سیستم آموزش و آزمون برق نیوز: یک سیستم PV خورشیدی از بخش‌های مختلفی تشکیل شده که بایستی با توجه به کاربرد، موقعیت مکانی و نوع سیستم انتخاب شوند. اجزای اصلی سیستم عبارتند از:: ماژول فتوولتاییک (پنل خورشیدی)، شارژ کنترلر، اینورتر، باتری و بار مصرفی.
تعیین مقادیر اجزای اصلی:
۱. تعیین میزان مصرف توان.
اولین مرحله در طراحی سیستم فتوولتاییک خورشیدی این است که کل توان و انرژی مصرفی برای تمام بارهایی که نیاز به تغذیه دارند را مشخص کنیم:
۱ – ۱. میزان وات ساعت مصرفی هر وسیله را در طی یک روز محاسبه کنید. سپس مقادیر وات ساعت‌های مصرفی کلیة وسایل را برای یک روز با هم جمع کنید.
۲ – ۱. عدد بدست آمده را در ۱. ۳ ضرب کنید تا میزان وات ساعتی که پنل باید در طی یک روز تولید کند بدست بیاید. (۱. ۳ میزان تلفات انرژی در سیستم است).
۲. تعیین اندازه ماژول PV
هر چه اندازة ماژول بزرگتر باشد به همان میزان توان بیشتری تولید خواهد نمود. برای مشخص کردن اندازة ماژول PV، باید ابتدا بیشترین توان تولیدی را بدست آوریم. بیشترین توان تولیدی یا وات پیک (Wp) بستگی به ماژول PV و آب و هوای منطقة مورد نظر دارد. بدین منظور به عاملی نیاز داریم به نام " ضریب تولید پنل ". (به ضریب تولید پنل، پیک سان شاین هم گفته میشود.)
برای تعیین اندازة ماژول به طریق زیر عمل می‌کنیم:
۱ – ۲. محاسبة وات پیک کل (Wp Total). میزان کل وات ساعت هایی که در طول روز نیاز داریم تا توسط ماژول تولید شود (عدد بدست آمده از قسمت ۲ - ۱) را بر ضریب تولید پنل تقسیم کنید تا وات پیک کلی که توسط پنل‌ها باید تولید شود بدست آید.
۲ – ۲. محاسبة تعداد پنل‌های مورد نیاز برای سیستم. جواب بدست آمده از قسمت ۱ – ۲ را بر Wp نامی پنل هایی که در اختیار دارید تقسیم کرده و حاصل بدست آمده را به سمت عدد صحیح بزرگتر گرد کنید. جواب، تعداد پنل هایی که باید استفاده کنید را مشخص می‌کند.
البته باید توجه داشت که حاصل این محاسبه حداقل پنل هایی که باید استفاده کنیم را مشخص می‌کند. مسلماً اگر پنل‌های بیشتری استفاده کنیم عملکرد سیستم بهتر خواهد بود و همچنین طول عمر باطری هم افزایش خواهد یافت.
۳. تعیین اندازة اینورتر.
در صورت نیاز به خروجی AC بایستی از یک اینورتر استفاده کنیم. نکتة بسیار مهم این است که
ورودی اینورتر به هیچ وجه نبایستی از مجموع توان تمام وسایل برقی کمتر باشد. همچنین ولتاژ نامی و باطری باید با هم برابر باشند.
برای سیستم‌های مستقل، اینورتر باید به اندازة کافی بزرگ باشد تا بتواند تمام وات مصرفی را تأمین نماید. اندازة اینورتر بین ۲۵ تا ۳۰ درصد بزرگتر از مجموع توان تمامی وسایل در نظر گرفته میشود. اگر از موتور یا کمپرسور استفاده نماییم اندازة اینورتر باید حداقل ۳ برابر ظرفیت آن‌ها باشد تا بتواند جریان ضربه را تحمل کند.
برای سیستم‌های متصل به شبکه، ورودی اینورتر باید با آرایة PV برابر باشد تا عملکرد سیستم ایمن و مؤثر باشد.
۴. تعیین اندازه باطری.
باطری‌های مورد استفاده در سیستم‌های PV خورشیدی باید قابلیت این را داشته باشند که تا پایین‌ترین سطح انرژی دشارژ شده و سپس به سرعت شارژ شوند. (عموماً از باطری‌های لید اسید خشک استفاده میشود.) همچنین ظرفیت آن‌ها به اندازه‌ای باشد که بتواند وسایل و تجهیزات مورد استفاده را در شب و روزهای ابری به راه بیاندازد. برای تعیین اندازة باطری به طریق زیر محاسبه می‌کنیم:
۱ – ۴. مجموع وات ساعت مصرفی کلیة وسایل را در طول یک روز محاسبه کنید.
۲ – ۴. عدد بدست آمده را بر ۰. ۸۵ تقسیم کنید (به خاطر تلفات باطری).
۳ – ۴. حاصل را بر ۰. ۶ تقسیم کنید (به خاطر عمق دشارژ dod).
۴ – ۴. این عدد را بر ولتاژ نامی باطری (که همان ولتاژ باس سیستم است) تقسیم نمایید.
۵ – ۴. حال این عدد را در تعداد روزهایی که تابش خورشید وجود ندارد Days of Autonomy (یعنی در واقع پنل‌ها توانی تولید نمی‌کنند) و نیاز داریم که از سیستم ولتاژ بگیریم؛ ضرب کنید. (معمولاً بین ۳ تا ۵ روز)
۵. تعیین اندازه شارژ کنترلر خورشیدی.
شارژ کنترلر عموماً بر مبنای ظرفیت ولتاژ و جریان ارزیابی میشود. ولتاژ بایستی مطابق با باطری و آرایة PV در نظر گرفته شده و همین طور بتواند جریان آرایة PV را تحمل کند.
برای شارژ کنترلرهای نوع سری، اندازة کنترلر بستگی به جریان ورودی کل PV که وارد کنترلر میشود و همچنین ساختار پنل PV دارد (سری یا موازی).
به طور استاندارد برای تعیین اندازة شارژ کنترلر جریان مدار کوتاه آرایة PV (Isc) را در عدد ۱. ۳ ضرب می‌کنند.
مثال:
میزان مصرف وسایل الکتریکی یک خانه به شرح ذیل می‌باشند:
۵ لامپ فلورسنت ۱۱ وات به مدت ۵ ساعت
یک رادیوی ۵ وات به مدت ۵ ساعت
یک تلویزیون ۷۰ وات به مدت ۵ ساعت
یک پنکة ۴۰ وات به مدت ۵ ساعت
مشخصات پنل موجود:
Pm = 110 wp
Vm = 16.7 Vdc
Im = 6.6 a
Voc = 20.7 v
Isc = 7.5 a
مرحله 1 .
کل مصرف وسایل الکتریکی: (55w X 5h ) + (5w X 5h ) + (70w X 5h ) + (40w X 5h))
= 850 wh/day
میزان توان مورد نیاز از پنل ها : 850 X 1.3 = 1105 wh/day
مرحله 2 : تعداد پنل
وات پیک کل : 1105 / 3.4 = 325 wp
تعداد پنل های مورد نیاز : 325 / 110 = 2.95 ⟹
مرحله 3 : اینورتر
مجموع توان تمامی وسایل : 55 + 5 + 70 + 40 = 170 w
انتخاب اینورتر مناسب x 25 – 30 % ←
مرحله 4 : باطری
کل مصرف وسایل : 850 w
ولتاژ نامی باطری : 12 v
روزهای تاریک : 3 days
ظرفیت باطری = 850/(0.6 * 0.85 *12) x 3 = 416.66 Ah ⟹
مرحله 5 : شارژ کنترلر
Isc = 7.5 A
panel numbers = 4 ⟹ ظرفیت شارژ کنترلر = 4 x 7.5 x 1.3 = 39
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.