แผงเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับบ้านพักและบ้านพักฤดูร้อน: ประเภทหลักการทำงานและขั้นตอนการคำนวณสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์

Vasily Borutsky
ตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ: Vasily Borutsky
โพสต์โดย Pavel Yuskaev
อัพเดทล่าสุด: ก.ค. 2562

วิทยาศาสตร์ทำให้เรามีเวลาที่เทคโนโลยีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้กลายเป็นที่เปิดเผยต่อสาธารณชน เจ้าของทุกคนมีโอกาสได้รับแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้าน ผู้อยู่อาศัยในช่วงฤดูร้อนอยู่ไม่ไกลหลังในเรื่องนี้ บ่อยครั้งที่พวกเขาอยู่ไกลจากแหล่งรวมแหล่งพลังงานที่ยั่งยืน

เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับข้อมูลที่เป็นตัวแทนของอุปกรณ์หลักการของการทำงานและการคำนวณองค์ประกอบการทำงานของระบบสุริยะ การทำความคุ้นเคยกับข้อมูลที่เรานำเสนอจะมีความใกล้เคียงกับความเป็นจริงของการให้บริการเว็บไซต์ด้วยไฟฟ้าธรรมชาติ

เพื่อการรับรู้ข้อมูลที่ชัดเจนมีการแนบไดอะแกรมรายละเอียดภาพประกอบภาพประกอบและวิดีโอ

เนื้อหาของบทความ:

อุปกรณ์และหลักการทำงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

เมื่อจิตใจที่อยากรู้อยากเห็นเปิดให้เราสารธรรมชาติที่ผลิตภายใต้อิทธิพลของอนุภาคของแสงจากดวงอาทิตย์โฟตอน พลังงานไฟฟ้า. กระบวนการนี้เรียกว่าโฟโตอิเล็กทริก นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ที่จะควบคุมปรากฏการณ์ microphysical

จากวัสดุสารกึ่งตัวนำพวกเขาสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัด - โฟโตเซลล์

ผู้ผลิตได้เรียนรู้เทคโนโลยีการรวมตัวแปลงขนาดเล็กเป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตจากซิลิกอนที่ผลิตอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมคือ 18-22%

โครงการจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์แบบอย่าง
คำอธิบายของรูปแบบแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน: ส่วนประกอบทั้งหมดของโรงไฟฟ้ามีความสำคัญเท่าเทียมกัน - การประสานงานของระบบขึ้นอยู่กับการเลือกที่เหมาะสม

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ประกอบขึ้นจากโมดูล มันเป็นจุดหมายปลายทางสุดท้ายของโฟตอนจากดวงอาทิตย์สู่โลกจากที่นี่ส่วนประกอบของการแผ่รังสีแสงเหล่านี้จะดำเนินต่อไปในวงจรไฟฟ้าในฐานะอนุภาค DC

พวกเขาถูกกระจายโดยแบตเตอรี่หรือถูกแปลงเป็นประจุกระแสไฟฟ้าสลับ 220 โวลต์จัดหาอุปกรณ์ทางเทคนิคที่บ้านทุกชนิด

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำหน้าที่อย่างไรสำหรับบ้านและสวน
แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม - โฟโตเซลล์ที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

คุณจะพบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์เฉพาะและหลักการทำงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในอีกรุ่นหนึ่ง บทความยอดนิยม เว็บไซต์ของเรา

ประเภทของโมดูลแผงโซลาร์เซลล์

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ - ประกอบจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นอย่างอื่น - ตัวแปลงตาแมว PECs ของทั้งสองประเภทมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

พวกเขาแตกต่างกันในประเภทของสารกึ่งตัวนำซิลิคอนที่ใช้สำหรับการผลิตของพวกเขาเหล่านี้คือ:

  • polycrystalline เซลล์แสงอาทิตย์ทำจากซิลิคอนหลอมละลายด้วยการหล่อเย็นในระยะยาว วิธีการผลิตแบบง่ายจะกำหนดราคาที่จ่ายได้ แต่ประสิทธิภาพของตัวเลือกคริสตัลไลน์ไม่เกิน 12%
  • monocrystalline เหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่ได้จากการตัดแผ่นบาง ๆ ของผลึกซิลิคอนที่ปลูกขึ้นมาเทียม ตัวเลือกที่มีประสิทธิผลและราคาแพงที่สุด ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยในภูมิภาค 17% คุณสามารถค้นหาโฟโตเซลล์ผลึกเดี่ยวที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า

เซลล์สุริยะแบบคริสตัลไลน์ของรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีพื้นผิวที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน สายพันธุ์โมโนโครมมีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมโครงสร้างพื้นผิวที่เป็นเนื้อเดียวกันที่มีมุมตัด (pseudo-squares)

นี่คือลักษณะที่ตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ดูเหมือน - ตัวแปลงแบบตาแมว
นี่คือลักษณะที่ตัวแปลงโฟโตอิเล็กตริกตาแมวดู: ลักษณะของโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความหลากหลายขององค์ประกอบที่ใช้ - สิ่งนี้มีผลต่อขนาดและราคาเท่านั้น

พาเนลของเวอร์ชันแรกที่มีกำลังเท่ากันมีขนาดใหญ่กว่ารุ่นที่สองเนื่องจากประสิทธิภาพต่ำกว่า (18% เทียบกับ 22%) แต่โดยเฉลี่ยแล้วดอกเบี้ยนั้นถูกกว่าสิบและอยู่ในความต้องการ

เกี่ยวกับกฎและความแตกต่างของการเลือกแผงเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับการจัดหาพลังงานให้กับระบบทำความร้อนอัตโนมัติ อ่านที่นี่.

โครงการทำงานของแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์

เมื่อคุณมองไปที่ชื่อที่เปล่งออกมาอย่างลึกลับของโหนดที่ประกอบเป็นระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์แนวคิดก็มาจากความซับซ้อนทางเทคนิคขั้นสูงของอุปกรณ์

ในระดับจุลภาคของชีวิตโฟตอนนี่เป็นเช่นนั้น และชัดเจนว่าวงจรทั่วไปของวงจรไฟฟ้าและหลักการของการกระทำนั้นดูง่ายมาก จากแสงสว่างของสวรรค์สู่ "ตะเกียงแห่งอิลิช" มีเพียงสี่ขั้นตอน

แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นองค์ประกอบแรกของโรงไฟฟ้า นี่คือแผ่นสี่เหลี่ยมบาง ๆ ที่ประกอบขึ้นจากแผ่นตาแมวมาตรฐานจำนวนหนึ่ง ผู้ผลิตสร้างแผงภาพถ่ายที่แตกต่างกันในพลังงานไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าซึ่งมีค่า 12 โวลต์

อุปกรณ์รูปทรงแบนตั้งอยู่บนพื้นผิวที่สัมผัสกับรังสีโดยตรง หน่วยแบบแยกส่วนจะรวมกันโดยเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ งานของแบตเตอรี่คือการแปลงพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์สร้างกระแสคงที่ของค่าที่กำหนด

อุปกรณ์เก็บประจุไฟฟ้า - แบตเตอรี่สำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ รู้จักกันทั้งหมด บทบาทของพวกเขาในระบบจ่ายพลังงานจากดวงอาทิตย์เป็นแบบดั้งเดิม เมื่อผู้บริโภคในบ้านเชื่อมต่อกับเครือข่ายส่วนกลางร้านค้าพลังงานจะถูกเก็บไว้ในกระแสไฟฟ้า

พวกเขายังสะสมเกินถ้ากระแสของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพียงพอที่จะให้พลังงานที่ใช้โดยเครื่องใช้ไฟฟ้า

ก้อนแบตเตอรี่ให้ปริมาณพลังงานที่ต้องการและรักษาแรงดันไฟฟ้าคงที่ทันทีที่การใช้งานเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกันกับที่เกิดขึ้นในเวลากลางคืนด้วยแผงภาพที่ไม่มีการใช้งานหรือในช่วงที่มีแดดจัด

การใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ในการจัดหาพลังงานที่บ้าน
รูปแบบการจ่ายพลังงานของบ้านที่ใช้แผงโซลาร์เซลล์นั้นแตกต่างจากตัวเลือกที่มีนักสะสมในความสามารถในการสะสมพลังงานในแบตเตอรี่

ตัวควบคุมเป็นตัวกลางทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ บทบาทของมันคือการควบคุมระดับแบตเตอรี่ อุปกรณ์ดังกล่าวไม่อนุญาตให้เดือดจากการอัดประจุหรือศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าเกณฑ์ปกติซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่เสถียรของระบบสุริยะทั้งหมด

พลิกเสียงคำศัพท์มีการอธิบายอย่างแท้จริง อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์. ใช่เพราะในความเป็นจริงหน่วยนี้ทำงานฟังก์ชั่นที่ครั้งหนึ่งเคยดูเหมือนจะนิยายให้กับวิศวกรไฟฟ้า

มันแปลงกระแสตรงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่เป็นกระแสสลับที่มีความต่างศักย์ 220 โวลต์ มันเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ทำงานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนส่วนใหญ่

ตัวอย่างของการติดตั้งแผง - กับดักพลังงานแสงอาทิตย์
การไหลของพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสัดส่วนกับตำแหน่งของดาว: การติดตั้งโมดูลมันจะดีสำหรับการปรับมุมเอียงตามช่วงเวลาของปี

โหลดสูงสุดและการใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวัน

ความสุขในการมีสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณเองยังคงเป็นอย่างมาก ขั้นตอนแรกบนเส้นทางสู่การมีพลังของพลังงานแสงอาทิตย์คือการกำหนดปริมาณสูงสุดที่เหมาะสมในหน่วยกิโลวัตต์และการใช้พลังงานเฉลี่ยทุกวันอย่างสมเหตุสมผลในชั่วโมงกิโลวัตต์ของบ้านหรือบ้านพักฤดูร้อน

โหลดสูงสุดถูกสร้างขึ้นโดยจำเป็นต้องเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายเครื่องพร้อมกันและถูกกำหนดโดยพลังงานรวมสูงสุดโดยคำนึงถึงลักษณะการเริ่มต้นที่เกินจริงของอุปกรณ์บางประเภท

การคำนวณการใช้พลังงานสูงสุดช่วยให้คุณสามารถระบุความต้องการที่สำคัญสำหรับการทำงานพร้อมกันของอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและที่ไม่มาก ตัวบ่งชี้นี้เชื่อฟังลักษณะพลังงานของโหนดของโรงไฟฟ้านั่นคือต้นทุนรวมของอุปกรณ์

การใช้พลังงานรายวันของเครื่องใช้ไฟฟ้าวัดจากผลิตภัณฑ์ของพลังงานส่วนบุคคลสำหรับเวลาที่ทำงานจากเครือข่าย (ใช้ไฟฟ้า) เป็นเวลาหนึ่งวัน การใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวันโดยรวมจะถูกคำนวณเป็นผลรวมของพลังงานที่ใช้ไฟฟ้าของผู้ใช้แต่ละคนในแต่ละวัน

เคล็ดลับในการประหยัดพลังงาน
การวิเคราะห์และการหาค่าที่เหมาะสมที่สุดของข้อมูลที่ได้รับเกี่ยวกับโหลดและการใช้พลังงานจะช่วยให้อุปกรณ์ที่จำเป็นและการดำเนินงานที่ตามมาของระบบพลังงานแสงอาทิตย์มีต้นทุนต่ำ

ผลลัพธ์ของการใช้พลังงานช่วยให้การใช้พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ ผลลัพธ์ของการคำนวณมีความสำคัญสำหรับการคำนวณความจุของแบตเตอรี่เพิ่มเติม จากพารามิเตอร์นี้ราคาของก้อนแบตเตอรี่ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่คุ้มค่าของระบบขึ้นอยู่กับราคามากขึ้น

ขั้นตอนการคำนวณตัวบ่งชี้พลังงาน

กระบวนการคำนวณอย่างแท้จริงเริ่มต้นด้วยการจัดเรียงในแนวนอนในเซลล์แผ่นโน้ตเพลงขยาย ด้วยเส้นดินสอสีอ่อนจากแผ่นหนึ่งคุณจะได้แบบฟอร์มที่มีจำนวนสามสิบรายการและจำนวนบรรทัดตามจำนวนเครื่องใช้ในบ้าน

การเตรียมการสำหรับการคำนวณทางคณิตศาสตร์

คอลัมน์แรกถูกวาดแบบดั้งเดิม - หมายเลขซีเรียล คอลัมน์ที่สองคือชื่อของอุปกรณ์ ที่สามคือการใช้พลังงานของแต่ละบุคคล

คอลัมน์จากสี่ถึงยี่สิบเจ็ดคือชั่วโมงของวันตั้งแต่ 00 ถึง 24 รายการต่อไปนี้ถูกป้อนผ่านบรรทัดเศษส่วนแนวนอน:

  • ในตัวเศษ - เวลาการทำงานของอุปกรณ์ในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ ในรูปแบบทศนิยม (0,0)
  • ตัวหารเป็นอีกครั้งที่การใช้พลังงานของแต่ละบุคคล (การทำซ้ำนี้เป็นสิ่งจำเป็นในการคำนวณโหลดรายชั่วโมง)

คอลัมน์ที่ยี่สิบแปดคือเวลารวมที่เครื่องใช้ในครัวเรือนทำงานในระหว่างวัน ที่ยี่สิบเก้าการใช้พลังงานส่วนบุคคลของอุปกรณ์จะถูกบันทึกอันเป็นผลมาจากการคูณการใช้พลังงานส่วนบุคคลตามเวลาการทำงานสำหรับช่วงเวลาประจำวัน

ตารางกำลังการผลิตโดยประมาณของเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน
การรวบรวมข้อมูลจำเพาะของผู้บริโภคอย่างละเอียดโดยคำนึงถึงการโหลดทุกชั่วโมงจะช่วยให้อุปกรณ์ที่คุ้นเคยมากขึ้นเนื่องจากการใช้เหตุผลของพวกเขา

คอลัมน์ที่สามสิบยังเป็นมาตรฐาน - หมายเหตุ มันมีประโยชน์สำหรับการคำนวณระดับกลาง

ข้อมูลจำเพาะของผู้บริโภค

ขั้นต่อไปของการคำนวณคือการเปลี่ยนรูปแบบของโน้ตบุ๊กให้เป็นสเปคของผู้ใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน คอลัมน์แรกนั้นชัดเจน นี่คือหมายเลขบรรทัด

คอลัมน์ที่สองประกอบด้วยชื่อของผู้ใช้พลังงาน ขอแนะนำให้เริ่มเติมห้องโถงทางเข้าด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้า ต่อไปนี้จะอธิบายห้องอื่น ๆ ทวนเข็มนาฬิกาหรือตามเข็มนาฬิกา (ตามที่คุณต้องการ)

หากมีชั้นที่สอง (ฯลฯ ) ขั้นตอนจะเหมือนกัน: จากบันได - วงเวียน ในเวลาเดียวกันไม่ควรลืมอุปกรณ์บันไดและไฟถนน

เป็นการดีกว่าที่จะเติมคอลัมน์ที่สามด้วยกำลังไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้ามกับชื่อของอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวตามทางที่สอง

คอลัมน์สี่ถึงยี่สิบเจ็ดสอดคล้องกับทุกชั่วโมงของวัน เพื่อความสะดวกพวกเขาสามารถขีดฆ่าด้วยเส้นแนวนอนในตอนกลางของบรรทัดได้ทันที ครึ่งบนที่เกิดขึ้นของเส้นเหมือนตัวเศษครึ่งล่างเป็นตัวส่วน

คอลัมน์เหล่านี้ถูกเติมเต็มบรรทัด ตัวเลือกจะถูกจัดรูปแบบเป็นช่วงเวลาในรูปแบบทศนิยม (0,0) ซึ่งสะท้อนถึงเวลาการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กำหนดในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ ในแบบคู่ขนานกับตัวหารส่วนจะถูกป้อนด้วยไฟแสดงสถานะของอุปกรณ์ที่นำมาจากคอลัมน์ที่สาม

หลังจากคอลัมน์ทุกชั่วโมงเต็มแล้วพวกเขาจะนับเวลาทำงานประจำวันของเครื่องใช้ไฟฟ้าแยกตามเส้นผลลัพธ์จะถูกบันทึกในเซลล์ที่สอดคล้องกันของคอลัมน์ที่ยี่สิบแปด

ตารางโหมดของแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติแบบต่อเนื่อง
ในกรณีที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีบทบาทเสริมเพื่อให้ระบบไม่ทำงานว่างบางส่วนของภาระสามารถเชื่อมต่อกับมันเพื่อพลังงานคงที่

ขึ้นอยู่กับพลังงานและเวลาทำงานการใช้พลังงานในชีวิตประจำวันของผู้บริโภคทั้งหมดจะถูกคำนวณตามลำดับ มันถูกบันทึกไว้ในเซลล์ของคอลัมน์ที่ยี่สิบเก้า

เมื่อทุกบรรทัดและคอลัมน์ของข้อมูลจำเพาะเต็มไปแล้วพวกเขาจะคำนวณผลรวม การเพิ่มพลังกราฟิกจากตัวส่วนของคอลัมน์รายชั่วโมงจะได้รับโหลดของแต่ละชั่วโมง เมื่อรวมการใช้พลังงานรายวันของคอลัมน์ที่ยี่สิบเก้าจากบนลงล่างพวกเขาพบว่าค่าเฉลี่ยรายวันรวม

การคำนวณไม่รวมการบริโภคของระบบในอนาคต ปัจจัยนี้นำมาพิจารณาโดยสัมประสิทธิ์เสริมในการคำนวณขั้นสุดท้ายที่ตามมา

การวิเคราะห์และการเพิ่มประสิทธิภาพของข้อมูล

หากมีการวางแผนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานสำรองข้อมูลเกี่ยวกับการใช้พลังงานรายชั่วโมงและการใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวันโดยรวมจะช่วยลดการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีราคาแพง

นี่คือความสำเร็จโดยการกำจัดผู้บริโภคที่ใช้พลังงานสูงจากการใช้งานจนถึงการคืนค่าแหล่งจ่ายไฟส่วนกลางโดยเฉพาะในช่วงชั่วโมงเร่งด่วน

หากระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการออกแบบเป็นแหล่งจ่ายพลังงานคงที่ผลลัพธ์ของการโหลดรายชั่วโมงจะถูกผลักไปข้างหน้า มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะกระจายการใช้ไฟฟ้าในระหว่างวันในลักษณะที่จะกำจัดเสียงสูงและเสียงต่ำที่ล้มเหลว

ข้อยกเว้นของยอด, ความเท่ากันของโหลดสูงสุด, การลดการใช้พลังงานที่คมชัดในช่วงเวลาหนึ่งช่วยให้คุณสามารถเลือกตัวเลือกที่ประหยัดที่สุดสำหรับโหนดของระบบสุริยจักรวาลและให้การทำงานที่มั่นคงที่สำคัญที่สุดและปราศจากปัญหา

แผนภูมิการใช้พลังงานที่แท้จริงและมีเหตุผลทุกชั่วโมง
แผนภูมิจะเปิดเผยความไม่สม่ำเสมอของการใช้พลังงาน: หน้าที่ของเราคือการเปลี่ยนค่าสูงสุดตามเวลาที่มีกิจกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของดวงอาทิตย์และลดการใช้พลังงานรวมต่อวันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตอนกลางคืน

ภาพวาดที่นำเสนอแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่ได้รับบนพื้นฐานของข้อมูลจำเพาะที่รวบรวมของตารางไม่มีเหตุผลในที่ดีที่สุด ตัวบ่งชี้การบริโภครายวันลดลงจาก 18 เป็น 12 kW / h, โหลดเฉลี่ยรายชั่วโมงจาก 750 ถึง 500 วัตต์

หลักการเดียวกันของการเพิ่มประสิทธิภาพนั้นมีประโยชน์เมื่อใช้ตัวเลือกพลังงานจากดวงอาทิตย์เป็นตัวสำรอง ไม่จำเป็นที่จะต้องใช้เงินเพื่อเพิ่มพลังของแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่เพื่อความไม่สะดวกชั่วคราว

การเลือกโหนดของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้นเราจะพิจารณารุ่นของการใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งหลักสำหรับการจัดหาพลังงานไฟฟ้า ผู้บริโภคจะเป็นบ้านในชนบทที่มีเงื่อนไขในภูมิภาค Ryazan ที่พวกเขาอาศัยอยู่อย่างต่อเนื่องตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงเดือนกันยายน

การคำนวณในทางปฏิบัติตามข้อมูลของตารางการใช้พลังงานที่มีเหตุผลรายชั่วโมงที่เผยแพร่ด้านบนจะให้เหตุผลที่ชัดเจน:

  • การใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวัน = 12,000 วัตต์ / ชั่วโมง
  • การใช้โหลดเฉลี่ย = 500 วัตต์
  • โหลดสูงสุด 1200 วัตต์
  • โหลดสูงสุด 1200 x 1.25 = 1,500 วัตต์ (+ 25%)

ค่าจะต้องใช้ในการคำนวณความจุทั้งหมดของอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์และพารามิเตอร์การทำงานอื่น ๆ

การหาค่าแรงดันไฟฟ้าของระบบสุริยจักรวาล

แรงดันไฟฟ้าการทำงานภายในของระบบสุริยจักรวาลจะขึ้นอยู่กับหลายระดับ 12 โวลต์ซึ่งเป็นระดับแบตเตอรี่ที่ใช้กันทั่วไป โหนดที่แพร่หลายที่สุดของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์: แผงเซลล์แสงอาทิตย์, ตัวควบคุม, อินเวอร์เตอร์ - ผลิตภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่นิยม 12, 24, 48 โวลต์

แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นช่วยให้สามารถใช้สายไฟที่มีขนาดเล็กลง - และนี่คือความน่าเชื่อถือในการติดต่อที่เพิ่มขึ้น ในทางกลับกันแบตเตอรี่เครือข่าย 12V ที่ชำรุดสามารถเปลี่ยนได้ครั้งละหนึ่งก้อน

ในเครือข่าย 24 โวลต์เมื่อพิจารณาเฉพาะการใช้งานแบตเตอรี่คุณจำเป็นต้องเปลี่ยนคู่เท่านั้น เครือข่าย 48V จะต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ทั้งสี่ของสาขาเดียวกัน นอกจากนี้ที่ 48 โวลต์มีอันตรายจากไฟฟ้าช็อตอยู่แล้ว

ส่วนประกอบของแบตเตอรีของบล็อกของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
ด้วยความจุเท่ากันและราคาเท่ากันโดยประมาณคุณควรซื้อแบตเตอรี่ที่มีความลึกคายประจุสูงสุดที่อนุญาตได้และกระแสสูงสุดสูงสุด

ตัวเลือกหลักของค่าเล็กน้อยของความต่างศักย์ภายในของระบบนั้นเชื่อมต่อกับลักษณะพลังงานของอินเวอร์เตอร์ที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมสมัยใหม่และควรคำนึงถึงภาระสูงสุด:

  • 3 ถึง 6 กิโลวัตต์ - 48 โวลต์
  • จาก 1.5 ถึง 3 kW - เท่ากับ 24 หรือ 48V
  • สูงถึง 1.5 kW - 12, 24, 48V

การเลือกระหว่างความน่าเชื่อถือของการเดินสายไฟและความไม่สะดวกในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ตัวอย่างเช่นเราจะมุ่งเน้นไปที่ความน่าเชื่อถือ ในอนาคตเราจะสร้างแรงดันไฟฟ้าของระบบที่คำนวณได้ 24 โวลต์

ชุดแบตเตอรี่เซลล์แสงอาทิตย์

สูตรการคำนวณพลังงานที่ต้องการจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีลักษณะดังนี้:

Rcm = (1,000 * Yesut) / (k * Sin)

ที่อยู่:

  • Rcm = กำลังของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ = กำลังรวมของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (แผง, W),
  • 1,000 = ความไวแสงที่ยอมรับได้ของตัวแปลงตาแมว (kW / m²)
  • Eat = ความต้องการในการใช้พลังงานรายวัน (kW * h ในตัวอย่างของเรา = 18)
  • k = ค่าสัมประสิทธิ์ตามฤดูกาลคำนึงถึงความสูญเสียทั้งหมด (ฤดูร้อน = 0.7; ฤดูหนาว = 0.5)
  • Sin = ค่าแบบตารางของไข้แดด (ฟลักซ์การแผ่รังสีแสงอาทิตย์) ที่ความลาดชันที่เหมาะสมของแผง (kW * h / m ²)

คุณสามารถค้นหาคุณค่าของการระบายความร้อนจากบริการอุตุนิยมวิทยาในภูมิภาค

มุมที่เหมาะสมของการเอียงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เท่ากับละติจูดของพื้นที่:

  • ในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง
  • บวก 15 องศา - ในฤดูหนาว
  • ลบ 15 องศาในฤดูร้อน

ภูมิภาค Ryazan ที่พิจารณาในตัวอย่างของเราตั้งอยู่ที่ละติจูดที่ 55

แผนที่ของไข้แดด - รังสีดวงอาทิตย์ในรัสเซีย
พลังงานสูงสุดของแผงโซลาร์เซลล์ทำได้โดยใช้ระบบการติดตามการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในมุมการเอียงของแผงการใช้โมดุลผสม

สำหรับช่วงเวลาตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงเดือนกันยายนความเอียงที่ไม่ได้ควบคุมของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีที่สุดเท่ากับมุมฤดูร้อน40⁰ถึงพื้นผิวโลก ด้วยการติดตั้งโมดูลนี้ insolation รายวันเฉลี่ยของ Ryazan ในช่วงเวลานี้คือ 4.73 ตัวเลขทั้งหมดอยู่ที่นั่นลองคำนวณดู

Pcm = 1,000 * 12 / (0.7 * 4.73) ≈ 3 600 วัตต์

หากเราใช้โมดูล 100 วัตต์เป็นพื้นฐานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จำเป็นต้องใช้ 36 โมดูล พวกมันจะมีน้ำหนัก 300 กิโลกรัมและใช้พื้นที่ประมาณ 5 x 5 เมตร

แผนภาพการเดินสายและตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว รับที่นี่.

การจัดเรียงของหน่วยพลังงานแบตเตอรี่

เมื่อเลือกแบตเตอรี่คุณจะต้องได้รับคำแนะนำจาก postulate:

  1. แบตเตอรี่รถยนต์ทั่วไปไม่เหมาะสำหรับจุดประสงค์นี้ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีชื่อว่า“ SOLAR”
  2. แบตเตอรี่ที่ได้มาควรจะเหมือนกันทุกประการโดยเฉพาะจากแบทช์หนึ่งจากโรงงาน
  3. ห้องที่ตั้งแบตเตอรี่ควรอุ่น อุณหภูมิที่เหมาะสมเมื่อแบตเตอรี่ให้กำลังเต็มที่ = 25⁰C เมื่อมันลดลงถึง-5⁰Cความจุของแบตเตอรี่จะลดลง 50%

หากเราใช้แบตเตอรี่แบบเอ็กซ์โพเนนเชียลที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์และความจุ 100 แอมป์ / ชั่วโมงในการคำนวณมันไม่ยากที่จะคำนวณได้ตลอดทั้งชั่วโมงมันจะสามารถให้ผู้ใช้พลังงานรวม 1,200 วัตต์ แต่นี่คือการปล่อยสมบูรณ์ซึ่งเป็นที่พึงปรารถนามาก

สำหรับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานไม่แนะนำให้ลดการชาร์จลงต่ำกว่า 70% รูปที่ จำกัด = 50% เมื่อเทียบกับพื้นกลางกลาง 60% เราวางพลังงานสำรองไว้ที่ 720 W / h ทุก ๆ 100 A * h ของส่วนประกอบ capacitive ของแบตเตอรี่ (1200 W / h x 60%) เป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณต่อไป

ตัวอย่างของแบตเตอรี่สำหรับหน่วยพลังงาน
บางทีการซื้อแบตเตอรี่หนึ่งก้อนที่มีความจุ 200 Ah อาจมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการซื้อแบตเตอรี่สองก้อนเป็น 100 และจำนวนหน้าสัมผัสแบตเตอรี่จะลดลง

ในขั้นต้นจะต้องติดตั้งแบตเตอรี่ที่ชาร์จ 100% จากแหล่งจ่ายกระแสคงที่ แบตเตอรี่จะต้องครอบคลุมภาระของความมืดอย่างสมบูรณ์ หากคุณไม่โชคดีกับสภาพอากาศรักษาพารามิเตอร์ระบบที่จำเป็นในระหว่างวัน

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาว่าแบตเตอรี่ที่มากเกินไปจะนำไปสู่การประจุต่ำเกินไป สิ่งนี้จะลดอายุการใช้งานอย่างมาก ทางออกที่มีเหตุผลที่สุดคือการจัดให้หน่วยที่มีแบตเตอรี่สำรองพลังงานเพียงพอที่จะครอบคลุมการใช้พลังงานหนึ่งวัน

เพื่อค้นหาความจุแบตเตอรี่ทั้งหมดที่ต้องการเราแบ่งการใช้พลังงานรายวันทั้งหมด 12,000 W / h โดย 720 W / h และคูณด้วย 100 A * h:

12 000/720 * 100 = 2500 A * h ≈ 1600 A * h

ทั้งหมดสำหรับตัวอย่างของเราเราต้องการแบตเตอรี่ 16 ก้อนที่มีความจุ 100 หรือ 8 ที่ 200 Ah * เชื่อมต่อแบบอนุกรม

การเลือกผู้ควบคุมที่ดี

การคัดเลือกพนักงานเจ้าหน้าที่ ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ (แบตเตอรี่) - งานที่เฉพาะเจาะจงมาก พารามิเตอร์อินพุทควรสอดคล้องกับโมดูลโซล่าร์ที่เลือกและแรงดันเอาท์พุทควรสอดคล้องกับความต่างศักย์ภายในของระบบสุริยะ (ในตัวอย่างของเราคือ 24 โวลต์)

ผู้ควบคุมที่ดีต้องมั่นใจว่า:

  1. การชาร์จแบตเตอรี่แบบหลายขั้นตอนที่ยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ให้ยาวนานขึ้น
  2. แบตเตอรี่, แบตเตอรี่และพลังงานแสงอาทิตย์อัตโนมัติ, การเชื่อมต่อตัดการเชื่อมต่อในความสัมพันธ์กับค่าจำหน่าย
  3. เชื่อมต่อโหลดจากแบตเตอรี่เข้ากับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์อีกครั้งและในทางกลับกัน

ปมขนาดเล็กนี้เป็นองค์ประกอบที่สำคัญมาก

แผนภาพการเดินสายไฟของการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันของโหนดของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์
หากผู้บริโภคบางราย (เช่นแสงสว่าง) ถูกถ่ายโอนไปยังแหล่งจ่ายไฟโดยตรง 12 โวลต์จากคอนโทรลเลอร์จะต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่ทรงพลังน้อยลงซึ่งหมายถึงราคาถูกกว่า

ตัวเลือกที่ถูกต้องของคอนโทรลเลอร์จะขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ไม่ยุ่งยากของแบตเตอรี่ราคาแพงและความสมดุลของระบบทั้งหมด

การเลือกอินเวอร์เตอร์ที่ดีที่สุด

มีการเลือกอินเวอร์เตอร์เพื่อให้สามารถรับโหลดสูงสุดในระยะยาวได้ แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของมันจะต้องสอดคล้องกับความต่างศักย์ภายในของระบบสุริยะ

เพื่อการเลือกที่ดีที่สุดขอแนะนำให้ใส่ใจกับพารามิเตอร์:

  1. รูปร่างและความถี่ของกระแสสลับที่สร้างขึ้น ยิ่งคลื่นไซน์ 50 เฮิร์ตยิ่งดี
  2. ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ สูงกว่า 90% - ยิ่งวิเศษ
  3. การบริโภคอุปกรณ์ของตัวเอง จะต้องสอดคล้องกับการใช้พลังงานของระบบโดยรวม เป็นการดี - สูงสุด 1%
  4. ความสามารถของหน่วยในการทนต่อการโอเวอร์โหลดคู่ระยะสั้น

การออกแบบที่โดดเด่นที่สุดคืออินเวอร์เตอร์พร้อมฟังก์ชันควบคุมในตัว

การประกอบระบบสุริยจักรวาลในครัวเรือน

เราทำให้คุณเลือกภาพที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงขั้นตอนการประกอบระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือนจากโมดูลที่ผลิตที่โรงงาน:

ข้อสรุปและวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ

คลิป # 1 การติดตั้ง DIY ของแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาของบ้าน:

คลิป # 2 ทางเลือกของแบตเตอรี่สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดความแตกต่าง:

คลิป # 3 สถานีพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับผู้ที่ทำทุกอย่างด้วยตนเอง:

วิธีการคำนวณแบบทีละขั้นตอนซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่แผงโซล่าร์เซลล์ที่ทันสมัยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านจะช่วยให้เจ้าของบ้านหลังใหญ่ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นและบ้านในชนบท

คุณต้องการแบ่งปันประสบการณ์ส่วนตัวที่คุณได้รับระหว่างการสร้างระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กหรือเพียงแค่แบตเตอรี่หรือไม่? คุณมีคำถามใด ๆ ที่คุณต้องการรับคำตอบพบข้อบกพร่องในข้อความหรือไม่? กรุณาแสดงความคิดเห็นในบล็อกด้านล่าง

บทความนี้มีประโยชน์ไหม
ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นของคุณ!
ไม่ (15)
ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นของคุณ!
ใช่ (112)
ความคิดเห็นของผู้เข้าชม
  1. กระท่อมอยู่ใกล้ครัสโนดาร์ มีวันที่มีแดดมากพอฉันจึงตัดสินใจทดลองและวางแผงโซลาร์เซลล์ ฉันซื้อคริสตัลไลน์ แต่ในตอนแรกฉันทำผิดฉันคำนวณผิดจำนวนแผงโซล่าร์เซลล์ดังนั้นในเดือนมิถุนายนผลก็คือศูนย์จากพวกมัน สองสามสัปดาห์ที่ผ่านมาฉันเพิ่มแผงเพิ่มเติมและมีผลกระทบแล้ว แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วมันจะแพงไปหน่อย ฉันคิดว่ามันจะค่อยๆจ่ายออกไป

  2. เอกภาพ

    ข้อมูลมาก สำหรับฉันดูเหมือนว่าคำถามเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายของระบบพลังงานแสงอาทิตย์เองค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและการใช้งานและด้วยเหตุนี้ระยะเวลาคืนทุนจึงถูกหลีกเลี่ยงอย่างสุภาพ ตัวอย่างเช่นถ้าระบบจ่ายเงินภายใน 15-20 ปีมันคุ้มค่าหรือไม่ที่จะใช้รั้วสวน? ในช่วงเวลานี้มันจะเสื่อมสภาพหรือล้าสมัยทางศีลธรรม บางทีถ้าไม่มีแหล่งจ่ายไฟส่วนกลางเพียงแค่ใช้ตัวกำเนิดไฟฟ้า

  3. ทุกอย่างยอดเยี่ยม! และคุณแนะนำให้ใส่อะไรในกระท่อมเล็ก ๆ ? เพื่ออุ่นชาเพื่อเชื่อมต่อเครื่องตัดหญ้า? ไม่มีความปรารถนาที่จะทำข้อตกลงกับระบบพลังงาน - พวกนี้คือผู้ผูกขาด

    • ผู้เชี่ยวชาญ
      Vasily Borutsky
      ผู้เชี่ยวชาญ

      ฉันจะตอบคำถามสองข้อในครั้งเดียว: ของคุณและการคืนทุนของระบบเอง ประการแรกในละติจูดที่มีวันที่มีแดดจัด - ระบบสุริยะจะจ่ายเร็วกว่าเช่นในไซบีเรีย ฉันรู้ว่าในภาคใต้ของรัสเซียระยะเวลาคืนทุนขั้นต่ำคือสามปี

      นอกจากนี้การติดตั้งที่เรียบง่ายในประเทศเพื่อป้อนอุปกรณ์ที่จำเป็นที่สุด: มีโซลูชั่นสำเร็จรูปยิ่งไปกว่านั้นราคาไม่แพงประมาณ 350-400 ดอลลาร์ ตัวอย่างเช่นพลังงาน AXIOMA พร้อมตัวบ่งชี้ที่ 22 / 7kW * h ต่อเดือนฤดูร้อน / ฤดูหนาวเพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ระบบดังกล่าวค่อนข้างเพียงพอที่จะดื่มชาชาร์จโทรศัพท์และเชื่อมต่อเครื่องตัดหญ้า

  4. วลาดิเมีย

    ฉันจะซื้อบ้านในหมู่บ้านและพวกเขาก็ปิดไฟบ่อยครั้ง ฉันต้องการปกป้องตัวเองและหัวข้อนี้น่าสนใจมาก

    มีค่าใช้จ่ายเท่าไรในการจ่ายไฟฟ้าให้เต็ม 100 m2? การใช้แผงโซลาร์เซลล์สามารถให้อิสระ 100% ได้หรือไม่?

    คำถามที่สำคัญที่สุด แต่จะนำไปสู่การก่อสร้างทั้งหมดในฤดูหนาวได้อย่างไร จากนั้นคุณดูพวกเขาแค่วางทุกอย่างบนหลังคาและทุกอย่างแน่นอนไม้หิมะและในฤดูใบไม้ผลิทุกอย่างเริ่มละลาย โดยทั่วไปทั้งหมดนี้จะจ่ายในทางทฤษฎีและสิ่งที่เป็นชีวิตเฉลี่ย

    โดยทั่วไปแล้วมีผู้ที่ใช้เวลาสองปีเป็นอย่างน้อย? มันจะน่าสนใจที่จะได้ยินความคิดเห็นของพวกเขา

    • ผู้เชี่ยวชาญ
      Vasily Borutsky
      ผู้เชี่ยวชาญ

      คุณมีคำถามที่ค่อนข้างยาก แต่ฉันจะพยายามตอบตามลำดับ

      เกี่ยวกับค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาบ้าน 100 m2 ที่นี่ไม่ได้เป็นเรื่องของพื้นที่ แต่ใช้พลังงานน้อย คุณวางแผนที่จะทำให้บ้านร้อนไหม? แก๊สเชื้อเพลิงแข็งหรือหม้อไอน้ำไฟฟ้าคอนเวอร์เตอร์ไฟฟ้า หากใช้กระแสไฟฟ้าในฤดูหนาวก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่ระบบจะดึง ดูสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ต่อ kWh จะมีราคา $ 10,000 ในเดือนธันวาคมจะมีการผลิตไฟฟ้าขั้นต่ำรายเดือนต่ำสุดสูงสุด 429 kW * h สูงสุดในเดือนกรกฎาคม - สูงสุด 2 142 kW * h ด้วยตัวชี้วัดเหล่านี้คุณสามารถมั่นใจได้ว่าอิสระในการจัดหาไฟฟ้าให้กับบ้านของคุณ

      ที่ค่าใช้จ่ายของฤดูหนาวและฤดูใบไม้ร่วง เมื่อธรรมชาติ“ เดือดดาล” จำเป็นจะต้องทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์จากใบไม้ที่ร่วงหล่นและหิมะเพื่อไม่ให้ผลผลิตลดลง

      ค่าใช้จ่ายในการคืนทุนและเงื่อนไขการดำเนินงาน หากคุณขายส่วนเกินให้กับรัฐในช่วงเดือนที่มีการใช้งานมากคุณจะได้รับระยะเวลาคืนทุน 5 ปีโดยประมาณ นี่ไม่ใช่ตัวเลขที่เฉพาะเจาะจงควรคำนวณตามการบริโภคของคุณต่อเดือนวันที่มีแดดอัตราภาษีปัจจุบัน ฯลฯ การรับประกันบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีอายุอย่างน้อยสิบปีและอัตราการย่อยสลายของพวกเขาเพียง 0.7% ต่อปี

สระว่ายน้ำ

เครื่องปั๊มน้ำ

ภาวะโลกร้อน