Eviniz için güneş paneli gücü nasıl hesaplanır

Oluşturuldu: 19 Aralık 2019

Çoğu zaman, ekipman seçimi için başvururken veya bir güneş enerjisi santrali seçerken, müşteriler şu soruyu sorar: Güneş paneli ve pillerin gücü ve sayısı nasıl hesaplanır ve bir güneş enerjisi santrali hangi güç seçilir. Bu yazıda bu konuyu ele almaya çalışacağız ve bunun nasıl yapılacağını ayrıntılara girmeden basit bir dille anlatmaya çalışacağım.

Öncelikle günde ne kadar elektrik tükettiğinizi öğrenmeniz gerekiyor.Bu, ortalama aylık elektrik sayacı okumaları alınarak ve 30 güne bölünerek yapılabilir. Böylece günlük ortalama tüketimi elde ederiz. Örneğin, iki kişi için RO'daki sosyal norm 234kW'tır, bu da günde yaklaşık 8kWh elektriktir. Buna göre, günde aynı miktarda enerji üretmek için güneş panellerine ihtiyacımız var.

Güneş paneli sayısının ve kapasitesinin hesaplanması

Güneş panellerinden beri sadece gündüz saatlerinde elektrik enerjisi üretir, o zaman bu her şeyden önce dikkate alınmalıdır, ayrıca bulutlu günlerde ve kışın çıktının çok azaldığını ve panel gücünün yüzde 10-30'unu oluşturabileceğini anlamaya değer. Basitlik ve rahatlık için, Nisan'dan Ekim'e kadar hesaplayacağız, günün saatine göre, ana üretim sabah 9'dan akşam 5'e kadar, yani. Günde 7-8 saat... Yaz aylarında, gün doğumundan gün batımına kadar olan aralıklar elbette daha uzun olacak, ancak bu saatler boyunca çıktı nominal değerden çok daha az olacak, bu yüzden ortalamayı alıyoruz.

Yani 250W kapasiteli 4 adet güneş paneli. (Toplam 1000W). Günde 8 kWh enerji üretilecektir, yani aylık 240 kWh'dir. Ancak bu ideal bir hesaplama, yukarıda da söylediğimiz gibi, bulutlu günlerde çıktı daha az olacak, bu nedenle çıktının% 70'ini 240 * 0.7 = 168 kWh almak daha iyidir. Bu, inverter ve bataryalarda kayıp olmayan ortalama bir hesaplamadır. Ayrıca, bu değer, pillerin kullanılmadığı bir şebeke güneş enerjisi santralini hesaplamak için kullanılabilir.

Güneş panellerinin hesaplanması

Güneş panellerinin ihtiyaç duyduğu güç, bölgedeki hava durumuna ve yılın farklı zamanlarındaki radyasyon yoğunluğuna göre hesaplanır. Yatay ve dikey eğim açıları hesaplamalarda büyük önem taşımaktadır. Bu gösterge, güneş sistemi tüm yıl boyunca çalışacaksa özellikle önemlidir. Ekipmanın konumu da buna bağlı olacaktır. Eğim açısı ayar gerektirmiyorsa, paneller doğrudan binanın çatısına yerleştirilebilir.

En önemli ölçü güneş panellerinin hesaplanması, modül sayısı ve verimliliğidir. Veriler, enerji verimliliği açısından en iyi ve en kötü ay için alınmıştır. Standart güneşlenme hesaplamaları için, 1 m2'lik bir alan seçilir ve nominal gücü belirlemek için, 1 kW / m2'lik standart bir ışık akısı ile 25 ° C'lik bir sıcaklık gereklidir.

Güneş pilinin ay içindeki performansının belirlenmesi aşağıdaki formüle göre yapılır: Esb = Eins x Rsb x η / Rins. Değişkenleri aşağıdaki göstergelere karşılık gelir:

• Esb - pil tarafından üretilen enerji miktarı.
• Eins, aylık 1 m2 güneşlenmenin sonucudur.
• η, akımın iletkenler vasıtasıyla iletiminde genel verimliliğin değeridir.
• Рсб, güneş panelinin nominal gücüdür.
• Rince, Dünya yüzeyinin 1 m2'lik en yüksek güneşlenme gücüdür.

Hesaplarken, tüm göstergeler için aynı olan birimleri kullanmak gerekir. Tipik olarak bunlar joule veya kilovat saattir. Aylık güneşlenme miktarını hesaplayarak, aylık elektrik üretmek için gereken güneş panelinin nominal gücünü kolayca belirleyebilirsiniz: Рсб = Рins х Есб / (Еins х η).

Güneş paneli çıkışındaki voltajın akü voltajından% 15-40 daha yüksek olacağı unutulmamalıdır. Ucuz kontrol cihazları kullanırken, bu fark her zaman boşa gider. Daha pahalı modern modeller bu rakamı% 2-5'e düşürebilir.

Güneş radyasyonunun mevsime ve belirli aya bağlı olarak farklı güç değerleri vardır. Panelin nominal gücü değişmeden kalır, bu nedenle kurulum yerinin doğru seçimi büyük önem taşır. Yukarıdaki formüller kullanılarak yalnızca yaklaşık sayıda modül belirlenebilir. Gerekli marj ile doğru bir değer elde etmek için iki kat panel sayısı alınır, gece vakti, bulutlu günler, kar yağışları ve sistemin verimini düşüren diğer faktörler için düzeltilir.

Bir güneş enerjisi santrali için pillerin hesaplanması

Ardından, güneş panelleri için pil kapasitesini hesaplamaya geçelim. Sayıları ve kapasiteleri, içlerinde depolanan enerji günün karanlık zamanı için yeterli olacak şekilde olmalı, gece elektrik tüketiminin gündüz aktivitesine kıyasla minimum olduğu düşünülmeye değer.

100Ah batarya yaklaşık 100A * 12V = 1200W depolar. (100W'lık bir ampul böyle bir pilden 12 saat çalışacaktır). Yani gecelik 2,4 kWh tüketirseniz. elektrik, o zaman her biri 100Ah'lık 2 pil takmanız gerekir. (12V), ancak burada pillerin% 100 ve daha iyisi% 70 -% 50'den fazla deşarj edilmesinin istenmediği unutulmamalıdır. Buna dayanarak, her biri 100Ah'lık 2 pil alıyoruz. 2400 * 0.7 = 1700Wh depolayacaktır. Bu, düşük akımlarla deşarj olurken, güçlü tüketicileri bağlarken bir voltaj düşüşü meydana gelir ve kapasite fiilen azalır.

Bir güneş pili için ne kadar pil kapasitesi gerektiğini hesaplamak istiyorsanız, aşağıda bir uygunluk tablosu verilmiştir (12V sistem için):

• Güneş pili 50W. - pil 20-40 A.h.
• 100W. - 50-70 A.h.
• 150W. - 70-100 A.h.
• 200W. - 100-130 A.h.
• 300W. - 150-250 A.h.

Hesaplamaların analizi

Hava şartlarını ve bataryaların nominal gücünü hesaba katarak Moskova'da 400 W'lık bir bataryanın yazın acil durum modunu desteklemek için bile yeterli olmayacağı sonucuna varabiliriz. Vermek için, acil durum seviyesinin% 80'den fazlası, özellikle inverterin aralıklı çalışmasında, ancak yalnızca elektrik beslemesi gerektiğinde kabul edilebilir bir seçenek olarak kabul edilebilir.

Düşük güç sistemleri, yazın bile, yirmi dört saat ev içi güç beslemesi için tasarlanmamıştır. Bu tür sistemlerdeki enerji, şarj kontrol cihazının ve inverterin kendi kendine tüketimi için kritik olduğu için. Kışın, tüm elektrikli cihazların evde çalışması için güneş kollektörünün gücü yeterli olmayacak, ancak yazın güç kaynağının kesintisiz olması oldukça kabul edilebilir.

Moskova için güç hesaplamalarından pil özellikleri:

• 500 W - Mayıstan Ağustos sonuna kadar minimum% 80 acil durum verir;
• 600 W - Mart ortası - Eylül;
• 800 W - acil durum seviyesi aşıldığında (Aralık ve Ocak hariç), Mart'tan Eylül'e kadar voltaj sağlar;
• 1 kW - neredeyse tüm yıl için temel elektrik tüketimi sağlar, ancak kışın (Aralık ve Ocak) enerji yeterli olmayabilir;
• 1,2 kW - Temmuz - Eylül aylarında temel güç tüketimi modu olan ılımlı bir mod sağlar. Acil durum asgari Kasım - Ocak dönemine denk gelir;
• 2 kW - rahat bir modu korur veya Mayıs - Ağustos döneminde ve Şubat'tan Ağustos'a kadar temelde ona yakındır. Ancak uzun, karanlık aylarda bu güneş kollektör kapasitesi yeterli olmayabilir;
• 3,2 kW - tüm uzun günler için konforlu bir mod sağlar ve yıl boyunca minimum acil durumlara güvenmenizi sağlar;
• 5,3 kW - Mayıs - Ağustos döneminde ve temel modda tüm yıl boyunca neredeyse sınırsız elektrik kullanımına izin veren nominal kapasiteli piller;
• 8 kW - ılımlı bir modda tüm yıl boyunca elektrik kullanımını sağlayan güneş pilinin gücü;
• 13,5 kW - yıl boyunca rahat güç tüketimi modu.

İnvertör gücü ve kayıpları

Şimdi, invertöre gelince, kendi verimliliğine de sahip ve bu yaklaşık% 75-90, yani. elde edilen tüm enerji üretimi ve rezerv değerleri bu yüzdelere bağlanabilir. Sonuç olarak, piller için iki kat kapasite rezervi almak daha iyidir, Bu nedenle, gecelik 2400Wh'lik bir tüketimle, 100Ah kapasiteli 4 pil takın. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Sürücünün gücü, ona bağlanabilecek nominal yükü gösterir., yani ev aletlerinin sayısı ve türü.

Sonuç olarak, 2,5 kW'lık bir güneş enerjisi santrali elde ediyoruz:

1. Güneş panelleri 4 adet. Her biri 250W. Aylık üretim 170-240 kWh (36 bin ruble)
2. Her biri 100Ah pil. 4 şey. 4800 watt'a kadar stok. (AGM piller 50 bin ruble)
3. İnvertör 2,4 kW anma gücü bağlı ekipmanın (27 bin)

Toplam 113 bin ruble. bir dizi ekipman için.

Maksimum yük ve ortalama enerji tüketimi

Şu anda, herkesin kır evine güneş enerjisiyle çalışan bir trafo merkezi kurmaya gücü yetmez. Bununla birlikte, kurulumlarını planlarken, ilk olarak ev aletleri açıldığında hangi pik yükün beklenmesi gerektiğini ve günlük ortalama ne kadar elektrik tükettiklerini bulmanız gerekir.

Maksimum yük seviyesi, evdeki tüm elektrikli cihazların maksimum gücüne göre belirlenir, böylece birkaç tanesi aynı anda açıldığında, evdeki sistem yük ile başa çıkabilir.

Her bir cihazın ortalama günlük tüketimini belirlemek için, gücü ağdan günlük çalışma süresiyle çarpılmalıdır. Ve toplam enerji tüketimi, evdeki tüm cihazlardan gelen enerjinin toplanmasıyla bulunur.

Genel enerji tüketim rakamlarını belirlemek, güneş panelleri tarafından üretilen güneş enerjisinin verimli kullanımını planlamanıza olanak sağlayacaktır. Ek olarak, elde edilen rakamlar, hangi pili satın almanız gerektiğini bilmek için ev için güneş panellerinin gücünü hesaplamayı mümkün kılar. Pilin kapasitesi, maliyetini doğrudan etkiler.

Ev aletleri gücü, elektrik tüketimi

Şimdi, tüketiciler ve kapasiteleri ile ilgili olarak, işte ana olanlar:

• Led TV - 50-150W.
• Buzdolabı sınıfı A - 100-300W. (sadece kompresör çalışırken)
• Dizüstü bilgisayar - 20-50 W
• Enerji tasarruflu lamba - 30 W, LED 3-9 W
• Duvara monte kazan (elektronik + ankastre pompa) - 70-130W.
• Yönlendirici - 10-20W.
• Klima 9 - 700-900W.
• E-posta adresi Çaydanlık - 1500W.
• Mikrodalga - 500-700W.
• Yıkayıcı - 600 - 900W.
• DVR + 4 kamera - 30-50W.

Tüm güçler, cihazın çalışma saati başına gösterilir, çoğu cihazın kısa bir süre çalıştığı, su ısıtıcısının 5 dakika ısıtıldığı, buzdolabının hızı korumak için bir saat boyunca her 2-3 saatte bir açıldığı unutulmamalıdır. Kazan pompası, soğutucunun sıcaklığı korunduğu için de çalışır. Diğer cihazları da bu prensibe göre hesaplayabilirsiniz.

Güneş Sistemi Kitine Neler Dahil?

Akım elde etmek için güneş panelleri satın alıp bağlamak yeterli değildir. Güneş sistemi, istenen etkinin yaratıldığı eşit derecede önemli birçok teknik cihazdan oluşur. Bu nedenle, evinizin çevre dostu kaynaklı elektriğe sahip olması için, güneş panellerine ek olarak, sistemin 6 temel unsurunu daha satın almanız gerekecek, yani:

• jeneratör;
• çevirici;
• pil;
• solar şarj kontrolörü;
• tüketici 230V;
• bağlantı kutusu.

Bu nedenle, bir fotovoltaik sistemin kurulumunu ve yerleşimini tasarlamaya başlamadan önce, bunun tek başına güneş paneli satın almaktan çok daha pahalı olduğunu anlamalısınız.Seçilen elemanların hizmet ömrü ve verimliliği, modül sayısına, sınıfa ve üreticinin firmasına bağlı olacaktır. Doğru seçilmiş teknik özellikler, cihazın güvenilirliği ve güneş panellerinin konumu, yüksek kaliteli performans ve dayanıklılığın anahtarı olacaktır.

Ev için pil sayısının hesaplanması

Eviniz için kaç pile ihtiyacınız olduğunu hesaplamak için, birkaç temel parametrenin değerlerini tahmin etmeniz gerekir. Sırayla her şeye bakalım.

Enerji tüketimi hesaplaması

Gerekli sayıda paneli hesaplamak için, gücü hesaba katarak tüm elektrikli cihazların ve çalışma sürelerinin bir listesini yaparak başlamanız gerekir. Ancak sistemin teknik bir açıklamasını hazırladıktan sonra, güneş paneli sayısını hesaplamak için zorunlu bir adım olan evin toplam talebini hesaplayabilirsiniz. Aşağıdaki tablo, hesaplamanıza yardımcı olmak için ayrı elektrikli cihazların değerlerini göstermektedir.

Evinizdeki elektrik maliyetini doğru bir şekilde hesaplamak için, cihaz sayısına bağlı olarak, her bir cihazın gücünü teknik belgelerinde veya üreticinin web sitesinde internette görebilirsiniz.

Hesapladıktan sonra, güneş pili% 100 doğru akımı aldığından, invertör yardımı ile alternatif akıma dönüştürülen ve bunun sonucunda voltajın% 20'sine kadar kaybolduğu için değerleri düzeltmeniz gerekir. . Ayrıca, herhangi bir elektrikli cihazın başlangıç ​​gücünün pasaportta belirtilenden birkaç kat daha yüksek olduğu gerçeğini de hesaba katmalısınız, bu nedenle, tüketilen toplam elektriği hesaplarken, invertör tarafından kullanılacak bir hata bırakmanız gerekir. cihaz başladığında ilk birkaç saniye. Evde bu kadar güçlü cihazlar varsa ve aynı anda açılabilirlerse, başlangıç ​​için ayrı bir açma sağlamak daha iyidir.

Belirli bir alanda güneşten gelen enerji miktarının belirlenmesi

Güneş panellerinin ürettiği güç miktarı bölgeye ve güneş radyasyonuna bağlıdır. Bu tür göstergeler bağımsız olarak hesaplanamaz veya ölçülemez, bunun için hidrometeoroloji istasyonuna veya veri için referans kitabına başvurmanız gerekir. İnternette bulunabilir, şehrinizi aramada ve güneş radyasyonunun tanımını belirtmeniz yeterlidir. Gerekli bilgileri topladıktan sonra, enerji miktarını belirlemek için aşağıdaki formülü kullanmanız gerekir:

Ortalama yıllık güneş radyasyonu: kW * h / m2 / gün

Güneş, farklı radyasyon seviyeleriyle yılın farklı zamanlarında parladığından, değerini tüm yıl için göstergelere göre hesaplamanız, yani güneş panellerini kullanmak istiyorsanız, tabii ki ortalama değeri kullanmanız önerilir. bütün sene boyunca. Hesaplanan verilere dayanarak, güneş modülünün sayısını ve gücünü belirleyebilirsiniz. Örneğin, Moskova, Kotelnicheskaya setinin, 55.7 enleminin değerlerini düşünün.

Bu yaklaşık göstergeler ve yukarıdaki formül, güç ve güneş paneli sayısı seçimi için en doğru hesaplamaları yapmanıza izin verir, ancak çok uzun bir yağmurlu veya bulutlu hava döneminin olduğu durumlar dışında.

Pil sayısının hesaplanması

Elektrikli cihazların enerji tüketimi için daha önce verilen değerlerin yanı sıra güneş radyasyon düzeyine dayanarak, evinize elektrik sağlamak için doğru miktarda güneş paneli belirleyebilirsiniz.Böylece ilgilendiğiniz ay veya dönem için tablodan radyasyon değerini alıyoruz ve ardından 1000'e bölüyoruz. Elde edilen değere 1000 W / m2 olarak pico-saat denir. Ve güneş modülü, sırayla, Pw'nin güç olduğu, E'nin seçilen dönem için güneşlenme değeri olduğu, k yazın 0,5'e ve kışın 0,7'ye eşit bir katsayı olduğu bir miktarda enerji üretir:

W = k Pw E / 1000

W faktörü, yalnızca inverter tarafından tüketilen güç kaybını veya elektrikli cihazlar kapatıldığında başlangıç ​​boşluğunu değil, aynı zamanda gün boyunca değişen ışınların eğik görülme sıklığını da düzeltir. Yukarıdaki formül ve evde tüketilen gerekli enerji miktarı (önceden hesaplanmış), modülün toplam gücünü belirlemenize ve böylece tam olarak ne kadar güneş paneli sağlamanız gerektiğini anlamanıza olanak tanır. 50 W ve üzeri kapasiteye sahip piller bugün sunulmaktadır. Jeneratör, gerekli değeri ayarlamak için kullanılabilir.

Hesaplanan güce göre uçtan uca güneş paneli seçmemek çok önemlidir, örneğin bir evin ortalama enerji tüketimi 68W ise 70W gücünde bir modül almamalısınız, daha iyidir Kalıcı kullanım için değil, iki adet 50W panel satın alın veya kısmen güneş enerjisi kullanın. Ancak uzmanlar, ekolojik bir akıma sahip bir ev sağlamak gibi bir soruyu zaten ele aldıysanız, göstergeyi fazla hesaplamanın daha iyi olacağını tavsiye ediyorlar.