الألواح الشمسية للمنازل والبيوت الصيفية: الأنواع ومبدأ التشغيل وإجراءات الحساب للأنظمة الشمسية

فاسيلي بوروتسكي
فحصه متخصص: فاسيلي بوروتسكي
تم النشر بواسطة بافيل يوسكايف
التحديث الأخير: يوليو 2024

لقد منحنا العلم وقتًا أصبحت فيه تقنية استخدام الطاقة الشمسية متاحة للجمهور. كل مالك لديه الفرصة للحصول على الألواح الشمسية للمنزل. سكان الصيف ليسوا بعيدين عن هذا الأمر. في كثير من الأحيان هم بعيدون عن مصادر مركزية لإمدادات الطاقة المستدامة.

نقترح أن تتعرف على المعلومات التي تمثل الجهاز ، ومبادئ التشغيل وحساب مكونات العمل في النظام الشمسي. إن التعرف على المعلومات التي اقترحناها سيقترب من حقيقة تزويد موقعك بالكهرباء الطبيعية.

للحصول على تصور واضح للبيانات المقدمة ، يتم إرفاق المخططات التفصيلية والرسوم التوضيحية والصور وتعليمات الفيديو.

الجهاز ومبدأ تشغيل البطارية الشمسية

بمجرد أن تفتح لنا العقول الفضولية المواد الطبيعية التي يتم إنتاجها تحت تأثير جزيئات الضوء من الشمس والفوتونات ، الطاقة الكهربائية. كانت العملية تسمى التأثير الكهروضوئي. لقد تعلم العلماء السيطرة على الظاهرة الفيزيائية الدقيقة.

استنادًا إلى مواد أشباه الموصلات ، قاموا بإنشاء أجهزة إلكترونية مدمجة - خلايا ضوئية.

أتقن المصنعون تقنية الجمع بين المحولات المصغرة في الألواح الشمسية الفعالة. كفاءة وحدات الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون التي تنتجها الصناعة على نطاق واسع هي 18-22 ٪.

مخطط نموذجي لتزويد الطاقة الشمسية
يوضح وصف المخطط بوضوح: جميع مكونات محطة توليد الطاقة لها نفس الأهمية - يعتمد التشغيل المنسق للنظام على اختيارهم الصحيح

يتم تجميع بطارية شمسية من الوحدات. إنها الوجهة الأخيرة للفوتونات من الشمس إلى الأرض.من هنا ، تستمر مكونات إشعاع الضوء هذه في مسارها بالفعل داخل الدائرة الكهربائية كجسيمات DC.

يتم توزيعها بواسطة البطاريات ، أو يتم تحويلها إلى شحنات تيار كهربائي متناوب 220 فولت ، وتزويد جميع أنواع الأجهزة التقنية المنزلية.

كيف تخدم الألواح الشمسية للمنزل والحديقة
البطارية الشمسية عبارة عن مجموعة معقدة من أجهزة أشباه الموصلات المتصلة بالسلسلة - خلايا ضوئية تحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية

ستجد المزيد من التفاصيل حول تفاصيل الجهاز ومبدأ تشغيل البطارية الشمسية في جهاز آخر مقال شائع موقعنا.

أنواع وحدات الألواح الشمسية

يتم تجميع وحدات الألواح الشمسية من الخلايا الشمسية ، وإلا - المحولات الكهروضوئية. لقد وجدت PECs من نوعين استخدامًا واسع النطاق.

وهي تختلف في أنواع أشباه الموصلات السيليكونية المستخدمة في تصنيعها ، وهي:

  • الكريستالات. هذه خلايا شمسية مصنوعة من السيليكون تذوب عن طريق التبريد طويل الأمد. تحدد طريقة الإنتاج البسيطة القدرة على تحمل السعر ، ولكن أداء الخيار متعدد البلورات لا يتجاوز 12 ٪.
  • أحادي البلورية. هذه هي العناصر التي تم الحصول عليها عن طريق قطع الألواح الرقيقة من بلورة السيليكون المزروعة صناعيا. الخيار الأكثر إنتاجية ومكلفة. متوسط ​​الكفاءة في منطقة 17 ٪ ، يمكنك العثور على خلايا ضوئية بلورية واحدة بأداء أعلى.

خلايا شمسية متعددة الكريستالات على شكل مربع مسطح مع سطح غير متجانس. تبدو الأصناف أحادية البلورية مثل مربعات بنية سطح متجانسة رقيقة مع زوايا مقطوعة (مربعات زائفة).

هذه هي الطريقة التي تبدو بها المحولات الضوئية - المحولات الكهروضوئية
هذه هي الطريقة التي تبدو بها المحولات الكهروضوئية الضوئية: لا تعتمد خصائص الوحدة الشمسية على مجموعة متنوعة من العناصر المستخدمة - وهذا يؤثر فقط على الحجم والسعر

ألواح الإصدار الأول بنفس القوة أكبر من الثانية بسبب انخفاض الكفاءة (18٪ مقابل 22٪). لكن الفائدة ، في المتوسط ​​، هي أرخص عشرة وفي الطلب الغالب.

حول القواعد والفروق الدقيقة في اختيار الألواح الشمسية لتوفير الطاقة للتدفئة المستقلة ، يمكنك اقرأ هنا.

مخطط عمل إمدادات الطاقة الشمسية

عندما تنظر إلى الأسماء الغامضة للعقد التي تشكل نظام إمداد الطاقة الشمسية ، تأتي الفكرة إلى التعقيد الفائق للجهاز.

هذا هو الحال على المستوى الجزئي لحياة الفوتون. ومن الواضح أن الدائرة العامة للدائرة الكهربائية ومبدأ عملها تبدو بسيطة للغاية. من نور السماء إلى "مصباح إيليتش" هناك أربع خطوات فقط.

الوحدات الشمسية هي المكون الأول لمحطة الطاقة. هذه عبارة عن ألواح مستطيلة رفيعة تم تجميعها من عدد معين من ألواح الخلايا الكهروضوئية القياسية. يجعل المصنعون لوحات الصور مختلفة في الطاقة الكهربائية والجهد ، وهو مضاعف 12 فولت.

توجد الأجهزة ذات الشكل المسطح بشكل ملائم على الأسطح المعرضة للأشعة المباشرة. يتم دمج الوحدات المعيارية عن طريق توصيل البطارية الشمسية. تتمثل مهمة البطارية في تحويل الطاقة المستقبلة للشمس ، مما ينتج تيارًا ثابتًا بقيمة معينة.

أجهزة تخزين الشحنات الكهربائية - بطاريات للألواح الشمسية معروف للجميع. دورهم داخل نظام إمداد الطاقة من الشمس تقليدي. عندما يتم توصيل المستهلكين المنزليين بشبكة مركزية ، يتم تخزين مخازن الطاقة في الكهرباء.

كما أنها تتراكم فائضها ، إذا كان تيار الوحدة الشمسية كافياً لتوفير الطاقة التي تستهلكها الأجهزة الكهربائية.

توفر حزمة البطارية للدائرة الكمية المطلوبة من الطاقة وتحافظ على جهد ثابت بمجرد ارتفاع استهلاكها إلى قيمة متزايدة. يحدث الشيء نفسه ، على سبيل المثال ، في الليل مع لوحات الصور الخاملة أو أثناء الطقس المشمس الخفيف.

استخدام الألواح الشمسية في إمدادات الطاقة في المنزل
يختلف مخطط إمداد الطاقة للمنزل باستخدام الألواح الشمسية عن الخيارات المتاحة مع جامعي القدرة على تجميع الطاقة في البطارية

وحدة التحكم هي وسيط إلكتروني بين الوحدة الشمسية والبطاريات. دوره هو تنظيم مستوى البطارية. لا يسمح الجهاز بغليها من إعادة الشحن أو السقوط الكهربائي المحتمل أسفل معيار معين ، وهو ضروري للتشغيل المستقر للنظام الشمسي بأكمله.

الوجه ، يتم شرح صوت المصطلح حرفيا العاكس الشمسي. نعم ، لأنه في الواقع ، تؤدي هذه الوحدة وظيفة بدا وكأنها خيال لمهندسي الكهرباء.

يحول التيار المباشر للوحدة الشمسية والبطاريات إلى تيار متناوب مع فرق جهد 220 فولت. هذا الجهد هو الذي يعمل بالنسبة للغالبية العظمى من الأجهزة الكهربائية المنزلية.

مثال على تركيب الألواح - مصائد الطاقة الشمسية
يتناسب تدفق الطاقة الشمسية مع موضع النجم: تركيب وحدات ، سيكون من الجميل توفير تعديل زاوية الميل اعتمادًا على الوقت من السنة

الحمل الأقصى ومتوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي

متعة الحصول على محطة للطاقة الشمسية الخاصة بك لا تزال كثيرة. تتمثل الخطوة الأولى على طريق امتلاك طاقة الطاقة الشمسية في تحديد حمل الذروة الأمثل بالكيلوواط ومتوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي العقلاني بالكيلووات في المنزل أو المنزل الريفي.

يتم إنشاء ذروة الحمل من خلال الحاجة إلى تشغيل العديد من الأجهزة الكهربائية في وقت واحد ويتم تحديدها من خلال إجمالي طاقتها القصوى ، مع مراعاة خصائص البدء المبالغ فيها لبعضها.

يسمح لك حساب الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة بتحديد الحاجة الحيوية للتشغيل المتزامن للأجهزة الكهربائية ، والتي ليست كذلك. يلتزم هذا المؤشر بخصائص الطاقة لعقد محطة الطاقة ، أي التكلفة الإجمالية للجهاز.

يتم قياس الاستهلاك اليومي للطاقة للأجهزة الكهربائية من خلال منتج طاقتها الفردية للوقت الذي كان يعمل فيه من الشبكة (الكهرباء المستهلكة) لمدة يوم واحد. يتم حساب متوسط ​​إجمالي استهلاك الطاقة اليومي كمجموع الطاقة المستهلكة من الكهرباء من قبل كل مستهلك للفترة اليومية.

بعض النصائح لكفاءة الطاقة
سيوفر التحليل اللاحق وتحسين البيانات التي تم الحصول عليها عن الأحمال واستهلاك الطاقة المعدات اللازمة والتشغيل اللاحق لنظام الطاقة الشمسية بأقل تكلفة

تساعد نتيجة استهلاك الطاقة على ترشيد استهلاك الطاقة الشمسية. نتيجة الحسابات مهمة لزيادة حساب سعة البطارية. من هذه المعلمة ، يعتمد سعر حزمة البطارية ، التي تعد جزءًا مهمًا من مكونات النظام ، على المزيد.

إجراء لحساب مؤشرات الطاقة

تبدأ عملية الحسابات حرفياً بورقة دفتر ملاحظات موسعة مرتبة أفقيًا في خلية. باستخدام خطوط قلم رصاص خفيفة من ورقة ، يمكنك الحصول على نموذج بثلاثين عددًا ، وخطوطًا حسب عدد الأجهزة المنزلية.

التحضير للحسابات الحسابية

يرسم العمود الأول تقليديًا - الرقم التسلسلي. العمود الثاني هو اسم الجهاز. والثالث هو استهلاك الطاقة الفردية.

الأعمدة من الرابع إلى السابع والعشرين هي ساعات اليوم من 00 إلى 24. يتم إدخال ما يلي فيها من خلال خط الكسر الأفقي:

  • في البسط - وقت تشغيل الجهاز في فترة ساعة معينة في شكل عشري (0،0) ؛
  • القاسم هو مرة أخرى استهلاكه الفردي للطاقة (هذا التكرار مطلوب لحساب أحمال الساعة).

العمود الثامن والعشرون هو إجمالي الوقت الذي يعمل فيه الجهاز المنزلي خلال النهار. في التاسع والعشرين ، يتم تسجيل استهلاك الطاقة الشخصي للجهاز نتيجة لمضاعفة استهلاك الطاقة الفردية في وقت التشغيل للفترة اليومية.

جدول القدرات التقريبية للأجهزة الكهربائية المنزلية
سيساعد تجميع المواصفات التفصيلية للمستهلكين مع مراعاة الأحمال التي يتم إجراؤها في الساعة على ترك المزيد من الأجهزة المألوفة نظرًا لاستخدامها العقلاني.

العمود الثلاثين هو معيار أيضًا - ملاحظة. مفيد للحسابات الوسيطة.

مواصفات المستهلك

المرحلة التالية من الحسابات هي تحويل نموذج دفتر الملاحظات إلى مواصفات مستهلكي الكهرباء المنزلية. العمود الأول واضح. هنا أرقام الأسطر.

يحتوي العمود الثاني على أسماء مستهلكي الطاقة. من المستحسن البدء في ملء قاعة المدخل بالأجهزة الكهربائية. فيما يلي وصف للغرف الأخرى عكس اتجاه عقارب الساعة أو باتجاه عقارب الساعة (كما تشاء).

إذا كان هناك طابق ثان (إلخ) ، فإن الإجراء هو نفسه: من السلالم - دوار. في الوقت نفسه ، لا ينبغي للمرء أن ينسى أجهزة الدرج وإنارة الشوارع.

من الأفضل ملء العمود الثالث بالقوة المقابلة لاسم كل جهاز كهربائي على طول الطريق مع الثاني.

تتوافق الأعمدة من الرابعة إلى السابعة والعشرين مع كل ساعة من ساعات اليوم. للراحة ، يمكن شطبها على الفور بخطوط أفقية في منتصف الخطوط. الأنصاف العليا الناتجة من الخطوط تشبه البسط ، والنصف السفليان مقامان.

يتم تعبئة هذه الأعمدة سطرا بسطر. يتم تنسيق البسط بشكل انتقائي كفواصل زمنية للتنسيق العشري (0،0) ، مما يعكس وقت التشغيل لجهاز كهربائي معين في فترة ساعة معينة. بالتوازي مع البسط ، يتم إدخال القواسم مع مؤشر الطاقة للجهاز المأخوذ من العمود الثالث.

بعد أن تمتلئ أعمدة كل ساعة ، تشرع في حساب وقت العمل اليومي الفردي للأجهزة الكهربائية ، والتحرك على طول الخطوط.يتم تسجيل النتائج في الخلايا المقابلة للعمود الثامن والعشرين.

جدول أوضاع إمدادات الطاقة المستقلة على مدار الساعة
في حالة قيام محطة الطاقة الشمسية بدور مساعد حتى لا يعمل النظام في وضع الخمول ، يمكن توصيل جزء من الحمل به للحصول على طاقة ثابتة

بناءً على القوة ووقت العمل ، يتم حساب استهلاك الطاقة اليومي لجميع المستهلكين بشكل تسلسلي. لوحظ في خلايا العمود التاسع والعشرين.

عند ملء جميع أسطر وأعمدة المواصفات ، يتم حساب الإجماليات. بإضافة القوة الرسومية من مقام أعمدة الساعة ، يتم الحصول على أحمال كل ساعة. لتلخيص استهلاك الطاقة اليومي الفردي للعمود التاسع والعشرين من الأعلى إلى الأسفل ، يجدون المتوسط ​​اليومي الإجمالي.

لا يشمل الحساب الاستهلاك الخاص للنظام في المستقبل. يتم أخذ هذا العامل في الاعتبار من خلال معامل مساعد في الحسابات النهائية اللاحقة.

تحليل وتحسين البيانات

إذا تم التخطيط للطاقة الشمسية كنسخة احتياطية ، فإن البيانات الخاصة باستهلاك الطاقة بالساعة ومتوسط ​​الاستهلاك اليومي للطاقة بشكل عام تساعد على تقليل استهلاك الكهرباء الشمسية باهظة الثمن.

يتم تحقيق ذلك عن طريق القضاء على المستهلكين كثيري الطاقة من الاستخدام حتى استعادة إمدادات الطاقة المركزية ، خاصة خلال ساعات الذروة.

إذا تم تصميم نظام الطاقة الشمسية كمصدر لإمدادات الطاقة المستمرة ، فإن نتائج أحمال الساعة يتم دفعها إلى الأمام. من المهم توزيع استهلاك الكهرباء خلال النهار بطريقة لإزالة الارتفاعات السائدة أكثر بكثير والقيعان الفاشلة للغاية.

يسمح لك التخلص من الذروة ، وموازنة الحد الأقصى للأحمال ، والقضاء على الانخفاضات الحادة في استهلاك الطاقة بمرور الوقت ، باختيار أكثر الخيارات الاقتصادية لعقد النظام الشمسي وضمان التشغيل المستقر والأهم والأكثر تشغيلًا للمحطة الشمسية على المدى الطويل.

مخططات استهلاك الطاقة الحقيقية والعقلانية لكل ساعة
سيكشف الرسم البياني عن عدم انتظام استهلاك الطاقة: مهمتنا هي تغيير الحد الأقصى في وقت أكبر نشاط للشمس وتقليل إجمالي الاستهلاك اليومي ، خاصة في الليل.

يوضح الرسم المعروض التحول الذي تم الحصول عليه على أساس المواصفات المجمعة لجدول غير منطقي في أفضل الحالات. تم تخفيض مؤشر الاستهلاك اليومي من 18 إلى 12 كيلو واط / ساعة ، متوسط ​​حمل الساعة من 750 إلى 500 واط.

نفس مبدأ المثالية مفيد عند استخدام خيار الطاقة من الشمس كنسخة احتياطية. ليس من الضروري إنفاق الأموال على زيادة قوة الوحدات الشمسية والبطاريات من أجل بعض الإزعاج المؤقت.

اختيار عقد محطات الطاقة الشمسية

لتبسيط الحسابات ، سننظر في إصدار استخدام البطارية الشمسية كمصدر رئيسي لتزويد الطاقة الكهربائية. سيكون المستهلك منزل ريفي مشروط في منطقة ريازان ، حيث يقيمون باستمرار من مارس إلى سبتمبر.

الحسابات العملية التي تستند إلى بيانات جدول استهلاك الطاقة لكل ساعة المنطقي المنشور أعلاه ستوضح المنطق:

  • إجمالي متوسط ​​استهلاك الطاقة اليومي = 12000 واط / ساعة.
  • متوسط ​​استهلاك الحمل = 500 واط.
  • الحمولة القصوى 1200 واط.
  • حمل الذروة 1200 × 1.25 = 1500 واط (+ 25٪).

ستكون القيم مطلوبة في حسابات السعة الإجمالية للأجهزة الشمسية ومعلمات التشغيل الأخرى.

تحديد جهد التشغيل في النظام الشمسي

يعتمد جهد التشغيل الداخلي لأي نظام شمسي على تعدد 12 فولت ، باعتباره تصنيف البطارية الأكثر شيوعًا. يتم إنتاج العقد الأكثر انتشارًا للمحطات الشمسية: الوحدات الشمسية ، وحدات التحكم ، العاكسون - تحت الجهد الشعبي 12 ، 24 ، 48 فولت.

يسمح الجهد العالي باستخدام أسلاك إمداد أصغر - وهذا يزيد من موثوقية الاتصال. من ناحية أخرى ، يمكن استبدال بطاريات شبكة 12V معيبة واحدة في كل مرة.

في شبكة 24 فولت ، مع مراعاة تفاصيل تشغيل البطارية ، سيكون من الضروري استبدال الأزواج فقط. سوف تتطلب شبكة 48V تغيير جميع البطاريات الأربع من نفس الفرع. بالإضافة إلى ذلك ، عند 48 فولت ، يوجد بالفعل خطر حدوث صدمة كهربائية.

تجميعات فروع البطاريات لكتل ​​الجهد المختلفة
بنفس السعة والسعر المتساوي تقريبًا ، يجب عليك شراء بطاريات ذات أكبر عمق تصريف مسموح به وأكثر تيارًا أقصى

يرتبط الاختيار الرئيسي للقيمة الاسمية للاختلاف المحتمل الداخلي للنظام بخصائص الطاقة للعاكسات التي تنتجها الصناعة الحديثة ويجب أن يأخذ في الاعتبار الحمل الأقصى:

  • من 3 إلى 6 كيلو واط - 48 فولت ،
  • من 1.5 إلى 3 كيلووات - تساوي 24 أو 48 فولت ،
  • حتى 1.5 كيلووات - 12 ، 24 ، 48 فولت.

الاختيار بين موثوقية الأسلاك وإزعاج استبدال البطاريات ، على سبيل المثال سنركز على الموثوقية. في المستقبل ، سوف نبني على جهد التشغيل للنظام المحسوب 24 فولت.

الوحدات الشمسية لحزمة البطارية

تبدو صيغة حساب الطاقة المطلوبة من البطارية الشمسية كما يلي:

Rcm = (1000 * Yesut) / (k * Sin) ،

حيث:

  • Rcm = طاقة البطارية الشمسية = الطاقة الكلية للوحدات الشمسية (الألواح ، W) ،
  • 1000 = حساسية ضوئية مقبولة للمحولات الكهروضوئية (كيلوواط / م²)
  • أكل = الحاجة إلى استهلاك الطاقة اليومي (كيلوواط * ساعة ، في مثالنا = 18) ،
  • ك = معامل موسمي مع مراعاة جميع الخسائر (الصيف = 0.7 ؛ الشتاء = 0.5) ،
  • Sin = القيمة الجدولية للتشمس (تدفق الإشعاع الشمسي) عند المنحدر الأمثل للألواح (kW * h / m²).

يمكنك معرفة قيمة التشمس من خدمة الأرصاد الجوية الإقليمية.

الزاوية المثلى لميل الألواح الشمسية تساوي خط عرض المنطقة:

  • في الربيع والخريف ،
  • بالإضافة إلى 15 درجة - في الشتاء ،
  • ناقص 15 درجة في الصيف.

تقع منطقة ريازان المذكورة في مثالنا عند خط العرض 55.

خريطة التشمس - تدفق الإشعاع الشمسي في روسيا
يتم تحقيق أعلى طاقة للألواح الشمسية باستخدام أنظمة التتبع ، والتغيرات الموسمية في زاوية ميل الألواح ، واستخدام وحدات القطع المختلطة

بالنسبة للوقت المستغرق من مارس إلى سبتمبر ، فإن أفضل ميل غير منظم للبطارية الشمسية يساوي زاوية الصيف 40 درجة لسطح الأرض. مع هذا التثبيت للوحدات ، يبلغ متوسط ​​التشمس اليومي لريازان خلال هذه الفترة 4.73. جميع الأرقام موجودة ، فلنقم بالحساب:

Pcm = 1000 * 12 / (0.7 * 4.73) ≈ 3600 واط.

إذا أخذنا وحدات 100 واط كأساس للبطارية الشمسية ، فستكون هناك حاجة إلى 36 منها. ستزن 300 كيلوغرام وتحتل مساحة حوالي 5 × 5 م.

مخططات وخيارات الأسلاك المثبتة في المجال لتوصيل الألواح الشمسية المعطاة هنا.

ترتيب وحدة طاقة البطارية

عند اختيار البطاريات ، تحتاج إلى الاسترشاد بالسلطات:

  1. بطاريات السيارات التقليدية ليست مناسبة لهذا الغرض. بطاريات الطاقة الشمسية تحمل اسم "SOLAR".
  2. يجب أن يكون الحصول على البطاريات متطابقًا فقط من جميع النواحي ، ويفضل أن يكون ذلك من دفعة مصنع واحدة.
  3. يجب أن تكون الغرفة التي توجد فيها حزمة البطارية دافئة. درجة الحرارة المثلى عندما تعطي البطاريات الطاقة الكاملة = 25 درجة مئوية. عندما تنخفض إلى -5 درجة مئوية ، تنخفض سعة البطارية بنسبة 50٪.

إذا أخذنا في حساب بطارية أسية بجهد 12 فولت وسعة 100 أمبير / ساعة ، فليس من الصعب حسابها ، فهي ستتمكن لساعة كاملة من تزويد المستهلكين بطاقة إجمالية تبلغ 1200 واط. لكن هذا مع التفريغ الكامل ، وهو أمر غير مرغوب فيه للغاية.

لعمر طويل للبطارية ، لا يوصى بتقليل شحنتها إلى ما دون 70٪. الرقم الحد = 50٪. بأخذ 60٪ كأرضية متوسطة ، نضع احتياطي الطاقة 720 واط / ساعة لكل 100 أمبير * ساعة من المكون السعوي للبطارية (1200 واط / ساعة × 60٪) كأساس للحسابات اللاحقة.

مثال على بطارية لوحدة طاقة
ولعل شراء بطارية بسعة 200 Ah سيكلف أقل من شراء بطاريتين مقابل 100 ، وسوف ينخفض ​​عدد نقاط التلامس للبطارية.

في البداية ، يجب تثبيت البطاريات بنسبة 100٪ مشحونة من مصدر تيار ثابت. يجب أن تغطي البطاريات تمامًا حمل الظلام. إذا لم تكن محظوظًا بالطقس ، حافظ على معلمات النظام الضرورية خلال اليوم.

من المهم أن تضع في اعتبارك أن الإفراط في البطاريات سيؤدي إلى شحنها المستمر. سيؤدي هذا إلى تقليل عمر الخدمة بشكل كبير. الحل الأكثر عقلانية هو تزويد الوحدة بالبطاريات مع احتياطي طاقة كافٍ لتغطية استهلاك الطاقة اليومي.

لمعرفة السعة الإجمالية المطلوبة للبطارية ، نقسم إجمالي استهلاك الطاقة اليومي من 12000 واط / ساعة على 720 واط / ساعة ونضربه في 100 أمبير * ساعة:

12000/720 * 100 = 2500 A * h ≈ 1600 A * h

الإجمالي لمثالنا ، نحتاج إلى 16 بطارية بسعة 100 أو 8 بسرعة 200 Ah * ، متصلة في سلسلة موازية.

اختيار وحدة تحكم جيدة

الاختيار المختص تحكم شحن البطارية (البطارية) - مهمة محددة للغاية. يجب أن تتوافق معلمات الإدخال مع الوحدات الشمسية المختارة ، ويجب أن يتوافق جهد الخرج مع فرق الجهد الداخلي للنظام الشمسي (في مثالنا ، 24 فولت).

يجب أن تضمن وحدة التحكم الجيدة ما يلي:

  1. شحنة بطارية متعددة المراحل تطيل من عمرها الفعال بأكثر من مرة.
  2. التلقائي المتبادل ، البطارية والبطارية الشمسية ، قطع الاتصال فيما يتعلق بتفريغ الشحن.
  3. إعادة توصيل الحمل من البطارية إلى البطارية الشمسية والعكس صحيح.

هذه العقدة الصغيرة هي عنصر مهم للغاية.

مخطط الأسلاك للربط المتبادل بين عقد المحطة الشمسية
إذا تم نقل بعض المستهلكين (على سبيل المثال ، الإضاءة) إلى مصدر طاقة مباشر 12 فولت من وحدة التحكم ، فستكون هناك حاجة إلى عاكس أقل قوة ، مما يعني أرخص

يعتمد الاختيار الصحيح لوحدة التحكم على التشغيل الخالي من المشاكل لحزمة البطارية باهظة الثمن وتوازن النظام بأكمله.

اختيار أفضل العاكس

يتم اختيار العاكس بحيث يمكن أن يوفر حمولة ذروة طويلة المدى. يجب أن يتوافق جهد الدخل الخاص به مع فرق الجهد الداخلي للنظام الشمسي.

للحصول على أفضل اختيار ، يوصى بالاهتمام بالمعلمات:

  1. شكل ووتيرة التيار المتردد المتولد. كلما اقتربت من موجة جيبية 50 هرتز ، كان ذلك أفضل.
  2. كفاءة الجهاز. كلما زادت نسبة 90٪ - كلما كانت رائعة.
  3. استهلاك الجهاز الخاص. يجب أن يتناسب مع استهلاك الطاقة الكلي للنظام. من الناحية المثالية - حتى 1٪.
  4. قدرة الوحدة على تحمل الأحمال المزدوجة قصيرة المدى.

التصميم الأكثر تميزا هو العاكس مع وظيفة تحكم مدمجة.

تجميع نظام شمسي منزلي

لقد اخترنا لك صورة فوتوغرافية توضح بوضوح عملية تجميع نظام شمسي من الوحدات النمطية المصنعة في المصنع:

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

المقطع رقم 1. تركيب DIY للألواح الشمسية على سطح المنزل:

المقطع رقم 2. اختيار بطاريات النظام الشمسي وأنواعه واختلافاته:

المقطع رقم 3. محطة الطاقة الشمسية القطرية لأولئك الذين يفعلون كل شيء بأنفسهم:

ستساعد طرق الحساب خطوة بخطوة ، والمبدأ الأساسي للتشغيل الفعال لبطارية الألواح الشمسية الحديثة كجزء من محطة الطاقة الشمسية المنزلية المستقلة أصحاب المنازل الكبيرة في منطقة ذات كثافة سكانية عالية ومنزل ريفي في البرية على اكتساب سيادة الطاقة.

هل ترغب في مشاركة التجربة الشخصية التي اكتسبتها أثناء بناء نظام شمسي صغير أو مجرد بطاريات؟ هل لديك أي أسئلة تود الحصول على إجابة عنها ، هل وجدت أي عيوب في النص؟ يرجى ترك التعليقات في الكتلة أدناه.

هل كانت المقالة مفيدة؟
شكرًا لتعليقاتك!
لا (15)
شكرًا لتعليقاتك!
نعم (112)
تعليقات الزوار
  1. سيرجي

    الكوخ بالقرب من كراسنودار. هناك أيام مشمسة كافية ، لذلك قررت أن أجرب وأضع الألواح الشمسية. اشتريت الكريستالات. ولكن في البداية ارتكبت خطأ ، قمت بحساب خاطئ لعدد الألواح الشمسية ، لذلك في يونيو كان التأثير صفرًا منها. منذ أسبوعين أضفت المزيد من اللوحات ، وهناك بالفعل تأثير. على الرغم من أنه بشكل عام اتضح أنه باهظ الثمن قليلاً. أعتقد أنها ستؤتي ثمارها تدريجيا.

  2. تاو

    غنية بالمعلومات. يبدو لي أن الأسئلة حول تكلفة النظام الشمسي نفسه ، وتكلفة التركيب والتشغيل ، ونتيجة لذلك ، يتم التحايل على فترة الاسترداد بشكل متواضع. على سبيل المثال ، إذا كان النظام يؤتي ثماره في غضون 15-20 عامًا ، فهل يستحق الأمر أن يتم تسييج الحديقة؟ خلال هذا الوقت ، سوف تتدهور نفسها أو تصبح قديمة أخلاقيا. ربما إذا لم يكن هناك مصدر طاقة مركزي ، فما عليك سوى استخدام المولد؟

  3. أولجا

    كل شيء رائع! وماذا تنصح بوضعه في كوخ صغير؟ لتسخين الشاي ، لربط جزازة العشب؟ لا توجد رغبة في إبرام اتفاق مع نظام السلطة - هؤلاء احتكاريون.

    • خبير
      فاسيلي بوروتسكي
      خبير

      سأجيب على سؤالين في وقت واحد: سؤالك واسترداد النظام نفسه. أولاً ، في خطوط العرض حيث يوجد العديد من الأيام المشمسة - هناك سيؤتي ثمار النظام الشمسي بشكل أسرع من ، على سبيل المثال ، في سيبيريا. أعلم أن الحد الأدنى لفترة الاسترداد في جنوب روسيا هو ثلاث سنوات.

      علاوة على ذلك ، تركيب بسيط نسبيًا في البلاد لتغذية أكثر المعدات الضرورية: هناك حلول جاهزة ، علاوة على ذلك ، غير مكلفة ، حوالي 350-400 دولار. على سبيل المثال ، طاقة AXIOMA بمؤشر 22 / 7kW * h شهريًا ، صيف / شتاء ، لجعلها أكثر وضوحًا. مثل هذا النظام يكفي تمامًا لشرب الشاي وشحن الهاتف وتوصيل جزازة العشب.

  4. فلاديمير

    أنا ذاهب لشراء منزل في القرية ، وكثيرا ما يقومون بإيقاف الكهرباء. أريد أن أحمي نفسي ، وهذا الموضوع مثير للغاية.

    كم يكلف تزويد 100 م 2 من كهرباء المنزل بالكامل؟ هل يمكن لاستخدام الألواح الشمسية توفير الاستقلال الذاتي بنسبة 100٪؟

    حسنًا ، السؤال الأهم ، ولكن كيف سيؤدي هذا البناء بأكمله في الشتاء؟ ثم تنظر ، يضعون كل شيء على السطح وكل شيء ، بالتأكيد ، يلتصق الثلج ، وفي الربيع يبدأ كل شيء في الذوبان. بشكل عام ، كل هذا سيؤتي ثماره نظريًا وما هو متوسط ​​العمر؟

    بشكل عام ، هناك من يستخدم بضع سنوات على الأقل؟ سيكون من المثير للاهتمام سماع رأيهم.

    • خبير
      فاسيلي بوروتسكي
      خبير

      لديك أسئلة صعبة للغاية ، لكني سأحاول الإجابة عليها بالترتيب.

      بخصوص تكلفة صيانة منزل 100 م 2. هنا لا يتعلق الأمر بمساحة ولكن استهلاك الطاقة الاسمي. هل تخطط لتسخين المنزل مثل؟ غاز ، وقود صلب أو غلاية كهربائية ، سخانات كهربائية؟ إذا كان على الكهرباء ، فمن غير المحتمل أن يسحب النظام في فصل الشتاء. انظروا ، ستكلف محطة شمسية لكل كيلوواط ساعة 10 آلاف دولار. في ديسمبر سيكون هناك أدنى حد أدنى لتوليد الكهرباء شهريًا يصل إلى 429 كيلو واط * ساعة ، والحد الأقصى في يوليو - حتى 2 142 كيلو واط * ساعة. باستخدام هذه المؤشرات ، يمكنك ضمان الاستقلالية في تزويد منزلك بالكهرباء.

      على حساب الشتاء والخريف. عندما "تحتدم" الطبيعة ، سيكون من الضروري تنظيف الألواح الشمسية من الأوراق المتساقطة والثلوج حتى لا تنخفض الإنتاجية.

      على حساب الاسترداد وشروط التشغيل. إذا كنت تبيع فائضًا للدولة خلال أشهر الذروة ، فيمكنك الحصول على فترة استرداد تبلغ 5 سنوات تقريبًا. هذا ليس رقمًا محددًا ، يجب حسابه وفقًا لاستهلاكك الشهري ، والأيام المشمسة ، والتعريفات الحالية ، وما إلى ذلك. يبلغ عمر الضمانات على الألواح الشمسية الآن عشر سنوات على الأقل ، ويبلغ معدل تحللها 0.7 ٪ فقط في السنة.

أضف تعليقًا

حمامات السباحة

مضخات

الاحترار