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Un esempio di calcolo dei pannelli solari per una casa
Sia che confessiamo a noi stessi o no, questo non cambia l'essenza. Molto spesso, quando iniziamo ad attuare i nostri piani seri, soprattutto quelli meno seri, trascuriamo progetti o calcoli. Ciò, di norma, non porta ai risultati previsti, o il tempo totale o i costi del materiale non sono previsti affatto. Certo, tutto deve essere considerato. È improbabile che qualcuno non sia d'accordo.
Per quanto riguarda i pannelli solari, il calcolo della loro potenza è semplicemente necessario, poiché la minima deviazione in qualsiasi direzione porta a una variazione dei costi del materiale di un ordine di grandezza.
C'è un altro indiscutibile vantaggio dalla procedura di calcolo: si sta formando una chiara e consapevole comprensione della procedura operativa della futura centrale solare. Solo una persona che ha gestito un sistema di alimentazione autonomo in casa capirà perfettamente cosa significa.
E questa comprensione si riduce a una cosa: come risparmiare ogni Watt * ora di energia estratta. In una casa la cui alimentazione è fornita da un sistema autonomo, non vedrai lampade di illuminazione luminose senza la necessità, come spesso accade con l'alimentatore tradizionale.
Nel processo di utilizzo di una centrale solare, nella tua casa potrebbero apparire dispositivi come sensori di movimento, timer per il controllo automatico dell'illuminazione, un relè fotografico per il controllo dell'illuminazione esterna, ecc. Questo tornerà alla normalità.
Non essere sorpreso di dedicare così tanto tempo a questo problema. Dovrebbe davvero essere conosciuto e compreso. Qualcuno attribuirà la necessità di controllare ogni Watt * ora a carenze, non sarò d'accordo con lui.
Innanzitutto, ricordiamo quelli che semplicemente non hanno altre opzioni per l'alimentazione. In secondo luogo, quando questa solida economia è diventata improvvisamente uno svantaggio! Devi ammettere che sarebbe inutile "gonfiare" ovviamente più soldi nel sistema di alimentazione solo per sprecare energia in modo incontrollato.
L'inizio del calcolo di un impianto solare è di calcolare il carico totale di consumo della tua casa. Esistono molti esempi di tali calcoli in diverse interpretazioni, sia con una parte descrittiva che online. In questo caso, non vale la pena inventare qualcosa di nuovo. Innanzitutto, viene fissato l'obiettivo, quindi vengono ricercati i modi per raggiungerlo. Anche qui: prima vengono chiarite le esigenze, quindi vengono calcolate le possibilità tecniche e materiali per soddisfarle.
Calcolo del carico di consumo totale
Questo è il primo passo nel calcolo. Inizia con il fatto che prendi un foglio di carta bianco e su di esso fai un elenco di tutti gli strumenti e i dispositivi che ritieni verranno utilizzati in casa. Per cominciare, fai questo elenco senza approfondire la sua composizione quantitativa e qualitativa. Nella prima fase del calcolo, se non è stato necessario farlo, è difficile concludere se sia consigliabile o meno lasciare questo o quel dispositivo nell'elenco. Aggiungeremo, elimineremo o sostituiremo dopo, quando l'ordine dei costi del materiale sarà chiaro.
Nel frattempo, scrivi:
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Lampada a risparmio energetico
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Televisore
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Pompa elettrica
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ferro
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taccuino
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frigo
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Bollitore elettrico
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Lavatrice
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Forno a microonde
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Aspirapolvere
Il prossimo passo è scoprire il consumo di energia di ciascuno dei dispositivi. Questo può essere scoperto dai passaporti per i dispositivi o vedere i tag sui dispositivi stessi, dove sono indicate le loro caratteristiche, incluso il consumo di energia. In un caso estremo, se non ci sono passaporti e tag, è possibile trovare le informazioni necessarie dai responsabili delle vendite nei negozi. E infine, hai Internet a portata di mano, puoi cercare questi dati attraverso i motori di ricerca.
Metto giù numeri approssimativi, solo per mostrare l'ordine delle azioni:
Se hai prestato attenzione alle prime due posizioni, quindi, come puoi vedere, ho diviso le lampade con un diverso consumo di energia. Non è necessario che le stanze piccole e raramente visitate mettano le lampade come nei salotti. E poiché il prossimo passo sarà impostare il tempo di funzionamento totale di questi dispositivi durante il giorno, allora non ha senso combinare queste lampade in una posizione.
Mettiamo giù il numero e il tempo totale di lavoro al giorno:
I risultati nell'ultima colonna dovrebbero essere spiegati. Ad esempio, se non si utilizza un aspirapolvere ogni giorno, ma una volta alla settimana per 2 ore, il tempo totale al mese sarà 2 X 4 = 8 ore, ad es. al giorno 8 ore: 30 = 0,3 ore. Stessa cosa con la pompa. Se devi pompare acqua, supponi due volte a settimana e questo processo dura 2 ore, quindi 2 X 2 = 4 ore, 4 X 4 = 16 ore, 16: 30 = 0,6 ore. Certo, arrotonda.
Ora possiamo calcolare quanto ciascuno dei dispositivi consuma elettricità al giorno:
La fase finale del calcolo del consumo giornaliero consiste nell'aggiungere tutti i risultati dell'ultima colonna. Il risultato sarà: 7919,8 W * ora al giorno.
Bene, allora passiamo al calcolo dei pannelli solari. Abbiamo un consumo giornaliero di 7919,8 W * ora, dal quale "spaccheremo".
Selezione della tensione CC del sistema
La scelta del livello di tensione del sistema è necessaria, in primo luogo, per la scelta dei dispositivi del sistema in termini di coerenza in tensione, inverter, controller di carica della batteria e, in secondo luogo, gli schemi di connessione di moduli solari e batterie dipenderanno dall'entità di questa tensione, bene, e terzo, per ulteriori calcoli delle celle solari.
Di solito, per i sistemi di alimentazione autonomi di un edificio residenziale privato, viene selezionato 12 V o 24 V. Naturalmente, se il sistema di alimentazione non è troppo potente e questo, la sua potenza, non forza a ricorrere a una tensione di 36 V o, diciamo, 48 V, per ridurre le correnti in le catene e, quindi, essere in grado di utilizzare un filo di una sezione trasversale più piccola, cioè più economico.
Nel nostro caso, propongo di aderire alla seguente logica: se non prevedi di aumentare il sistema di alimentazione, ma supponi che sarà limitato a 1000 W o 2000 W, allora è sufficiente fermarsi a 12 V.
Nel caso in cui se si prevede di aumentarlo, inoltre, farlo funzionare in inverno, è più ragionevole costruire un sistema a 24 volt. Ciò sarà ragionevole perché a un certo punto del funzionamento del sistema di alimentazione, molto probabilmente arriverà all'inevitabilità di integrarlo con un generatore eolico. Questo è abbastanza logico e offre innegabili vantaggi al sistema durante il funzionamento tutto l'anno. Ne parleremo di più quando toccheremo il tema dei generatori eolici.
Quindi, in modo da non dover cambiare i dispositivi una volta installati, è meglio selezionare immediatamente l'opzione 24 V, quindi un generatore eolico con un'uscita 24 V si adatterà al sistema esistente senza alcuna difficoltà.
E così. Supponiamo di fermarci a una variante del sistema di alimentazione a 24 V. Faccio questa scelta nel nostro esempio per mostrare un esempio di calcolo più chiaro. Fai ciò che ritieni necessario in base ai tuoi dati, ovviamente, tenendo conto di quanto sopra.
Determinazione della quantità richiesta di energia al giorno
Per determinare la quantità richiesta di energia al giorno, dobbiamo calcolare il valore del consumo giornaliero calcolato da noi - 7919,8 W * ora, diviso per la tensione di sistema che abbiamo selezionato - 24 V. Il risultato di questa divisione sarà di 330 A * ora.
Ma non dobbiamo dimenticare che l'inverter stesso consuma parte dell'energia per i propri bisogni. Quindi dobbiamo provvedere alla riserva di energia per lui. Sulla base di questo, moltiplichiamo il risultato per 330 A * ore per un fattore 1,2 e otteniamo 396 A * ore.
Pertanto, abbiamo calcolato la quantità giornaliera di energia necessaria per fornire energia ai nostri consumatori. E lei era 396 A * ora.
Cosa non dovresti dimenticare quando scegli i moduli solari
Indubbiamente, le caratteristiche elettriche dei moduli fotovoltaici sono di fondamentale importanza. Potenza, tensione, corrente. Ma non si può non prestare attenzione a parametri quali dimensioni, design, peso, ecc.
Elenchiamo in ordine le caratteristiche e i parametri di questi dispositivi e osserviamo contemporaneamente come l'uno o l'altro valore di questi indicatori può influenzare ulteriori operazioni.
tensione
Cominciamo, ovviamente, con lo stress. La scelta del controller di carica della batteria, la scelta della tensione della batteria e, di conseguenza, il circuito della loro connessione dipenderà dalla scelta della tensione.
Non c'è dogma in questa scelta, puoi scegliere qualsiasi tensione. Ma! La cosa più importante è che sia standardizzato. Altrimenti, incontrerai la difficoltà di selezionare apparecchiature come un controller di carica, un inverter e batterie. Anche basato su una linea standardizzata di tensioni, ha senso esaminare quali tensioni sono disponibili tutti i dispositivi necessari. Questo è di solito 12 volt, 24 volt, 48 volt.
Qui devi fare una piccola osservazione. Hai prestato attenzione al fatto che l'entità della tensione, e di solito sono dati da due per il modulo fotovoltaico (massima tensione di alimentazione e tensione a circuito aperto), differisce dallo standard verso l'alto. Ciò è necessario al fine di garantire una carica completa delle batterie. Questo margine ha lo scopo di compensare le perdite nel sistema e tiene conto del funzionamento del modulo in condizioni reali quando l'insolazione solare non è pari a 1000 W / sq. m, la temperatura non corrisponde a 25 gradi Celsius.
Ci siamo fermati a 12, 24, 48 volt. Non ha più senso scegliere altre quantità per il motivo che sarà più difficile trovare, se necessario, un dispositivo con una tensione diversa. Perché deliberatamente creare difficoltà per te stesso.
Va inoltre tenuto presente che alcuni moduli sono progettati per tensioni non standard e sono progettati per funzionare con inverter di rete. Per questo motivo, non possono interessarci.
In generale, il principio principale della costruzione di qualsiasi sistema dovrebbe essere - quando possibile, per evitare l'uso di dispositivi unici. Unità e dispositivi dovrebbero essere standard e il più abbordabili possibile. Solo in questo caso garantirai la continua disponibilità del tuo sistema.
Potenza e corrente
Naturalmente, si ottiene la potenza totale da quei moduli la cui tensione corrisponde a quella precedentemente selezionata per il sistema. Penso che non si dovrebbe ricordare loro che dovrebbero avere le stesse caratteristiche.
Collegandoli in parallelo se la tensione di ciascuno di essi è uguale a quella selezionata, o in serie, nel caso in cui la tensione di ciascuno di essi sia inferiore a quella selezionata. Bene, in serie e in parallelo, per fornire la potenza totale garantendo la tensione di sistema selezionata. Chi ha perso l'articolo "Lo schema di collegamento dei pannelli solari"Consiglio di leggere.
Una volta deciso il numero di moduli e il circuito della loro connessione, è possibile scegliere il regolatore di carica in base alla corrente risultante, poiché la tensione del sistema è già selezionata.
Dimensioni e peso
Ricordando una tale verità che ogni ulteriore connessione elettrica nel sistema aumenta la probabilità di guasto (guasto), comprendiamo che un singolo modulo corrispondente alla potenza e alla tensione richieste sarebbe un'opzione ideale per noi. Né connessioni extra a te, né fili extra per te.
Ma capiamo che questo è impossibile. E nel complesso non è necessario. Non è necessario se non altro perché in questo caso stiamo privando il nostro sistema di flessibilità e anche la manutenibilità ne risentirà. Non sto parlando di peso, che svolgerà un ruolo importante durante l'installazione.
Sarà molto più difficile costruire il sistema, cambiare la tensione del sistema, se questo è improvvisamente necessario. Riparare il modulo, dopo tutto. Ancora una volta, forte vento. Anche questo non dovrebbe essere scontato, perché monterai i moduli su una superficie aperta a tutti i venti.
Tuttavia, senza dimenticare la verità sopra menzionata, dobbiamo prestare attenzione alle dimensioni dei moduli dal punto di vista dell'installazione (non tutte le dimensioni consentiranno l'installazione senza meccanismi di sollevamento), appoggiandosi sul tetto (nessuna ombreggiatura durante le ore di luce del giorno).
D'altra parte, troppo piccolo per macinare con le dimensioni - costerà di più.
disegno
Il design svolge anche un ruolo importante sia in termini di caratteristiche operative che dal punto di vista finanziario. I moduli senza telaio, ad esempio, avranno un costo inferiore, ma è possibile utilizzarli solo se si ha la possibilità di eseguire l'installazione in modo tale da garantirne il normale funzionamento senza frame.
Oppure hai l'opportunità di creare la tua cornice e ti costerà meno. Il problema della sigillatura del modulo deve essere preso in considerazione solo poiché si verifica il contatto con l'ossidazione dell'umidità e dell'umidità. Ciò riduce significativamente la loro durata.
Cose come il vetro. Sono diversi e il prezzo dipende anche da questo. Il vetro convenzionale provoca perdite fino al 15% a causa della riflessione. Gli occhiali che possono sopportare il carico d'urto possono essere superflui, ma ha senso considerare gli occhiali con un alto grado di trasparenza.
Continuazione dell'articolo:Scelta di un inverter e calcolo della batteria per una centrale solare domestica
Boris Tsupilo
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