Sut i gyfrifo'r cyfluniad priodol ar gyfer eich system fach oddi ar y grid eich hun?

Ydych chi erioed wedi meddwl am ddefnyddio eich system ynni solar eich hun mewn caban mynydd, cwch pysgota, neu RV i dorri'n rhydd o ddibyniaeth ar y grid cyhoeddus?

Mewn gwirionedd, nid yw hyn yn rhywbeth y gall peirianwyr yn unig ei gyflawni. Cyn belled â'ch bod yn meistroli ychydig o gamau a fformiwlâu allweddol, gallwch gyfrifo'r cyfluniad priodol ar gyfer eich system ffotofoltäig oddi ar y grid fach eich hun.

Mae system solar oddi ar y grid yn cyfeirio at system annibynnol nad yw'n dibynnu ar y grid cyhoeddus, gan ddibynnu'n llwyr ar gynhyrchu pŵer ffotofoltäig a storio batri i ddiwallu anghenion trydan. Mae'n ddelfrydol i'w ddefnyddio mewn ardaloedd mynyddig anghysbell, ynysoedd, rhanbarthau bugeiliol, cerbydau hamdden, cychod pysgota, a lleoliadau eraill â phŵer grid ansefydlog.

Isod, byddwn yn eich tywys trwy bedwar cam i gyfrifo'r cyfluniad gofynnol.

Cam 1: Penderfynu ar bŵer y modiwl ffotofoltäig

Mae pŵer y paneli ffotofoltäig (paneli solar) yn pennu faint o drydan y gall eich system ei gynhyrchu.

Y dull cyfrifo craidd yw: pennu'r galw dyddiol am drydan yn gyntaf, yna ei gyfuno ag amodau hinsawdd lleol (yn enwedig hyd yr heulwen) i bennu cyfanswm pŵer y paneli ffotofoltäig.

Fformiwla:

Pŵer y modiwl = (Galw trydan dyddiol × Ffactor gormodedd diwrnod cymylog parhaus) ÷ (Oriau heulwen lleol cyfartalog × Effeithlonrwydd y system)

* Defnydd trydan dyddiol: Gellir cyfrifo hyn drwy gyfuno pŵer graddedig yr holl ddyfeisiau wedi'i luosi â'u hamser defnydd.

Er enghraifft, goleuadau LED 10W × 5 awr = 50Wh, oergell 60W × 24 awr = 1440Wh.

* Ffactor gormodedd diwrnod cymylog parhaus: I ystyried cynhyrchu pŵer annigonol yn ystod diwrnodau cymylog olynol, mae'r ffactor hwn fel arfer wedi'i osod rhwng 1.1 ac 1.3.

* Oriau heulwen dyddiol lleol cyfartalog: Gellir cael hyn o ddata meteorolegol lleol. Er enghraifft, mae gan Beijing gyfartaledd o tua 4 awr o heulwen y dydd, tra gall Hainan gael dros 5 awr.

* Effeithlonrwydd system: Mae hyn yn ystyried colledion cebl, effeithlonrwydd rheolydd, colledion gwrthdroyddion, ac ati, ac fel arfer mae wedi'i osod rhwng 0.75 a 0.8.

Er enghraifft:

Gan dybio bod eich defnydd trydan dyddiol yn 3,000 Wh, yr oriau heulwen dyddiol cyfartalog lleol yw 4.5 awr, effeithlonrwydd y system yw 0.78, a chyfernod y dyddiau glawog parhaus yw 1.2:

Pŵer y modiwl = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 W

Mae hyn yn golygu bod angen i chi osod paneli ffotofoltäig gyda chyfanswm pŵer o tua 1 kW, fel pedwar modiwl 250 W.

Cam 2: Penderfynu ar bŵer y gwrthdröydd oddi ar y grid

Mae'r gwrthdröydd yn trosi'r cerrynt uniongyrchol (DC) o baneli ffotofoltäig neu fatris yn gerrynt eiledol (AC) i'w ddefnyddio gan offer cartref cyffredin.

Rhaid i'w bŵer fod yn ddigonol i ddiwallu eich galw pŵer ar unwaith mwyaf, yn enwedig o ystyried cerrynt mewnlif llwythi anwythol (offer sy'n cael ei yrru gan fodur).

Fformiwla:

Pŵer gwrthdroydd = (Cyfanswm pŵer llwyth gwrthiannol + Cyfanswm pŵer llwyth anwythol × 5) × Ffactor ymyl ÷ Ffactor pŵer

* Llwythi gwrthiannol: Dyfeisiau gwrthiannol fel bylbiau golau, tegelli trydan, a ffyrnau.

* Llwythi anwythol: Offer gyda moduron neu gywasgwyr, fel oergelloedd, pympiau dŵr, cyflyrwyr aer, ac ati. Gall y pŵer ar unwaith yn ystod cychwyn fod 5–7 gwaith y pŵer graddedig.

* Ffactor diogelwch: Fel arfer wedi'i osod ar 1.2–1.5 i sicrhau ymyl.

* Ffactor pŵer: Fel arfer wedi'i osod ar 0.8–0.9.

enghraifft:

Gan dybio bod gennych osodiad golau 200W (llwyth gwrthiannol), oergell 100W (llwyth anwythol), ffactor ymyl o 1.3, a ffactor pŵer o 0.85:

Pŵer gwrthdroydd = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 W.

Bydd angen gwrthdröydd arnoch gyda chapasiti o leiaf 1.1 kW, ac argymhellir dewis model 1.5 kW ar gyfer mwy o sefydlogrwydd.

Cam 3: Penderfynu ar gapasiti'r batri

Y batri yw “storfa bŵer” y system oddi ar y grid, ac mae’r trydan a ddefnyddir yn y nos neu ar ddiwrnodau cymylog yn dod ohono’n bennaf. Mae’r capasiti’n dibynnu ar nifer y dyddiau y mae angen cyflenwad pŵer parhaus arnoch a’r defnydd trydan dyddiol.

Fformiwla:

Capasiti batri (Ah) = (Defnydd trydan dyddiol × Nifer y dyddiau o gyflenwad pŵer ar ddiwrnodau cymylog) ÷ (Dyfnder rhyddhau × Effeithlonrwydd gwefru/rhyddhau × Foltedd pecyn batri)

* Dyfnder Rhyddhau (DOD): Ar gyfer batris asid-plwm, argymhellir DOD o 0.5–0.6; ar gyfer batris lithiwm, mae DOD o 0.8–0.9 yn dderbyniol.

* Effeithlonrwydd Gwefru/Rhyddhau: Fel arfer wedi'i osod ar 0.85–0.9.

* Foltedd Banc Batri: Mae folteddau cyffredin yn cynnwys 12V, 24V, a 48V; argymhellir folteddau uwch ar gyfer gofynion pŵer uwch.

enghraifft:

Gan dybio eich bod yn defnyddio 3000Wh bob dydd ac eisiau cael pŵer am 2 ddiwrnod o dywydd cymylog, gan ddefnyddio batri lithiwm 48V (DOD=0.9, effeithlonrwydd=0.9):

Capasiti batri = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 Ah

Byddai angen pecyn batri 48V 154Ah (tua 7.4kWh) arnoch chi.

Cam 4: Penderfynu ar fanylebau'r rheolydd

Mae'r rheolydd ffotofoltäig yn rheoleiddio'r broses wefru o'r modiwlau ffotofoltäig i'r batri.

Mae ei fanylebau'n dibynnu'n bennaf ar y cerrynt mewnbwn uchaf, a gyfrifir gan ddefnyddio'r fformiwla ganlynol:

Fformiwla:

Cerrynt mewnbwn rheolydd = Uchafswm pŵer modiwlau ffotofoltäig ÷ Foltedd pecyn batri

Er enghraifft, os oes gan eich paneli ffotofoltäig gyfanswm pŵer o 1000W a bod foltedd y pecyn batri yn 48V:

Cerrynt mewnbwn y rheolydd = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

Felly, mae angen i chi ddewis rheolydd gyda cherrynt mewnbwn sy'n fwy na 21A, math MPPT fel arfer (effeithlonrwydd uwch, yn fwy manteisiol ar ddiwrnodau cymylog).

Cynghorion Ymarferol

1. Caniatewch ymyl: Mae hyd oes a sefydlogrwydd gweithredol yr offer yn dibynnu ar ddyluniad diswyddiad priodol; peidiwch â gosod y paramedrau'n rhy anhyblyg.
2. Mae MPPT yn well na PWM: Er bod rheolwyr MPPT ychydig yn ddrytach, maent yn cynnig effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer uwch, yn enwedig o dan amodau goleuo ansefydlog.
3. Blaenoriaethwch fatris lithiwm-ion: Maent yn gryno, yn ysgafn, ac yn gallu rhyddhau'n ddwfn, gan gynnig arbedion cost hirdymor.
4. Cynllunio ar gyfer ehangu yn y dyfodol: Os ydych chi'n rhagweld ychwanegu mwy o offer yn y dyfodol, gwnewch yn siŵr bod digon o gapasiti rhyngwyneb ar gyfer y system ffotofoltäig a'r batris.

Craidd dylunio system ffotofoltäig fach oddi ar y grid yw cyfrifo'r cyfluniad yn fanwl gywir yn seiliedig ar anghenion gwirioneddol, yn hytrach na "phrynu ychydig o baneli a batris" a rhoi'r gorau iddi.

Meistroli'r 4 fformiwla hyn:

1. Fformiwla pŵer modiwl ffotofoltäig
2. Fformiwla pŵer gwrthdröydd
3. Fformiwla capasiti batri
4. Fformiwla cerrynt mewnbwn rheolydd

Yna gallwch chi gyfrifo cyfluniad ar gyfer system fach oddi ar y grid sy'n ddigonol ac yn sefydlog.

Wrth ddylunio am y tro cyntaf, gallwch ychwanegu elw ychwanegol o 10%–20% yn seiliedig ar ganlyniadau'r fformiwla, gan ganiatáu mwy o hyblygrwydd wrth ymdrin â newidiadau tywydd ac ehangu offer.