چگونگی طراحی سیستم PV خورشیدی:
Pv:power voltage()
سیستم PV خورشیدی چیست؟
سیستم های فتوولتائیک خورشیدی و یا سیستم انرژی خورشیدی یکی از سیستم انرژی تجدید پذیر است که با استفاده از ماژول های(پنل های خورشیدی-solar panel) PV برای تبدیل نور آفتاب به الکتریسیته است. برق تولید شده را می توان یا ذخیره می شود و یا به طور مستقیم، تغذیه به خط شبکه یا در ترکیب با یک یا چند ژنراتور برق دیگر و یا منبع انرژی تجدید پذیر تر شده است. سیستم PV خورشیدی منبع بسیار قابل اعتماد و تمیز برق است که می تواند طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مانند محل اقامت، صنعت، کشاورزی، دام، و غیره را تغذیه نمود.
اجزای سیستم اصلی
خورشیدی سیستم PV شامل اجزای مختلف است که باید با توجه به نوع سیستم، محل سایت و برنامه های کاربردی خود را انتخاب. اجزای اصلی سیستم خورشیدی PV خورشیدی شارژ کنترلر، اینورتر، بانک باتری، منابع انرژی کمکی و بارهای (لوازم خانگی).
• ماژول PV - را به برق DC تبدیل نور خورشید.
• کنترل کننده شارژ خورشیدی - تنظیم ولتاژ و جریان آمدن از پانل PV رفتن به
باتری و جلوگیری از شارژ بیش از اندازه باتری و افزایش عمر باتری است.
• اینورتر - تبدیل خروجی DC پانل PV یا توربین بادی را به یک AC تمیز در حال حاضر برای AC
لوازم و یا به یک خط شبکه تغذیه شده است.
• باتری - فروشگاه انرژی مصرفی برای تهیه وسایل برقی زمانی که تقاضا وجود دارد.
• بار - لوازم الکتریکی که به سیستم PV خورشیدی از قبیل چراغ ها، رادیو، تلویزیون، کامپیوتر متصل است،
یخچال و فریزر، و غیره
• منابع انرژی کمکی - دیزل ژنراتور و یا سایر منابع انرژی تجدید پذیر است. PV خورشیدی سیستم اندازه
1. PV سایز پنل های خورشیدی:
1. تعیین خواسته های مصرف برق
اولین گام در طراحی یک سیستم PV خورشیدی است برای پیدا کردن قدرت و مصرف انرژی از تمام بارهای است که باید توسط سیستم PVخورشیدی به شرح زیر عرضه:
1.1 محاسبه کل وات ساعت در هر روز برای هر یک از دستگاه استفاده می شود.
اضافه کردن وات ساعت مورد نیاز برای تمام وسایل با هم به کل وات ساعت در روز که
باید به لوازم تحویل داده شده است.
1.2 محاسبه کل وات ساعت در هر روز مورد نیاز از ماژول PV.
ضرب وات ساعت در هر بار در روز 1.3 (انرژی از دست رفته در سیستم) برای به دست آوردن
کل وات ساعت در روز که باید با پانل های ارائه شده.
2. حجم ماژول PV
اندازه های مختلف از ماژول PV مقدار قدرت مختلف تولید می کنند. برای پیدا کردن اندازه از ماژول PV، اوج وات نیاز دارد. اوج وات (WP)تولید شده بستگی به اندازه ماژول PV و آب و هوا از محل سایت. ما باید به در نظر گرفتن "عامل نسل پانل" که در هر مکان متفاوت است. برای تایلند، عامل تولید پانل 3.43 است. برای تعیین اندازه از ماژول PV، محاسبه به شرح زیر است:
2.1 محاسبه امتیاز کل وات اوج مورد نیاز برای ماژول PV
کل وات ساعت در روز مورد نیاز از ماژول PV (از مورد 1.2) 3.43 برای به دست آوردن تقسیم
امتیاز کل وات اوج مورد نیاز برای پانل PV مورد نیاز برای کار لوازم.
2.2 محاسبه تعداد پانل های PV برای سیستم
تقسیم جواب های خروجی رتبه وات پیک PV به دست آمده بر 2.1 ماژول های موجود به شما. افزایش هر بخش اعشاری نتیجه به بیشترین تعداد کامل و خواهد شد که
تعداد PV مورد نیاز ماژول.:
نتیجه شده از محاسبه حداقل تعداد پانل های PV است. اگر ماژول PV نصب شده است، سیستم بهتر و عمر باتری بهبود یافته خواهد شد. اگر ماژول PV کمتر استفاده می شود، این سیستم ممکن است در تمام در طول دوره ابری کار می کنند و عمر باتری را کوتاه خواهد شد.
3. سایز اینورتر
اینورتر در سیستم که در آن توان خروجی AC مورد نیاز است استفاده می شود. رتبه ورودی اینورتر هرگز نباید کمتر از مجموع وات لوازم باشد. اینورتر باید همان ولتاژ اسمی باتری خود را داشته باشد.
برای سیستم های مستقل، اینورتر باید به اندازه کافی بزرگ که مسئولیت رسیدگی به مقدار کل وات شما با استفاده از در یک زمان. اندازه اینورتر باید 25-30٪ بزرگتر از کل وات لوازم. در مورد نوع دستگاه موتور یا کمپرسور سپس اندازه اینورتر باید حداقل 3 برابر ظرفیت از این لوازم و باید به ظرفیت اینورتر که مسئولیت رسیدگی به افزایش جریان در طول شروع اضافه شده است.
برای سیستم های کراوات شبکه و یا سیستم های متصل شبکه، رتبه ورودی اینورتر باید همان به عنوان رتبه آرایه PV برای عملیات ایمن و کارآمد اجازه می دهد.
4. اندازه باتری
نوع باتری توصیه شده برای استفاده در سیستم PV خورشیدی .چرخه عمیق است. باتری چرخه عمیق است که به طور خاص طراحی شده برای به سطح انرژی پایین و سریع شارژ مجدد و یا چرخه شارژ و دشارژ روز پس از روز برای سال مرخص شده است. باتری باید به اندازه کافی بزرگ برای ذخیره انرژی کافی برای راه اندازی لوازم خانگی در شب و روز های ابری. برای پیدا کردن اندازه از باتری، محاسبه به شرح زیر است:
4.1 محاسبه وات ساعت در هر روز مورد استفاده توسط لوازم.
4.2 تقسیم کل وات ساعت در هر روز 0.85 برای از دست دادن باتری استفاده می شود.
4.3 تقسیم جواب به دست آمده در مورد 4.2 توسط 0.6 برای عمق تخلیه.
4.4 تقسیم پاسخ به دست آمده در مورد 4.3 ولتاژ اسمی باتری.
4.5 ضرب جواب به دست آمده در بند 4.4 با روز استقلال (تعداد روزهایی که شما
نیاز به سیستم به کار گیرند، هنگامی که قدرت تولید شده توسط پانل PV وجود دارد) مورد نیاز
آمپر ساعت ظرفیت باتری چرخه عمیق.
ظرفیت باتری (آه) = مجموع وات ساعت در هر روز مورد استفاده توسط لوازم * روز استقلال
(0.85 * 0.6 * ولتاژ اسمی باتری)
5. شارژ خورشیدی کنترل اندازه
کنترل کننده شارژ خورشیدی است که به طور معمول در مقابل ولتاژ و شدت جریان برق ظرفیت دادهاند. کنترل کننده شارژ خورشیدی برای مطابقت با ولتاژ آرایه PV و باتری و سپس به شناسایی که نوع کنترل کننده شارژ خورشیدی است که حق را برای نرم افزار خود را انتخاب کنید. اطمینان حاصل کنید که کنترل کننده شارژ خورشیدی دارای ظرفیت کافی برای رسیدگی به جریان از آرایه PV.
برای سری اتهام نوع کنترل، اندازه کنترل بستگی PV در کل جریان ورودی است که به کنترل کننده تحویل داده شده است و همچنین در PV پانل تنظیمات (پیکربندی سری یا موازی) بستگی دارد.
با توجه به روش استاندارد، اندازه کنترل کننده شارژ خورشیدی این است که جریان مدار کوتاه (ISC) از آرایه PV، و تکثیر آن توسط 1.3
شارژ خورشیدی نرخ گذاری کنترل = کل مدار کوتاه جریان PV آرایه * 1.3
تبصره: برای MPPT شارژ کنترلر اندازه متفاوت خواهد بود. (نگاه کنید به: مبانی کنترل شارژ MPPT)
به عنوان مثال:
خانه ای از از دستگاه های الکتریکی زیر استفاده می کند:
یک 18 وات لامپ فلورسنت با بالاست الکترونیکی 4 ساعت در روز استفاده می شود.
یک فن 60 وات به مدت 2 ساعت در روز استفاده می شود.
یکی از 75 وات یخچال و فریزر اجرا می شود که 24 ساعت در روز با کمپرسور اجرا 12 ساعت و خاموش 12 ساعت.
ماژول خورشیدی استفاده شده در این مثال 12 ولت -110وات می باشد.
1:تعین میزان مصرف برق در خانه بر حسب وات ساعت
|
مجموع توان مصرف لوازم = (18 W x 4 hours) + (60 W x 2 hours) + (75 W x 24 x 0.5ساعت)
|
|
|
= 1,092 Wh/day
|
|
مقدار انرژی مورد نیاز از پنل ها
|
= 1,092 x 1.3
|
|
|
= 1,419.6 Wh/day.
|
2:تعین تعداد پنل مورد نیاز:
|
2.1 مجموع توان مورد نیاز از پنل
|
= 1,419.6 / 3.4
|
|
|
= 413.9 Wp
|
|
2.2 تعیین تعداد پنل مورد نیاز
|
= 413.9 / 110
|
|
|
= 3.76 modules
|
نیاز واقعی پنل = 4 ماژول
بنابراین این سیستم باید حداقل 4 ماژول از PV 110 WP داشته باشد
.3. اندازه اینورتر :
وات کل تمام لوازم = 18 + 60 + 75 = 153 W
برای ایمنی، اینورتر باید در نظر گرفته شود 25-30 درصد بزرگتر است.
اندازه اینورتر باید در حدود 190 وات یا بیشتر باشد.
4. اندازه باتری
مجوع توان مصرف کننده ها = (18 W x 4 hours) + (60 W x 2 hours) + (75 W x 12 hours)
ولتاژ باطری های مورد استفاده = 12 V
تعداد روز استفاده از باطری-مثل هوای ابری = 3 days
ظرفیت باطری = [(18 W x 4 hours) + (60 W x 2 hours) + (75 W x 12 hours)] x 3
(0.85 x 0.6 x 12)
مجموع آمپر ساعت مورد نیاز 535.29
بنابراین باتری باید به مدت 3 روز مستقل بار را تغذیه کند-باتری 12ولت- 600امپر ساعت
5. اندازه کنترل شارژر:
{ مشخصات ماژول PV:پنل خورشیدی:
PM = 110 WP
VM = 16.7 ولت
im = 6.6
VOC = 20.7
ISC = 7.5 A}
رنج کنترل شارژر= (4 پنل x 7.5 A) x 1.3 = 39 A
بنابراین کنترل کننده شارژر خورشیدی . باید دارای امپرA 40 در 12 ولت و یا بیشتر باشد