Een omvormer kiezen en de batterij berekenen voor een thuiscentrale

In het artikel "Een voorbeeld van het berekenen van zonnepanelen voor thuis" we kregen de dagelijkse verbruikswaarde - 7919,8 W * uur en de hoeveelheid energie die nodig is om de dagelijkse behoeften van de apparaten te dekken - 396 A * uur.

Laten we een klassieke berekening maken van het hele zonnevoedingssysteem, inclusief de zonnebatterij. Ik wil u meteen waarschuwen, in deze berekening streefde ik niet naar het minimaliseren van economische indicatoren (we zullen dit later behandelen), maar stelde ik alleen de taak om de berekeningsprocedure te tonen.

Omvormer selectie

Op basis van de lijst met apparaten die we hebben vermeld, kunnen we de belangrijkste parameters bepalen inverter voor ons systeem.

Ten eerste, omdat de lijst met apparaten apparaten bevat die motoren bevatten: een elektrische pomp, een koelkast, een wasmachine, een stofzuiger, kunnen en moeten we zeker praten over een omvormer met een sinusvormige spanningsuitgang in plaats van een quasi-sinusoïde.

Ten tweede moet de ingangsspanning van de omvormer overeenkomen met de door ons gekozen spanning - 24V.

Wat betreft vermogen, de keuze hangt af van hoe u ermee instemt uw apparaten te gebruiken. Als u het nodig vindt om tegelijkertijd energie-intensieve apparaten te gebruiken, zoals een wasmachine, magnetron, strijkijzer en dit alles tegen de achtergrond van een werkende koelkast, dan moet u hun nominale capaciteiten optellen.

U zult piekvermogen ontvangen, dat het vermogen van de omvormer zal bepalen (minimaal 5 kW), maar u begrijpt zelf dat als u deze apparaten niet tegelijkertijd gebruikt, het vermogen van de omvormer minder zal zijn, dus de prijs zal lager zijn. Het is aan jou.

Gezien de overeengekomen lijst met apparaten en het gebruik ervan in de loop van de tijd verspreiden, zouden we ons kunnen beperken tot een omvormer van 3,0 kW: fabrikant OutDack Power Technologies, een model met een geïntegreerde lader: GVFX3024E, Grid-Interactive GVFX3024E Geventileerd 3000 W, 24 V, 80 A (gemiddelde kosten van 99500 roebel).

Zie ook over dit onderwerp:Omvormer: sinus of gemodificeerde sinus?

Batterij berekening

Laten we het nu hebben over batterijen. We weten al over het doel van batterijen uit het artikel "Batterijen voor zonnecellen". Het is alleen nodig om te beslissen hoe we het huis gebruiken. Als u in het weekend aankomt, wordt het belangrijkste elektriciteitsverbruik dienovereenkomstig in het weekend uitgevoerd. Maar de accumulatie ervan, d.w.z. de batterijen worden de hele week opgeladen - van maandag tot vrijdagavond. Ik kom bijvoorbeeld in het weekend naar mijn huis.

We zorgen voor één dag energiereserve. Waarom een? Omdat gedurende vijf dagen van mijn afwezigheid de kans op een volledige lading van de batterijen vrij groot is. Het is mogelijk om een ​​gegarandeerde energiereserve te bieden voor twee dagen, maar dit is mogelijk door de totale capaciteit van de batterijen te verhogen, en daarmee de kosten van het hele systeem.

Het is raadzaam om uzelf te beperken tot één dag, en wanneer de kosten van het hele systeem worden geschetst, speel dan met de pickopties en kijk naar de kostenreactie.

Het is noodzakelijk om nog een paar punten in aanmerking te nemen.

Ten eerste: het feit dat batterijen tot een grote "ontladingsdiepte" worden ontladen, is hetzelfde als ze met hun eigen handen onbruikbaar maken (de levensduur wordt aanzienlijk verkort). U moet zich concentreren op de ontladingsdiepte van 20 procent.

Ten tweede: vanuit het oogpunt van veilige werking is het het beste om verzegelde batterijen te gebruiken, omdat batterijen zonder druk schadelijk zijn voor de ademhaling en explosieve gassen. Ondanks het gebruik van verzegelde batterijen, zou ik u aanraden een kamer te kiezen die goed geventileerd is voor hun installatie.

Ten derde: qua prestaties voor een autonoom systeem, het meest geschikte type batterij, hoewel niet de goedkoopste gel batterijen (GEL).

En de laatste. De omgevingstemperatuur moet ook in aanmerking worden genomen bij het berekenen van de vereiste batterijcapaciteit als batterijen in koude periodes moeten worden gebruikt.

Bij lage omgevingstemperaturen neemt de batterijcapaciteit af, d.w.z. verminderde energie-intensiteit, die de batterij bij een bepaalde temperatuur kan geven. Dit betekent dat u bij het berekenen van de vereiste capaciteit van de batterij (of batterijen) de berekende waarde van de capaciteit moet verhogen om een ​​reserve te creëren in geval van afname.

In eenvoudige woorden, je moet de berekende capaciteit vermenigvuldigen met de coëfficiënt die overeenkomt met de temperatuur:

• 26.7С - coëfficiënt = 1,00;

• 21.2C - coëfficiënt = 1,04;

• 15.6С - coëfficiënt = 1.11;

• 10.0C - coëfficiënt = 1,19;

• 4,4C - coëfficiënt = 1,30;

• -1.1C - coëfficiënt = 1,40;

• -6.7C - coëfficiënt = 1,59.

En zo. Ik koos een dag om een ​​gegarandeerde energiereserve te garanderen: 396 A * h x 1 = 396 A * h.

We houden rekening met de ontladingsdiepte: 396 A * h: 0,2 = 1980 A * h.

Omdat ik het systeem alleen in de zomerperiode bedien (we hebben het over de omgevingstemperatuur): 1980 A * h x 1,00 = 1980 A * h.

De totale capaciteit van de batterij (of batterijen) is dus 1980 A * h.

Stel dat we een GEL-batterij hebben gekozen, gemaakt door Haze, model HZY 12-200 (gemiddelde kosten van 18500 roebel). Het nominale vermogen is 200 A * h. Laten we berekenen hoeveel batterijen parallel worden aangesloten: 1980 A * h: 200 A * h = 9,9 st.

We ronden naar boven af ​​(altijd naar boven af, zelfs als het getal achter de komma minder dan vijf is) - 10 stuks batterijen worden parallel aangesloten.

Ontdek hoeveel batterijen in serie worden aangesloten. Hiervoor selecteren we de systeemspanning (24 V) gedeeld door de spanning van één batterij: 24 V: 12 V = 2.

Welnu, we ontdekken hoeveel totale batterijen de systeembatterij zal bevatten: 10 x 2 = 20.

We hebben het totale aantal batterijen dat nodig is om de batterij voor het systeem te monteren: 20 stuks.

Batterijaansluiting in serie-parallel. In dit geval betekent dit dat de batterijen in paren in serie (tien van dergelijke paren) moeten worden aangesloten, en op hun beurt worden deze tien paren parallel verbonden.

We berekenen de samenstelling van de zonnebatterij.

Stel dat we kiezen voor een zonnepaneel van 200 W, 24 V, single-crystal, vervaardigd door Chinaland Solar Energy, model: CHN200-72M (gemiddelde kosten van 17500 roebel).

Om de zonnebatterij te berekenen, moet u eerst de zonne-isolatie bepalen van de regio waar het systeem zal worden gebruikt. U kunt gegevens over insolatie op internet vinden. U kunt vinden door de vraag "maandelijkse en jaarlijkse zonnestraling kW * h / m2" in Yandex.

Bijvoorbeeld: als u Moskou (of een stad op een breedtegraad van Moskou 55.7) neemt, is de werkingsperiode van 1 maart tot 31 september, de helling van het paneel is 40,0 graden. Uiteraard kies ik uit de hele reeks waarden van maart tot en met september de laagste waarde, d.w.z. het ergste van allemaal. Deze september is 104.6. Ik deel dit aantal door het aantal dagen in een maand: 104.6: 30 = 3.49

We hebben dus de gemiddelde waarde van het aantal zonnige piekuren verkregen.

Ik herinner u eraan dat onze dagelijkse behoefte 7919,8 W * uur is.

Verliezen bij het lossen van lading bedragen niet meer dan 20%, we moeten er rekening mee houden: 7919,8 W * uur x 1,2 = 9503,76 W * h.

Daarom moet het vermogen van de zonnebatterij zijn: 9503,76 W * h: 3,49 = 2723,14 watt.

Nu kunnen we het aantal parallel aangesloten modules bepalen, rekening houdend met het type dat we eerder hebben geselecteerd. Om dit te doen, vinden we in de aangegeven kenmerken van de modules het parameter piekvermogen van de module op het maximale voedingspunt (of de spanning op het maximale voedingspunt en de stroom op het maximale voedingspunt en vermenigvuldigen ze).

In ons geval is de spanning op het maximale vermogen 38,8 V, de stroom op het maximale vermogen is 5,15 ampère. Vermenigvuldig ze en krijg het maximale vermogen op het punt van maximaal vermogen: 38,8 V x 5,15 A = 199,82 watt.

Dat wil zeggen, het modulevermogen op het maximale voedingspunt is 199,82 watt. Deel het vermogen van de zonnebatterij door deze indicator van de module en verkrijg de gewenste waarde: 2723.14 W: 199,82 W = 13,63 st.

Het aantal in serie geschakelde modules (de door ons gekozen systeemspanning - 24 V wordt gedeeld door de nominale spanning van één module - 24 V): 24 V: 24 V = 1

We vermenigvuldigen het aantal parallel aangesloten modules en het aantal in serie geschakelde modules en dit bepaalt het totale aantal modules: 13,63 x 1 = 13,63 stuks

Nogmaals, afronden. Het aantal zonnepanelen moet dus 14 zijn (parallel aangesloten).

Nog geen conclusie

We hebben de berekening van het zonnestelsel gedaan, maar het is nog te vroeg om conclusies te trekken. Ik streefde niet naar het doel om de kosten van het hele systeem in dit specifieke artikel te minimaliseren. Om deze reden heeft het geen zin om het resultaat van zijn waarde te berekenen.

En toch, laten we tellen, dit zal ons in de toekomst helpen om te navigeren in de keuze van bedrijfsmodi, in de keuze van apparatuur, in de set van consumenten met reeds toegepaste berekeningen, en niet theoretisch:

• Omvormer - 99500 roebel;

• Batterijen - 18500 roebel x 20 = 370000 roebel;

• Zonne-modules - 17.500 roebel x 14 = 245.000 roebel.

Dat wil zeggen, de hoofduitrusting kost 714500 roebel. Plus materialen, plus overhead, etc. De volgorde van getallen is duidelijk. Dit is voor een volwaardig systeem waarmee het huis van maart tot september kan worden bediend, zonder zichzelf praktisch te ontkennen, niet alleen in het weekend.

Wat betreft de winterperiode begon ik er nu bewust niet over te praten, omdat ik mijn eigen mening hierover had. We zullen dit onderwerp met u bespreken.

Boris Tsupilo