طريقة حساب توليد الطاقة اليومية للألواح الشمسية

يتكون نظام توليد الطاقة الشمسية من الألواح الشمسية وأجهزة التحكم بالشحن والعاكسات والبطاريات ؛ لا يشمل نظام توليد الطاقة الشمسية DC المحولات. من أجل تمكين نظام توليد الطاقة الشمسية من توفير طاقة كافية للحمل ، من الضروري اختيار مكونات مختلفة بشكل معقول وفقًا لقوة الأجهزة الكهربائية. يحتاج تصميم نظام الطاقة الشمسية إلى مراعاة العوامل التالية:

س 1. أين يستخدم نظام توليد الطاقة الشمسية؟ ما هو وضع الاشعاع الشمسي في المنطقة؟

س 2. ما هي قوة تحميل النظام؟

س 3. ما هو جهد الخرج للنظام ، DC أو AC؟

س 4. كم عدد الساعات التي يحتاجها النظام ليعمل كل يوم؟

س 5. في حالة الطقس الممطر دون ضوء الشمس ، ما عدد الأيام التي يحتاجها النظام لإمداد الطاقة بشكل مستمر؟

لنأخذ (تحميل) طاقة خرج 100 واط ونستخدمها لمدة 6 ساعات في اليوم كمثال لتقديم طريقة الحساب:

1. أولاً ، احسب عدد ساعات واط المستهلكة يوميًا (بما في ذلك فقد العاكس):

إذا كانت كفاءة التحويل للعاكس هي 9 0 بالمائة ، عندما تكون طاقة الخرج 100 وات ، يجب أن تكون طاقة الإخراج الفعلية المطلوبة 100 وات / 90 بالمائة =111 وات ؛ إذا تم استخدامها لمدة 6 ساعات في اليوم ، فإن استهلاك الطاقة هو 111 واط * 6 ساعات=666 واط ، أو 0.666 كيلوواط - ساعة من الكهرباء.

2. حساب الألواح الشمسية:

محسوبة على أساس وقت سطوع الشمس اليومي الفعال البالغ 5 ساعات ، ومع مراعاة كفاءة الشحن والخسارة أثناء عملية الشحن ، يجب أن تكون طاقة خرج الألواح الشمسية 666Wh ÷ 5h ÷ 70٪ =190 W. من بينها ، 70 بالمائة هي الطاقة الفعلية التي تستخدمها الألواح الشمسية أثناء عملية الشحن.

3.

توليد الطاقة اليومي من وحدات 180 واط

18 0 × 0.7 × 5=567 WH =0. 63 درجة

1 ميجاوات يوميًا لتوليد الطاقة=1000000 × 0. 7 × 5=3500 ، 000=3500 درجة

مثال 2: تركيب مصباح 10 وات ، الإضاءة لمدة 6 ساعات في اليوم ، 3 أيام ممطرة متتالية ، كيف تحسب الألواح الشمسية wp؟ آه وبطارية 12V؟

استهلاك الطاقة اليومي: 10 وات × 6 ساعات=60 وات ،

حساب الألواح الشمسية:

افترض أن متوسط ​​ساعات ذروة سطوع الشمس في موقع التثبيت الخاص بك هو 4 ساعات.

ثم: 60 واط في الساعة / 4 ساعات ،=15 الألواح الشمسية الفسفور الأبيض.

ثم احسب خسارة الشحن والتفريغ والمكملات اليومية للوحة الشمسية:

15WP / 0. 6= 25 WP ،

أي أن الألواح الشمسية 25 واط كافية.

ثم احسب البطارية.

60 وات / 12 فولت =5 ه.

استخدم 12V5AH من الكهرباء كل يوم.

ثلاثة أيام هي 12V15AH.

يجب تصميم تكوين البطارية بحيث لا يتجاوز استهلاك الطاقة اليومي 20 في المائة ، أو لا يتجاوز استهلاك الطاقة 50 في المائة خلال الأيام الممطرة المستمرة. من أجل تحقيق أطول عمر للبطارية.

بهذه الطريقة نستنتج أن بطارية هذا النظام كافية لـ 26AH-30AH.

مثال 3: كم عدد الواط من الألواح الشمسية اللازمة لملء بطارية 12V45A في 6 ساعات؟

تبلغ سعة بطارية 12V45A 648 وات - ساعة (؟) إذا تم شحنها بالكامل في 6 ساعات ، فإن اللوحة الشمسية تحتاج نظريًا فقط إلى 1 0 8 وات ، لكن اللوحة الشمسية الفعلية تتأثر بالعوامل مثل شدة أشعة الشمس ودرجة الحرارة والكفاءة الكلية لوحدة التحكم الكهروضوئية. يتم حساب الكفاءة الإجمالية للبطارية بمقدار 0.8. أنت بحاجة إلى اختيار وحدة الخلايا الشمسية 135 - واط. بالمناسبة ، أفضل تيار شحن لبطارية الرصاص الحمضية هو 1/10 من سعة البطارية الحالية ، وهو 4.5A. سيؤدي تيار الشحن الزائد إلى تسريع لوحة البطارية. يؤثر الكبريت على عمر البطارية.

أبسط طريقة حساب:

البطارية: 12V × 45A =540 WH

طاقة الألواح الشمسية {{0} / 6 / 0.8 (خسارة)=112. 5W

مثال 4: كم عدد الساعات التي تستغرقها لوحتان شمسيتان بقوة 20 واط (36 قطعة) لشحن بطارية 12 فولت 17 أمبير؟ كم ساعة يستغرق شحن بطارية عادية 12v4AH بهاتين اللوحتين الشمسيتين؟

جهد العمل للألواح الشمسية 1.20W هو بشكل عام 17.2V ، والتيار هو 1.15A. إذا كانت اللوحة ذات نوعية جيدة ، فإن التيار المقاس يكون بشكل عام 1.1A (قمت باختباره).

2. بافتراض أن 6 ساعات من الضوء التي قلتها هي الفترة من الظهر إلى فترة ما بعد الظهر ، فيمكن حساب 4 ساعات من توليد الطاقة بالكامل ، مما يعني أن لوحين 20 وات يمكنهما توليد 2 * 1.1 * 4=8. 8A لكل يوم

3. بهذه الطريقة ، يمكن شحن بطارية 17AH بالكامل في يومين. بطارية 4AH هي نفسها تقريبًا في ساعتين.

أو إجمالي الألواح الشمسية هو 20 زائد 5=25 وات

إجمالي عدد البطارية هو 12 فولت * 17 أمبير =204 ث

الوقت الكامل هو 204 / 25=8 ساعة

بطارية 4A:

4A *12=48w

48 أسبوعًا / 25 أسبوعًا=1. 92 ساعة

أو بسبب العلاقة غير الدقيقة بين شدة ضوء الشمس وسعة البطارية ، فإن الحسابات الاكتوارية غير ضرورية ومرهقة. تقدير،

تيار الخلايا الشمسية: 20 / 12=1. 7 أ

وقت الشحن 1: 17 / 1.7 * 1.5 شحن ثابت=15 ساعة ،

وقت الشحن 2: 4 / 1.7 * 1.5 شحن ثابت =3. 5 ساعات ،

في الواقع ، يمكنك شحن بطاريتين ولوحين شمسيين على التوازي ، نفس الشيء صحيح.

وقت الشحن 3: (17AH بالإضافة إلى 4AH) / (1.7 * 2 قطعة) * 1.5 شحن ثابت =9 ساعة ،

إذا كان ضوء الشمس في مكانك جيدًا ، فسيستمر لمدة يومين تقريبًا.

لا يوجد شيء يجب الانتباه إليه عند الشحن. إذا كان لديك مقياس متعدد ، فقم دائمًا بقياس الجهد عند طرفي البطارية أثناء الشحن ، ولا يتجاوز 14 فولت. تذكر ألا تقل عن 10.5 فولت عند التفريغ. يؤثر كل من الشحن الزائد والتفريغ الزائد على عمر البطارية.

مثال 5 بافتراض يومين ممطرين متتاليين ، تكون طاقة الحمل 40 وات ووقت الإضاءة 8 ساعات في اليوم. لتحقيق وقت الإضاءة أعلاه ، كم عدد واط من الألواح الشمسية وكم عدد واط من البطاريات اللازمة؟

أبسط خوارزمية رباعية.

أي ، قوة التحميل * 4 مرات ، والألواح الشمسية 160 واط مطلوبة.

إذا كنت تريد أن تكون أكثر دقة ، فهذا كالتالي:

قوة الحمل 40 واط.

40 وات * 8 ساعات / سقف *=320 WH / 12V (جهد البطارية) == 27 ه.

استخدم 12V27AH من الكهرباء كل يوم ،

من الأفضل الاحتفاظ بالبطارية في حدود 30 بالمائة من سعة التفريغ كل يوم. لذلك نحن بحاجة إلى بطارية يمكن أن تكون 90AH12V بسهولة. في هذه الحالة ، يمكننا فقط اختيار 100AH ​​، لأنه يصعب شراء بطاريات 90AH ، الخلايا الشمسية. 40 واط * 8 ساعات =320 WH.

320WH يزيل 20 بالمائة من الخسارة في الدائرة وعملية تخزين الطاقة ، والطلب اليومي الفعلي هو 400WH.

إذا كان الوقت 4 ساعات يوميًا وفقًا لوقت سطوع الشمس القياسي ، يكون الحساب كما يلي:

400 واط / 4 ساعات=100 غربًا.

مثال 6 تحميل 2 50 واط جهد إدخال الحمل 24 فولت 3 أيام ممطرة متتالية ، تعمل 8 ساعات في اليوم

طلب نظام الألواح الشمسية وحسابات البطاريات المطلوبة

1. لوحة شمسية 2 * 5 0 W * 8H / 0.6 / 4H =340 W (إجمالي استهلاك الطاقة / عامل استخدام النظام / وقت سطوع الشمس الفعال)

2. البطارية 2 * 5 0 / 24 * 8 * (3 plus 1) / 0. 7=200 AH (إجمالي الوقت الحالي * الذاتي - زمن الانتظار / عامل الهامش)

(طاقة الألواح الشمسية {{0} تحميل الطاقة * وقت العمل / الفقد 0.6 / متوسط ​​الضوء الفعال)

(سعة البطارية=طاقة التحميل * وقت العمل * طقس ممطر مستمر / جهد البطارية / معامل الشحن والتفريغ)

محسوبة بمقدار الإشعاع الشمسي

التوليد السنوي للطاقة (EP)=PAS * HA * K * 365 (أيام)

PAS: سعة سلسلة البطارية الشمسية

HA: الإشعاع الشمسي التراكمي لموقع التركيب وظروف التركيب (kWh / m2 * day)

K: مجموع معامل التصميم ({{0}}. 65-0.8 ≒ 0.7 درجة)

محسوبة من خلال استخدام النظام

التوليد السنوي للطاقة=توليد الطاقة لنموذج مصفوفة الخلايا الشمسية * معدل استخدام النظام * 8760 (ساعات)

نسبة استخدام النظام {0}. 1-0.15 ≒ 0.12 درجة

إجمالي الساعات في العام=24 (ساعات) * 365 (أيام)=8760 ساعة.

يمكن استبدال الكهرباء المنزلية بتوليد الطاقة الشمسية ، والتي ستصبح أيضًا موضة عندما تكون حماية البيئة شائعة اليوم. يمكننا أن نوصي بأفضل حل لك بناءً على كمية الكهرباء التي يستخدمها منزلك وموقعك الجغرافي ومعلومات أخرى.

على الرغم من أن نظام توليد الطاقة الشمسية يتميز بالسلامة وحماية البيئة وخالي من التلوث - ، إلا أن تكلفته مرتفعة جدًا ، لذا يوصى عمومًا باستخدامه للإضاءة فقط.

حول حساب التكلفة التقريبي ، يمكنك الحساب وفقًا للطريقة البسيطة التالية لمعرفة كيفية ترتيب مقياس توليد الطاقة الشمسية.

1. بحساب إجمالي استهلاك الطاقة اليومي ، يجب أن يكون متوسط ​​استهلاك الكهرباء المنزلي بين 5 درجات و 10 درجات في اليوم. يمكنك تقسيم إجمالي فاتورة الكهرباء الشهرية على سعر الوحدة ثم عدد الأيام.

2. يمكنك ببساطة تطبيق الصيغة 5 0 0 0W (بافتراض 5 كيلوواط - ساعة من الكهرباء يوميًا) / 5 ساعات (متوسط ​​وقت الإضاءة الفعال يوميًا ، يختلف باختلاف المناطق ) /0.7 (الكفاءة الفعلية للألواح الشمسية) /0.9 (خسائر متنوعة)=1600 وات ، ثم بإضافة هامش بنسبة 5 في المائة ، يكون 1700 وات تقريبًا.

3. الرقم أعلاه هو قوة النظام. حتى إذا كان متوسط ​​سعر الوحدة للنظام الحالي هو 6 0 يوان / وات (بما في ذلك جميع المواد والتركيبات) ، فإن إجمالي الاستثمار هو 17 0 0X 60=102 ، {{4} } ، وهو أكثر من 100 ، 000. في الوقت الحالي ، يُحسب سعر الكهرباء في معظم المناطق عند 0.6 يوان ، 102 000 / 0. 6=170 ، 000 كيلوواط ساعة ، 5 كيلو واط ساعة يوميًا ، والتي يمكن استخدامها لمدة 90 عامًا.

4. من وجهة النظر المذكورة أعلاه ، من غير الواقعي أن تعتمد الأسر المنزلية فقط على الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. الدول الأجنبية تتطور بشكل جيد للغاية بسبب الدعم الحكومي. يجب أيضًا أن نحصل على إعانات ، ويجب تخفيض التكلفة بشكل كبير ، حتى تتمكن الطاقة الشمسية من دخول منازل الناس حقًا.

يمكن أن يتكون نظام توليد الطاقة من الألواح الشمسية والبطاريات وأجهزة التحكم والمحولات. عندما تكون هناك أشعة الشمس خلال النهار ، يمكنك استخدام لوحة البطارية مع وحدة تحكم لشحن البطارية ، واستخدام البطارية لتشغيل الأجهزة الكهربائية في الليل.

في هذه الحالة ، يوصى باستخدام لوحة بطارية بقوة 80 وات وبطارية 12 فولت 20 أمبير (يتم شراؤها محليًا) وجهاز تحكم 12 فولت 5 أمبير وعاكس 300 وات. عندما تكون مشحونة بالكامل ، يمكن استخدامها لأربعة مصابيح 20 وات لأكثر من 5 ساعات ، وهو ما يكفي لمعظم الناس. إذا لم يكن ذلك كافيًا ، يمكنك إضافة لوحة واحدة أو أكثر.

هذا النوع من الأنظمة الصغيرة مناسب جدًا لنقص الطاقة أو مناطق الطاقة المنخفضة ، مثل مناطق الغابات أو المناطق الجبلية أو العمل الميداني (تربية النحل). التكلفة ليست عالية ، وهي مريحة للحمل. يمكن تعديل النظام وفقًا للاحتياجات ، مما يلبي بشكل كامل استهلاك الكهرباء اليومي.