>Sistem fotovoltaik rumah dengan bateri. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Sistem suria dengan bateri boleh memberi kuasa kepada banyak peralatan, dengan syarat penggunaan tenaganya tidak melebihi kuasa penjana. Oleh itu, adalah perlu untuk menentukan kuasa sistem dengan betul. Langkah pertama ke arah ini ialah merangka spesifikasi, i.e. penerangan teknikal sistem.

Pengiraan tenaga

Apabila mereka bentuk sistem fotovoltaik rumah, anda perlu terlebih dahulu membuat senarai semua peralatan elektrik di rumah, ketahui penggunaan kuasanya dan tambahkannya ke senarai.

Jadual di bawah menunjukkan purata penggunaan kuasa beberapa peralatan untuk rujukan. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa ini hanyalah anggaran kasar. Untuk mengira penggunaan kuasa (E) sistem penyongsang (untuk peralatan AC), pembetulan mesti dibuat (darabkan purata penggunaan dengan faktor C untuk mendapatkan jumlah kuasa).

Untuk pengendalian peralatan elektrik lain - peti sejuk, seterika, kipas, dapur elektrik, dsb. Anda memerlukan sistem yang lebih besar dan lebih mahal. Oleh kerana sistem ini tidak tertakluk kepada piawaian seragam, tetapi bergantung pada keperluan khusus pengguna, pengiraan mesti dilakukan oleh pakar.

Kedua, adalah perlu untuk menganggarkan berapa banyak masa pada siang hari peralatan elektrik tertentu digunakan. Sebagai contoh, mentol lampu di ruang tamu terbakar 10 jam sehari, dan di pantri - hanya 10 minit. Catatkan data ini dalam lajur kedua dalam jadual berikut. Kemudian buat lajur ketiga di mana anda memasukkan keperluan tenaga harian anda. Untuk menentukannya, anda perlu mendarabkan kuasa peranti dengan masa operasinya, contohnya: 27 W x 4 jam = 108 Wh. Tulis nombor yang terhasil dalam lajur ketiga - ini ialah jumlah penggunaan tenaga anda setiap hari.

Seterusnya, anda perlu menentukan jumlah tenaga suria yang boleh dikira di kawasan tertentu. Data ini biasanya boleh diperoleh daripada pembekal panel solar tempatan atau stesen hidrometeorologi. Adalah penting untuk mengambil kira dua faktor: purata sinaran suria tahunan, serta nilai purata bulanannya di bawah keadaan cuaca yang paling teruk (lihat maklumat umum dalam bab "Sinaran suria").

Dengan bantuan nilai pertama, sistem fotovoltaik boleh diselaraskan mengikut purata sinaran suria tahunan, iaitu, dalam beberapa bulan akan ada lebih banyak tenaga daripada yang diperlukan, dan pada yang lain kurang. Jika anda mengikut nombor kedua, anda akan sentiasa mempunyai sekurang-kurangnya tenaga yang mencukupi untuk memenuhi keperluan anda, kecuali untuk tempoh cuaca buruk yang sangat lama.

Kini anda boleh mengira kuasa nominal modul fotovoltaik. Darabkan nilai penggunaan tenaga (Wh sehari) dengan faktor 1,7 untuk membetulkan kehilangan tenaga dalam sistem, kemudian bahagikan dengan jumlah sinaran suria (Wh sehari), cth. 280 (Wj/hari) x 1,7 .5 / 96,2 (Wj/hari) = 50 W. Malangnya, pilihan kuasa nominal modul fotovoltaik adalah terhad. Menggunakan modul 50W, anda boleh membina penjana 100W, 150W, 95W, dsb. Jika keperluan kuasa ialah XNUMXW, sistem dua modul paling sesuai. Jika jumlah kuasa modul sangat berbeza daripada nilai yang anda kira, anda perlu menggunakan sama ada penjana yang tidak cukup berkuasa atau terlalu berkuasa. Dalam kes pertama, fotosel tidak akan dapat memenuhi jumlah permintaan tenaga. Terpulang kepada anda untuk memutuskan sama ada peruntukan separa keperluan anda sesuai dengan anda. Dalam kes kedua, anda akan mempunyai lebihan elektrik.

Saiz bateri bergantung pada keperluan tenaga dan bilangan modul PV. Dalam contoh yang ditunjukkan, kapasiti bateri minimum ialah 60 Ah dan optimum ialah 100 Ah. Bateri sedemikian akan dapat menyimpan 1200 Wh pada 12 V. Ini cukup untuk membekalkan elektrik dalam kes yang diterangkan di atas, apabila penggunaan tenaga harian ialah 280 Wh.

Tekanan berterusan

Pada masa lalu, hampir semua sistem fotovoltaik menggunakan voltan malar 12 V. Peranti 12 V yang dikuasakan terus daripada bateri digunakan secara meluas. Kini, dengan kemunculan penyongsang yang cekap dan boleh dipercayai, bateri semakin menggunakan 24 V. Pada masa kini, voltan sistem elektrik ditentukan oleh input tenaga harian pada siang hari. Sistem yang menghasilkan dan menggunakan kurang daripada 2000 Wh sehari adalah terbaik digabungkan dengan 12 V. Sistem yang menghasilkan 2000-6000 Wj sehari biasanya menggunakan 24 V. Sistem yang menghasilkan lebih daripada 6000 Wj sehari, menggunakan 48 V.

Voltan sesalur adalah faktor yang sangat penting yang mempengaruhi parameter penyongsang, kawalan, pengecas dan pendawaian. Setelah dibeli, semua komponen ini sukar untuk diganti. Sesetengah komponen sistem, seperti modul PV, boleh ditukar daripada 12V kepada voltan yang lebih tinggi, yang lain - penyongsang, pendawaian dan kawalan - direka untuk voltan tertentu dan hanya boleh berfungsi dalam julat ini.

bateri

Bateri menyimpan tenaga yang dihasilkan oleh modul solar. Bateri mengimbangi tempoh cuaca buruk atau penggunaan kuasa yang berlebihan (storan jangka sederhana).

Yang paling biasa digunakan ialah bateri automotif, yang berpatutan dan boleh didapati di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, ia direka untuk membawa arus besar untuk jangka masa yang singkat. Mereka tidak menahan kitaran cas-nyahcas yang panjang yang biasa bagi sistem suria. Industri menghasilkan apa yang dipanggil. sel solar yang memenuhi keperluan ini. Ciri utamanya ialah kepekaan rendah terhadap operasi kitaran.

Malangnya, hanya beberapa negara membangun yang menghasilkan bateri sedemikian, dan yang diimport adalah terlalu mahal kerana kos penghantaran dan duti kastam. Dalam keadaan sedemikian, anda boleh menggunakan bateri trak yang berkuasa - ini adalah pilihan yang lebih berpatutan, walaupun ia perlu ditukar lebih kerap.

Untuk sistem fotovoltaik yang besar, kapasiti satu bateri mungkin tidak mencukupi. Kemudian anda boleh menyambung beberapa bateri secara selari dengan menyambungkan semua kutub positif dan negatif antara satu sama lain. Untuk penyambungan, anda perlu menggunakan wayar kuprum yang tebal, sebaik-baiknya tidak lebih daripada 30 cm. Semasa mengecas, bateri mengeluarkan gas yang berpotensi meletup. Oleh itu, anda perlu berhati-hati dengan api terbuka. Walau bagaimanapun, gas keluar boleh diabaikan, terutamanya jika pengatur caj digunakan; supaya risiko tidak melebihi risiko biasa yang berkaitan dengan penggunaan bateri di dalam kereta. Namun begitu, bateri memerlukan pengudaraan yang baik. Oleh itu, jangan menutupnya dan menyembunyikannya di dalam kotak.

Kapasiti bateri ditunjukkan dalam jam ampere. Contohnya, bateri 100Ah, 12V boleh menyimpan 1200Wh (12V x 100Ah). Walau bagaimanapun, kapasiti bergantung pada tempoh proses pengecasan atau nyahcas. Tempoh cas semula ditunjukkan sebagai indeks kapasiti C, contohnya "C100" selama 100 jam. Ambil perhatian bahawa pengeluar boleh menghasilkan bateri untuk tempoh asas yang berbeza.

Apabila tenaga disimpan dalam bateri, sejumlah tertentu ia hilang semasa penyimpanan. Bateri kereta adalah kira-kira 75% cekap, manakala sel solar lebih baik sedikit. Sebahagian daripada kapasiti bateri hilang dengan setiap kitaran cas-nyahcas, sehingga ia berkurangan sehingga ia mesti diganti. Bateri solar tahan lebih lama daripada bateri kereta berkuasa, yang tahan 2-3 tahun.

Saiz Bateri

Adalah penting bahawa saiz bateri membolehkan anda menyimpan tenaga sekurang-kurangnya 4 hari. Bayangkan sistem yang menggunakan 2480 Wj sehari. Membahagikan angka ini dengan voltan 12 volt, kita mendapat penggunaan harian sebanyak 206 Ah. Jadi 4 hari penyimpanan bersamaan: 4 hari x 206 Ah sehari, bersamaan dengan 824 Ah. Jika bateri plumbum digunakan, 20% mesti ditambah pada angka ini supaya bateri tidak pernah dinyahcas sepenuhnya. Ini bermakna kapasiti bateri plumbum ideal kami ialah 989 Ah. Jika bateri kadmium-nikel atau besi-nikel digunakan, kapasiti tambahan 20% tidak diperlukan, kerana bateri beralkali tidak terjejas oleh nyahcas penuh biasa.

pengatur caj

Bateri akan bertahan beberapa tahun hanya jika ia digunakan bersama dengan pengawal selia cas kualiti yang melindungi bateri daripada pengecasan berlebihan dan nyahcas dalam. Jika bateri dicas sepenuhnya, pengawal selia mengurangkan tahap arus yang dijana oleh modul solar kepada nilai yang mengimbangi kehilangan cas semula jadi. Sebaliknya, pengawal selia mengganggu bekalan tenaga kepada peranti pengguna apabila bateri dinyahcas ke tahap kritikal. Oleh itu, gangguan bekalan kuasa secara tiba-tiba mungkin bukan disebabkan oleh kerosakan dalam sistem, tetapi hasil daripada mekanisme perlindungan ini.

Pengawal selia caj ialah peranti elektronik yang juga boleh mengalami masalah akibat kerosakan atau pengendalian sistem yang tidak betul. Model yang lebih maju dilengkapi dengan fius untuk mengelakkan kerosakan pada pengawal selia dan komponen sistem lain. Antaranya ialah fius terhadap litar pintas dan pembalikan kekutuban (apabila kutub +/- diterbalikkan), diod penyekat yang menghalang bateri daripada dinyahcas pada waktu malam. Banyak model dilengkapi dengan LED yang menunjukkan status operasi dan kerosakan sistem. Dalam sesetengah model, walaupun tahap bateri diperhatikan, walaupun ia sangat sukar untuk ditentukan dengan ketepatan.

Penyongsang

Penyongsang menukar arus terus voltan rendah kepada arus ulang alik standard (120 atau 240 V, 50 atau 60 Hz). Penyongsang berjulat daripada 250 watt (kira-kira $300) hingga lebih 8000 watt (kira-kira $6). Elektrik yang dijana oleh penyongsang gelombang sinus hari ini adalah berkualiti lebih baik daripada yang dibekalkan ke rumah anda daripada grid kuasa tempatan.

Terdapat juga penyongsang gelombang sinus yang "diubah suai" - ia tidak begitu mahal, tetapi ia sesuai untuk kebanyakan tugas rumah. Mereka boleh membuat sedikit gangguan, "bunyi" dalam peralatan elektronik dan telefon. Penyongsang boleh bertindak sebagai "penampan" antara rumah dan grid utiliti, membolehkan lebihan elektrik dijual kepada grid awam.

Kabel

Cara terbaik untuk mengelakkan kehilangan yang tidak perlu adalah dengan menggunakan kabel elektrik yang betul dan menyambungkannya dengan betul kepada peralatan. Kabel mestilah sesingkat mungkin. Wayar yang menyambungkan peralatan yang berbeza mesti mempunyai luas keratan rentas sekurang-kurangnya 1,6 mm2.

Untuk memastikan penurunan voltan tidak melebihi 3%, kabel antara modul solar dan bateri mesti mempunyai keratan rentas 0,35mm2 (sistem 12V) atau 0,17mm2 (24V) setiap meter setiap modul. Iaitu, kabel 1 m untuk dua modul tidak boleh lebih nipis: 10 x 10 x 2 mm0,35 = 2 mm7. Oleh kerana kabel yang lebih besar daripada 2mm10 sukar dikendalikan dan lebih sukar dicari, kehilangan yang lebih tinggi kadangkala perlu diterima. Jika sebahagian daripada kabel berjalan di luar rumah, ia mesti tahan kepada keadaan cuaca buruk. Rintangannya terhadap sinaran ultraungu juga sangat penting.

Penjejak matahari

Modul fotovoltaik berfungsi paling baik apabila sel fotovoltaik berserenjang dengan sinaran matahari. Mengesan Matahari boleh menghasilkan peningkatan 10% dalam pengeluaran tenaga tahunan pada musim sejuk dan 40% pada musim panas berbanding modul PV tetap. "Penjejakan" dilaksanakan dengan memasang modul solar pada platform mudah alih yang berputar di belakang Matahari. Pertama sekali, anda perlu menimbang manfaat tenaga tambahan yang diperoleh daripada menjejak Matahari berbanding kos memasang dan menyelenggara sistem pengesanan.

Peranti penjejakan tidak murah. Di banyak negara, tidak masuk akal ekonomi untuk memasang penjejakan solar untuk kurang daripada lapan panel solar (contohnya, di Amerika Syarikat). Apabila menggunakan lapan modul fotovoltaik, kita akan mendapat lebih kuasa jika kita membelanjakan wang untuk menambah bilangan panel, dan bukan pada pemasangan penjejakan. Hanya dengan lapan atau lebih panel peranti penjejakan akan membuahkan hasil. Terdapat pengecualian untuk peraturan ini: sebagai contoh, apabila panel fotovoltaik terus menyuap pam air, tanpa bateri, maka menjejaki Matahari bermanfaat untuk dua atau lebih modul. Ini disebabkan oleh spesifikasi teknikal, seperti voltan maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan motor pam.

Lampu

Oleh kerana kecekapan tinggi dan hayat perkhidmatan yang panjang, lampu penjimatan tenaga disyorkan untuk digunakan dalam sistem fotovoltaik. Lampu pendarfluor atau lampu pendarfluor padat (CFL) baharu boleh digunakan dalam banyak aplikasi. CFL 18 watt menggantikan mentol pijar tradisional 100 watt. Jika lampu ini dikuasakan oleh sistem DC, ia memerlukan balast elektronik.

Kualiti balast boleh sangat berbeza, sehingga tidak memuaskan. Balast berkualiti rendah akan dikenakan kos tambahan untuk penggantian lampu yang berterusan. Balast mestilah cekap, menyediakan bilangan permulaan yang tinggi, penyalaan yang boleh dipercayai pada suhu rendah dan voltan rendah (10,5 V), serta perlindungan terhadap litar pintas, litar terbuka, pembalikan kekutuban dan gangguan radio. Walaupun kebanyakan lampu pendarfluor padat hanya beroperasi dengan arus AC, sesetengah syarikat menawarkan lampu sedemikian yang dikuasakan oleh DC.

Hayat perkhidmatan dan harga komponen

Faktor yang sangat penting dalam analisis ekonomi ialah jangka hayat sistem fotovoltaik. Jangka hayat pelbagai komponen bekalan kuasa solar dikira berdasarkan pengalaman yang diperolehi dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

• Hayat perkhidmatan panel fotovoltaik dianggarkan selama 20 tahun. Pengedap yang betul dan penggunaan kaca terbaja dengan kandungan besi yang rendah boleh memanjangkan hayat ini.
• Bingkai dan lekapan besi bergalvani digunakan dalam kebanyakan sistem fotovoltaik. Bahan tergalvani harus bertahan selama panel, walaupun mereka mungkin perlu dibaiki.
• Bateri. Bergantung kepada sifat kitaran cas/pelepasan, purata hayat yang dipanggil "sel suria" ialah 4 tahun.
• Pengecas bateri direka untuk sekurang-kurangnya 10 tahun.
• Penyongsang biasanya bertahan sekurang-kurangnya 10 tahun.

Contoh data untuk menetapkan harga beberapa komponen:

• Penyongsang - USD 0,50/W
• Bingkai (bergalvani) - USD 0,30/W
• Kawalan - USD 0,50/W
• Kabel - USD 0,70/m
• Bateri pegun tempatan - USD 100/kWj
• Modul fotovoltaik - USD 5 /W

Lihat artikel lain bahagian Sumber tenaga alternatif.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Penghilang sakit semulajadi yang disintesis 06.02.2016 Morfin sebagai ubat yang mempunyai kesan analgesik telah diketahui sejak sekian lama. Walaupun sifat analgesiknya yang kuat, penggunaan morfin adalah terhad kerana ia menyebabkan kemurungan pernafasan dan ketagihan. Keadaan terakhir memaksa saintis di Universiti Tulane di New Orleans (AS) untuk mencari ubat alternatif yang tidak menyebabkan ketagihan, dan mereka menemuinya dalam bentuk endomorphine. Endomorphin ialah dua peptida opioid endogen yang terbentuk dalam tubuh manusia dan memainkan peranan penting dalam pembentukan motivasi, emosi, tindak balas terhadap tekanan dan kesakitan, dan dalam kawalan pengambilan makanan. Endomorphine yang disintesis bertindak pada reseptor opioid yang sama seperti morfin. Oleh itu, untuk mengkaji keselamatan dan keberkesanan, para penyelidik menjalankan satu siri eksperimen ke atas tikus, yang diberikan kedua-dua bahan ini dalam dos yang sama kuat. Pada tikus yang disuntik dengan morfin, kemahiran motor dan pernafasan terjejas dengan ketara, manakala endomorfin tidak menyebabkan kesan sedemikian. Di samping itu, kesan analgesik endomorfin adalah serupa atau lebih kuat daripada morfin. Bagi pergantungan, eksperimen menunjukkan bahawa tikus menghabiskan lebih banyak masa di dalam petak di mana mereka disuntik dengan morfin dan melakukan lebih banyak usaha untuk mendapatkan bahagian seterusnya bahan daripada tikus yang diberi endomorfin. Ujian seperti ini mencerminkan potensi ketagihan pada orang. Di samping itu, endomorphine tidak menyumbang kepada pengaktifan sel glial dalam saraf tunjang dalam eksperimen. Kesan ini biasanya wujud dalam morfin dan menyumbang kepada perkembangan ketagihan dan penyalahgunaan bahan. Para penyelidik menjangkakan untuk memulakan ujian klinikal dalam tempoh dua tahun akan datang.

Berita menarik lain:

▪ iPhone 6 akan dipasang oleh robot

▪ Cip i.MX7 cekap tenaga daripada Freescale

▪ Peranan baharu DNA

▪ Penerbangan ke Marikh akan mengubah tubuh manusia

▪ Penghawa Dingin Tyrannosaurus

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Asas pertolongan cemas (OPMP). Pemilihan artikel

▪ artikel Pencahayaan objek. seni video

▪ artikel Di mana gajah Afrika pergi untuk mati? Jawapan terperinci

▪ pasal Telecrania white. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Wayar rintangan tinggi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Dua antena pada satu kabel. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024