Чӣ тавр конфигуратсияи мувофиқро барои системаи хурди берун аз шабакаи худ ҳисоб кардан мумкин аст?

Оё шумо ягон бор дар бораи истифодаи системаи энергетикии офтобии худ дар кабинаи кӯҳӣ, қаиқҳои моҳидорӣ ё RV фикр кардаед, то аз вобастагӣ аз шабакаи ҷамъиятӣ раҳо шавед?

Дарвоқеъ, ин коре нест, ки танҳо муҳандисон ба даст оварда метавонанд. То он даме, ки шумо якчанд қадамҳо ва формулаҳои калидиро азхуд мекунед, шумо метавонед конфигуратсияи мувофиқро барои системаи хурди фотоэлектрикӣ аз шабакаи худ ҳисоб кунед.

Системаи офтобии берун аз шабака ба системаи мустақиле дахл дорад, ки ба шабакаи ҷамъиятӣ такя намекунад, ба ҷои он ки комилан ба тавлиди фотоэлектрикӣ ва нигоҳдории батарея барои қонеъ кардани ниёзҳои нерӯи барқ такя мекунад. Он барои истифода дар минтақаҳои дурдасти кӯҳистон, ҷазираҳо, минтақаҳои чарогоҳҳо, RVs, қаиқҳои моҳидорӣ ва дигар ҷойҳое, ки қувваи шабакаҳои ноустувор доранд, беҳтарин аст.

Дар зер, мо ба шумо тавассути чаҳор қадам барои ҳисоб кардани конфигуратсияи зарурӣ роҳнамоӣ хоҳем кард.

Қадами 1: Муайян кардани қувваи модули фотоэлектрикӣ

Қувваи панелҳои фотоэлектрикӣ (панелҳои офтобӣ) муайян мекунад, ки системаи шумо чӣ қадар нерӯи барқ тавлид карда метавонад.

Усули асосии ҳисобкунӣ ин аст: аввал талаботи ҳаррӯзаи нерӯи барқро муайян кунед, сипас онро бо шароити иқлими маҳаллӣ (махсусан давомнокии офтоб) якҷоя кунед, то қувваи умумии панелҳои фотоэлектрикӣ муайян карда шавад.

Формула:

Қувваи модул = (Талаботи ҳаррӯзаи нерӯи барқ × Омили изофии рӯзи абрноки доимӣ) ÷ (Соатҳои миёнаи офтобии маҳаллӣ × Самаранокии система)

* Истеъмоли ҳаррӯзаи нерӯи барқ: Инро бо роҳи ҷамъбасти қувваи номиналии ҳамаи дастгоҳҳо ба вақти истифодаи онҳо зарб задан ҳисоб кардан мумкин аст.

Масалан, чароғҳои LED 10W × 5 соат = 50Wh, яхдон 60W × 24 соат = 1440Wh.

* Омили изофии рӯзи абрноки доимӣ: Барои ҳисоб кардани тавлиди нокифояи нерӯи барқ дар рӯзҳои абрии пайдарпай, ин омил маъмулан аз 1.1 то 1.3 муқаррар карда мешавад.

* Соатҳои миёнаи шабонарӯзии офтобии маҳаллӣ: Инро аз маълумоти метеорологии маҳаллӣ гирифтан мумкин аст. Масалан, Пекин ба ҳисоби миёна дар як рӯз тақрибан 4 соат офтобӣ дорад, дар ҳоле ки Ҳайнан метавонад зиёда аз 5 соат дошта бошад.

* Самаранокии система: Ин талафоти ноқил, самаранокии контроллер, талафоти инвертер ва ғайраро ҳисоб мекунад ва одатан аз 0.75 то 0.8 муқаррар карда мешавад.

Барои намуна:

Фарз мекунем, ки истеъмоли ҳаррӯзаи нерӯи барқи шумо 3,000 Вт соат аст, соатҳои миёнаи шабонарӯзии офтобии маҳаллӣ 4.5 соат, самаранокии система 0.78 ва коэффисиенти рӯзҳои боронӣ 1.2:

Қувваи модул = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 Вт

Ин маънои онро дорад, ки шумо бояд панелҳои фотоэлектрикӣ бо қудрати умумии тақрибан 1 кВт насб кунед, ба монанди чаҳор модули 250 Вт.

Қадами 2: Қувваи инвертерро аз шабака муайян кунед

Инвертер ҷараёни мустақимро (DC) аз панелҳои фотоэлектрикӣ ё батареяҳо ба ҷараёни тағйирёбанда (AC) барои истифода дар асбобҳои оддии рӯзгор табдил медиҳад.

Қувваи он бояд барои қонеъ кардани ҳадди ниҳоии нерӯи барқи шумо кифоя бошад, алахусус бо назардошти ҷараёни сарбории сарбории индуктивӣ (таҷҳизоти бо мотор идорашаванда).

Формула:

Қувваи инвертер = (Қувваи умумии сарбории муқовимат + Қувваи умумии сарбории индуктивӣ × 5) × Омили маржа ÷ Омили барқ

* Сарбориҳои муқовиматкунанда: Дастгоҳҳои муқовиматкунанда ба монанди лампаҳои барқ, дегҳои барқӣ ва танӯрҳо.

* Сарбории индуктивӣ: Таҷҳизот бо муҳаррикҳо ё компрессорҳо, аз қабили яхдонҳо, насосҳои обӣ, кондитсионерҳо ва ғайра. Қувваи фаврӣ ҳангоми оғозёбӣ метавонад аз қувваи муқарраршуда 5–7 маротиба зиёдтар бошад.

* Омили бехатарӣ: Одатан 1.2–1.5 барои таъмини маржа муқаррар карда мешавад.

* Омили барқ: Одатан дар 0.8–0.9 муқаррар карда мешавад.

Намуна:

Фарз мекунем, ки шумо чароғҳои 200 Вт (сарбории муқовиматкунанда), яхдони 100 Вт (сарбории индуктивӣ), коэффициенти маржа 1.3 ва коэффициенти қувваи 0.85 доред:

Қувваи инвертер = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 Вт

Ба шумо инвертер бо иқтидори ҳадди ақали 1.1 кВт лозим мешавад ва тавсия дода мешавад, ки модели 1.5 кВт барои устувории бештар интихоб кунед.

Қадами 3: Иқтидори батареяро муайян кунед

Батарея «захираи барқ»-и системаи берун аз шабака мебошад ва қувваи барқи шабона ё дар рӯзҳои абрнок истифодашаванда асосан аз он сарчашма мегирад. Иқтидор аз шумораи рӯзҳое, ки ба шумо таъминоти доимии барқ ва истеъмоли ҳаррӯзаи нерӯи барқ лозим аст, вобаста аст.

Формула:

Иқтидори батарея (Ah) = (Истеъмоли ҳаррӯзаи нерӯи барқ × Миқдори рӯзҳои таъминоти барқ дар рӯзҳои абрнок) ÷ (Амқи разряд × Самаранокии барқ/разряд × Шиддати бастаи батарея)

* Амиқии холӣ (DOD): Барои батареяҳои сурб-кислота, DOD аз 0.5–0.6 тавсия дода мешавад; барои батареяҳои литий, DOD аз 0.8-0.9 қобили қабул аст.

* Самаранокии пуркунӣ/разряд: Одатан 0.85–0.9 муқаррар карда мешавад.

* Шиддати бонкии батарея: Шиддатҳои умумӣ 12V, 24V ва 48V мебошанд; шиддати баландтар барои талаботи баландтари нерӯ тавсия дода мешавад.

Намуна:

Фарз мекунем, ки шумо дар як рӯз 3000 Вт соат истифода мебаред ва мехоҳед, ки барои 2 рӯзи ҳавои абрнок бо истифода аз батареяи литийи 48 В (DOD = 0.9, самаранокӣ = 0.9) қувваи барқ дошта бошед:

Иқтидори батарея = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 Ах

Ба шумо батареяи 48V 154Ah (тақрибан 7.4кВт/соат) лозим аст.

Қадами 4: Мушаххасоти контроллерро муайян кунед

Назоратчии фотоэлектрикӣ раванди пуркунии барқро аз модулҳои фотоэлектрикӣ то батарея танзим мекунад.

Мушаххасоти он пеш аз ҳама аз ҳадди максималии ҷорӣ вобаста аст, ки бо формулаи зерин ҳисоб карда мешавад:

Формула:

Ҷараёни вуруди контроллер = Қувваи максималии модулҳои фотоэлектрикӣ ÷ Шиддати бастаи батарея

Масалан, агар панелҳои фотоэлектрикии шумо иқтидори умумии 1000 Вт дошта бошанд ва шиддати батарея 48 В бошад:

Ҷараёни вуруди нозир = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

Аз ин рӯ, ба шумо лозим аст, ки контроллереро бо ҷараёни вуруди аз 21А зиёдтар интихоб кунед, маъмулан навъи MPPT (самаранокии баландтар, дар рӯзҳои абрнок муфидтар).

Маслиҳатҳои амалӣ

1. Ба маржа иҷозат диҳед: Давомнокии умр ва устувории кори таҷҳизот аз тарҳи мувофиқи изофӣ вобаста аст; параметрхоро хеле сахтгирй накунанд.
2. MPPT аз PWM бартарӣ дорад: Гарчанде ки контроллерҳои MPPT каме гаронтаранд, онҳо самаранокии баландтари тавлиди нерӯро пешниҳод мекунанд, махсусан дар шароити равшании ноустувор.
3. Батареяҳои литий-иониро авлавият диҳед: Онҳо паймон, сабук ва қодир ба разряди амиқ буда, хароҷоти дарозмуддатро сарфа мекунанд.
4. Нақшаи тавсеаи оянда: Агар шумо дар оянда илова кардани асбобҳои бештарро интизор бошед, қобилияти кофии интерфейсро ҳам барои системаи фотоэлектрикӣ ва ҳам батареяҳо таъмин кунед.

Асоси тарҳрезии як системаи хурди фотоэлектрикии берун аз шабака дар ҳисоб кардани конфигуратсия дар асоси эҳтиёҷоти воқеӣ аст, на танҳо "харидани чанд панел ва батареяҳо" ва онро дар як рӯз даъват кардан.

Ин 4 формуларо азхуд кунед:

1. Формулаи қувваи модули фотоэлектрикӣ
2. Формулаи қувваи инвертер
3. Формула иқтидори батарея
4. Назоратчӣ формулаи ҷорӣро ворид мекунад

Пас шумо метавонед конфигуратсияро барои системаи хурди берун аз шабака ҳисоб кунед, ки ҳам кофӣ ва ҳам устувор аст.

Ҳангоми тарҳрезии бори аввал, шумо метавонед дар асоси натиҷаҳои формула 10% -20% маржаи иловагӣ илова кунед, ки имкон медиҳад, ки тағйирёбии обу ҳаво ва тавсеаи таҷҳизот чандиртар шавад.