Välja en växelriktare och beräkna batteriet för ett solenergi i hemmet

I artikeln "Ett exempel på beräkning av solpaneler för hemmet" Vi fick det dagliga förbrukningsvärdet - 7919,8 W * timme och den mängd energi som behövs för att täcka de dagliga behoven hos enheterna som vi listade - 396 A * timme.

Låt oss göra en klassisk beräkning av hela solenergiförsörjningssystemet, inklusive solbatteriet. Jag vill varna dig direkt. I den här beräkningen eftersträvade jag inte målet att minimera ekonomiska indikatorer (vi kommer att ta itu med det senare), men ställde bara uppgiften att visa beräkningsproceduren.

Val av växelriktare

Baserat på listan över enheter som vi listade kan vi bestämma de viktigaste parametrarna inverterare för vårt system.

För det första, eftersom listan över enheter innehåller enheter som innehåller motorer: en elektrisk pump, kylskåp, en tvättmaskin, en dammsugare, kan vi säkert och bör prata om en växelriktare som har sinusformad spänning än en kvasi-sinusoid.

För det andra måste inverteringsspänningen för växelriktaren motsvara den spänning som valts av oss - 24V.

När det gäller ström, beror valet på hur du går med på att använda dina enheter. Om du anser att det är nödvändigt att samtidigt använda energikrävande enheter, till exempel en tvättmaskin, mikrovågsugn, järn och allt detta mot bakgrund av ett fungerande kylskåp, måste du lägga till deras nominella kapacitet.

Du kommer att få toppeffekt, vilket bestämmer växelriktarens effekt (minst 5 kW), men du själv förstår att om du inte använder dessa enheter samtidigt, så kommer växelriktarens effekt att bli mindre, så att dess pris blir lägre. Det är upp till dig.

Med tanke på den överenskomna listan över enheter och distribuerar deras användning över tid, kunde vi begränsa oss till en inverter på 3,0 kW: tillverkaren OutDack Power Technologies, en modell med en integrerad laddare: GVFX3024E, Grid-Interactive GVFX3024E Ventilerad 3000 W, 24 V, 80 A (genomsnittlig kostnad på 99500 rubel).

Se också om detta ämne:Inverterare: sinusvåg eller modifierad sinusvåg?

Beräkning av batteri

Låt oss nu prata om batterier. Vi vet redan om syftet med batterier från artikeln “Batterier för solceller”. Det är bara nödvändigt att bestämma hur vi använder huset. Om du anländer på helgerna genomförs den största energiförbrukningen på helgerna. Men dess ansamling, dvs Batterierna laddas hela veckan - från måndag till fredag ​​kväll. Till exempel kommer jag till mitt hus på helgerna.

Vi kommer att tillhandahålla energireserv under en dag. Varför en? För fem dagar efter min frånvaro är sannolikheten för en full laddning av batterierna ganska hög. Det är möjligt att tillhandahålla en garanterad energireserv under två dagar, men detta är möjligt genom att öka batteriets totala kapacitet och därmed kostnaden för hela systemet.

Det är tillrådligt att begränsa dig till en dag, och när kostnaden för hela systemet anges, spela med konfigurationsalternativen och titta på kostnadsreaktionen.

Det är nödvändigt att ta hänsyn till några fler poäng.

Först: faktum är att urladdning av batterier till ett stort "urladdningsdjup" är detsamma som att göra dem obrukbara med sina egna händer (livslängden reduceras avsevärt). Du bör fokusera på 20 procents urladdningsdjup.

För det andra: med tanke på säker drift är det bäst att använda förseglade batterier, eftersom otryckta batterier avger andningsskador och explosiva gaser. Trots användningen av förseglade batterier skulle jag rekommendera att du väljer ett rum som är väl ventilerat för installationen.

För det tredje: vad gäller prestanda för ett autonomt system, den mest lämpliga batteritypen, även om den inte är den billigaste gelbatterier (GEL).

Och den sista. Den omgivande temperaturen bör också beaktas vid beräkning av den nödvändiga batterikapaciteten om batterier måste användas under kalla perioder.

Vid låga omgivningstemperaturer minskar batterikapaciteten, d.v.s. reducerad energiintensitet, vilket batteriet kan ge vid en given temperatur. Detta innebär att när du beräknar batteriets (eller batteriernas) kapacitet, bör du öka det beräknade värdet på kapaciteten för att skapa en reserv om det minskar.

Med enkla ord bör du multiplicera den beräknade kapaciteten med den koefficient som motsvarar temperaturen:

• 26,7Сkoefficient = 1,00;

• 21,2C - koefficient = 1,04;

• 15,6Сkoefficient = 1,11;

• 10,0 C - koefficient = 1,19;

• 4,4C - koefficient = 1,30;

• -1,1C - koefficient = 1,40;

• -6,7C - koefficient = 1,59.

Och så. Jag valde en dag för att garantera en garanterad energireserv: 396 A * h x 1 = 396 A * h.

Vi tar hänsyn till utsläppsdjupet: 396 A * h: 0,2 = 1980 A * h.

Eftersom jag bara använder systemet under sommaren (vi talar om omgivningens temperatur): 1980 A * h x 1,00 = 1980 A * h.

Således är batteriets (eller batteriernas) totala kapacitet 1980 A * h.

Anta att vi valde ett GEL-batteri, tillverkat av Haze, modell HZY 12-200 (genomsnittlig kostnad på 18500 rubel). Dess nominella kapacitet är 200 A * h. Låt oss beräkna hur många batterier som kommer att anslutas parallellt: 1980 A * h: 200 A * h = 9,9 st.

Vi rundar upp (alltid rundas upp, även om antalet efter decimalpunkten är mindre än fem) - 10 batterier kommer att anslutas parallellt.

Ta reda på hur många batterier som kommer att anslutas i serie. För detta väljer vi systemspänningen (24 V) dividerat med ett batteris spänning: 24 V: 12 V = 2.

Vi vet hur många batterier som kommer att inkluderas i systembatteriet: 10 x 2 = 20.

Vi fick det totala antalet batterier som behövs för att montera batteriet för systemet: 20 delar.

Batterianslutning i serie parallell. I detta fall betyder det att batterierna måste anslutas parvis i serie (tio sådana par), och i sin tur är dessa tio par parallellt anslutna.

Vi beräknar solbatteriets sammansättning.

Anta att vi väljer en solmodul 200 W, 24 V, enkelkristall, tillverkad av Chinaland Solar Energy, modell: CHN200-72M (genomsnittlig kostnad på 17500 rubel).

För att beräkna solbatteriet måste du först bestämma solisoleringen i det område där systemet kommer att användas. Du kan hitta information om insolation på Internet. Du hittar efter frågan "månadsvis och årlig solstrålning kW * h / m2" i Yandex.

Till exempel: om du tar Moskva (eller en stad med en latitud på Moskva 55,7) är drifttiden från 1 mars till 31 september, panelens lutning är 40,0 grader. Naturligtvis väljer jag det lägsta värdet från hela värdet från mars till september. det värsta av allt. I september är 104,6. Jag delar detta nummer med antalet dagar i en månad: 104,6: 30 = 3,49

Således erhöll vi medelvärdet för antalet soliga topptimmar.

Låt mig påminna er, vårt dagliga behov är 7919,8 W * timme.

Förlust vid laddningsladdning kommer att uppgå till högst 20%, vi måste ta hänsyn till dem: 7919,8 W * timme x 1,2 = 9503,76 W * h.

Därför bör solbatteriets effekt vara: 9503,76 W * h: 3,49 = 2723,14 watt.

Nu kan vi bestämma antalet anslutna moduler parallellt med hänsyn till deras typ som vi valde tidigare. För att göra detta, i de angivna egenskaperna för modulerna hittar vi parameterns toppeffekt för modulen vid den maximala effektpunkten (eller spänningen vid den maximala effektpunkten och strömmen vid den maximala effektpunkten och multiplicerar dem).

I vårt fall är spänningen vid den maximala effektpunkten 38,8 V, strömmen vid den maximala effektpunkten är 5,15 ampère. Multiplicera dem och få maximal effekt vid punkten för maximal effekt: 38,8 V x 5,15 A = 199,82 watt.

Det vill säga modulens effekt vid den maximala effektpunkten är 199,82 watt. Dela upp solbatteriets kraft med denna indikator på modulen och få önskat värde: 2723,14 W: 199,82 W = 13,63 st.

Antalet anslutna moduler i serie (den systemspänning som valts av oss - 24 V divideras med märkspänningen för en modul - 24 V): 24 V: 24 V = 1

Vi multiplicerar antalet anslutna moduler parallellt och antalet anslutna moduler i serie och detta bestämmer det totala antalet moduler: 13,63 x 1 = 13,63 bitar

Återigen, runda upp. Således bör antalet solmoduler vara 14 (parallellt anslutna).

Inte ännu en slutsats

Vi har gjort beräkningen av solsystemet, men det är fortfarande för tidigt att dra slutsatser. Jag eftersträvade inte målet att minimera kostnaden för hela systemet i den här artikeln. Av denna anledning är det inte meningsfullt att beräkna resultatet av dess värde.

Och ändå, låt oss räkna, detta kommer att hjälpa oss i framtiden att navigera i valet av driftsätt, i val av utrustning, i uppsättningen av konsumenter med redan tillämpade beräkningar, och inte teoretiskt:

• Inverter - 99500 rubel;

• Batterier - 18500 rubel x 20 = 370000 rubel;

• Solmoduler - 17 500 rubel x 14 = 245 000 rubel.

Det vill säga att huvudutrustningen kommer att kosta 714500 rubel. Plus material, plus overhead, etc. Siffrorna är tydliga. Detta är för ett fullfjädrat system som kommer att tillåta, utan att praktiskt taget förneka något för sig själv, att driva huset från mars till september, inte bara på helgerna.

När det gäller vinterperioden började jag medvetet inte prata om det nu, för jag hade min egen åsikt i denna fråga. Vi kommer att diskutera detta ämne med dig.

Boris Tsupilo