ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุมการชาร์จ อินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ ระบบผลิตไฟฟ้ากระแสตรงพลังงานแสงอาทิตย์ไม่รวมอินเวอร์เตอร์ เพื่อให้ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้พลังงานเพียงพอสำหรับโหลด จำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบต่างๆ ให้เหมาะสมตามกำลังของเครื่องใช้ไฟฟ้า การออกแบบระบบพลังงานแสงอาทิตย์ต้องคำนึงถึงปัจจัยดังต่อไปนี้
ไตรมาสที่ 1 ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใช้ที่ไหน? สถานการณ์การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ในพื้นที่เป็นอย่างไร?
ไตรมาสที่ 2 กำลังโหลดของระบบคืออะไร?
ไตรมาสที่ 3 แรงดันขาออกของระบบคือ DC หรือ AC?
ไตรมาสที่ 4 ระบบต้องทำงานวันละกี่ชั่วโมง?
Q5. กรณีฝนตกไม่มีแสงแดด ระบบต้องจ่ายไฟต่อเนื่องกี่วัน?
ให้' ใช้ (โหลด) กำลังขับ 100W และใช้เป็นเวลา 6 ชั่วโมงต่อวันเป็นตัวอย่างเพื่อแนะนำวิธีการคำนวณ:
1. ขั้นแรก คำนวณจำนวนวัตต์-ชั่วโมงที่บริโภคต่อวัน (รวมถึงการสูญเสียอินเวอร์เตอร์):
หากประสิทธิภาพการแปลงของอินเวอร์เตอร์อยู่ที่ 90% เมื่อกำลังขับ 100W กำลังขับที่ต้องการจริงควรเป็น 100W/90%=111W หากใช้งาน 6 ชั่วโมงต่อวัน การใช้พลังงานคือ 111W*6 ชั่วโมง=666Wh หรือ 0.666 กิโลวัตต์-ชั่วโมงของไฟฟ้า
2. คำนวณแผงโซลาร์เซลล์:
คำนวณตามเวลาแสงแดดที่มีประสิทธิภาพในแต่ละวัน 5 ชั่วโมง โดยคำนึงถึงประสิทธิภาพการชาร์จและการสูญเสียระหว่างการชาร์จ กำลังขับของแผงโซลาร์เซลล์ควรเป็น 666Wh÷5h÷70% =190W ในหมู่พวกเขา 70% เป็นพลังงานจริงที่ใช้โดยแผงโซลาร์เซลล์ในระหว่างกระบวนการชาร์จ
3.
การผลิตไฟฟ้ารายวันของโมดูล 180 วัตต์
180×0.7×5=567WH=0.63 องศา
การผลิตพลังงานรายวัน 1MW=1000000×0.7×5=3500,000=3500 องศา
ตัวอย่างที่ 2 : การติดตั้งโคมไฟ 10w ให้แสงสว่างวันละ 6 ชั่วโมง ฝนตกติดต่อกัน 3 วัน จะคำนวณแผงโซลาร์ wp ได้อย่างไร? และแบตเตอรี่ 12V ah?
การใช้พลังงานรายวัน: 10W X 6H=60WH,
คำนวณแผงโซลาร์เซลล์:
สมมติว่าชั่วโมงแสงแดดสูงสุดเฉลี่ยที่ไซต์การติดตั้งของคุณคือ 4 ชั่วโมง
จากนั้น: 60WH/4 ชั่วโมง=แผงโซลาร์เซลล์ 15WP
จากนั้นคำนวณการสูญเสียประจุและการคายประจุ และส่วนเสริมรายวันของแผงโซลาร์เซลล์:
15WP/0.6= 25WP,
นั่นคือแผงโซลาร์เซลล์ 25W ก็เพียงพอแล้ว
จากนั้นคำนวณแบตเตอรี่
60WH/12V=5AH.
ใช้ไฟฟ้า 12V5AH ทุกวัน
สามวันคือ 12V15AH
การกำหนดค่าแบตเตอรี่ต้องได้รับการออกแบบให้ใช้พลังงานรายวันไม่เกิน 20% หรือการใช้พลังงานไม่เกิน 50% ในช่วงวันที่ฝนตกต่อเนื่อง เพื่อให้บรรลุความต้องการอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานที่สุด
ด้วยวิธีนี้ เราสรุปได้ว่าแบตเตอรี่ของระบบนี้เพียงพอสำหรับ 26AH-30AH
ตัวอย่างที่ 3: ต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์กี่วัตต์ในการเติมแบตเตอรี่ 12V45A ใน 6 ชั่วโมง
แบตเตอรี่ 12V45A อยู่ที่ 648 วัตต์ต่อชั่วโมง (?) หากชาร์จจนเต็มภายใน 6 ชั่วโมง ในทางทฤษฎีแผงโซลาร์เซลล์ต้องมีกำลังไฟ 108 วัตต์เท่านั้น แต่แผงโซลาร์เซลล์จริงได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มของแสงแดด อุณหภูมิ และประสิทธิภาพโดยรวม ของตัวควบคุมโฟโตโวลตาอิก ประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่คำนวณโดย 0.8 คุณต้องเลือกโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 135 วัตต์ อย่างไรก็ตาม กระแสการชาร์จที่ดีที่สุดของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดคือ 1/10 ของกระแสไฟของแบตเตอรี่ ซึ่งก็คือ 4.5A กระแสไฟที่ชาร์จมากเกินไปจะทำให้แผ่นแบตเตอรี่เร็วขึ้น กำมะถันส่งผลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่
วิธีการคำนวณที่ง่ายที่สุด:
แบตเตอรี่: 12V×45A=540WH
แผงโซลาร์เซลล์=540/6/0.8 (ขาดทุน)=112.5W
ตัวอย่างที่ 4: แผงโซลาร์เซลล์ 20 วัตต์ (36 ชิ้น) สองแผงใช้เวลากี่ชั่วโมงในการชาร์จแบตเตอรี่ 12 โวลต์ 17 แอมป์ ใช้เวลาในการชาร์จแบตเตอรี่ 12v4AH ธรรมดากับแผงโซลาร์เซลล์ทั้งสองนี้กี่ชั่วโมง?
แรงดันใช้งานของแผงโซลาร์เซลล์ 1.20W โดยทั่วไปคือ 17.2V และกระแสคือ 1.15A หากบอร์ดมีคุณภาพดี กระแสที่วัดได้โดยทั่วไปคือ 1.1A (ฉันทดสอบแล้ว)
2. สมมติว่าแสง 6 ชั่วโมงที่คุณบอกว่าเป็นช่วงเที่ยงวันถึงบ่าย สามารถคำนวณการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดได้ 4 ชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าแผง 20W 2 แผงสามารถสร้างได้ 2*1.1*4=8.8A ต่อวัน
3. ด้วยวิธีนี้ แบตเตอรี่ 17AH สามารถชาร์จจนเต็มได้ภายใน 2 วัน แบตเตอรี่ 4AH เกือบจะเท่ากันใน 2 ชั่วโมง
หรือค่า w ของแผงโซลาร์เซลล์คือ 20+5=25W
จำนวน w ของแบตเตอรี่ทั้งหมดคือ 12v*17A=204w
เต็มเวลา 204/25=8 ชั่วโมง
แบตเตอรี่ 4A:
4A *12=48w
48w /25w=1.92 ชั่วโมง
หรือเนื่องจากความสัมพันธ์ที่ไม่ถูกต้องระหว่างความเข้มของแสงแดดและความจุของแบตเตอรี่ การคำนวณทางคณิตศาสตร์ประกันภัยจึงไม่จำเป็นและยุ่งยาก ประมาณการ
โซล่าเซลล์ปัจจุบัน: 20/12=1.7A
เวลาในการชาร์จ 1: 17/1.7*1.5 ค่าคงที่การชาร์จ=15 ชั่วโมง
เวลาในการชาร์จ 2: 4/1.7*1.5 ค่าคงที่การชาร์จ=3.5 ชั่วโมง,
ที่จริงแล้ว คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่สองก้อนและแผงโซลาร์เซลล์สองแผงขนานกันได้ เช่นเดียวกัน
เวลาในการชาร์จ 3: (17AH+4AH)/(1.7*2 บล็อก)*1.5 ค่าคงที่การชาร์จ=9 ชั่วโมง,
หากแสงแดดส่องถึงในที่ของคุณดี ก็จะอยู่ได้เกือบสองวัน
ไม่มีอะไรต้องใส่ใจเมื่อชาร์จ หากคุณมีมัลติมิเตอร์ ให้วัดแรงดันไฟที่ปลายทั้งสองของแบตเตอรี่ขณะชาร์จเสมอ และต้องไม่เกิน 14V จำไว้ว่าต้องไม่ต่ำกว่า 10.5V เมื่อทำการคายประจุ ทั้งการชาร์จไฟเกินและการคายประจุมากเกินไปส่งผลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่
ตัวอย่างที่ 5 สมมติว่ามีฝนตกติดต่อกัน 2 วัน กำลังโหลดคือ 40W และเวลาส่องสว่างคือ 8 ชั่วโมงต่อวัน เพื่อให้บรรลุเวลาแสงสว่างข้างต้น จำเป็นต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์กี่วัตต์และแบตเตอรี่จำนวนเท่าใด
อัลกอริทึมที่ง่ายที่สุดคือสี่เท่า
นั่นคือกำลังโหลด * 4 เท่าและต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ 160W
ถ้าจะให้ละเอียดกว่านี้'s ดังนี้:
กำลังโหลดคือ 40W
40W * 8 ชั่วโมง / เพดาน *=320WH / 12V (แรงดันแบตเตอรี่) == 27AH
ใช้ไฟฟ้า 12V27AH ทุกวัน
ทางที่ดีควรเก็บแบตเตอรี่ไว้ไม่เกิน 30% ของความจุการคายประจุทุกวัน ดังนั้นเราจึงต้องการแบตเตอรี่ที่สามารถ 90AH12V ได้อย่างง่ายดาย ในกรณีนี้ เราเลือกได้เพียง 100AH เพราะแบตเตอรี่ 90AH หาซื้อยาก โซลาร์เซลล์ 40W*8 ชั่วโมง=320WH.
320WH ลบ 20% ของการสูญเสียในวงจรและกระบวนการจัดเก็บพลังงาน และความต้องการรายวันที่แท้จริงคือ 400WH
หากเวลาคือ 4 ชั่วโมงต่อวันตามเวลาแสงแดดมาตรฐาน การคำนวณจะเป็นดังนี้:
400WH/4 ชั่วโมง=100W
ตัวอย่างที่ 6 โหลด 2 โหลด 50w โหลดแรงดันไฟฟ้า 24v 3 วันที่ฝนตกติดต่อกัน ทำงาน 8 ชั่วโมงต่อวัน
ขอระบบแผงโซลาร์เซลล์ที่จำเป็นและการคำนวณแบตเตอรี่
1. แผงโซลาร์เซลล์ 2*50W*8H/0.6/4H=340W (การใช้พลังงานทั้งหมด/ปัจจัยการใช้ระบบ/เวลาแสงแดดที่มีประสิทธิภาพ)
2. แบตเตอรี่ 2*50/24*8*(3+1)/0.7=200AH (กระแสรวม * เวลาถือเอง / ปัจจัยระยะขอบ)
(กำลังไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์=กำลังโหลด*เวลาทำงาน/การสูญเสีย 0.6/แสงที่มีประสิทธิภาพโดยเฉลี่ย)
(ความจุของแบตเตอรี่=กำลังโหลด * เวลาทำงาน * สภาพอากาศฝนตกต่อเนื่อง / แรงดันแบตเตอรี่ / ค่าสัมประสิทธิ์การชาร์จและคายประจุ)
คำนวณโดยปริมาณรังสีดวงอาทิตย์
การผลิตไฟฟ้าประจำปี (EP)=PAS * HA * K * 365 (วัน)
PAS: ความจุสตริงแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์
HA: รังสีดวงอาทิตย์สะสมของสถานที่ติดตั้งและเงื่อนไขการติดตั้ง (kWh/m2 *วัน)
K: ค่าสัมประสิทธิ์การออกแบบผลรวม (0.65~0.8≒0.7 องศา)
คำนวณโดยการใช้ระบบ
การผลิตไฟฟ้าประจำปี=การผลิตไฟฟ้าของแม่แบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ * อัตราการใช้ระบบ * 8760 (ชั่วโมง)
อัตราส่วนการใช้ระบบ=0.1~0.15≒0.12 องศา
ชั่วโมงรวมในหนึ่งปี=24 (ชั่วโมง) * 365 (วัน)=8760 ชั่วโมง
ไฟฟ้าในครัวเรือนสามารถถูกแทนที่ด้วยการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งจะกลายเป็นแฟชั่นเมื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อมเป็นที่นิยมในปัจจุบัน เราสามารถแนะนำทางออกที่ดีที่สุดให้กับคุณได้ โดยพิจารณาจากปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านของคุณ ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของคุณ และข้อมูลอื่นๆ
แม้ว่าระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์จะมีข้อดีด้านความปลอดภัย การปกป้องสิ่งแวดล้อม และปราศจากมลภาวะ แต่ต้นทุนของระบบก็ค่อนข้างสูง ดังนั้นจึงแนะนำโดยทั่วไปว่าควรใช้สำหรับการให้แสงสว่างเท่านั้น
เกี่ยวกับการคำนวณต้นทุนโดยประมาณ คุณสามารถคำนวณตามวิธีง่ายๆ ต่อไปนี้เพื่อดูวิธีจัดเรียงมาตราส่วนของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์
1. คำนวณการใช้พลังงานทั้งหมดต่อวัน ปริมาณการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนโดยเฉลี่ยควรอยู่ระหว่าง 5 องศาถึง 10 องศาต่อวัน คุณสามารถหารค่าไฟฟ้ารายเดือนทั้งหมดด้วยราคาต่อหน่วยแล้วตามด้วยจำนวนวัน
2. คุณสามารถใช้สูตรง่ายๆ ที่ 5000W (สมมติว่าใช้ไฟฟ้า 5 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อวัน)/5 ชั่วโมง (เวลาแสงเฉลี่ยที่มีประสิทธิภาพต่อวัน แตกต่างกันในแต่ละภูมิภาค)/0.7 (ประสิทธิภาพจริงของแผงโซลาร์เซลล์)/0.9 (การสูญเสียต่างๆ )=1600W แล้วเพิ่มมาร์จิ้น 5% ก็เกือบ 1700W
3. ตัวเลขด้านบนคือพลังของระบบ แม้ว่าราคาต่อหน่วยเฉลี่ยของระบบปัจจุบันคือ 60 หยวน/วัตต์ (รวมวัสดุและการติดตั้งทั้งหมด) แล้ว การลงทุนทั้งหมดคือ 1700X60=102,000 ซึ่งมากกว่า 100,000 ปัจจุบันราคาไฟฟ้าในพื้นที่ส่วนใหญ่คำนวณเป็น 0.6 หยวน 102000/0.6=170,000 kWh 5 kWh ต่อวัน ใช้งานได้ 90 ปี
4. จากมุมมองข้างต้น ถือว่าไม่สมจริงสำหรับครัวเรือนในครัวเรือนที่ต้องพึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียวสำหรับการผลิตไฟฟ้า ต่างประเทศกำลังพัฒนาดีมากเพราะเงินอุดหนุนจากรัฐ เรายังต้องได้รับเงินอุดหนุน และค่าใช้จ่ายต้องลดลงอย่างมาก เพื่อให้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถเข้าสู่บ้านของผู้คนได้อย่างแท้จริง
ระบบผลิตไฟฟ้าประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ ตัวควบคุม และอินเวอร์เตอร์ เมื่อมีแสงแดดในตอนกลางวัน คุณสามารถใช้บอร์ดแบตเตอรี่พร้อมตัวควบคุมเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ และใช้แบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในเวลากลางคืน
ในกรณีนี้ ขอแนะนำให้ใช้บอร์ดแบตเตอรี่ 80W, แบตเตอรี่ 12V20AH (ซื้อในพื้นที่), คอนโทรลเลอร์ 12V5A และอินเวอร์เตอร์ 300W เมื่อชาร์จเต็มแล้ว สามารถใช้ได้กับหลอด 20W สี่หลอดนานกว่า 5 ชั่วโมง ซึ่งเพียงพอสำหรับคนส่วนใหญ่ หากไม่เพียงพอ คุณสามารถเพิ่มแผงได้หนึ่งแผงขึ้นไป
ระบบขนาดเล็กประเภทนี้เหมาะมากสำหรับพื้นที่ขาดแคลนพลังงานหรือพื้นที่พลังงานต่ำ เช่น พื้นที่ป่า พื้นที่ภูเขา หรืองานภาคสนาม (การเลี้ยงผึ้ง) ค่าใช้จ่ายไม่สูงและสะดวกในการพกพา ระบบสามารถปรับได้ตามความต้องการซึ่งสามารถตอบสนองปริมาณการใช้ไฟฟ้าในแต่ละวันได้อย่างเต็มที่