durada de la bateria.
El mètode de càlcul més senzill:
Bateria: 12V × 45A=540WH
Potència del panell solar=540/6 / 0,8 (pèrdua)=112,5W
Exemple 4: Quantes hores triguen dos panells solars de 20 watts (36 peces) a carregar una bateria de 12 volts de 17 ampers? Quantes hores triga a carregar una bateria normal de 12v4AH amb aquests dos panells solars?
La tensió de treball dels panells solars de 1,20 W és generalment de 17,2 V i el corrent és de 1,15 A. Si la placa és de bona qualitat, el corrent mesurat és generalment 1,1A (l'he provat).
2. Suposant que les 6 hores de llum que heu indicat són el període de migdia a tarda, es poden calcular 4 hores de generació d’energia completa, cosa que significa que 2 taules de 20 W poden generar 2 * 1,1 * 4=8,8 A per dia
3. D'aquesta manera, la bateria de 17AH es pot carregar completament en 2 dies; la bateria 4AH és gairebé la mateixa en 2 hores.
O la w total de plaques solars és de 20+5 = 25W
El nombre total de w de la bateria és de 12v * 17A=204w
El temps complet és de 204/25=8 hores
Bateria 4A:
4A *12=48w
48w / 25w=1,92 hores
O a causa de la relació imprecisa entre la intensitat de la llum solar i la capacitat de la bateria, els càlculs actuarials són innecessaris i feixucs. Estimació,
Corrent de cèl·lula solar: 20/12=1,7A
Temps de càrrega 1: 17 / 1,7 * 1,5 constant de càrrega=15 hores,
Temps de càrrega 2: 4 / 1,7 * 1,5 constant de càrrega=3,5 hores,
De fet, podeu carregar dues bateries i dos panells solars en paral·lel, el mateix és cert.
Temps de càrrega 3: (17AH+4AH) / (1,7 * 2 blocs) * 1,5 constant de càrrega = 9 hores,
Si la llum del sol al vostre lloc és bona, durarà gairebé dos dies.
No hi ha res a què prestar atenció quan es carrega. Si teniu un multímetre, mesureu sempre el voltatge als dos extrems de la bateria durant la càrrega i no superi els 14V. Recordeu que no haureu de ser inferior a 10,5 V durant la descàrrega. Tant la sobrecàrrega com la sobrecàrrega afecten la durada de la bateria.
Exemple 5 Suposant dos dies de pluja consecutius, la potència de càrrega és de 40 W i el temps d’il·luminació és de 8 hores al dia. Per aconseguir el temps d’il·luminació anterior, quants watts de plaques solars i quants watts de bateries es necessiten?
L’algoritme més senzill és quàdruple.
És a dir, es requereix una potència de càrrega * 4 vegades i panells solars de 160W.
Si voleu ser més precisos,&és el següent:
La potència de càrrega és de 40W.
40W * 8 hores / sostre *=320WH / 12V (tensió de la bateria) == 27AH.
Utilitzeu 12V27AH d’electricitat cada dia,
El millor és mantenir la bateria dins del 30% de la capacitat de descàrrega cada dia. Per tant, necessitem una bateria que pugui ser fàcilment de 90AH12V. En aquest cas, només podem triar 100AH, ja que les bateries de 90AH són difícils de comprar, cèl·lules solars. 40W * 8 hores=320WH.
320WH elimina el 20% de la pèrdua del circuit i del procés d’emmagatzematge d’energia i la demanda diària real és de 400WH.
Si el temps és de 4 hores diàries segons el temps de sol estàndard, el càlcul és el següent:
400WH / 4 hores=100W.
Exemple 6 Càrrega 2 50w tensió d'entrada de càrrega 24v 3 dies de pluja consecutius, treballant 8 hores al dia
Sol·liciteu els càlculs de plaques solars i bateries necessaris del sistema
1. Panell solar 2 * 50W * 8H / 0,6 / 4H=340W (consum total d’energia / factor d’utilització del sistema / temps de sol efectiu)
2. Bateria 2 * 50/24 * 8 * (3+1) /0,7=200AH (corrent total * temps d’autosuficiència / factor de marge)
(Potència del panell solar=potència de càrrega * temps de treball / pèrdua 0,6 / llum efectiva mitjana)
(Capacitat de la bateria=potència de càrrega * temps de treball * temps plujós continu / tensió de la bateria / coeficient de càrrega i descàrrega)
Calculat per la quantitat de radiació solar
Generació d’energia anual (EP)=PAS * HA * K * 365 (dies)
PAS: capacitat de corda de bateria solar
HA: radiació solar acumulativa de la ubicació de la instal·lació i les condicions de la instal·lació (kWh / m2 * dia)
K: coeficient de disseny de suma (0,65 ～ 0,8 ≒ 0,7 graus)
Calculat per la utilització del sistema
Generació anual d’energia=generació d’energia de la plantilla de matriu de cèl·lules solars * taxa d’utilització del sistema * 8760 (hores)
Ràtio d’utilització del sistema=0,1 ～ 0,15 ≒ 0,12 graus
Total d'hores a l'any=24 (hores) * 365 (dies)=8760 hores.
L'electricitat domèstica es pot substituir per la generació d'energia solar, que també es convertirà en una moda quan la protecció del medi ambient és popular avui en dia. Podem recomanar-vos la millor solució en funció de la quantitat d’electricitat que utilitzeu a casa vostra, la vostra ubicació geogràfica i altra informació.
Tot i que el sistema de generació d’energia solar té els avantatges de la seguretat, la protecció del medi ambient i la contaminació, el seu cost és bastant elevat, de manera que es recomana utilitzar-lo només per a la il·luminació.
Quant al càlcul aproximat del cost, podeu calcular segons el següent mètode senzill per veure com organitzar l’escala de generació d’energia solar.
1. Calculeu el consum total d’energia diària, el consum mitjà d’electricitat de la llar ha d’estar entre els 5 i els 10 graus diaris. Podeu dividir la factura total elèctrica mensual pel preu unitari i després pel nombre de dies.
2. Simplement podeu aplicar la fórmula 5000W (suposant 5 quilowatts-hora d’electricitat al dia) / 5 hores (temps de llum efectiu mitjà al dia, diferent a les diferents regions) / 0,7 (eficiència real dels panells solars) / 0,9 (pèrdues diverses) )=1600W, i afegint un marge del 5%, és de gairebé 1700W.
3. El número anterior és la potència del sistema. Fins i tot si el preu unitari mitjà del sistema actual és de 60 iuans / W (inclosos tots els materials i instal·lacions), la inversió total és de 1700X60=102.000, que supera els 100.000. Actualment, el preu de l’electricitat a la majoria de zones es calcula en 0,6 iuans, 102.000 / 0,6=170.000 kWh, 5 kWh al dia, que es pot utilitzar durant 90 anys.
4. Des del punt de vista anterior, és bàsicament poc realista que les llars domèstiques depenguin únicament de l'energia solar per obtenir electricitat. Els països estrangers es desenvolupen molt bé a causa de les subvencions estatals. També hem de tenir subvencions i s’ha de reduir molt el cost, de manera que l’energia solar pugui entrar realment a les llars de la gent.
El sistema de generació d’energia pot estar format per plaques solars, bateries, controladors i inversors. Quan hi ha sol durant el dia, podeu utilitzar la placa de la bateria amb un controlador per carregar la bateria i utilitzar-la per alimentar els aparells elèctrics a la nit.
En aquest cas, es recomana utilitzar una placa de bateria de 80W, una bateria de 12V20AH (comprada localment), un controlador de 12V5A i un inversor de 300W. Quan està completament carregat, es pot utilitzar per a quatre làmpades de 20W durant més de 5 hores, cosa que és suficient per a la majoria de la gent. Si no n’hi ha prou, podeu afegir un o més panells.
Aquest tipus de sistema petit és molt adequat per a escassetat d’energia o zones de poca energia, com ara zones forestals, zones muntanyenques o treballs al camp (apicultura). El cost no és elevat i és convenient transportar-lo. El sistema es pot ajustar segons les necessitats, que poden satisfer plenament el consum diari d’electricitat.