Как правильно рассчитать солнечную миниэлектростанцию

Часто люди, которые ни разу не сталкивались с солнечными электростанциями, но хотят или вынуждены ее себе поставить, не знают, какие компоненты им нужны. Как их рассчитать? В этой статье я расскажу, как это правильно сделать и с чего надо начать.

1. Самое первое, что надо сделать, — это решить для себя, какие потребители и как часто будут у вас работать.

Напишите перечень электрооборудования, каким вы будете пользоваться, и их мощности. Если в этом списке будут моторы, насосы или холодильник, то надо знать хотя бы примерно их пусковые токи. Это можно сделать только приблизительно, но даже это вам поможет в дальнейших расчетах. Так как у нас солнечная энергия дефицитна и дорога, особенно в пасмурную погоду, то необходимо максимально отказаться от нагревательных приборов. Многие из них можно заменить газовыми (плитка, электрочайник, водонагреватель, электрообогреватель). Для очень энергоёмких потребителей, которые будут использоваться нечасто, лучше приобрести бензогенератор. Это сварочный аппарат или мощный электроинструмент.

2. Зная потребляемую мощность приборов и время их работы, мы рассчитываем емкость аккумуляторов, которые будут это время выдавать необходимую мощность.

Это можно сделать, скачав калькулятор по этой ссылке. Просто подставляете туда необходимые значения и определяете необходимую ёмкость. Это будет минимальное значение ёмкости. Лучше если будет запас на всякий случай (пасмурные дни или более продолжительное потребление). Также запас позволит нам менее разряжать аккумуляторы, что сказывается на их сроке службы.

3. Определяем тип аккумуляторов.

Чаще всего используют свинцово-кислотные разных типов: автомобильные, AGM, гелевые, глубокого разряда с жидким электролитом типа TROJAN, OPZS, OPZV.

Также используют щелочные никель-кадмиевые, литиевые (литий-ионные, литий-железофосфатные, а также внедряются «вечные» литий-титанатные).

Они сильно отличаются по цене и по ресурсу. Также за некоторыми нужен уход, например, за никель-кадмиевыми. Выбираете исходя из условий эксплуатации (температура, глубина разрядов, типа помещения для хранения, возможности и желания ухода за ними), а также своего бюджета.

Чаще системы малой и средней мощности комплектуют гелевыми аккумуляторами. Они не требуют обслуживания, средние по цене, могут располагаться в жилом помещении и не боятся глубокого разряда. Прослужат в автономке лет 5.

4. Выбираем напряжение вашей системы.

Системы можно условно разделить на системы малой мощности, средней и высокой. В системах малой мощности обычно используют 12В напряжение. В средних 24В, в высоких 48В. Реже встречаются и другие напряжения.

Если у вас система малой мощности, то обычно солнечные панели располагаются не далеко (5-10м), исключение составляет использование MPPT-контроллера. Иногда совсем не используют инвертор, комплектуя потребителями только на 12В, панели обычно до 1 кВт мощности, чаще меньше.

В системах средней мощности уже обязательно используется инвертор, панели можно расположить чуть дальше, особенно, если использовать MPPT-контроллер. Мощность панелей тоже можно увеличить раза в 2.

В системах большой мощности, на 48В, уже используют большие массивы солнечных панелей и тоже обязательно инвертор.

Чем больше напряжение системы, тем меньшие токи идут по проводам и меньшие потери в них.

5. Выбрав ёмкость аккумуляторов, их тип и напряжение системы, определяется зарядный ток для этих аккумуляторов.

Например, у вас будет 24В, 100 амперчасов и гелевые аккумуляторы. То есть вы соедините 2 аккумулятора по 12В 100АЧ последовательно в 24В. Зарядный ток для таких аккумуляторов рекомендован заводом-изготовителем примерно 10% от емкости. То есть в нашем случае 10А.

6. Зная ток заряда, подбираем мощность солнечных панелей и их напряжение.

В нашем случае нужна панель или панели общим напряжением 24В и суммарным максимальным током около 10 ампер. Это могут быть 2 панели по 200Вт на 24В. Одна такая панель дает до 5.71А Вместе, при параллельном подключении они дадут до 11.4А при 24В. Или 4 панели по 100Вт с параллельно-последовательным подключением.

7. Далее выбираем контроллер заряда.

Нам нужен контроллер заряда на 24В и рабочим током более 11.4А. Лучше брать 1.5 кратный запас по мощности, чтобы сильно не грелся. А если вы хотите в будущем еще более умощнять систему, то и с запасом на развитие. То есть выбираем контроллер от 15-20 ампер и выше. Есть 2 типа контроллеров PWM — типа и MPPT типа. Первый дешевле, второй более эффективно использует солнечную энергию с меньшими потерями. К тому же с MPPT-контроллером можно панели подключать на большее напряжение, а значит потери в проводах будут меньше, и можно использовать более тонкие провода. Выбор сечения провода можно посмотреть по этой ссылке. Если у вас свинцовый аккумулятор, то вам подойдет любой контроллер, а если любой другой, то надо выбирать тот, который настраивается, чтобы настроить зарядное напряжение под ваш аккумулятор.

8. Выбираем инвертор.

Здесь немного возвращаемся к первому пункту. А именно к максимальной и пусковой мощности потребителей. Допустим, у вас самый мощный потребитель будет 2кВт (болгарка). Плюс пусковой ток. Если только её использовать, без других потребителей, то вам подойдет инвертор на 24В 2кВт с пусковым током до 3-4 кВт. А если вы планируете использовать одновременно несколько потребителей, тогда суммируете их мощность. Некоторые приборы имеют очень большие пусковые токи, например, холодильник (до 10 раз) или скважинный насос (до 5-7 раз). Это необходимо тоже учитывать. Например, у вас холодильник тратит 130 ватт, а пусковой ток может быть до 1.5 кВт, тогда инвертор должен быть мощностью не менее 1.5кВт. Также я всем рекомендую покупать инверторы только с чистым синусом. Они хоть и дороже, но у вас от него будут правильно работать все приборы с максимальным КПД, меньше греться и меньше гудеть. Некоторые приборы вообще не работают от модифицированного синуса.

9. Дополнительные принадлежности.

Сюда входят коннекторы для солнечных панелей, провода, автоматические выключатели, крепления для солнечных панелей, ваттметр и др.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

  • Настраиваемый контроллер заряда на 30А за 2200р.

    Wincong SL03-30A

    Можно выставлять зарядное напряжение в широком диапазоне. Незаменим для щелочных никель-кадмиевых, литиевых и других нестандартных аккумуляторов.

Яндекс.Метрика