Velge en omformer og beregne batteriet for en solenergi hjemme

I artikkelen "Et eksempel på beregning av solcellepaneler for hjemmet" Vi fikk den daglige forbruksverdien - 7919,8 W * time og mengden energi som trengs for å dekke det daglige behovet til enhetene vi oppførte - 396 A * time.

La oss gjøre en klassisk beregning av hele solforsyningssystemet, inkludert solbatteriet. Jeg vil advare deg med en gang, i denne beregningen forfulgte jeg ikke målet om å minimere økonomiske indikatorer (vi vil håndtere dette senere), men bare satt oppgaven til å vise beregningsprosedyren.

Valg av omformer

Basert på listen over enheter som vi listet, kan vi bestemme over hovedparametrene inverter for systemet vårt.

For det første, siden listen over enheter inneholder enheter som inkluderer motorer: en elektrisk pumpe, et kjøleskap, en vaskemaskin, en støvsuger, kan vi absolutt og bør snakke om en omformer med sinusformet spenningsutgang i stedet for en quasi-sinus.

For det andre må inngangsspenningen til omformeren tilsvare spenningen valgt av oss - 24V.

Når det gjelder strøm, avhenger valget av hvordan du samtykker til å bruke enhetene dine. Hvis du anser det som nødvendig å samtidig bruke energikrevende enheter, for eksempel en vaskemaskin, mikrobølgeovn, strykejern og alt dette på bakgrunn av et fungerende kjøleskap, må du legge til deres nominelle kapasitet.

Du vil motta topp effekt, som vil bestemme omformerens effekt (minimum 5 kW), men du forstår selv at hvis du ikke bruker disse enhetene samtidig, så vil omformerens kraft være mindre, så prisen vil være lavere. Det er opp til deg.

Gitt den avtalte listen over enheter og distribusjon av bruken over tid, ville det være mulig å begrense oss til en 3.0 kW inverter: produsent OutDack Power Technologies, modell med en integrert lader: GVFX3024E, Grid-Interactive GVFX3024E Ventilert 3000 W, 24 V, 80 A (gjennomsnittlig kostnad på 99500 rubler).

Se også om dette emnet:Inverter: sinusbølge eller modifisert sinusbølge?

Beregning av batteri

La oss snakke om batterier. Vi vet allerede om hensikten med batterier fra artikkelen “Batterier for solceller”. Det er bare nødvendig å bestemme hvordan vi bruker huset. Hvis du ankommer i helgene, blir følgelig hovedstrømforbruket gjennomført i helgene. Men dets akkumulering, d.v.s. batteriene lades hele uken - fra mandag til fredag ​​kveld. For eksempel kommer jeg hjem til meg i helgene.

Vi vil levere energireserv i en dag. Hvorfor en? Fordi i fem dager etter mitt fravær, er sannsynligheten for full lading av batteriene ganske høy. Det er mulig å tilby en garantert energireserve i to dager, men dette er mulig ved å øke batteriets totale kapasitet, og dermed kostnadene for hele systemet.

Det anbefales å begrense deg til en dag, og når kostnadene for hele systemet er skissert, kan du leke med valgalternativene og se på kostnadsreaksjonen.

Det er nødvendig å ta hensyn til noen flere punkter.

For det første: Fakta er at utladning av batterier til en stor "utladningsdybde" er det samme som å gjøre dem ubrukelige med egne hender (levetiden reduseres betydelig). Du bør fokusere på 20 prosent utladningsdybde.

For det andre: med tanke på sikker betjening er det best å bruke forseglede batterier, siden upresserte batterier avgir skadelig pust og eksplosive gasser. Til tross for bruk av forseglede batterier, vil jeg anbefale deg å velge et rom som er godt ventilert for installasjonen.

For det tredje: når det gjelder ytelse for et autonomt system, er den mest passende batteritypen, men ikke den billigste gelbatterier (GEL).

Og den siste. Omgivelsestemperaturen bør også tas med i beregningen av den nødvendige batterikapasiteten hvis batterier må betjenes i kalde perioder.

Ved lave omgivelsestemperaturer synker batterikapasiteten, dvs. reduserer energiintensiteten som batteriet er i stand til å gi ved en gitt temperatur. Dette betyr at når du beregner den nødvendige kapasiteten til batteriet (eller batteriene), bør du øke den beregnede verdien på kapasiteten for å opprette en reserve i tilfelle den reduseres.

Med enkle ord bør du multiplisere den beregnede kapasiteten med koeffisienten som tilsvarer temperaturen:

• 26,7Сkoeffisient = 1,00;

• 21,2C - koeffisient = 1,04;

• 15,6Сkoeffisient = 1,11;

• 10,0 C - koeffisient = 1,19;

• 4,4C - koeffisient = 1,30;

• -1,1C - koeffisient = 1,40;

• -6,7C - koeffisient = 1,59.

Og slik. Jeg valgte en dag for å sikre en garantert energireserve: 396 A * h x 1 = 396 A * h.

Vi tar hensyn til utladningsdybden: 396 A * h: 0,2 = 1980 A * h.

Siden jeg bruker systemet bare i sommerperioden (vi snakker om temperaturen i miljøet): 1980 A * h x 1,00 = 1980 A * h.

Dermed er den totale kapasiteten til batteriet (eller batteriene) 1980 A * t.

Anta at vi valgte et GEL-batteri, laget av Haze, modell HZY 12-200 (gjennomsnittlig kostnad på 18500 rubler). Den nominelle kapasiteten er 200 A * t. La oss beregne hvor mange batterier som skal kobles parallelt: 1980 A * h: 200 A * h = 9,9 stk.

Vi runder opp (avrundes alltid opp, selv om tallet etter desimalet er mindre enn fem) - 10 batterier vil kobles parallelt.

Finn ut hvor mange batterier som skal kobles i serie. For dette velger vi systemspenningen (24 V) delt på spenningen til ett batteri: 24 V: 12 V = 2.

Vel, vi finner ut hvor mange batterier som vil bli inkludert i systembatteriet: 10 x 2 = 20.

Vi fikk det totale antall batterier som trengs for å sette sammen batteriet til systemet: 20 stk.

Batteritilkobling i serie-parallell. I dette tilfellet betyr det at batteriene må kobles parvis i serie (ti slike par), og på sin side er disse ti parene koblet parallelt.

Vi beregner sammensetningen av solbatteriet.

Anta at vi velger en solcellemodul 200 W, 24 V, en-krystall, produsert av Chinaland Solar Energy, modell: CHN200-72M (gjennomsnittlig kostnad på 17500 rubler).

For å beregne solbatteriet, må du først bestemme solens isolasjon i regionen der systemet skal brukes. Du kan finne data om insolasjon på Internett. Du kan finne spørringen "månedlig og årlig solstråling kW * h / m2" i Yandex.

For eksempel: hvis du tar Moskva (eller en by på en breddegrad av Moskva 55,7), er operasjonsperioden fra 1. mars til 31. september, er panelets helning 40,0 grader. Fra hele verdiene fra mars til september inkluderer jeg selvfølgelig den laveste verdien, dvs. det verste av alt. Denne september er 104.6. Jeg deler dette tallet på antall dager i en måned: 104,6: 30 = 3,49

Dermed oppnådde vi gjennomsnittsverdien for antall solrike topptimer.

La meg minne deg om, vårt daglige behov er 7919,8 W * time.

Tap ved utladning vil ikke utgjøre mer enn 20%, vi må ta hensyn til dem: 7919,8 W * time x 1,2 = 9503,76 W * h.

Derfor bør solenergibatteriets kraft være: 9503,76 W * h: 3,49 = 2723,14 watt.

Nå kan vi bestemme antall moduler koblet parallelt, med hensyn til deres type, som vi valgte tidligere. For å gjøre dette, i de angitte egenskapene til modulene finner vi parameterens toppeffekt for modulen ved det maksimale effektpunktet (eller spenningen ved det maksimale effektpunktet og strømmen ved det maksimale effektpunktet og multipliserer dem).

I vårt tilfelle er spenningen ved det maksimale effektpunktet 38,8 V, strømmen ved det maksimale effektpunktet er 5,15 ampere. Multipliser dem og få maksimal effekt ved punktet med maksimal effekt: 38,8 V x 5,15 A = 199,82 watt.

Det vil si at moduleffekten ved det maksimale effektpunktet er 199,82 watt. Vi deler strømmen til solbatteriet med denne indikatoren på modulen og får ønsket verdi: 2723,14 W: 199,82 W = 13,63 stk.

Antall moduler koblet i serie (systemspenningen valgt av oss - 24 V er delt på nominell spenning på en modul - 24 V): 24 V: 24 V = 1

Vi multipliserer antallet moduler koblet parallelt og antall moduler koblet i serie, og dette bestemmer det totale antallet moduler: 13,63 x 1 = 13,63 stykker

Igjen, runde opp. Dermed bør antallet solcellemoduler være 14 (koblet parallelt).

Ennå ikke en konklusjon

Vi har gjort beregningen av solsystemet, men det er for tidlig å trekke konklusjoner. Jeg hadde ikke som mål å minimere kostnadene for hele systemet i denne artikkelen. Av denne grunn gir det ingen mening å beregne resultatet av verdien.

Og likevel, la oss beregne, dette vil hjelpe oss i fremtiden å navigere i valg av driftsmodus, i valg av utstyr, i valg av forbrukere med allerede anvendte beregninger, og ikke teoretisk:

• Inverter - 99500 rubler;

• Batterier - 18500 rubler x 20 = 370000 rubler;

• Solcellemoduler - 17 500 rubler x 14 = 245 000 rubler.

Det vil si at hovedutstyret vil koste 714500 rubler. Plussmaterialer, pluss overhead, etc. Rekkefølgen på tallene er tydelig. Dette er for et fullverdig system som vil tillate, uten praktisk å nekte noe for seg selv, å drifte huset fra mars til september, ikke bare i helgene.

Når det gjelder vinterperioden, begynte jeg bevisst ikke å snakke om det nå, fordi jeg hadde min egen mening om denne saken. Vi vil diskutere dette emnet med deg.

Boris Tsupilo