A hálózaton kívüli élet óriási népszerűségre tett szert az elmúlt néhány évben, és a hálózaton kívüli élet egyik alapvető szükséglete a folyamatos energiaellátás. A kevés rendelkezésre álló energiaforrás közül a legnépszerűbb a napelem, melynek nyilvánvaló okai hihetetlen rugalmassága és működési megbízhatósága, valamint az egyszerű telepítés. Ennek eredményeként a hálózatról való leállás ma szinte egyet jelent a napenergiával.
A következő cikk egy lépésről lépésre felépített folyamat, amely megtanítja Önnek, hogyan válassza ki a megfelelő akkumulátorokat, napelemeket, invertert és töltésvezérlőt, majd elmagyarázza, hogyan kell csatlakoztatni és megfelelően beállítani őket.
1. A terhelések elemzése
Először készítsen egy listát az összes üzemben lévő készülékről, és határozza meg, hogy hány órát fognak használni a napenergiától.
Másodszor, nézze meg a listán szereplő egyes készülékek specifikációs táblázatát, hogy megtudja a teljesítményüket.
Ezután ki kell számítania a wattórát: WATTÓRA = ÜZEMIDŐ x TERMÉK TELJESÍTMÉNY
Végül számítsa ki a teljes wattórát. Ez az a szám, amelyet akkor kap, amikor kiszámolja az egyes termékek wattóráit, majd összeadja őket.
Például:
Led lámpák: 20 W x 8 óra = 160 Wh; Hűtőszekrény: 100 W x 24 óra = 2400 Wh
Laptop: 35 W x 4 óra = 140 Wh; TV: 50 W x 2 óra = 100 Wh
Teljesítmény: 2800Wh
2. Az akkumulátor kiválasztása
Sokféle savas ólomakkumulátor kapható, beleértve az elárasztott, gél- és abszorbens üvegszőnyeget (AGM). Ezek olcsóbbak, mint a LiFePo4 akkumulátorok, de az ólomsav hátrányai meghaladják ezt az előnyt. Nehezek, ezért rossz választás mobil telepítésekhez. Rövidebb élettartamuk miatt (300-1000 ciklus) idővel többet fog fizetni értük.
Ezután állítsa be a megfelelő méretű akkumulátort:
Miután mindenhez megvan a specifikáció, először vásárolja meg és helyezze be az akkumulátorokat. A piacon kapható akkumulátorok 12V/24V/48V. Előfordulhat, hogy rendszere eltérő feszültséget igényel. Ez az inverter bemeneti feszültségétől függ.
A fenti terhelések alapján szorozza meg ezt a számot az autonómia napjaival (DoA) – vagyis a teljes felhőtakaró várható napok átlagos számával.
Ez: 2800Wh/nap x 3 DoA = 8400Wh
Tegyük fel, hogy a 48 V-os rendszer van kiválasztva, a szükséges Ah: 8400Wh/48V=175Ah
Ezen egyenletek alapján az akkumulátorunknak legalább 175 Ah-ra van szüksége ahhoz, hogy megfeleljen ennek az egyszerű rendszernek.
3.A töltésvezérlő kiválasztása
A töltésvezérlő az akkumulátor és a napelem panel közé helyezett eszköz, amely a napelemekből érkező áram és feszültség szabályozására szolgál. Szabályozza az akkumulátor töltöttségét, ahogy a panelek bemeneti feszültsége emelkedik. Így a töltésvezérlő megakadályozza az akkumulátor túltöltését.
Háromféle töltésvezérlő közül lehet választani:
BE/KI, az úgynevezett legkevésbé hatékony; MPPT, amely megtartja a rendkívül hatékony töltésvezérlő státuszát, de egyben költséges is; PWM, amely kielégítő eredményeket biztosít meglehetősen megfizethető áron.
A végső döntést az Ön személyes preferenciái alapján kell meghozni, de azt tanácsoljuk, hogy az MPPT vagy a PWM mellett döntsön.
4. Az inverter kiválasztása
Az inverter egy olyan eszköz, amellyel az egyenáramot váltakozó árammá (AC) alakítják át, azaz elektromos árammá, amely a készülékeit táplálja.
Az inverterek előre meghatározott névleges feszültséggel rendelkeznek, a kisebb méretek általában 12 V vagy 24 V névleges feszültséggel rendelkeznek. A teljes rendszer üzembe helyezésekor válassza ki a napelemeket, a töltésvezérlőt és az akkumulátorokat, hogy ezek erre a besorolásra konfigurálódjanak.
A névleges teljesítmény oldalon mindig a számított rendszerméretnél valamivel nagyobb invertert válasszon. Például egy 5000 W-os inverternek működnie kell, ha a terhelési számítás szerint 4000 W-os rendszerre van szüksége. Végül, de nem utolsósorban, mindig előnyben részesítse a tiszta szinuszos kimenettel rendelkező invertert a legjobb hatásfok érdekében.
5. A napelem(ek) kiválasztása
A terhelésszámítás és a kiválasztott akkumulátorok, vezérlő és inverter alapján a következő lépés a megfelelő napelemek kiválasztása és telepítése a névleges feszültség alapján.
A napelem célja, hogy a kapott napfényt egyenárammá (DC) elektromos árammá alakítsa. Általában monokristályos vagy polikristályos kategóriába sorolják őket, az előbbiek valamivel drágábbak, de hatékonyabbak.
A napelem panel méretét meghatározó tényezők:
a. Napi energiafogyasztás;
b: A napsütéses csúcsidőszakok száma:
A napelem panel méretének első lépése az, hogy meghatározzuk, mennyi napfényt kapunk a lakóhelyünkön. Míg a panelek napfényének mennyisége fontos, a panelek által termelt energia pontosabb ábrázolása a napsütéses csúcsidő.
A napsütéses csúcsidő azon órák száma naponta, amelyek során az átlagos napsugárzás (napfény) 1000 watt négyzetméterenként (W/m2) vagy 1 kilowatt négyzetméterenként (kW/m2).
Egy csúcsnapi óra = 1000 W/m2 vagy 1 kWh/m2 napfény
c. A napelemek hatékonysága:
Soha nem kapja meg a névleges teljesítményt a napelemes rendszertől, mert kevés veszteséggel jár, mint például:
1). Szennyezési veszteség: A napelemen lerakódott por miatti veszteség
2). Árnyékolási veszteség: A fák és a panelek közelében lévő épületek árnyéka miatti veszteség
3). Vezetékkimaradás: A panelek közötti kábelezésben és a panelektől az akkumulátortelepig tartó kábelek elvesztése.
A tipikus hatásfok 70% (a legrosszabb helyzetnek tekinthető)
A napelem panel méretei:
Az alábbi képlet segítségével határozhatja meg a napelem panel teljesítményét:
Napelem watt = Napi energiafogyasztás (WH) / (Csúcs napóra x rendszer hatékonysága)
Napi energiafogyasztás = 2800WH
Csúcs napóra = 4,5 óra
Panel watt = 2800 / ( 4,5 x 0,7 ) = 888,88 W
Feltételezve, hogy a használt panel 450 W-os, a szükséges mennyiség:
Panelek száma=888,88W/450W=2
2 db 450 W-os panelt kell vásárolnia
Az elmúlt években robbanásszerűen megnőtt a fenntartható, hálózaton kívüli élet iránti érdeklődés, és ritkán van jobb megoldás a hálózaton kívüli energiaszükségletek kielégítésére, mint egy napelemes rendszer létrehozása. Mindössze annyit kell tennie, hogy megtervezze és telepítse saját hálózaton kívüli egységét, hogy kitalálja a specifikációkat, elvégez néhány alapvető számítást, megértse az alapokat, és már úton is van egy önfenntartó off-grid menedék felépítése.
