Hönnun og uppsetning sólarrafakerfis
Nútíma samfélag byggist á orku fyrir daglegar þarfir eins og viðskipti, hitun, flutningur og landbúnaður, sem mest er uppfyllt af óendanlegum orkugjöfum (kol, olía, gass). En þessar orkur valda umhverfisvandamálum, eru ójafnþétt dreifðar og standa fyrir verðsvingnum vegna takmarkaðrar menningar—sem hækkar biðlustu fyrir endanlegar orkur.
Sólarorka, sem er fjölskyld og getur uppfyllt alþjóðlegar þarfir, birtist. Sólarrafakerfi (Mynd 1) bera til stjórnsýslu frá orkuvirkjum. Hér er yfirlit yfir hönnun, uppsetningu og rafmagnsframleiðslu þeirra.
Uppsetning sjálfstæðs sólarrafakerfis
Staðsetningar einkunn & rannsókn:
Minimun skugga: Vissuð að uppsetningastaðurinn (þak eða jarð) sé laus skuggandi byggingum, og engin framtíðarbygging mun hætta sólarskiptingunni.
Yfirborðssvið: Ákvarðaðu svæðisflatarmál til að metna margfeldi/stærð sólarrafaplötanna, og ákveðið staðsetningu fyrir invertera, umbreytara og baterybanka.
Þakröðun: Fyrir hallað þak, athugaðu hallihornið og notaðu viðeigandi fasteningsgerð til að maxima sólarskiptingu (í fullu horni við plötur).
Línuleiðsla: Planleggðu leiðir fyrir snöru (sem tengja inverter, baterybanka, lataðræsi og sólarrafasafn) til að minnka notkun snerra og spennafall, með vigt á efni og kostnaði.
Einkunn sólarorukvöðva:
Insolation gögn: Mæltu eða fengdu (frá veðurstöðum) sólarorku sem móttekin, með kílowattklukkustundum á ferningmetrum á dag (kWh/m²/dag) eða dagsins toppsólartíma (PSH, klukkustundir með meðalstraum 1000 W/m²).
Aðalsviga: Notaðu PSH fyrir einföld reikninga (skilgreina frá "meðal sólartíma", sem lýsir tíma lengd í stað enerğíu). Takaðu lægstu mánaðar meðal insolation til að tryggja kerfisreliabiliti á lág sólartímum.
Athugasemdir fyrir sjálfstæð sólarrafakerfi
1. Reikningur á orkutörfum
Stærð kerfisins fer eftir hleypudröfn, reiknuð sem:
Dagleg orkutörf (Wh) = Summu (efnisstyrkur í vattnum × dagleg virktími).
Notaðu hæsta daglega törfu til að jafna rélítíu og kostnað (tryggir aðgerð á hæstu notkunartíma, en hækkar kerfiskostnað).
2. Stærð invertera og lataðræsis
Inverter: Merkt 25% hárra en heildarhleypa (til að taka tillit til tapa).
Dæmi: Fyrir 2400W hleypu, þarf 3000W inverter (2400W × 1.25).
Lataðræsi: Straumsmerking = 125% af sólarrafaplötunni skammstrokastrom (öryggisþáttur).
Dæmi: 4 plötur með 10A skammstrokastrom þurfa 50A stýri (4×10A ×1.25).
Athugið: MPPT stýrir fylgja framleiðanda tilkynningum.
3. Dagleg orka til invertera
Taktu tillit til invertera efni (t.d., 90%):
4. Kerfisspjalli
Ákveðið af bateryspjalli (venjulega 12V, 24V, o.s.frv.), með hærra spjöllum sem minnka snerru tap. Dæmi: 24V kerfi.
5. Batery stærð
Aðalsvigar: dýpt af útrenningu (DOD), sjálfstæða daga, og kerfisspjalli.
Notuð kapacitás = Batery Ah × DOD.
Krafðu lataðra kapacitás = Orka frá batery / kerfisspjalli.
Dæmi: 3000Wh frá batery í 24V kerfi → 125Ah krafist.
Fyrir 12V, 100Ah batery (70% DOD):
Svo, í heild verða það fimm batery af 12 V, 100 Ah. Tvö tengd í seríu og tvö tengd í samsíðu. Þar að auki, krafða kapacitás bateryna má finna með eftirfarandi formúlu.
Stærð sólarrafasafns
Heildar stærð sólarrafasafns (W): Reiknuð með lægstu dagsins toppsólartíma (eða Plötugenerationsþáttur, PFG) og dagleg orkutörf:
Heildar Wₚₑₐₖ = (Dagleg orkutörf (Wh) / PFG) × 1.25 (skali fyrir tapa).
Fjöldi eininga: Deila heildar Wₚₑₐₖ með merkt orku einnar plötur (t.d., 160W).
Dæmi: Fyrir 3000Wh dagleg törf og PFG = 3.2, heildar Wₚₑₐₖ = 3000 / 3.2 ≈ 931W. Með 160W plötum, þurfu 6 einingar (931 / 160 ≈ 5.8, upp á næsta).
Tapafaktor (til að stilla PFG): Skugga (5%), ekki max straumpunkt (10%, útelgið fyrir MPPT), smog (5%), aldurs (10%) og hár hiti (>25°C, 15%).
Stærð snerra
Aðalsvigar: Straumkapacitás, minnst spennafall (<2%), motstandstapa, veðuröryggis (vatn/UV örugg).
Formúla fyrir snert flatarmál:
A = (ρ × Iₘ × L / VD) × 2
(ρ = motstand, Iₘ = hæsti straumur, L = snert lengd, VD = leyfilegt spennafall).
Jafnvægi: Birtu undirstaða (orkutapa/óheppni) eða ofrstöðu (kostnaðaróeði). Notaðu viðeigandi skyndubrot og tengingar.
