Design et Installatio Systematum PV Solarium
Societas moderna in energia confidit ad cotidianas necessitates sicut industriam, calefactionem, transportum, et agricolam, quae maxime ex fontibus non-renovabilibus (carbone, petroleo, gas) satisfaciunt. Tamen, haec causa damni ambientalis sunt, dispares distribuuntur, et pretii fluctuationes ob reservas limitatas patiuntur—quod demandam pro energiis renovabilibus movet.
Energia solaris, abundans et capax ad satisfaciendas necessitates globales, eminet. Systemata PV solitaria (Fig 1) offerunt independentiam ab utilitatibus. Subiecta est synopsis de eorum planificatione, designo, et installatione ad generationem electricitatis.
Planificatio Systematis PV Solitarii
Assessio et Survey Situs:
Minimizatio Umbrarum: Sita instaltionis (tectum vel terra) libera a structuris umbrantibus sit, et ne futura constructio radiatio solaris impediat.
Area Superficialis: Area situs determinetur ut numerus/magnitudo panellorum PV aestimetur, et locatio inversorum, converterum, et bateriarum planeatur.
Considerationes Tectoriae: Pro tectis inclinatis, angulus inclinationis notetur et montage appropinquatus utitur ad maximam incidentiam solaris (ideale perpendiculare ad panella).
Rutae Cabelorum: Rutae pro cabelis (conectentes inversorem, baterias, controllerum charge, et array PV) planeentur ut usus cabellorum minimizetur et decrementum voltage, efficiens et costi aequilibrat.
Assessio Fontis Energiae Solaris:
Data Insolationis: Mensus vel obtine (ex stationibus meteorologicis) energiam solaris acceptam, utendo kilowatt-hora per quadratum meter per diem (kWh/m²/diem) vel quotidianis Horis Solis Maxima (PSH, horis cum irradiantia media 1000 W/m²).
Metrica Clavis: PSH ad calculos simplificatos utere (distingue a "horis solis mediis," quae durationem reflectunt non energiam). Adopta mensam insolationis minimam mensualiter mean ad fidem systematis in periodis paucissimae solis.
Considerationes pro Systematibus PV Solitariis
1. Calculus Demandae Energiae
Magnitudo systematis pendet a demanda oneris, calculata ut:
Demandae energiae cotidiana (Wh) = Summa (potentia apparatorum in watt × horas operationis cotidianae).
Utatur maxima demanda cotidiana ad aequilibrandum fidem et costum (operat durans usum maximi, licet hoc costum systematis auget).
2. Magnitudo Inversoris et Controller Charge
Inversor: Ratus 25% super toto onere (ad rationem perditionum).
Exemplum: Pro onere 2400W, inversor 3000W (2400W × 1.25) opus est.
Controller Charge: Ratio currentis = 125% currentis circuiti brevis panel PV (factor securitatis).
Exemplum: 4 panellos cum 10A currente circuiti brevis requiritur controller 50A (4×10A ×1.25).
Nota: Controllers MPPT secundum specificationes fabricatoris sequuntur.
3. Energia Cotidiana ad Inversorem
Ratio efficacitatis inversoris (sicut 90%):
4. Voltage Systematis
Determinate a voltage bateriae (typice 12V, 24V, etc.), cum voltages maiora perditationem cable reducerent. Exemplum: Systema 24V.
5. Magnitudo Bateriae
Parametri claves: profunditas decharge (DOD), dies autonomiae, et voltage systematis.
Capacitas utilis = Bateria Ah × DOD.
Capacitas chargendi requiritur = Energia a bateria / voltage systematis.
Exemplum: 3000Wh a bateria in systemate 24V → 125Ah requiritur.
Pro 12V, 100Ah bateriis (70% DOD):
Itaque, in toto erunt quatuor baterias 12 V, 100 Ah. Duo connecta in serie et duo in parallelo. Capacitas bateriarum requiritur etiam formula sequenti potest inveniri.
Dimensio Array PV
Capacitas totalis array PV (W): Calculata utendo minimis Horis Solis Maxima cotidianis (vel Factor Generationis Panel, PFG) et demanda energiae cotidiana:
Totalis Wₚₑₐₖ = (Demanda energiae cotidiana (Wh) / PFG) × 1.25 (factor scalandi pro perditionibus).
Numerus modulorum: Divide totalis Wₚₑₐₖ per potentiam rati singuli panel (sicut 160W).
Exemplum: Pro demanda 3000Wh cotidiana et PFG = 3.2, totalis Wₚₑₐₖ = 3000 / 3.2 ≈ 931W. Cum panel 160W, 6 modulos oportet (931 / 160 ≈ 5.8, ad summam rotunda).
Factores perditionis (ad PFG adjustandum): Includunt angulum luminis (5%), non-maximum punctum potentiae (10%, exclusum pro MPPT), sorditatem (5%), senectutem (10%), et altam temperaturam (>25°C, 15%).
Dimensio Cabelorum
Considerationes claves: capacitas currentis, minima decrementum voltage (<2%), perditiones resistivae, resistentia temporis (aquae/UV proof).
Formula areae sectionis transversalis:
A = (ρ × Iₘ × L / VD) × 2
(ρ = resistivitas, Iₘ = maximum current, L = longitudo cable, VD = decrementum voltage permittibile).
Aequilibratio: Vite subdimensionem (perditio energiae/accidentes) vel superdimensionem (costi inefficiens). Utatur interruptoribus circuiti et connectoribus appropinquatis.
