సోలర్ పీవీ వ్యవస్థల డిజైన్ మరియు స్థాపన
ప్రత్యేక ఆధునిక సమాజం దినదశాహార అవసరాలకు, వ్యవసాయం, ట్రాన్స్‌పోర్ట్, ఉష్ణోగ్రంటి మొదలగున విభాగాలకు ఎనర్జీని అందిస్తుంది. ఇది ప్రధానంగా పునరుత్పత్తి చేయలేని మూలాలు (కోల్, ఔఇల్, గాస్) నుండి పొందబడుతుంది. కానీ, ఈ మూలాలు పర్యావరణంలో హాని చేస్తాయి, అసమానంగా ఉన్నాయి, మరియు లిమిటెడ్ రిజర్వ్స్ కారణంగా విలువ బాలన్స్ తో కూడినవి - ఇది పునరుత్పత్తి శక్తికి ఆవశ్యకతను పెంచుతుంది.
సౌర శక్తి, ప్రచురంగా ఉంటుంది మరియు ప్రపంచ అవసరాలను తీర్చడంలో ప్రఖ్యాతి పొందింది. స్టాండాలోన్ పీవీ వ్యవస్థలు (ఫిగ్ 1) యూనిట్ల నుండి శక్తి స్వాతంత్ర్యాన్ని అందిస్తాయి. క్రింది విభాగంలో వాటి ప్లానింగ్, డిజైన్, మరియు స్థాపన కోసం ఒక సారాంశం ఇవ్వబడుతుంది.
స్టాండాలోన్ పీవీ వ్యవస్థ యొక్క ప్లానింగ్
సైట్ అసెస్మెంట్ & సర్వె:
ఛాయ నిర్వహణ: స్థాపన సైట్ (రూఫ్‌టాప్ లేదా భూమి) యొక్క ఛాయ నిర్మాణాల నుండి స్వీకరంగా ఉండాలి, మరియు భవిష్యత్తు నిర్మాణాలు సౌర వికిరణాన్ని బాధించకూడదు.
ప్రాదేశిక వైశాల్యం: సైట్ వైశాల్యాన్ని నిర్ధారించండి, పీవీ ప్యానల్ల సంఖ్య/పరిమాణాన్ని అంచనా వేయండి, మరియు ఇన్వర్టర్లు, కన్వర్టర్లు, బ్యాటరీ బ్యాంక్ల స్థానాన్ని ప్లాన్ చేయండి.
రూఫ్‌టాప్ అవలోకనం: తిల్పి రూఫ్‌లకు, తిల్పి కోణాన్ని గుర్తించండి మరియు సౌర ప్రస్థానాన్ని అత్యధికంగా చేరువంటి (సాధారణంగా ప్యానల్ల కోణానికి లంబంగా).
కేబిల్ రుటింగ్: కేబిల్ల రుట్లను ప్లాన్ చేయండి (ఇన్వర్టర్, బ్యాటరీ బ్యాంక్, చార్జ్ కంట్రోలర్, పీవీ అరే) కేబిల్ ఉపయోగాన్ని తగ్గించడం మరియు వోల్టేజ్ డ్రాప్ ని సమానం చేయడం, దక్షత మరియు ఖర్చు మధ్య సమాంతరం చేయండి.
సౌర శక్తి రిసోర్స్ అసెస్మెంట్:
ఇన్సోలేషన్ డేటా: కొలిచండి లేదా (మెటీయరోలజికల్ స్టేషన్ల నుండి) సౌర శక్తిని పొందండి, కిలోవాట్-హోర్స్‌లు చదరపు మీటర్ ప్రతి దినం (kWh/m²/ప్రతి దినం) లేదా దినం పీక్ సన్ హోర్స్ (PSH, ప్రగటన వికిరణం 1000 W/m² గాను ఉన్న గంటలు).
కీ మెట్రిక్: PSH ని సరళీకృత కాలకలనాలకు ఉపయోగించండి (ఇది "మీన్ సన్షైన్ హోర్స్" నుండి వేరు, ఇది పరిమాణాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది, కానీ శక్తి కాదు). చిన్న-సూర్య ప్రాంతాలలో వ్యవస్థ నిలిపివేయడానికి చిన్న మాసం మీన్ ఇన్సోలేషన్‌ని అందండి.
స్టాండాలోన్ పీవీ వ్యవస్థల కోసం అవలోకనం
1. ఎనర్జీ డమాండ్ కాలకులేషన్
వ్యవస్థ పరిమాణం లోడ్ డమాండ్ మీద ఆధారపడుతుంది, ఈ విధంగా కాలకులేస్తారు:
రోజువారీ ఎనర్జీ డమాండ్ (Wh) = మొత్తం (ప్రయోగపు శక్తి రేటింగ్ వాట్లు × రోజువారీ ప్రయోగపు గంటలు).
అత్యధిక రోజువారీ డమాండ్‌ని ఉపయోగించండి దక్షత మరియు ఖర్చు మధ్య సమాంతరం చేయడానికి (పీక్ ఉపయోగంలో పని చేయడానికి ఇది ఉపయోగపడుతుంది, కానీ ఇది వ్యవస్థ ఖర్చును పెంచుతుంది).
2. ఇన్వర్టర్ & చార్జ్ కంట్రోలర్ సైజింగ్
ఇన్వర్టర్: మొత్తం లోడ్ కంటే 25% ఎక్కువ రేటింగ్ (నష్టాలను గుర్తించడానికి).
ఉదాహరణ: 2400W లోడ్ కోసం, 3000W ఇన్వర్టర్ (2400W × 1.25) అవసరం ఉంటుంది.
చార్జ్ కంట్రోలర్: కరెంట్ రేటింగ్ = PV ప్యానల్ షార్ట్-సర్క్యుట్ కరెంట్ యొక్క 125% (సురక్షా కారణం).
ఉదాహరణ: 4 ప్యానల్ల షార్ట్-సర్క్యుట్ కరెంట్ 10A కోసం 50A కంట్రోలర్ (4×10A ×1.25) అవసరం ఉంటుంది.
నోట్: MPPT కంట్రోలర్లు నిర్మాత స్పెసిఫికేషన్లను అనుసరిస్తాయి.
3. రోజువారీ ఎనర్జీ ఇన్వర్టర్ కు
ఇన్వర్టర్ దక్షతను (ఉదాహరణకు, 90%) గుర్తించండి:
4. వ్యవస్థ వోల్టేజ్
బ్యాటరీ వోల్టేజ్ (సాధారణంగా 12V, 24V, మొదలైనవి) ద్వారా నిర్ధారించబడుతుంది, ఎక్కువ వోల్టేజ్ కేబిల్ నష్టాలను తగ్గిస్తుంది. ఉదాహరణ: 24V వ్యవస్థ.
5. బ్యాటరీ సైజింగ్
కీ పారామెటర్లు: డీప్ ఆఫ్ డిస్చార్జ్ (DOD), స్వాతంత్ర్య రోజులు, మరియు వ్యవస్థ వోల్టేజ్.
ఉపయోగించవచ్చును క్షమత = బ్యాటరీ Ah × DOD.
అవసరమైన చార్జ్ క్షమత = బ్యాటరీ నుండి వచ్చే శక్తి / వ్యవస్థ వోల్టేజ్.
ఉదాహరణ: 3000Wh బ్యాటరీ నుండి 24V వ్యవస్థ → 125Ah అవసరం.
12V, 100Ah బ్యాటరీలకు (70% DOD):
కాబట్టి, మొత్తంలో 12 V, 100 Ah బ్యాటరీలు నాలుగు ఉంటాయి. రెండు సిరీస్ లో కనెక్ట్ చేయబడతాయి మరియు రెండు పారలల్ లో కనెక్ట్ చేయబడతాయి. బ్యాటరీల అవసరమైన క్షమతను క్రింది సూత్రం ద్వారా కనుగొనవచ్చు.
పీవీ అరే సైజింగ్
మొత్తం పీవీ అరే క్షమత (W): చిన్న దినం పీక్ సన్ హోర్స్ (లేదా ప్యానల్ జనరేషన్ ఫాక్టర్, PFG) మరియు రోజువారీ ఎనర్జీ డమాండ్ ద్వారా కాలకులేస్తారు:
మొత్తం Wₚₑₐₖ = (రోజువారీ ఎనర్జీ డమాండ్ (Wh) / PFG) × 1.25 (నష్టాల కారణంగా స్కేలింగ్ ఫాక్టర్).
మాడ్యూల్ల సంఖ్య: మొత్తం Wₚₑₐₖ ను ఒకే ప్యానల్ యొక్క రేటు శక్తిచే (ఉదాహరణకు, 160W) భాగించండి.
ఉదాహరణ: 3000Wh రోజువారీ డమాండ్ మరియు PFG = 3.2 కోసం, మొత్తం Wₚₑₐₖ = 3000 / 3.2 ≈ 931W. 160W ప్యానల్ల కోసం 6 మాడ్యూల్ల అవసరం (931 / 160 ≈ 5.8, పైకి రౌండ్ చేయబడినది).
నష్ట కారకాలు (PFG ని సరిచేయడానికి): సౌర కిరణాల కోణం (5%), మాక్సిమం పవర్ పాయింట్ లేనివి (10%, MPPT కోసం విముక్తం), ముట్టు (5%), వయస్కత (10%), మరియు ఎక్కువ ఉష్ణత (25°C, 15%).
కేబిల్ల సైజింగ్
