Дизајн и инсталација на соларни PV системи
Современото општество зависи од енергијата за дневни потреби како индустрија, грејање, превоз и земјоделство, најчесто задоволени со непоновливи извори (вглед, нафта, гас). Меѓутоа, овие предизвикуваат еколошки штети, нееднакво
распределение и варијации во цените поради ограничени резерви - што го подигнува барањето за поновлива енергија.
Соларната енергија, обилна и способна да задоволи глобалните потреби, се истакнува. Самостојните PV системи (Слика 1) овозможуваат енергетска независност од утилитите. Подолу е прикажан преглед на планирањето, дизајнот и инсталацијата за производство на електричество.
Планирање на самостојен PV систем
Оценка и проучување на локацијата:
Минимизирање на сенката: Осигурајте дека местото за инсталација (покрив или земја) е слободно од структури кои прават сенки, и дека нема будуќи конструkcии кои ќе блокираат соларната радијација.
Површина: Одредете површината на локацијата за проценка на бројот/големината на PV панели, и планирајте поставување за инвертори, конвертери и банци на батерија.
Размислувања за покрив: За наклонети покриви, забележете аголот на наклон и користете одговарачки монтаж за максимизирање на соларната инциденција (идеално перпендикулярно на панелите).
Планирање на маршрути за кабели: Планирајте маршрути за кабели (кои ги поврзуваат инвертор, банка на батерија, контролер за полнеж и PV масив) за минимизирање на користењето на кабели и пад на напон, балансирајќи ефикасноста и цената.
Оценка на соларните ресурси:
Податоци за осветлена површина: Мерете или добијте (од метеоролошки станции) соларна енергија примена, користејќи киловат-часови по квадратен метар по ден (kWh/m²/день) или дневни врхунски сончеви часови (PSH, часови со просечен ирацијанц од 1000 W/m²).
Клучен показател: Користете PSH за поедноставни пресметки (различен од „просечни сончеви часови“, кои рефлектираат продолжителноста наместо енергија). Прифатете најниската месечна просечна осветлена површина за осигурување на надежноста на системот во периоди со мал сонце.
Размислувања за самостојни PV системи
1. Пресметка на барањето за енергија
Големината на системот зависи од барањето за наглас, пресметано како:
Дневно барање за енергија (Wh) = Збир на (потребна моќ на апарат во вати × дневни работни часови).
Користете највисокото дневно барање за балансирање на надежноста и цената (осигурува функционирање во периоди на врвно користење, макар што тоа го зголемува цената на системот).
2. Димензионално инвертор и контролер за полнеж
Инвертор: Рейтинг 25% повисок од вкупната наглас (за да се смета за губитоци).
Пример: За наглас од 2400W, потребен е инвертор од 3000W (2400W × 1.25).
Контролер за полнеж: Капацитет на ток = 125% од краткосветската вредност на токот на PV панел (фактор за безбедност).
Пример: 4 панела со краткосветска вредност на токот од 10A бараат контролер од 50A (4×10A ×1.25).
Забелешка: MPPT контролери следат спецификации на производителот.
3. Дневна енергија до инвертор
Сметајте за ефикасноста на инверторот (нпр. 90%):
4. Системска напонска напона
Одредена од напонот на батеријата (обично 12V, 24V, итн.), со повисоки напони што го намалуваат губитокот на кабели. Пример: 24V систем.
5. Димензионално батерија
Клучни параметри: длабочина на разрядување (DOD), дена на автономија и системска напонска напона.
Употребувачка капацитет = Ах на батеријата × DOD.
Потребна капацитет за полнеж = Енергија од батеријата / системска напонска напона.
Пример: 3000Wh од батеријата во 24V систем → потребни се 125Ah.
За 12V, 100Ah батерија (70% DOD):
Така, во целост ќе има четири батерији од 12 V, 100 Ah. Две поврзани во серија и две во паралела. Исто така, потребната капацитет на батеријата може да се најде со следната формула.
Димензионално на PV масив
Вкупна капацитет на PV масив (W): Израчунета со најниските дневни врхунски сончеви часови (или Фактор за генерирање на панел, PFG) и дневно барање за енергија:
Вкупни Wₚₑₐₖ = (Дневно барање за енергија (Wh) / PFG) × 1.25 (фактор за губитоци).
Број на модули: Поделете го вкупните Wₚₑₐₖ со номиналната моќ на еден панел (нпр. 160W).
Пример: За дневно барање од 3000Wh и PFG = 3.2, вкупни Wₚₑₐₖ = 3000 / 3.2 ≈ 931W. Со панели од 160W, потребни се 6 модули (931 / 160 ≈ 5.8, заокружен нагоре).
Фактори за губитоци (за да се поправи PFG): Вклучуваат агол на сончев светло (5%), недостиг на максимална точка на моќ (10%, исклучено за MPPT), прашање (5%), стареење (10%) и висока температура (>25°C, 15%).
Димензионално на кабели
Клучни размислувања: Капацитет на ток, минимален пад на напон (<2%), резистивни губитоци, отпор на временско условие (водо/UV одложлив).
Формула за површина на пресек:
A = (ρ × Iₘ × L / VD) × 2
(ρ = резистивност, Iₘ = максимален ток, L = должина на кабел, VD = дозволен пад на напон).
Баланс: Избегнувајте прекумалогување (губитоци на енергија/несреќи) или преумалогување (неефикасност на цена). Користете одговарачки циркуитни прекинувачи и конектори.
