இந்திய அலைகள் ஒன்றில் தனியாக விளம்பர சூரிய மின்கடத்து அமைப்பை வடிவமைத்தலும் நிறுவலும் எப்படி?

சூரிய பேரிட்சு விளம்பிகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் நிறுவல்

மாறிலி ஆற்றல் தேவைகளுக்கு உத்தரவிட (உயிரியல், வெப்பம், போக்குவரத்து, விவசாயம்) மாறிலி ஆற்றல் அம்சங்கள் (நிலநீர், எரிவான், கொதியை விட்டவை) மிகவும் பெரிய அளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை சூழலில் சேதம் செய்யும், சீரற்ற விநியோகம் மற்றும் மிகுந்த அளவில் உள்ள அளவுகளின் காரணமாக விலை மாறுபாடுகள் ஏற்படுகின்றன - இது புது ஆற்றல் தேவைகளை உருவாக்குகிறது.

சூரிய ஆற்றல், பெரிய அளவில் மற்றும் உலக தேவைகளை நிறைவு செய்ய தகுதியான ஒன்றாக உள்ளது. தனியான பேரிட்சு விளம்பிகள் (படம் 1) விளம்பிகளிலிருந்து ஆற்றல் சுதந்திரத்தை வழங்குகின்றன. கீழே இவற்றின் பிளானிங், வடிவமைப்பு மற்றும் நிறுவல் தேவைகளுக்கான ஒரு குறிப்பு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

தனியான பேரிட்சு விளம்பிகளின் பிளானிங்
இடத்தை மதிப்பிடுதல் & பரிசோதனை:

• சீரற்ற பாதிப்பு குறைப்பு: நிறுவல் இடத்தில் (உத்தரவின் மேல் அல்லது தரையில்) சீரற்ற பாதிப்பு அம்சங்கள் இல்லாமல் இருக்க வேண்டும், மற்றும் விலங்கு நிறுவல்கள் சூரிய விளக்கத்தை தடுக்காத வகையில் இருக்க வேண்டும்.

• பெருமை பரப்பளவு: இடத்தின் பரப்பளவை மதிப்பிடுவதன் மூலம் PV பேனல்களின் எண்ணிக்கை/வெளிப்பாட்டை மதிப்பிடுவது மற்றும் இன்வேர்டர்கள், கான்வெர்டர்கள், மற்றும் பேட்டரி வங்கிகளின் நிறுவலை பிளான் செய்வது.

• உத்தரவின் கருத்துக்கள்: துட்டிய உத்தரவுகளுக்கு, துட்டுக்கோணத்தை குறிப்பிடவும் மற்றும் பேனல்களுக்கு சூரிய விளக்கத்தை அதிகப்படுத்துவதற்கான சரியான மை பெயர்வது (இது பேனல்களுக்கு செங்குத்தாக இருக்க வேண்டும்).

• கேபிள் வழிகாட்டல்: கேபிள்களின் வழிகாட்டலை (இன்வேர்டர், பேட்டரி வங்கி, சார்ஜ் கான்ட்ரோலர், மற்றும் PV அணி இணைக்கும்) கேபிள் பயன்பாட்டை குறைப்பதற்கு மற்றும் வோல்ட்டேஜ் வீழ்ச்சியை விட்டு சமநிலையாக்குவதற்கு பிளான் செய்வது, செலவு மற்றும் செல்வத்தை சமநிலையாக்குவது.

சூரிய ஆற்றல் விநியோக மதிப்பிடல்:

• Insolation Data: Measure or obtain (from meteorological stations) solar energy received, using either kilowatt-hours per square meter per day (kWh/m²/day) or daily Peak Sun Hours (PSH, hours with average irradiance of 1000 W/m²).

• Key Metric: Use PSH for simplified calculations (distinguish from "mean sunshine hours," which reflects duration rather than energy). Adopt the lowest monthly mean insolation to ensure system reliability during low-sun periods.

தனியான பேரிட்சு விளம்பிகளுக்கான கருத்துக்கள்
1. ஆற்றல் தேவை கணக்கிடல்

விளம்பிக்களின் அளவு லோட் தேவையை அடிப்படையாகக் கொண்டு கணக்கிடப்படுகிறது, இது கணக்கிடப்படுகிறது:

• நாளின் ஆற்றல் தேவை (Wh) = (விளம்பிகளின் ஆற்றல் விளைவு வோல்ட்ஸ் × நாளின் செயல்பாட்டு மணிகள்) இணைக்கும்.

• உத்தரவின் தேவையை சமநிலையாக்குவதற்கு மற்றும் செலவு விட்டு சமநிலையாக்குவதற்கு (வேகமாக பயன்பாட்டின் போது செயல்பாட்டை உறுதி செய்யும், இது விளம்பிக்களின் செலவை அதிகரிக்கிறது) உயர்ந்த நாளின் தேவையைப் பயன்படுத்துவது.

2. இன்வேர்டர் & சார்ஜ் கான்ட்ரோலர் அளவு

• இன்வேர்டர்: மொத்த லோட் விட 25% அதிகமாக அளவு கொடுக்கப்படுகிறது (losses ஐ கருத்தில் கொள்வதற்கு).
  உதாரணமாக: 2400W லோடுக்கு, 3000W இன்வேர்டர் (2400W × 1.25) தேவை.

• சார்ஜ் கான்ட்ரோலர்: கரண்டி மதிப்பு = PV பேனல் short-circuit கரண்டியின் 125% (safety factor).
  உதாரணமாக: 4 பேனல்களுடன் 10A short-circuit கரண்டியில் 50A கான்ட்ரோலர் (4×10A ×1.25) தேவை.
  Note: MPPT controllers follow manufacturer specifications.

3. நாளின் ஆற்றல் இன்வேர்டருக்கு

இன்வேர்டர் efficiency (எ.கா., 90%) ஐ கருத்தில் கொள்க:

• பேட்டரி இன்வேர்டருக்கு வழங்கப்படும் ஆற்றல் = மொத்த லோட் ஆற்றல் / efficiency.
  உதாரணமாக: 2700Wh லோடு → 3000Wh (2700 / 0.9) பேட்டரியிலிருந்து.

4. அமைப்பின் வோல்ட்டேஜ்

பேட்டரி வோல்ட்டேஜ் (தரமாக 12V, 24V, etc.) மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, உயர்ந்த வோல்ட்டேஜ் கேபிள் இழப்பை குறைப்பதில் உதவுகிறது. உதாரணமாக: 24V அமைப்பு.

5. பேட்டரி அளவு

முக்கிய அளவுகள்: depth of discharge (DOD), autonomy days, மற்றும் அமைப்பின் வோல்ட்டேஜ்.

• பயன்படுத்தக்கூடிய கொள்ளளவு = Battery Ah × DOD.

• தேவையான சார்ஜ் கொள்ளளவு = பேட்டரியிலிருந்து வழங்கப்படும் ஆற்றல் / அமைப்பின் வோல்ட்டேஜ்.
  உதாரணமாக: 24V அமைப்பில் 3000Wh பேட்டரியிலிருந்து → 125Ah தேவை.

• 12V, 100Ah பேட்டரிகளுக்கு (70% DOD):

• பேட்டரிகளின் எண்ணிக்கை = 125Ah / (100Ah × 0.7) ≈ 2 (சுருக்கப்பட்டு).

• 24V அமைப்பின் வோல்ட்டேஜை அடைய இரண்டு பேட்டரிகளை series இணைக்கவும்.

எனவே, மொத்தம் 12 V, 100 Ah நான்கு பேட்டரிகள் இருக்கும். இரண்டு பேட்டரிகள் series இணைக்கப்படும், மற்ற இரண்டு பேட்டரிகள் parallel இணைக்கப்படும். தேவையான பேட்டரிகளின் கொள்ளளவை கீழ்க்கண்ட சூத்திரத்தின் மூலம் கணக்கிடலாம்.

PV அணியின் அளவு

• மொத்த PV அணியின் கொள்ளளவு (W): குறைந்த நாளின் peak sun hours (அல்லது Panel Generation Factor, PFG) மற்றும் நாளின் ஆற்றல் தேவையை அடிப்படையாகக் கொண்டு கணக்கிடப்படுகிறது:
  Total Wₚₑₐₖ = (Daily energy demand (Wh) / PFG) × 1.25 (losses ஐ கருத்தில் கொள்வதற்கான scaling factor).

• மாடூல்களின் எண்ணிக்கை: total Wₚₑₐₖ ஐ ஒரு பேனலின் rated power (எ.கா., 160W) ஆல் வகுத்து கணக்கிடவும்.

  உதாரணமாக: 3000Wh நாளின் தேவைக்கும் PFG = 3.2 க்கும், total Wₚₑₐₖ = 3000 / 3.2 ≈ 931W. 160W பேனல்களுடன் 6 மாடூல்கள் தேவை (931 / 160 ≈ 5.8, சுருக்கப்பட்டு).

• Loss factors (PFG ஐ adjust செய்யும்): சூரிய கதிர்களின் கோணம் (5%), non-max power point (10%, MPPT விட்டவை), dirt (5%), aging (10%), மற்றும் உயர் வெப்பம் (>25°C, 15%) ஆகியவற்றை கருத்தில் கொள்வது.

கேபிள்களின் அளவு

• முக்கிய கருத்துகள்: current capacity, minimal voltage drop (<2%), resistive losses, weather resistance (water/UV proof).

• cross-sectional area formula:
  A = (&rho; &times; Iₘ &times; L / VD) &times; 2
  (&rho; = resistivity, Iₘ = max current, L = cable length, VD = permissible voltage drop).

• சமநிலை: undersizing (energy loss/accidents) அல்லது oversizing (cost inefficiency) ஐ தவிர்க்கவும். சரியான circuit breakers மற்றும் connectors ஐ பயன்படுத்தவும்.