แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับสวนและบ้าน: ประเภท หลักการทำงาน และขั้นตอนการคำนวณระบบสุริยะ

วิทยาศาสตร์ทำให้เรามีเวลาที่เทคโนโลยีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เปิดเผยต่อสาธารณะเจ้าของทุกคนมีโอกาสที่จะซื้อแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านของตน ผู้อยู่อาศัยในช่วงฤดูร้อนไม่ได้ล้าหลังในเรื่องนี้ พวกเขามักจะพบว่าตนเองห่างไกลจากแหล่งจ่ายพลังงานที่ยั่งยืนแบบรวมศูนย์

เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับข้อมูลที่นำเสนอการออกแบบ หลักการทำงาน และการคำนวณหน่วยการทำงานของระบบสุริยะ การทำความคุ้นเคยกับข้อมูลที่เรานำเสนอจะทำให้คุณใกล้ชิดกับความเป็นจริงในการจัดหาไฟฟ้าธรรมชาติให้กับไซต์ของคุณมากขึ้น

เพื่อความเข้าใจที่ชัดเจนของข้อมูลที่ให้มา จึงได้แนบไดอะแกรมโดยละเอียด ภาพประกอบ คำแนะนำเกี่ยวกับภาพถ่ายและวิดีโอมาด้วย

การออกแบบและหลักการทำงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

กาลครั้งหนึ่งจิตใจที่อยากรู้อยากเห็นค้นพบสารธรรมชาติที่ผลิตภายใต้อิทธิพลของอนุภาคของแสงจากดวงอาทิตย์โฟตอน พลังงานไฟฟ้า. กระบวนการนี้เรียกว่าเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริค นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ที่จะควบคุมปรากฏการณ์ทางจุลฟิสิกส์

พวกเขาสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัด - โฟโตเซลล์โดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์

ผู้ผลิตได้เรียนรู้เทคโนโลยีในการรวมตัวแปลงขนาดเล็กเข้ากับแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพของโมดูลแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนที่อุตสาหกรรมผลิตกันอย่างแพร่หลายคือ 18-22%

จากคำอธิบายของแผนภาพจะเห็นได้ชัดเจน: ส่วนประกอบทั้งหมดของโรงไฟฟ้ามีความสำคัญเท่าเทียมกัน - การทำงานที่ประสานกันของระบบขึ้นอยู่กับการเลือกที่มีความสามารถ

ประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จากโมดูล เป็นจุดสุดท้ายของการเดินทางของโฟตอนจากดวงอาทิตย์มายังโลก จากจุดนี้ ส่วนประกอบของการแผ่รังสีแสงเหล่านี้จะดำเนินต่อไปในวงจรไฟฟ้าในฐานะอนุภาคของกระแสตรง

พวกมันกระจายอยู่ในแบตเตอรี่หรือแปลงเป็นประจุไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ซึ่งจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ทางเทคนิคในบ้านทุกชนิด

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมที่ซับซ้อน ซึ่งก็คือโฟโตเซลล์ที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

คุณจะพบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์และหลักการทำงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในอีกแบบหนึ่ง บทความยอดนิยม เว็บไซต์ของเรา

ประเภทของโมดูลแผงโซลาร์เซลล์

โมดูลแผงโซลาร์เซลล์ประกอบจากเซลล์แสงอาทิตย์หรือที่เรียกว่าโฟโตอิเล็กทริคคอนเวอร์เตอร์ FEP ทั้งสองประเภทพบว่ามีการใช้งานอย่างแพร่หลาย

พวกเขาแตกต่างกันในประเภทของเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนที่ใช้ในการผลิต ได้แก่:

• โพลีคริสตัลไลน์ เหล่านี้เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิคอนหลอมเหลวผ่านการทำความเย็นในระยะยาว วิธีการผลิตแบบเรียบง่ายทำให้ราคาไม่แพง แต่ประสิทธิภาพของรุ่นโพลีคริสตัลไลน์ไม่เกิน 12%
• โมโนคริสตัลไลน์ สิ่งเหล่านี้คือองค์ประกอบที่ได้จากการตัดผลึกซิลิคอนที่ปลูกเทียมให้เป็นแผ่นเวเฟอร์บางๆ ตัวเลือกที่มีประสิทธิผลและมีราคาแพงที่สุด ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 17% คุณสามารถค้นหาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าได้

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมแบนและมีพื้นผิวไม่สม่ำเสมอ พันธุ์โมโนคริสตัลไลน์มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมบาง ๆ ที่มีโครงสร้างพื้นผิวสม่ำเสมอและมีมุมตัด (pseudosquares)

นี่คือลักษณะของ FEP - ตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์: ลักษณะของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทขององค์ประกอบที่ใช้ - ส่งผลต่อขนาดและราคาเท่านั้น

แผงของเวอร์ชันแรกที่มีกำลังเท่ากันจะมีขนาดใหญ่กว่าเวอร์ชันที่สองเนื่องจากประสิทธิภาพที่ต่ำกว่า (18% เทียบกับ 22%) แต่โดยเฉลี่ยแล้วราคาถูกกว่าสิบเปอร์เซ็นต์และเป็นที่ต้องการสูง

คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับกฎและความแตกต่างของการเลือกแผงโซลาร์เซลล์เพื่อจ่ายพลังงานความร้อนอัตโนมัติ อ่านที่นี่.

โครงการดำเนินการจัดหาพลังงานแสงอาทิตย์

เมื่อคุณดูชื่อที่ฟังดูลึกลับของส่วนประกอบต่างๆ ที่ประกอบกันเป็นระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ความคิดนี้มาถึงความซับซ้อนทางเทคนิคขั้นสูงของอุปกรณ์

ในระดับจุลภาคของชีวิตโฟตอนนี่เป็นเรื่องจริง และเมื่อมองเห็นแล้วแผนภาพทั่วไปของวงจรไฟฟ้าและหลักการทำงานของมันดูง่ายมาก มีเพียงสี่ขั้นตอนจากเทห์ฟากฟ้าถึง "หลอดไฟอิลิช"

แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นองค์ประกอบแรกของโรงไฟฟ้า เหล่านี้เป็นแผงสี่เหลี่ยมบางๆ ที่ประกอบขึ้นจากแผ่นตาแมวมาตรฐานจำนวนหนึ่ง ผู้ผลิตสร้างแผงภาพถ่ายที่มีกำลังไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าต่างกัน 12 โวลต์

อุปกรณ์รูปทรงแบนจะวางตำแหน่งที่สะดวกบนพื้นผิวที่เปิดรับรังสีโดยตรง บล็อกโมดูลาร์ถูกรวมเข้าด้วยกันโดยใช้การเชื่อมต่อร่วมกันกับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ หน้าที่ของแบตเตอรี่คือการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับ ทำให้เกิดกระแสตรงตามค่าที่กำหนด

อุปกรณ์จัดเก็บประจุไฟฟ้า - แบตเตอรี่สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ ทุกคนรู้จัก บทบาทของพวกเขาภายในระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ถือเป็นแบบดั้งเดิม เมื่อผู้บริโภคในครัวเรือนเชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบรวมศูนย์ อุปกรณ์กักเก็บพลังงานจะเก็บพลังงานไฟฟ้า

นอกจากนี้ยังสะสมส่วนเกินหากกระแสไฟของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า

ก้อนแบตเตอรี่จ่ายพลังงานตามจำนวนที่ต้องการให้กับวงจรและรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ทันทีที่มีการสิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่เพิ่มขึ้น สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้น เช่น ในเวลากลางคืนเมื่อแผงภาพถ่ายไม่ทำงานหรือในช่วงที่มีแสงแดดน้อย

รูปแบบการจัดหาพลังงานสำหรับบ้านที่ใช้แผงโซลาร์เซลล์แตกต่างจากตัวเลือกที่นักสะสมสามารถเก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่ได้

ตัวควบคุมเป็นตัวกลางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างโมดูลแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่บทบาทของมันคือควบคุมระดับการชาร์จของแบตเตอรี่ อุปกรณ์ไม่อนุญาตให้เดือดเนื่องจากการชาร์จไฟมากเกินไปหรือศักย์ไฟฟ้าลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ปกติที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่เสถียรของระบบสุริยะทั้งหมด

การกลับด้าน นี่คือวิธีที่คำนี้ฟังดูอธิบายได้อย่างแท้จริง อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์. ใช่ ที่จริงแล้ว หน่วยนี้ทำหน้าที่ซึ่งครั้งหนึ่งเคยดูยอดเยี่ยมสำหรับวิศวกรไฟฟ้า

โดยจะแปลงกระแสตรงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับโดยมีความต่างศักย์ไฟฟ้า 220 โวลต์ นี่คือแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าในครัวเรือนส่วนใหญ่

การไหลของพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสัดส่วนกับตำแหน่งของแสงสว่าง: เมื่อติดตั้งโมดูลจะเป็นการดีที่จะจัดให้มีการปรับมุมเอียงขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี

โหลดสูงสุดและการใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวัน

ความสุขที่ได้มีสถานีโซลาร์เซลล์เป็นของตัวเองยังคงคุ้มค่าอยู่มาก ขั้นตอนแรกบนเส้นทางสู่การควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์คือการกำหนดโหลดสูงสุดที่เหมาะสมในหน่วยกิโลวัตต์ และการใช้พลังงานเฉลี่ยรายวันอย่างสมเหตุสมผลในหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมง สำหรับครัวเรือนหรือบ้านในชนบท

โหลดสูงสุดถูกสร้างขึ้นโดยความจำเป็นในการเปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าหลายเครื่องในคราวเดียวและถูกกำหนดโดยกำลังรวมสูงสุดโดยคำนึงถึงลักษณะการเริ่มต้นที่ประเมินไว้สูงเกินไปของบางชิ้น

การคำนวณการใช้พลังงานสูงสุดช่วยให้คุณสามารถระบุได้ว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าใดจำเป็นต้องทำงานพร้อมกันและเครื่องใช้ไฟฟ้าใดที่ไม่สำคัญ ลักษณะพลังงานของส่วนประกอบโรงไฟฟ้าซึ่งก็คือต้นทุนรวมของอุปกรณ์นั้นขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้นี้

การใช้พลังงานในแต่ละวันของเครื่องใช้ไฟฟ้าวัดจากผลคูณของกำลังไฟฟ้าแต่ละเครื่องและเวลาที่ทำงานจากเครือข่าย (ไฟฟ้าที่ใช้) ในระหว่างวัน การใช้พลังงานเฉลี่ยรายวันทั้งหมดจะคำนวณจากผลรวมของไฟฟ้าที่ผู้บริโภคแต่ละรายใช้ในช่วงเวลารายวัน

การวิเคราะห์และการเพิ่มประสิทธิภาพข้อมูลที่ได้รับในภายหลังเกี่ยวกับโหลดและการใช้พลังงานจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกำหนดค่าที่จำเป็นและการทำงานในภายหลังของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด

ผลลัพธ์ของการใช้พลังงานช่วยในการเข้าถึงการใช้ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีเหตุผล ผลลัพธ์ของการคำนวณมีความสำคัญต่อการคำนวณความจุของแบตเตอรี่เพิ่มเติม ราคาของก้อนแบตเตอรี่ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบนั้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์นี้มากยิ่งขึ้น

ขั้นตอนการคำนวณตัวบ่งชี้พลังงาน

กระบวนการคำนวณเริ่มต้นด้วยแผ่นสมุดบันทึกที่วางในแนวนอนเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสและกางออก ด้วยเส้นดินสอสีอ่อนจะได้แบบฟอร์มที่มีสามสิบคอลัมน์จากแผ่นและเส้นตามจำนวนเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน

การเตรียมตัวสำหรับการคำนวณเลขคณิต

คอลัมน์แรกเป็นแบบดั้งเดิม - หมายเลขซีเรียล คอลัมน์ที่สองเป็นชื่อของเครื่องใช้ไฟฟ้า ประการที่สามคือการใช้พลังงานส่วนบุคคล

คอลัมน์ที่สี่ถึงยี่สิบเจ็ดคือชั่วโมงของวันตั้งแต่ 00 ถึง 24 ข้อมูลต่อไปนี้จะป้อนผ่านเส้นเศษส่วนแนวนอน:

• ในตัวเศษ – เวลาการทำงานของอุปกรณ์ในช่วงเวลาที่กำหนดในรูปแบบทศนิยม (0.0)
• ตัวส่วนคือการใช้พลังงานของแต่ละบุคคลอีกครั้ง (จำเป็นต้องทำซ้ำนี้เพื่อคำนวณโหลดรายชั่วโมง)

คอลัมน์ที่ยี่สิบแปดคือเวลาทั้งหมดที่อุปกรณ์ในครัวเรือนใช้งานในระหว่างวันในวันที่ยี่สิบเก้า - การใช้พลังงานส่วนบุคคลของอุปกรณ์จะถูกบันทึกอันเป็นผลมาจากการคูณการใช้พลังงานส่วนบุคคลตามเวลาการทำงานในช่วงเวลารายวัน

การกำหนดข้อกำหนดผู้บริโภคโดยละเอียดโดยคำนึงถึงการโหลดรายชั่วโมงจะช่วยให้สามารถรักษาอุปกรณ์ตามปกติได้มากขึ้นด้วยการใช้งานอย่างสมเหตุสมผล

คอลัมน์ที่สามสิบก็เป็นมาตรฐานเช่นกัน - หมายเหตุ มันจะมีประโยชน์สำหรับการคำนวณระดับกลาง

จัดทำข้อกำหนดเฉพาะของผู้บริโภค

ขั้นตอนต่อไปของการคำนวณคือการเปลี่ยนแปลงรูปแบบโน้ตบุ๊กให้เป็นข้อกำหนดสำหรับผู้ใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน คอลัมน์แรกชัดเจน มีการป้อนหมายเลขซีเรียลของบรรทัดที่นี่

คอลัมน์ที่สองประกอบด้วยชื่อของผู้ใช้พลังงาน แนะนำให้เริ่มเติมโถงทางเดินด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้า ข้อมูลต่อไปนี้จะอธิบายห้องอื่นๆ ทวนเข็มนาฬิกาหรือตามเข็มนาฬิกา (ตามที่สะดวกสำหรับคุณ)

หากมีชั้นสอง (ฯลฯ ) ขั้นตอนจะเหมือนกัน: จากบันได - รอบๆ ในเวลาเดียวกันเราไม่ควรลืมอุปกรณ์บนปล่องบันไดและไฟถนน

ควรกรอกคอลัมน์ที่สามซึ่งระบุกำลังที่อยู่ตรงข้ามกับชื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละอันพร้อมกับคอลัมน์ที่สอง

คอลัมน์ที่สี่ถึงยี่สิบเจ็ดตรงกับแต่ละชั่วโมงของวัน เพื่อความสะดวกคุณสามารถวาดออกได้ทันทีโดยมีเส้นแนวนอนอยู่ตรงกลางเส้น ผลลัพธ์ครึ่งบนของเส้นเป็นเหมือนตัวเศษ ส่วนครึ่งล่างเป็นตัวส่วน

คอลัมน์เหล่านี้จะเต็มไปทีละแถว ตัวเศษจะถูกเลือกจัดรูปแบบเป็นช่วงเวลาในรูปแบบทศนิยม (0,0) ซึ่งสะท้อนถึงเวลาการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กำหนดในช่วงเวลารายชั่วโมงที่กำหนด ในแบบคู่ขนานที่ป้อนตัวเศษ ตัวส่วนจะถูกป้อนพร้อมกับตัวบ่งชี้กำลังของอุปกรณ์ที่นำมาจากคอลัมน์ที่สาม

หลังจากกรอกคอลัมน์ชั่วโมงทั้งหมดแล้ว ให้ดำเนินการคำนวณเวลาทำงานในแต่ละวันของเครื่องใช้ไฟฟ้าทีละบรรทัด ผลลัพธ์จะถูกบันทึกไว้ในเซลล์ที่สอดคล้องกันของคอลัมน์ที่ยี่สิบแปด

ในกรณีที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีบทบาทเสริมทำให้ระบบไม่ทำงาน สามารถเชื่อมต่อโหลดบางส่วนเข้ากับระบบเพื่อให้มีพลังงานคงที่

ขึ้นอยู่กับพลังงานและชั่วโมงทำงาน การใช้พลังงานรายวันของผู้บริโภคทุกคนจะได้รับการคำนวณตามลำดับ มีบันทึกไว้ในเซลล์ของคอลัมน์ที่ยี่สิบเก้า

เมื่อกรอกแถวและคอลัมน์ทั้งหมดของข้อกำหนดแล้ว ยอดรวมจะถูกคำนวณ เมื่อเพิ่มกราฟยกกำลังจากตัวส่วนของคอลัมน์ชั่วโมง จะได้โหลดของแต่ละชั่วโมง เมื่อสรุปการใช้พลังงานในแต่ละวันของคอลัมน์ที่ 29 จากบนลงล่าง จะพบค่าเฉลี่ยรายวันทั้งหมด

การคำนวณไม่รวมปริมาณการใช้ของระบบในอนาคต ปัจจัยนี้ถูกนำมาพิจารณาโดยค่าสัมประสิทธิ์เสริมในการคำนวณขั้นสุดท้ายในภายหลัง

การวิเคราะห์และการเพิ่มประสิทธิภาพของข้อมูลที่ได้รับ

หากมีการวางแผนพลังงานจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ไว้เป็นพลังงานสำรอง ข้อมูลการใช้พลังงานรายชั่วโมงและการใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวันทั้งหมดจะช่วยลดการใช้ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีราคาแพงได้

ซึ่งทำได้โดยการยกเว้นผู้ใช้ที่ใช้พลังงานมากจากการใช้งานจนกว่าแหล่งจ่ายไฟจากส่วนกลางจะกลับมาใช้งานได้อีกครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่มีการใช้งานสูงสุด

หากระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการออกแบบให้เป็นแหล่งพลังงานคงที่ ผลลัพธ์ของการโหลดรายชั่วโมงจะปรากฏขึ้นสิ่งสำคัญคือต้องกระจายการใช้ไฟฟ้าตลอดทั้งวันในลักษณะที่จะกำจัดเสียงสูงและต่ำสุดที่เด่นมาก

การขจัดโหลดสูงสุด การปรับระดับโหลดสูงสุด และการกำจัดการใช้พลังงานที่ลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้สามารถเลือกตัวเลือกที่ประหยัดที่สุดสำหรับส่วนประกอบของระบบสุริยะ และรับประกันความเสถียรและที่สำคัญที่สุดคือการทำงานในระยะยาวของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์โดยปราศจากปัญหา

กราฟจะเผยให้เห็นความไม่สม่ำเสมอของการใช้พลังงาน: งานของเราคือเลื่อนค่าสูงสุดไปเป็นเวลาที่มีกิจกรรมสุริยะมากที่สุด และลดการใช้พลังงานทั้งหมดในแต่ละวัน โดยเฉพาะในเวลากลางคืน

ภาพวาดที่นำเสนอแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของตารางเวลาที่ไม่ลงตัวที่ได้รับบนพื้นฐานของข้อกำหนดให้เป็นตารางที่เหมาะสมที่สุด อัตราการบริโภครายวันลดลงจาก 18 เป็น 12 kW/h โหลดเฉลี่ยต่อวันต่อชั่วโมงจาก 750 เป็น 500 W

หลักการเดียวกันของการเพิ่มประสิทธิภาพนั้นมีประโยชน์เมื่อใช้ตัวเลือกพลังงานแสงอาทิตย์เป็นตัวสำรอง อาจไม่คุ้มที่จะเสียเงินมากเกินไปในการเพิ่มกำลังของแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ เพื่อความไม่สะดวกชั่วคราวบางประการ

การเลือกใช้ส่วนประกอบของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้นเราจะพิจารณาเวอร์ชันของการใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าหลักสำหรับสวน ผู้บริโภคจะเป็นบ้านในชนบทที่มีเงื่อนไขในภูมิภาค Ryazan ซึ่งพวกเขาจะอาศัยอยู่อย่างถาวรตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงกันยายน

การคำนวณเชิงปฏิบัติตามข้อมูลจากตารางการใช้พลังงานรายชั่วโมงอย่างสมเหตุสมผลที่เผยแพร่ข้างต้นจะให้เหตุผลที่ชัดเจน:

• ปริมาณการใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวันทั้งหมด = 12,000 วัตต์/ชั่วโมง
• ปริมาณการใช้โหลดเฉลี่ย = 500 วัตต์
• กำลังโหลดสูงสุด 1200 วัตต์
• โหลดสูงสุด 1200 x 1.25 = 1500 วัตต์ (+25%)

ค่านี้จะต้องใช้ในการคำนวณความจุรวมของอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์และพารามิเตอร์การทำงานอื่น ๆ

การกำหนดแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของระบบสุริยะ

แรงดันไฟฟ้าในการทำงานภายในของระบบสุริยะใดๆ จะขึ้นอยู่กับค่าทวีคูณของ 12 โวลต์ ซึ่งเป็นระดับแบตเตอรี่ที่พบบ่อยที่สุด ส่วนประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์: โมดูลแสงอาทิตย์, ตัวควบคุม, อินเวอร์เตอร์ผลิตขึ้นสำหรับแรงดันไฟฟ้ายอดนิยมที่ 12, 24, 48 โวลต์

แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นทำให้สามารถใช้สายไฟที่มีหน้าตัดเล็กลงได้ และนั่นหมายถึงความน่าเชื่อถือของหน้าสัมผัสที่เพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ 12V ที่เสียได้ทีละก้อน

ในเครือข่าย 24 โวลต์ เมื่อพิจารณาถึงลักษณะเฉพาะของแบตเตอรี่ที่ใช้งาน คุณจะต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นคู่เท่านั้น เครือข่าย 48V จะต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ทั้งสี่ก้อนในสาขาเดียว นอกจากนี้ที่ 48 โวลต์ยังมีอันตรายจากไฟฟ้าช็อตอยู่แล้ว

ด้วยความจุเท่ากันและราคาใกล้เคียงกัน คุณควรซื้อแบตเตอรี่ที่มีความลึกคายประจุสูงสุดที่อนุญาตและมีกระแสสูงสุดสูงกว่า

ตัวเลือกหลักของค่าที่ระบุของความต่างศักย์ภายในของระบบนั้นสัมพันธ์กับลักษณะกำลังของอินเวอร์เตอร์ที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมสมัยใหม่ และควรคำนึงถึงขนาดของโหลดสูงสุด:

• จาก 3 ถึง 6 กิโลวัตต์ – 48 โวลต์
• จาก 1.5 ถึง 3 kW - เท่ากับ 24 หรือ 48V
• สูงถึง 1.5 กิโลวัตต์ – 12, 24, 48V.

การเลือกระหว่างความน่าเชื่อถือของสายไฟและความไม่สะดวกในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ เราจะเน้นที่ความน่าเชื่อถือในตัวอย่างนี้ ต่อไปเราจะเริ่มจากแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของระบบที่คำนวณไว้คือ 24 โวลต์

การติดตั้งแบตเตอรี่ด้วยโมดูลแสงอาทิตย์

สูตรคำนวณพลังงานที่ต้องการจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีลักษณะดังนี้:

Рcm = (1,000 * Esut) / (k * บาป)

ที่ไหน:

• Rcm = พลังงานแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ = กำลังไฟทั้งหมดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (แผง, W)
• 1,000 = ความไวของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ยอมรับได้ (kW/m²)
• Esut = ข้อกำหนดการใช้พลังงานรายวัน (kWh ในตัวอย่างของเรา = 18)
• k = ค่าสัมประสิทธิ์ตามฤดูกาลโดยคำนึงถึงการสูญเสียทั้งหมด (ฤดูร้อน = 0.7; ฤดูหนาว = 0.5)
• Syn = ค่าของไข้แดดแบบตาราง (ฟลักซ์การแผ่รังสีแสงอาทิตย์) ที่ความเอียงที่เหมาะสมที่สุดของแผง (kW*h/m²)

คุณสามารถดูค่าไข้แดดได้จากบริการอุตุนิยมวิทยาในภูมิภาคของคุณ

มุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดของแผงโซลาร์เซลล์เท่ากับละติจูดของพื้นที่:

• ในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง
• บวก 15 องศา – ในฤดูหนาว
• ลบ 15 องศา – ในฤดูร้อน

ภูมิภาค Ryazan ที่พิจารณาในตัวอย่างของเราตั้งอยู่ที่ละติจูด 55

แผงโซลาร์เซลล์กำลังสูงสุดทำได้โดยการใช้ระบบติดตาม การเปลี่ยนแปลงมุมเอียงของแผงตามฤดูกาล และการใช้โมดูลตัดแต่งแบบผสม

ในช่วงเวลาตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงกันยายน ความลาดเอียงของแผงโซลาร์เซลล์แบบไม่ได้รับการควบคุมที่ดีที่สุดคือมุมฤดูร้อนที่ 40 องศากับพื้นผิวโลก ด้วยการติดตั้งโมดูลนี้ Ryazan ไข้แดดเฉลี่ยต่อวันในช่วงเวลานี้คือ 4.73 มีตัวเลขทั้งหมดอยู่แล้ว มาคำนวณกัน:

Rcm = 1,000 * 12 / (0.7 * 4.73) หยาบคาย 3,600 วัตต์

หากเราใช้โมดูล 100 วัตต์เป็นพื้นฐานสำหรับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ เราก็จะต้องมี 36 ชิ้น จะหนัก 300 กิโลกรัม ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 5 x 5 เมตร

แผนภาพการเดินสายไฟที่ผ่านการทดสอบภาคสนามและตัวเลือกการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ จะได้รับที่นี่.

การจัดเรียงหน่วยพลังงานแบตเตอรี่

เมื่อเลือกแบตเตอรี่ คุณต้องปฏิบัติตามหลักการต่อไปนี้:

1. แบตเตอรี่รถยนต์ทั่วไปไม่เหมาะกับจุดประสงค์นี้ แบตเตอรี่ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะมีข้อความว่า "SOLAR" กำกับไว้
2. คุณควรซื้อแบตเตอรี่ที่เหมือนกันทุกประการเท่านั้น โดยควรซื้อจากชุดโรงงานเดียวกัน
3. ห้องที่ติดตั้งก้อนแบตเตอรี่จะต้องมีความอบอุ่น อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดเมื่อแบตเตอรี่ผลิตพลังงานได้เต็มที่ = 25⁰C เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง -5⁰C ความจุของแบตเตอรี่จะลดลง 50%

หากคุณนำแบตเตอรี่ตัวแทนขนาด 12 โวลต์ที่มีความจุ 100 แอมแปร์/ชั่วโมง มาคำนวณ ก็ง่ายที่จะคำนวณได้ว่าสามารถให้พลังงานแก่ผู้บริโภคด้วยกำลังรวม 1200 วัตต์ตลอดทั้งชั่วโมง แต่นี่เป็นการปลดปล่อยอย่างสมบูรณ์ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง

เพื่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน ไม่แนะนำให้ลดการชาร์จลงต่ำกว่า 70% ตัวเลขขีดจำกัด = 50% โดยใช้ตัวเลข 60% เป็น "ค่าเฉลี่ยสีทอง" เราจะคำนวณตามพลังงานสำรอง 720 Wh ทุกๆ 100 Ah ของส่วนประกอบแบบความจุไฟฟ้าของแบตเตอรี่ (1200 Wh x 60%)

บางทีการซื้อแบตเตอรี่หนึ่งก้อนที่มีความจุ 200 Ah อาจมีราคาถูกกว่าการซื้อแบตเตอรี่ 100 Ah สองก้อน และจำนวนการเชื่อมต่อหน้าสัมผัสแบตเตอรี่จะลดลง

ในขั้นต้น จะต้องติดตั้งแบตเตอรี่ให้ชาร์จเต็ม 100% จากแหล่งพลังงานที่อยู่นิ่ง แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จะต้องครอบคลุมโหลดในที่มืดอย่างสมบูรณ์ หากคุณโชคไม่ดีกับสภาพอากาศ ให้รักษาพารามิเตอร์ระบบที่จำเป็นในระหว่างวัน

สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงว่าแบตเตอรี่ส่วนเกินจะนำไปสู่การชาร์จไฟต่ำเกินไปอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้จะลดอายุการใช้งานลงอย่างมาก วิธีแก้ปัญหาที่สมเหตุสมผลที่สุดคือการติดตั้งแบตเตอรี่สำรองให้เพียงพอต่อการใช้พลังงานในแต่ละวัน

หากต้องการทราบความจุแบตเตอรี่ทั้งหมดที่ต้องการ ให้หารการใช้พลังงานรวมรายวันของ 12000 Wh ด้วย 720 Wh และคูณด้วย 100 A*h:

12,000 / 720 * 100 = 2,500 A*h พฤติกรรม 1600 A*h

โดยรวมแล้ว ในตัวอย่างของเรา เราจะต้องใช้แบตเตอรี่ 16 ก้อนที่มีความจุ 100 หรือ 8 หรือ 200 Ah ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรม-ขนาน

การเลือกคอนโทรลเลอร์ที่ดี

การคัดเลือกที่มีความสามารถ ตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ (AKB) เป็นงานที่เฉพาะเจาะจงมาก พารามิเตอร์อินพุตจะต้องสอดคล้องกับโมดูลแสงอาทิตย์ที่เลือก และแรงดันเอาต์พุตจะต้องสอดคล้องกับความต่างศักย์ภายในของระบบสุริยะ (ในตัวอย่างของเราคือ 24 โวลต์)

ตัวควบคุมที่ดีจะต้องมี:

1. การชาร์จแบตเตอรี่แบบหลายขั้นตอนซึ่งช่วยเพิ่มอายุการใช้งานที่มีประสิทธิภาพเป็นทวีคูณ
2. การตัดการเชื่อมต่อการเชื่อมต่อแบตเตอรี่และแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์โดยอัตโนมัติซึ่งสัมพันธ์กับการคายประจุ
3. การเชื่อมต่อโหลดจากแบตเตอรี่เข้ากับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์และในทางกลับกัน

หน่วยเล็กๆ นี้เป็นองค์ประกอบที่สำคัญมาก

หากผู้บริโภคบางราย (เช่น ระบบไฟส่องสว่าง) เปลี่ยนจากตัวควบคุมไปใช้แหล่งจ่ายไฟโดยตรง 12 โวลต์ จะต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่มีกำลังน้อยกว่า ซึ่งหมายความว่าถูกกว่า

ตัวเลือกคอนโทรลเลอร์ที่ถูกต้องจะกำหนดการทำงานที่ไร้ปัญหาของชุดแบตเตอรี่ราคาแพงและความสมดุลของทั้งระบบ

การเลือกอินเวอร์เตอร์ที่ดีที่สุด

อินเวอร์เตอร์ถูกเลือกด้วยกำลังที่สามารถให้โหลดสูงสุดในระยะยาวได้ แรงดันไฟฟ้าขาเข้าต้องสอดคล้องกับความต่างศักย์ภายในของระบบสุริยะ

เพื่อตัวเลือกการเลือกที่ดีที่สุดขอแนะนำให้คำนึงถึงพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

1. รูปร่างและความถี่ของกระแสสลับที่จ่ายให้ ยิ่งใกล้กับไซนัสอยด์ 50 เฮิรตซ์มากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น
2. ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ยิ่งสูง 90% ยิ่งวิเศษมาก
3. การบริโภคอุปกรณ์ของตัวเอง จะต้องสอดคล้องกับการใช้พลังงานของระบบโดยรวม ตามหลักการแล้ว - มากถึง 1%
4. ความสามารถของโหนดในการทนต่อการโอเวอร์โหลดสองครั้งในระยะสั้น

การออกแบบที่ยอดเยี่ยมที่สุดคืออินเวอร์เตอร์ที่มีฟังก์ชันคอนโทรลเลอร์ในตัว

การประกอบระบบสุริยะในครัวเรือน

เราได้เลือกภาพถ่ายที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงกระบวนการประกอบระบบสุริยะในครัวเรือนจากโมดูลที่ผลิตจากโรงงาน:

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอ #1 สาธิตการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาบ้านด้วยตัวเอง:

วิดีโอ #2 การเลือกแบตเตอรี่สำหรับระบบสุริยะ ชนิด ข้อแตกต่าง:

วิดีโอ #3 โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศสำหรับผู้ที่ทำทุกอย่างด้วยตัวเอง:

วิธีการคำนวณเชิงปฏิบัติทีละขั้นตอนที่พิจารณาแล้วหลักการพื้นฐานของการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่แผงโซลาร์เซลล์ที่ทันสมัยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถานีโซลาร์เซลล์อัตโนมัติในบ้านจะช่วยให้เจ้าของทั้งบ้านหลังใหญ่ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นและบ้านในชนบท ในถิ่นทุรกันดารเพื่อรับอำนาจอธิปไตยด้านพลังงาน

คุณต้องการแบ่งปันประสบการณ์ส่วนตัวที่คุณได้รับระหว่างการสร้างระบบสุริยะขนาดเล็กหรือเพียงแค่แบตเตอรี่หรือไม่? คุณมีคำถามใด ๆ ที่คุณต้องการคำตอบหรือคุณพบข้อบกพร่องในข้อความหรือไม่? กรุณาแสดงความคิดเห็นในบล็อกด้านล่าง