Өзүңүздүн кичинекей тармактан тышкары системаңыз үчүн ылайыктуу конфигурацияны кантип эсептөө керек?

Коомдук тармактан көз карандылыктан арылуу үчүн тоодогу кабинада, балык уулоочу кайыкта же RVде өзүңүздүн күн энергиясы системасын колдонуу жөнүндө ойлондуңуз беле?

Чынында, бул инженерлер гана жасай ала турган нерсе эмес. Бир нече негизги кадамдарды жана формулаларды өздөштүрүп алсаңыз, сиз өзүңүздүн кичинекей фотоэлектрдик системаңыз үчүн ылайыктуу конфигурацияны эсептей аласыз.

Тармактан тышкаркы күн системасы электр энергиясына болгон муктаждыктарды канааттандыруу үчүн толугу менен фотоэлектрдик энергияны өндүрүүгө жана батарейкаларды сактоого таянып, коомдук тармакка таянбаган көз карандысыз системаны билдирет. Ал алыскы тоолуу аймактарда, аралдарда, жайыт аймактарында, RVs, балык уулоочу кайыктар жана туруксуз тармак кубаттуулугу бар башка жерлерде колдонуу үчүн идеалдуу.

Төмөндө биз сизге талап кылынган конфигурацияны эсептөө үчүн төрт кадам менен жетектейбиз.

1-кадам: Photovoltaic модулдун күчүн аныктоо

Фотоэлектрдик панелдердин (күн панелдери) күчү сиздин системаңыз канча электр энергиясын өндүрө аларын аныктайт.

Эсептөөнүн негизги ыкмасы: адегенде суткалык электр энергиясына болгон керектөөнү аныктоо, андан кийин аны жергиликтүү климаттык шарттар менен айкалыштыруу (айрыкча күндүн нурунун узактыгы) фотоэлектрдик панелдердин жалпы кубаттуулугун аныктоо.

Formula:

Модулдун кубаттуулугу = (Электр энергиясына күнүмдүк суроо-талап × Үзгүлтүксүз булуттуу күндүн ашыкча фактору) ÷ (Жергиликтүү орточо күн жарык сааттары × Системанын натыйжалуулугу)

* Күнүмдүк электр керектөө: Бул бардык түзмөктөрдүн номиналдык кубаттуулугун аларды колдонуу убактысына көбөйтүү жолу менен эсептесе болот.

Мисалы, LED жарыктары 10W × 5 саат = 50Wh, муздаткыч 60W × 24 саат = 1440Wh.

* Үзгүлтүксүз булуттуу күндүн ашыкча фактору: Катары менен булуттуу күндөрдө электр энергиясын өндүрүүнүн жетишсиздигин эсепке алуу үчүн бул коэффициент адатта 1.1 жана 1.3 ортосунда белгиленет.

* Жергиликтүү орточо суткалык күн: Бул жергиликтүү метеорологиялык маалыматтардан алууга болот. Мисалы, Пекинде орточо эсеп менен күнүнө болжол менен 4 саат күн тийсе, Хайнанда 5 сааттан ашык болушу мүмкүн.

* Системанын натыйжалуулугу: Бул кабелдик жоготууларды, контроллердин эффективдүүлүгүн, инвертордун жоготууларын ж.б. эсепке алат жана жалпысынан 0.75 жана 0.8 ортосунда белгиленет.

Мисалы:

Сиздин суткалык электр энергиясын керектөөңүз 3,000 Вт саат деп эсептесек, жергиликтүү орточо суткалык күн ачык сааты 4.5 саат, системанын эффективдүүлүгү 0.78, үзгүлтүксүз жаан-чачындуу күндөрдүн коэффициенти 1.2:

Модулдун кубаттуулугу = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 Вт

Бул жалпы кубаттуулугу болжол менен 1 кВт болгон фотоэлектрдик панелдерди орнотуу керек дегенди билдирет, мисалы, төрт 250 Вт модулу.

2-кадам: тармактан тышкары инвертордун күчүн аныктаңыз

Инвертор кадимки тиричилик приборлорунун колдонуусу үчүн фотоэлектрдик панелдерден же батарейкалардан туруктуу токту (ТК) өзгөрмө токко (AC) айлантат.

Анын кубаттуулугу, өзгөчө, индуктивдүү жүктөрдүн (мотор менен башкарылуучу жабдуулар) агымын эске алганда, максималдуу көз ирмемдик электр талабын канааттандыруу үчүн жетиштүү болушу керек.

Formula:

Инвертордун күчү = (Жүктөөнүн жалпы каршылык кубаттуулугу + Индуктивдүү жүктүн жалпы кубаттуулугу × 5) × Маржа фактору ÷ Кубат фактору

* Резистивдүү жүктөр: Электр лампалары, электр чайнектери жана мештер сыяктуу каршылык көрсөтүүчү түзүлүштөр.

* Индуктивдүү жүктөр: Муздаткычтар, суу насостору, кондиционерлер ж.б. сыяктуу кыймылдаткычтары же компрессорлору бар жабдуулар. Ишке киргизүүдө көз ирмемдик кубаттуулук номиналдуу кубаттуулуктан 5–7 эсе көп болушу мүмкүн.

* Коопсуздук фактору: Демейде чекти камсыз кылуу үчүн 1.2–1.5 деп коюлат.

* Кубат фактору: Адатта 0.8–0.9га коюлат.

мисал:

Сизде 200 Вт жарык берүүчү прибор (резистивдүү жүк), 100 Вт муздаткыч (индуктивдүү жүк), 1.3 маржа коэффициенти жана 0.85 кубаттуулук коэффициенти бар деп ойлосоңуз:

Инвертордун күчү = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 Вт

Сизге минималдуу кубаттуулугу 1.1 кВт болгон инвертор керек болот жана туруктуулук үчүн 1.5 кВт моделин тандоо сунушталат.

3-кадам: Батарея сыйымдуулугун аныктоо

Батарея – бул тармактан тышкаркы системанын “энергиянын сактагычы” жана түнкүсүн же булуттуу күндөрдө колдонулган электр энергиясы биринчи кезекте андан алынат. Кубаттуулугу үзгүлтүксүз электр энергиясы керек болгон күндөрдүн санына жана суткалык электр энергиясын керектөөсүнө жараша болот.

Formula:

Батареянын сыйымдуулугу (Ач) = (Электр энергиясын суткалык керектөө × Булуттуу күндөрдө электр менен камсыздоо күндөрдүн саны) ÷ (Чыгуунун тереңдиги × Заряддоо/разряддын эффективдүүлүгү × Батарея топтомунун чыңалуусу)

* Заряддын тереңдиги (DOD): коргошун-кислота батареялары үчүн 0.5–0.6 бир DOD сунушталат; литий батарейкалар үчүн, 0.8-0.9 бир DOD алгылыктуу болуп саналат.

* Заряддоо/разряддын эффективдүүлүгү: Адатта 0.85–0.9га коюлат.

* Батарея банкынын чыңалуусу: Жалпы чыңалууларга 12V, 24V жана 48V кирет; жогорку чыңалуу жогорку күч талаптары үчүн сунушталат.

мисал:

Күнүнө 3000 Вт саат колдонуп, 2 В литий батарейканы (DOD=48, эффективдүүлүгү=0.9) колдонуп, 0.9 күн булуттуу аба ырайында кубатка ээ болгуңуз келсе:

Батареянын сыйымдуулугу = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 Ah

Сизге 48V 154Ah (болжол менен 7.4kWh) батарейка керек болот.

4-кадам: контроллердин мүнөздөмөлөрүн аныктоо

Фотоэлектрдик контроллер фотоэлектрдик модулдардан батареяга чейин заряддоо процессин жөнгө салат.

Анын спецификациялары биринчи кезекте төмөнкү формула менен эсептелген максималдуу кириш токунан көз каранды:

Formula:

Контроллердин кириш агымы = Фотоэлектрдик модулдардын максималдуу кубаттуулугу ÷ Батарея топтомунун чыңалуусу

Мисалы, фотоэлектрдик панелдериңиздин жалпы кубаттуулугу 1000 Вт болсо жана батарейканын чыңалуусу 48 В болсо:

Controller киргизүү учурдагы = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

Ошондуктан, сиз киргизүү агымы 21Адан жогору болгон контроллерди тандоо керек, адатта MPPT түрү (жогорку эффективдүүлүк, булуттуу күндөр үчүн пайдалуу).

практикалык сунуштар

1. Маржага уруксат бериңиз: Жабдуулардын иштөө мөөнөтү жана туруктуулугу ашыкча дизайнга жараша болот; параметрлерди өтө катуу бекитпеңиз.
2. MPPT PWMден жогору: MPPT контроллерлору бир аз кымбатыраак болсо да, алар өзгөчө туруксуз жарык шарттарында электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугун сунуштайт.
3. Литий-иондук батарейкаларга артыкчылык бериңиз: Алар компакттуу, жеңил жана терең разрядга жөндөмдүү жана узак мөөнөттүү чыгымдарды үнөмдөйт.
4. Келечектеги кеңейүүнү пландоо: Келечекте дагы көп шаймандарды кошууну болжоп жатсаңыз, фотоэлектрдик системага да, батарейкаларга да жетиштүү интерфейс сыйымдуулугун камсыз кылыңыз.

Кичинекей тармактан тышкаркы фотоэлектрдик системаны долбоорлоонун өзөгү жөн гана "бир нече панелдерди жана батарейкаларды сатып алуу" жана аны бир күн деп айтуу эмес, конфигурацияны чыныгы муктаждыктарга жараша так эсептөөдө жатат.

Бул 4 формуланы өздөштүрүү:

1. Фотоэлектрдик модулдун кубаттуулугунун формуласы
2. Инвертордук кубаттуулуктун формуласы
3. Батарея сыйымдуулугунун формуласы
4. Контроллер учурдагы формуланы киргизет

Андан кийин сиз жетиштүү жана туруктуу болгон кичинекей тармактан тышкары системанын конфигурациясын эсептей аласыз.

Биринчи жолу долбоорлоодо, формуланын жыйынтыгы боюнча кошумча 10%–20% маржа кошуп, аба ырайынын өзгөрүшүн башкарууда жана жабдууларды кеңейтүүдө ийкемдүүлүктү камсыздай аласыз.