Un ejemplo de cálculo de paneles solares para un hogar

Si nos confesamos a nosotros mismos o no, esto no cambia la esencia. Muy a menudo, cuando comenzamos a implementar nuestros planes serios, especialmente los menos serios, descuidamos proyectos o cálculos. Esto, como regla, no conduce a los resultados esperados, o el tiempo total o los costos de material no se esperan en absoluto. Por supuesto, todo debe ser considerado. Es poco probable que alguien esté en desacuerdo.

En cuanto a los paneles solares, el cálculo de su potencia es simplemente necesario, ya que la menor desviación en cualquier dirección conduce a un cambio en los costos de los materiales en un orden de magnitud.

Hay un beneficio más indiscutible del procedimiento de cálculo: se está formando una comprensión consciente y clara del procedimiento operativo de la futura estación de energía solar. Solo una persona que haya operado un sistema de suministro de energía autónomo en su casa comprenderá completamente lo que esto significa.

Y esta comprensión se reduce a una cosa: cómo ahorrar cada vatio * hora de energía extraída. En una casa cuya fuente de alimentación se realiza mediante un sistema autónomo, no verá lámparas de iluminación luminosa sin la necesidad, como suele ser el caso con la fuente de alimentación tradicional.

En el proceso de uso de una planta de energía solar, en su hogar pueden aparecer dispositivos como sensores de movimiento, temporizadores para el control automático de la iluminación, un relé fotográfico para controlar la iluminación exterior, etc. Esto volverá a la normalidad.

No se sorprenda de que dedico tanto tiempo a este problema. Realmente debería ser conocido y entendido. Alguien atribuirá la necesidad de controlar cada vatio * hora a las deficiencias, no estaré de acuerdo con él.

Primero, recordemos a aquellos que simplemente no tienen otras opciones de suministro de energía. En segundo lugar, cuando esta economía robusta de repente se convirtió en un inconveniente. Debe admitir que sería un desperdicio "empujar" una cantidad de dinero conocida en el sistema de suministro de energía solo para desperdiciar energía sin control.

El comienzo del cálculo de una planta de energía solar es calcular la carga total de consumo de su hogar. Hay muchos ejemplos de tales cálculos en diferentes interpretaciones, tanto con una parte descriptiva como en línea. En este caso, no vale la pena inventar nada nuevo. Primero, se establece el objetivo, luego se buscan formas de lograrlo. También aquí: primero, se aclaran las necesidades, y luego se calculan las posibilidades técnicas y materiales de su satisfacción.

Cálculo de la carga de consumo total.

Este es el primer paso en el cálculo. Comienza con el hecho de que tomas una hoja de papel en blanco y en ella haces una lista de todos los instrumentos y dispositivos que crees que se usarán en la casa. Para empezar, haga esta lista sin profundizar en su composición cuantitativa y cualitativa. En la primera etapa del cálculo, si no tuvo que hacerlo, es difícil concluir si es aconsejable o no dejar este o aquel dispositivo en la lista. Agregaremos, eliminaremos o reemplazaremos después, cuando el orden de los costos de material sea claro.

Mientras tanto, escribe:

• Lámpara de bajo consumo

• Televisor

• Bomba electrica

• Hierro

• Laptop

• Nevera

• Hervidor eléctrico

• Lavadora

• Horno de microondas

• Aspiradora

El siguiente paso es averiguar el consumo de energía de cada uno de los dispositivos. Esto se puede encontrar en los pasaportes de los dispositivos o ver las etiquetas en los mismos dispositivos, donde se indican sus características, incluido el consumo de energía. En un caso extremo, si no hay pasaportes y etiquetas, puede encontrar la información necesaria de los gerentes de ventas en las tiendas. Y finalmente, tiene Internet a su alcance, puede buscar estos datos a través de motores de búsqueda.

Anoto números aproximados, solo para mostrar el orden de las acciones:

Si prestó atención a las dos primeras posiciones, entonces, como puede ver, dividí las lámparas con un consumo de energía diferente. No hay necesidad de habitaciones pequeñas y raramente visitadas para colocar las lámparas de la misma manera que en las salas de estar. Y dado que el siguiente paso será establecer el tiempo de funcionamiento total de estos dispositivos durante el día, entonces no tiene sentido combinar estas lámparas en una posición.

Anotamos la cantidad y el tiempo total de trabajo por día:

Los resultados en la última columna deben explicarse. Por ejemplo, si no usa la aspiradora todos los días, pero una vez por semana durante 2 horas, entonces el tiempo total por mes será de 2 X 4 = 8 horas, es decir por día 8 horas: 30 = 0.3 horas. Lo mismo con la bomba. Si tiene que bombear agua, suponga que dos veces por semana y este proceso dura 2 horas, luego 2 X 2 = 4 horas, 4 X 4 = 16 horas, 16: 30 = 0.6 horas. Por supuesto, redondear.

Ahora podemos calcular cuánto consume cada uno de los dispositivos por día:

La etapa final del cálculo del consumo diario es agregar todos los resultados de la última columna. El resultado será: 7919.8 W * hora por día.

Pues bien, empecemos a calcular los paneles solares. Tenemos un consumo diario de $ 7,919.8 W * hora, del cual "empujaremos".

Selección de la tensión de CC del sistema.

La elección del nivel de voltaje del sistema es necesaria, en primer lugar, para la elección de los dispositivos del sistema en términos de su consistencia en voltaje, inversor, controlador de carga de la batería y, en segundo lugar, los esquemas de conexión de módulos solares y baterías dependerán de la magnitud de este voltaje, bueno, y tercero, para más cálculos de células solares.

Por lo general, para los sistemas de suministro de energía autónomos de un edificio residencial privado, se selecciona 12 V o 24 V. Por supuesto, si el sistema de suministro de energía no es demasiado potente y esto, su potencia, no obliga a recurrir a un voltaje de 36 V o, por ejemplo, 48 V, para reducir las corrientes en cadenas y, por lo tanto, poder usar un cable de una sección transversal más pequeña, es decir, más barata.

En nuestro caso, propongo seguir la siguiente lógica: si no planea aumentar el sistema de suministro de energía, pero supone que estará limitado a 1000 W o 2000 W, entonces es suficiente para detenerse a 12 V.

En el caso de que si planea aumentarlo, además, operarlo en el invierno, es más razonable construir un sistema de 24 voltios. Esto será razonable porque en una determinada etapa de la operación del sistema de suministro de energía, lo más probable es que llegue a ser inevitable complementarlo con un generador eólico. Esto es bastante lógico y le da al sistema ventajas innegables durante la operación durante todo el año. Hablaremos más sobre esto cuando toquemos el tema de los generadores eólicos.

Por lo tanto, para que no tenga que cambiar los dispositivos una vez instalados, es mejor elegir inmediatamente la opción de 24 V, luego un generador eólico con una salida de 24 V se ajustará a su sistema existente sin ninguna dificultad.

Y asi. Supongamos que nos detenemos en una variante del sistema de suministro de energía de 24 V. Hago esta elección en nuestro ejemplo para mostrar un ejemplo de cálculo más claro. Haces lo que crees necesario en función de tus datos, por supuesto, teniendo en cuenta lo anterior.

Determinación de la cantidad de energía requerida por día.

Para determinar la cantidad de energía requerida por día, necesitamos calcular el valor de consumo diario calculado por nosotros - 7919.8 W * hora, dividido por el voltaje del sistema que seleccionamos - 24 V. El resultado de esta división será 330 A * hora.

Pero no debemos olvidar que el inversor mismo consume parte de la energía para sus propias necesidades. Entonces debemos proveer la reserva de energía para él. En base a esto, multiplicamos el resultado por 330 A * horas por un factor de 1.2 y obtenemos 396 A * horas.

Por lo tanto, calculamos la cantidad diaria de energía necesaria para proporcionar energía a nuestros consumidores. Y ella era 396 A * hora.

Lo que no debes olvidar al elegir módulos solares

Sin lugar a dudas, las características eléctricas de los módulos fotovoltaicos son de suma importancia. Potencia, voltaje, corriente. Pero uno no puede dejar de prestar atención a parámetros tales como dimensiones, diseño, peso, etc.

Hagamos una lista en orden de las características y parámetros de estos dispositivos y observemos simultáneamente cómo uno u otro valor de estos indicadores puede afectar el funcionamiento posterior.

Voltaje

Comenzamos, por supuesto, con el estrés. La elección del controlador de carga de la batería, la elección del voltaje de la batería y, en consecuencia, el circuito de su conexión dependerá de la elección del voltaje.

No hay dogma en esta elección, puede elegir cualquier voltaje. Pero! Lo más importante es que esté estandarizado. De lo contrario, se encontrará con la dificultad de seleccionar equipos como un controlador de carga, un inversor y baterías. Incluso basado en una línea estandarizada de voltajes, tiene sentido ver qué voltajes están disponibles todos los dispositivos necesarios. Esto suele ser de 12 voltios, 24 voltios, 48 ​​voltios.

Aquí necesitas hacer un pequeño comentario. Prestó atención al hecho de que la magnitud del voltaje, y generalmente los da dos para el módulo fotovoltaico (voltaje de potencia máxima y voltaje de circuito abierto), difiere del estándar hacia arriba. Esto es necesario para garantizar una carga completa de las baterías. Este margen está destinado a compensar las pérdidas en el sistema y tiene en cuenta el funcionamiento del módulo en condiciones reales cuando la insolación solar no es igual a 1000 W / sq. m, la temperatura no corresponde a 25 grados centígrados.

Nos detuvimos a los 12, 24, 48 voltios. Ya no tiene sentido elegir otras cantidades por la razón de que será más difícil encontrar, si es necesario, un dispositivo con un voltaje diferente. ¿Por qué deliberadamente crear dificultades para ti mismo?

También se debe tener en cuenta el momento en que algunos módulos están diseñados para voltajes no estándar y están diseñados para funcionar con inversores de red. Por esta razón, no pueden interesarnos.

En general, el principio principal de construir cualquier sistema debe ser, siempre que sea posible, evitar el uso de dispositivos únicos. Las unidades y dispositivos deben ser estándar y lo más asequibles posible. Solo en este caso asegurará la disponibilidad continua de su sistema.

Potencia y corriente

Por supuesto, usted obtiene la potencia total de aquellos módulos cuyo voltaje corresponde al previamente seleccionado para el sistema. Creo que no se les debe recordar que deben tener las mismas características.

Al conectarlos en paralelo, si el voltaje de cada uno de ellos es igual al seleccionado, o en serie, en el caso en que el voltaje de cada uno de ellos sea menor que el seleccionado. Bueno, en serie y en paralelo, para proporcionar la potencia total al tiempo que garantiza el voltaje del sistema seleccionado. ¿Quién se perdió el artículo? "El esquema de conectar paneles solares"Recomiendo leer

Una vez que haya decidido el número de módulos y su esquema de conexión, puede elegir el controlador de carga en función de la corriente resultante, porque el voltaje del sistema ya está seleccionado.

Dimensiones y peso.

Recordando tal verdad que cada conexión eléctrica adicional en el sistema aumenta la probabilidad de falla (avería), entendemos que un solo módulo correspondiente a la potencia y voltaje requeridos sería una opción ideal para nosotros. Ni conexiones adicionales para usted, ni cables adicionales para usted.

Pero entendemos que esto es imposible. Y en general no es necesario. No es necesario solo porque, en este caso, estamos privando a nuestro sistema de flexibilidad, y la capacidad de mantenimiento también se verá afectada. No estoy hablando del peso, que jugará un papel importante durante la instalación.

Será mucho más difícil construir el sistema, cambiar el voltaje del sistema, si esto se necesita de repente. Repare el módulo, después de todo. De nuevo, alto viento. Esto tampoco debe descartarse, ya que montará los módulos en una superficie abierta a todos los vientos.

Sin embargo, sin olvidar la verdad mencionada anteriormente, debemos prestar atención a las dimensiones de los módulos desde el punto de vista de la instalación (no todos los tamaños permitirán la instalación sin mecanismos de elevación), tendidos en el techo (sin sombra durante las horas del día).

Por otro lado, demasiado pequeño para moler con dimensiones: costará más.

Diseño

El diseño también juega un papel importante tanto en términos de características operativas como desde un punto de vista financiero. Los módulos sin marco, por ejemplo, costarán menos, pero solo puede usarlos si tiene la oportunidad de realizar la instalación de tal manera que garantice su funcionamiento normal sin marcos.

O tiene la oportunidad de hacer su propio marco y le costará menos. La cuestión del sellado del módulo solo debe tenerse en cuenta, ya que se produce contacto con la oxidación de la humedad y la humedad. Esto reduce significativamente su vida útil.

Cosas como el vidrio. Son diferentes y el precio también depende de esto. El vidrio convencional genera pérdidas de hasta el 15% debido a la reflexión. Los anteojos que pueden soportar la carga de choque pueden ser superfluos, pero tiene sentido considerar los anteojos con un alto grado de transparencia.

Continuación del artículo:Elegir un inversor y calcular la batería para una estación de energía solar doméstica

Boris Tsupilo