Pin năng lượng mặt trời cho sân vườn và gia đình: chủng loại, nguyên lý hoạt động và quy trình tính toán hệ mặt trời

Khoa học đã cho chúng ta một thời điểm mà công nghệ sử dụng năng lượng mặt trời đã được phổ biến rộng rãi.Mọi chủ sở hữu đều có cơ hội nhận được các tấm pin mặt trời cho ngôi nhà của mình. Cư dân mùa hè không bị tụt lại phía sau trong vấn đề này. Họ thường thấy mình ở xa các nguồn cung cấp điện bền vững tập trung.

Chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen với thông tin trình bày về thiết kế, nguyên lý hoạt động và tính toán của các đơn vị làm việc của hệ mặt trời. Làm quen với thông tin chúng tôi cung cấp sẽ đưa bạn đến gần hơn với thực tế việc cung cấp điện tự nhiên cho trang web của bạn.

Để hiểu rõ ràng về dữ liệu được cung cấp, hãy đính kèm sơ đồ chi tiết, hình minh họa, hướng dẫn bằng hình ảnh và video.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời

Ngày xửa ngày xưa, những bộ óc tò mò đã khám phá ra cho chúng ta những chất tự nhiên được tạo ra dưới tác động của các hạt ánh sáng từ mặt trời, photon, năng lượng điện. Quá trình này được gọi là hiệu ứng quang điện. Các nhà khoa học đã học được cách kiểm soát các hiện tượng vi vật lý.

Dựa trên vật liệu bán dẫn, họ đã tạo ra các thiết bị điện tử nhỏ gọn - tế bào quang điện.

Các nhà sản xuất đã làm chủ công nghệ kết hợp các bộ chuyển đổi thu nhỏ thành các tấm pin mặt trời hiệu quả. Hiệu suất của các mô-đun tấm pin mặt trời silicon được sản xuất rộng rãi trong ngành là 18-22%.

Từ mô tả sơ đồ, có thể thấy rõ: tất cả các bộ phận của nhà máy điện đều quan trọng như nhau - sự vận hành phối hợp của hệ thống phụ thuộc vào sự lựa chọn có thẩm quyền của chúng

Pin năng lượng mặt trời được lắp ráp từ các module. Đây là điểm cuối cùng trong hành trình của các photon từ Mặt trời đến Trái đất. Từ đây, các thành phần bức xạ ánh sáng này tiếp tục di chuyển bên trong mạch điện dưới dạng các hạt mang dòng điện một chiều.

Chúng được phân phối giữa các pin hoặc được chuyển thành dòng điện xoay chiều có điện áp 220 volt, cung cấp năng lượng cho tất cả các loại thiết bị kỹ thuật gia đình.

Pin năng lượng mặt trời là một tổ hợp các thiết bị bán dẫn nối tiếp - tế bào quang điện chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện.

Bạn sẽ tìm thấy thêm thông tin chi tiết về thông số kỹ thuật của thiết bị và nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời ở phần khác bài viết phổ biến trang web của chúng tôi.

Các loại mô-đun bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời-mô-đun được lắp ráp từ pin mặt trời hay còn gọi là bộ chuyển đổi quang điện. FEP có hai loại đã được sử dụng rộng rãi.

Chúng khác nhau ở các loại chất bán dẫn silicon được sử dụng để sản xuất, đó là:

• Đa tinh thể. Đây là những pin mặt trời được làm từ silicon nóng chảy thông qua quá trình làm mát lâu dài. Phương pháp sản xuất đơn giản khiến giá thành phải chăng nhưng năng suất của phiên bản đa tinh thể không vượt quá 12%.
• Đơn tinh thể. Đây là những nguyên tố thu được bằng cách cắt một tinh thể silicon nhân tạo thành các tấm mỏng. Lựa chọn hiệu quả nhất và đắt tiền nhất. Hiệu suất trung bình là khoảng 17%; bạn có thể tìm thấy pin mặt trời đơn tinh thể với hiệu suất cao hơn.

Pin mặt trời đa tinh thể có hình vuông phẳng với bề mặt không đồng nhất. Các dạng đơn tinh thể trông giống như các hình vuông mỏng với cấu trúc bề mặt đồng nhất với các góc cắt (hình vuông giả).

Đây là hình dáng của FEP - bộ chuyển đổi quang điện: các đặc tính của mô-đun năng lượng mặt trời không phụ thuộc vào loại thành phần được sử dụng - điều này chỉ ảnh hưởng đến kích thước và giá cả

Các tấm nền của phiên bản đầu tiên có cùng công suất lớn hơn phiên bản thứ hai do hiệu suất thấp hơn (18% so với 22%). Tuy nhiên, tính trung bình, chúng rẻ hơn 10% và có nhu cầu cao.

Bạn có thể tìm hiểu về các quy tắc và sắc thái của việc lựa chọn các tấm pin mặt trời để cung cấp năng lượng sưởi ấm tự động. đọc ở đây.

Sơ đồ vận hành cung cấp điện năng lượng mặt trời

Khi bạn nhìn vào những cái tên nghe có vẻ bí ẩn của các thành phần tạo nên hệ thống năng lượng ánh sáng mặt trời, bạn sẽ nghĩ ngay đến độ phức tạp siêu kỹ thuật của thiết bị.

Ở cấp độ vi mô của sự sống photon, điều này đúng. Và trực quan, sơ đồ chung của mạch điện và nguyên lý hoạt động của nó trông rất đơn giản. Chỉ có bốn bước từ thiên thể đến “bóng đèn Ilyich”.

Mô-đun năng lượng mặt trời là thành phần đầu tiên của nhà máy điện. Đây là những tấm hình chữ nhật mỏng được lắp ráp từ một số tấm tế bào quang điện tiêu chuẩn nhất định. Các nhà sản xuất tạo ra các tấm ảnh có bội số công suất điện và điện áp khác nhau là 12 volt.

Các thiết bị hình phẳng được đặt thuận tiện trên các bề mặt tiếp xúc với tia trực tiếp. Các khối mô-đun được kết hợp bằng cách sử dụng các kết nối lẫn nhau vào pin mặt trời. Nhiệm vụ của pin là chuyển đổi năng lượng mặt trời nhận được, tạo ra dòng điện một chiều có giá trị nhất định.

Thiết bị lưu trữ điện tích - pin cho tấm pin mặt trời được mọi người biết đến. Vai trò của họ trong hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời là truyền thống. Khi người tiêu dùng hộ gia đình được kết nối với mạng tập trung, các thiết bị lưu trữ năng lượng sẽ lưu trữ điện.

Chúng cũng tích lũy lượng điện dư thừa nếu dòng điện của mô-đun năng lượng mặt trời đủ để cung cấp năng lượng tiêu thụ cho các thiết bị điện.

Bộ pin cung cấp lượng năng lượng cần thiết cho mạch điện và duy trì điện áp ổn định ngay khi mức tiêu thụ của nó tăng lên giá trị tăng. Điều tương tự cũng xảy ra, chẳng hạn như vào ban đêm khi bảng ảnh không hoạt động hoặc khi thời tiết ít nắng.

Sơ đồ cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà sử dụng tấm pin mặt trời khác với các lựa chọn với bộ thu ở khả năng lưu trữ năng lượng trong pin

Bộ điều khiển là thiết bị trung gian điện tử giữa mô-đun năng lượng mặt trời và pin.Vai trò của nó là điều chỉnh mức sạc của pin. Thiết bị không cho phép chúng sôi do sạc quá mức hoặc giảm điện thế xuống dưới một định mức nhất định cần thiết cho hoạt động ổn định của toàn bộ hệ mặt trời.

Đảo ngược, đây là cách giải thích thuật ngữ này theo nghĩa đen biến tần năng lượng mặt trời. Có, trên thực tế, thiết bị này thực hiện một chức năng từng được các kỹ sư điện cho là tuyệt vời.

Nó chuyển đổi dòng điện một chiều của mô-đun năng lượng mặt trời và pin thành dòng điện xoay chiều có hiệu điện thế là 220 volt. Đây là điện áp hoạt động của đại đa số các thiết bị điện gia dụng.

Dòng năng lượng mặt trời tỷ lệ thuận với vị trí của đèn: khi lắp đặt các mô-đun, sẽ rất tốt nếu cung cấp khả năng điều chỉnh góc nghiêng tùy theo thời gian trong năm

Tải cao điểm và mức tiêu thụ năng lượng trung bình hàng ngày

Niềm vui khi có trạm năng lượng mặt trời của riêng bạn vẫn có giá trị rất nhiều. Bước đầu tiên trên con đường khai thác năng lượng mặt trời là xác định tải tối ưu tính bằng kilowatt và mức tiêu thụ năng lượng trung bình hàng ngày hợp lý tính bằng kilowatt giờ cho một hộ gia đình hoặc nhà ở nông thôn.

Tải tối đa được tạo ra do nhu cầu bật một số thiết bị điện cùng một lúc và được xác định bởi tổng công suất tối đa của chúng, có tính đến các đặc tính khởi động được đánh giá quá cao của một số thiết bị trong số chúng.

Tính toán mức tiêu thụ điện năng tối đa cho phép bạn xác định thiết bị điện nào cần hoạt động đồng thời và thiết bị nào không quá quan trọng. Đặc tính công suất của các bộ phận của nhà máy điện, tức là tổng chi phí của thiết bị, phải tuân theo chỉ số này.

Mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày của một thiết bị điện được đo bằng tích của công suất riêng của nó và thời gian nó hoạt động từ mạng (điện tiêu thụ) trong ngày. Tổng mức tiêu thụ năng lượng trung bình hàng ngày được tính bằng tổng lượng điện tiêu thụ của mỗi người tiêu dùng trong khoảng thời gian hàng ngày.

Việc phân tích và tối ưu hóa sau đó dữ liệu thu được về tải và mức tiêu thụ năng lượng sẽ đảm bảo cấu hình cần thiết và hoạt động tiếp theo của hệ thống năng lượng mặt trời với chi phí tối thiểu

Kết quả tiêu thụ năng lượng giúp tiếp cận hợp lý việc tiêu thụ điện năng lượng mặt trời. Kết quả tính toán rất quan trọng để tính toán thêm dung lượng pin. Giá của bộ pin, một thành phần quan trọng của hệ thống, thậm chí còn phụ thuộc nhiều hơn vào thông số này.

Quy trình tính chỉ số năng lượng

Quá trình tính toán theo đúng nghĩa đen bắt đầu với một tờ sổ ghi chép được đặt theo chiều ngang, hình vuông, mở ra. Với các đường bút chì nhẹ, một tờ giấy có ba mươi cột sẽ được tạo thành và các đường theo số lượng thiết bị điện gia dụng.

Chuẩn bị cho phép tính số học

Cột đầu tiên là cột truyền thống - số sê-ri. Cột thứ hai là tên của thiết bị điện. Thứ ba là mức tiêu thụ điện năng riêng lẻ của nó.

Các cột từ 4 đến 27 là các giờ trong ngày từ 00 đến 24. Các cột sau được nhập vào chúng thông qua dòng phân số nằm ngang:

• ở tử số - thời gian hoạt động của thiết bị trong một giờ cụ thể ở dạng thập phân (0,0);
• mẫu số lại là mức tiêu thụ điện năng riêng lẻ của nó (sự lặp lại này là cần thiết để tính toán tải hàng giờ).

Cột thứ hai mươi tám là tổng thời gian thiết bị gia dụng hoạt động trong ngày.Vào ngày 29 - mức tiêu thụ năng lượng cá nhân của thiết bị được ghi lại bằng cách nhân mức tiêu thụ năng lượng của từng cá nhân với thời gian hoạt động trong một khoảng thời gian hàng ngày.

Việc lập ra một đặc điểm kỹ thuật chi tiết dành cho người tiêu dùng, có tính đến tải hàng giờ, sẽ giúp giữ được nhiều thiết bị thông thường hơn nhờ vào việc sử dụng hợp lý

Cột thứ ba mươi cũng là tiêu chuẩn - lưu ý. Nó sẽ hữu ích cho các tính toán trung gian.

Vẽ các thông số kỹ thuật của người tiêu dùng

Giai đoạn tính toán tiếp theo là chuyển dạng sổ ghi chép thành thông số kỹ thuật dành cho người tiêu dùng điện gia dụng. Cột đầu tiên rõ ràng. Số serial của các dòng được nhập vào đây.

Cột thứ hai chứa tên của người tiêu dùng năng lượng. Nên bắt đầu lấp đầy hành lang bằng các thiết bị điện. Phần sau đây mô tả các phòng khác ngược chiều kim đồng hồ hoặc theo chiều kim đồng hồ (để thuận tiện cho bạn).

Nếu có tầng thứ hai (v.v.), quy trình tương tự: từ cầu thang - xung quanh. Đồng thời, chúng ta không nên quên các thiết bị ở cầu thang, đèn đường.

Tốt hơn là điền vào cột thứ ba chỉ nguồn điện đối diện với tên của từng thiết bị điện cùng với cột thứ hai.

Các cột từ bốn đến hai mươi bảy tương ứng với từng giờ trong ngày. Để thuận tiện, bạn có thể vẽ ngay chúng bằng các đường kẻ ngang ở giữa các đường kẻ. Nửa trên của dòng kết quả giống như tử số, nửa dưới là mẫu số.

Các cột này được điền theo từng hàng. Tử số được định dạng có chọn lọc dưới dạng các khoảng thời gian ở định dạng thập phân (0,0), phản ánh thời gian hoạt động của một thiết bị điện nhất định trong một khoảng thời gian cụ thể theo giờ. Song song đó, khi nhập tử số, nhập mẫu số kèm theo chỉ báo công suất của thiết bị, lấy từ cột thứ ba.

Sau khi điền đầy đủ các cột giờ, tiến hành tính thời gian làm việc riêng lẻ trong ngày của các thiết bị điện, di chuyển từng dòng. Kết quả được ghi vào các ô tương ứng của cột thứ hai mươi tám.

Trong trường hợp nhà máy điện mặt trời đóng vai trò phụ trợ, để hệ thống không chạy không tải, có thể nối một phần phụ tải vào đó để cấp điện không đổi.

Dựa trên công suất và giờ làm việc, mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày của tất cả người tiêu dùng được tính toán tuần tự. Nó được ghi chú trong các ô của cột thứ hai mươi chín.

Khi tất cả các hàng và cột của thông số kỹ thuật được điền vào, tổng số sẽ được tính toán. Bằng cách cộng các biểu đồ công suất từ ​​mẫu số của các cột giờ, sẽ thu được tải của mỗi giờ. Bằng cách tổng hợp mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày của từng cá nhân ở cột thứ 29 từ trên xuống dưới, bạn sẽ tìm được tổng mức trung bình hàng ngày.

Việc tính toán không bao gồm mức tiêu thụ của chính hệ thống trong tương lai. Hệ số này được hệ số phụ tính đến trong các tính toán cuối cùng tiếp theo.

Phân tích và tối ưu hóa dữ liệu thu được

Nếu nguồn điện từ nhà máy điện mặt trời được quy hoạch làm nguồn dự phòng, dữ liệu về mức tiêu thụ điện năng hàng giờ và tổng mức tiêu thụ năng lượng trung bình hàng ngày sẽ giúp giảm thiểu việc tiêu thụ điện mặt trời đắt tiền.

Điều này đạt được bằng cách loại trừ những người tiêu dùng tiêu tốn nhiều năng lượng khỏi sử dụng cho đến khi nguồn điện tập trung được khôi phục, đặc biệt là trong giờ cao điểm.

Nếu hệ thống năng lượng mặt trời được thiết kế như một nguồn cung cấp điện liên tục thì kết quả phụ tải theo giờ sẽ được đưa ra.Điều quan trọng là phải phân bổ mức tiêu thụ điện trong ngày sao cho loại bỏ được mức cao nhất và mức thấp nhất.

Việc loại bỏ tải đỉnh, cân bằng tải tối đa và loại bỏ mức tiêu thụ năng lượng giảm mạnh theo thời gian giúp có thể chọn các phương án tiết kiệm nhất cho các bộ phận của hệ mặt trời và đảm bảo trạm năng lượng mặt trời hoạt động ổn định và quan trọng nhất là không gặp sự cố trong thời gian dài.

Biểu đồ sẽ bộc lộ sự không đồng đều trong mức tiêu thụ năng lượng: nhiệm vụ của chúng ta là chuyển mức tối đa sang thời điểm mặt trời hoạt động mạnh nhất và giảm tổng mức tiêu thụ hàng ngày, đặc biệt là vào ban đêm.

Bản vẽ được trình bày cho thấy sự chuyển đổi của một lịch trình không hợp lý thu được trên cơ sở thông số kỹ thuật thành một lịch trình tối ưu. Tốc độ tiêu thụ hàng ngày giảm từ 18 xuống 12 kW/h, tải trung bình mỗi giờ từ 750 xuống 500 W.

Nguyên tắc tối ưu tương tự cũng hữu ích khi sử dụng tùy chọn năng lượng mặt trời làm phương án dự phòng. Có thể không đáng để chi quá nhiều tiền vào việc tăng sức mạnh của các mô-đun năng lượng mặt trời và pin chỉ vì một số bất tiện tạm thời.

Lựa chọn linh kiện nhà máy điện mặt trời

Để đơn giản trong tính toán, chúng ta sẽ coi phiên bản sử dụng pin năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng điện chính cho khu vườn. Người tiêu dùng sẽ là một ngôi nhà nông thôn có điều kiện ở vùng Ryazan, nơi họ thường trú từ tháng 3 đến tháng 9.

Những tính toán thực tế dựa trên dữ liệu từ lịch trình tiêu thụ năng lượng hợp lý theo giờ được công bố ở trên sẽ làm rõ lý do:

• Tổng năng lượng tiêu thụ trung bình ngày = 12.000 watt/giờ.
• Tải trọng tiêu thụ trung bình = 500 watt.
• Tải tối đa 1200 watt.
• Tải cực đại 1200 x 1,25 = 1500 watt (+25%).

Các giá trị sẽ được yêu cầu trong việc tính toán tổng công suất của các thiết bị năng lượng mặt trời và các thông số vận hành khác.

Xác định điện áp hoạt động của hệ mặt trời

Điện áp hoạt động bên trong của bất kỳ hệ mặt trời nào đều dựa trên bội số của 12 volt, đây là mức đánh giá pin phổ biến nhất. Các thành phần được sử dụng rộng rãi nhất của trạm năng lượng mặt trời: mô-đun năng lượng mặt trời, bộ điều khiển, bộ biến tần được sản xuất cho các điện áp phổ biến 12, 24, 48 volt.

Điện áp cao hơn cho phép sử dụng dây nguồn có tiết diện nhỏ hơn - và điều này có nghĩa là độ tin cậy của tiếp điểm tăng lên. Mặt khác, pin 12V bị hỏng có thể được thay thế từng pin một.

Trong mạng 24 volt, có tính đến đặc điểm cụ thể của pin đang hoạt động, bạn sẽ chỉ phải thay thế chúng theo cặp. Mạng 48V sẽ yêu cầu thay cả bốn pin của một nhánh. Ngoài ra, ở mức 48 volt đã có nguy cơ bị điện giật.

Với cùng công suất và giá xấp xỉ nhau, bạn nên mua pin có độ sâu xả cho phép cao nhất và dòng điện tối đa cao hơn

Việc lựa chọn chính giá trị danh nghĩa của chênh lệch điện thế bên trong của hệ thống có liên quan đến đặc tính công suất của bộ biến tần được sản xuất bởi ngành công nghiệp hiện đại và cần tính đến cường độ của tải cực đại:

• từ 3 ​​đến 6 kW – 48 volt,
• từ 1,5 đến 3 kW – tương đương 24 hoặc 48V,
• lên tới 1,5 kW – 12, 24, 48V.

Lựa chọn giữa độ tin cậy của hệ thống dây điện và sự bất tiện của việc thay pin, ví dụ của chúng tôi, chúng tôi sẽ tập trung vào độ tin cậy. Sau đó, chúng ta sẽ bắt đầu từ điện áp hoạt động của hệ thống được tính toán, 24 volt.

Trang bị pin bằng module năng lượng mặt trời

Công thức tính công suất cần thiết từ pin năng lượng mặt trời như sau:

Рcm = (1000 * Esut) / (k * Sin),

Ở đâu:

• Rcm = công suất pin mặt trời = tổng công suất của mô-đun năng lượng mặt trời (tấm pin, W),
• 1000 = độ nhạy quang điện được chấp nhận (kW/m2)
• Esut = nhu cầu tiêu thụ năng lượng hàng ngày (kWh, trong ví dụ của chúng tôi = 18),
• k = hệ số mùa vụ có tính đến tất cả các tổn thất (mùa hè = 0,7; mùa đông = 0,5),
• Syn = giá trị độ phơi sáng được lập bảng (thông lượng bức xạ mặt trời) ở độ nghiêng tối ưu của các tấm pin (kW*h/m2).

Bạn có thể tìm ra giá trị ánh sáng mặt trời từ dịch vụ khí tượng khu vực của mình.

Góc nghiêng tối ưu của các tấm pin mặt trời bằng vĩ độ của khu vực:

• vào mùa xuân và mùa thu,
• cộng thêm 15 độ – vào mùa đông,
• âm 15 độ – vào mùa hè.

Vùng Ryazan được xem xét trong ví dụ của chúng tôi nằm ở vĩ độ 55.

Công suất cao nhất của các tấm pin mặt trời đạt được bằng cách sử dụng hệ thống theo dõi, thay đổi theo mùa về góc nghiêng của các tấm pin và sử dụng các mô-đun trang trí hỗn hợp

Trong khoảng thời gian được thực hiện từ tháng 3 đến tháng 9, độ nghiêng không được kiểm soát tốt nhất của tấm pin mặt trời bằng góc mùa hè 40⁰ so với bề mặt trái đất. Với việc cài đặt các mô-đun này, lượng ánh nắng trung bình hàng ngày của Ryazan trong thời gian này là 4,73. Tất cả các con số đều ở đó, hãy thực hiện phép tính:

Rcm = 1000 * 12 / (0,7 * 4,73) ≈ 3.600 watt.

Nếu chúng ta lấy mô-đun 100 watt làm cơ sở cho pin mặt trời, thì chúng ta sẽ cần 36 mô-đun trong số đó. Chúng sẽ nặng 300 kg và chiếm diện tích khoảng 5 x 5 m.

Sơ đồ nối dây đã được thử nghiệm tại hiện trường và các tùy chọn kết nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời được đưa ra ở đây.

Bố trí bộ nguồn pin

Khi chọn pin, bạn cần được hướng dẫn theo các nguyên tắc sau:

1. Ắc quy ô tô thông thường KHÔNG phù hợp cho mục đích này. Pin của các nhà máy điện mặt trời được đánh dấu bằng dòng chữ “SOLAR”.
2. Bạn chỉ nên mua pin giống hệt nhau về mọi mặt, tốt nhất là từ cùng một lô sản xuất.
3. Phòng đặt bộ pin phải ấm áp. Nhiệt độ tối ưu khi pin phát hết công suất = 25⁰C. Khi nhiệt độ giảm xuống -5⁰C, dung lượng pin giảm 50%.

Nếu lấy một cục pin 12 volt đại diện có công suất 100 ampe/giờ để tính toán thì dễ dàng tính được rằng nó có thể cung cấp năng lượng cho người tiêu dùng với tổng công suất là 1200 watt trong cả giờ. Nhưng đây là trường hợp xả hoàn toàn, điều này cực kỳ không mong muốn.

Để có tuổi thọ pin lâu dài, KHÔNG nên giảm mức sạc xuống dưới 70%. Con số giới hạn = 50%. Lấy con số 60% làm “giá trị trung bình vàng”, chúng tôi căn cứ các tính toán tiếp theo dựa trên mức dự trữ năng lượng là 720 Wh cho mỗi 100 Ah thành phần điện dung của pin (1200 Wh x 60%).

Có lẽ mua 1 cục pin dung lượng 200 Ah sẽ rẻ hơn mua 2 cục pin 100 Ah và số lượng kết nối tiếp xúc của pin sẽ giảm đi

Ban đầu, pin phải được lắp đặt được sạc 100% từ nguồn điện cố định. Pin sạc phải bao phủ hoàn toàn tải trong bóng tối. Nếu bạn không may mắn với thời tiết, hãy duy trì các thông số hệ thống cần thiết trong ngày.

Điều quan trọng cần lưu ý là việc sử dụng quá nhiều pin sẽ dẫn đến tình trạng sạc pin liên tục. Điều này sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ sử dụng. Giải pháp hợp lý nhất có vẻ là trang bị cho thiết bị pin nguồn dự trữ năng lượng đủ để trang trải cho một lần tiêu thụ năng lượng hàng ngày.

Để tìm ra tổng dung lượng pin cần thiết, hãy chia tổng mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày là 12000 Wh cho 720 Wh và nhân với 100 A*h:

12.000 / 720 * 100 = 2500 A*h ≈ 1600 A*h

Tổng cộng, trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi sẽ cần 16 pin có dung lượng 100 hoặc 8 pin 200 Ah, được kết nối song song nối tiếp.

Lựa chọn bộ điều khiển tốt

Lựa chọn có thẩm quyền bộ điều khiển sạc pin (AKB) là một nhiệm vụ rất cụ thể. Các thông số đầu vào của nó phải tương ứng với các mô-đun năng lượng mặt trời đã chọn và điện áp đầu ra phải tương ứng với chênh lệch tiềm năng bên trong của hệ mặt trời (trong ví dụ của chúng tôi là 24 volt).

Một bộ điều khiển tốt phải cung cấp:

1. Sạc pin nhiều giai đoạn, giúp tăng tuổi thọ sử dụng hiệu quả của chúng.
2. Tự động ngắt kết nối lẫn nhau, pin và pin năng lượng mặt trời tương quan với quá trình sạc-xả.
3. Kết nối lại phụ tải từ ắc quy sang ắc quy năng lượng mặt trời và ngược lại.

Đơn vị nhỏ này là một thành phần rất quan trọng.

Nếu một số người tiêu dùng (ví dụ: hệ thống chiếu sáng) được chuyển sang nguồn điện trực tiếp 12 volt từ bộ điều khiển, thì sẽ cần một bộ biến tần ít mạnh hơn, điều đó có nghĩa là rẻ hơn

Sự lựa chọn chính xác của bộ điều khiển sẽ quyết định hoạt động không gặp sự cố của bộ pin đắt tiền và sự cân bằng của toàn bộ hệ thống.

Lựa chọn biến tần tốt nhất

Biến tần được chọn với công suất sao cho có thể cung cấp tải cao điểm trong thời gian dài. Điện áp đầu vào của nó phải tương ứng với chênh lệch tiềm năng bên trong của hệ mặt trời.

Để có phương án lựa chọn tốt nhất, nên chú ý đến các thông số sau:

1. Hình dạng và tần số của dòng điện xoay chiều được cung cấp. Càng gần hình sin 50 hertz thì càng tốt.
2. Hiệu suất thiết bị. 90% càng cao thì càng tuyệt vời.
3. Tiêu thụ riêng của thiết bị. Phải tương xứng với mức tiêu thụ điện năng chung của hệ thống. Lý tưởng nhất - lên tới 1%.
4. Khả năng của một nút có thể chịu được tình trạng quá tải gấp đôi trong thời gian ngắn.

Thiết kế tuyệt vời nhất là một biến tần có chức năng điều khiển tích hợp.

Lắp ráp hệ thống năng lượng mặt trời gia đình

Chúng tôi đã thực hiện cho bạn lựa chọn ảnh thể hiện rõ ràng quy trình lắp ráp hệ thống năng lượng mặt trời gia đình từ các mô-đun do nhà máy sản xuất:

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video số 1. Trình diễn tự tay lắp đặt các tấm pin mặt trời trên mái nhà:

Video số 2. Lựa chọn pin cho hệ mặt trời, chủng loại, sự khác biệt:

Video số 3. Nhà máy điện mặt trời quốc gia dành cho những người tự làm mọi việc:

Các phương pháp tính toán thực tế từng bước được xem xét, nguyên tắc cơ bản về hoạt động hiệu quả của pin mặt trời hiện đại như một phần của trạm năng lượng mặt trời tự trị tại nhà sẽ giúp chủ sở hữu của cả một ngôi nhà lớn ở khu đông dân cư và một ngôi nhà nông thôn ở vùng hoang dã để giành được chủ quyền về năng lượng.

Bạn có muốn chia sẻ kinh nghiệm cá nhân mà bạn có được trong quá trình xây dựng một hệ thống năng lượng mặt trời mini hay chỉ là pin? Bạn có câu hỏi nào muốn được giải đáp hoặc bạn có tìm thấy bất kỳ thiếu sót nào trong văn bản không? Vui lòng để lại ý kiến ​​​​trong khối bên dưới.