چگونه یک منظومه خورشیدی خارج از شبکه بسازیم فقط در 6 مرحله

انواع مختلفی از سیستم های انرژی خورشیدی از جمله انرژی خورشیدی متصل به شبکه، هیبریدی و خارج از شبکه وجود دارد.از بین سه گزینه اصلی برای خورشیدی، انرژی خورشیدی خارج از شبکه تا حد زیادی مستقل ترین آنها از سیستم ها است.

نصب یک سیستم خورشیدی خارج از شبکه به دلیل نیاز به فضای زیاد و هزینه های گزاف، زمانی یک مفهوم حاشیه ای بود.اما پیشرفت‌های فناوری خورشیدی در دهه گذشته، تجهیزات خورشیدی را کارآمدتر و کم‌هزینه‌تر کرده و به ورود آنها به جریان اصلی کمک کرده است.اکنون دیدن ماشین‌های RV و کابین‌های روستایی که به طور کامل از سیستم‌های خورشیدی خارج از شبکه تغذیه می‌شوند، یک منظره نسبتاً رایج است.خوشبختانه، ما در مورد طراحی سیستم برق خارج از شبکه خود از ابتدا، از جمله تعیین نیاز انرژی، اندازه سیستم خورشیدی و باتری و اجزای اضافی که به آن نیاز دارید، شما را تحت پوشش قرار می دهیم.نگاهی به زیر بیندازید تا با شش قدمی که می‌توانید برای تقویت سبک زندگی خودکفایی امروز خود بردارید، بیاموزید.

منظومه شمسی خارج از شبکه چیست؟

سیستم خورشیدی خارج از شبکه یک سیستم قدرت الکتریکی مستقل است که از انرژی خورشیدی به عنوان منبع خود استفاده می کند.

● سیستم خورشیدی خارج از شبکه به تاسیسات عمومی اصلی (به ویژه شبکه برق) متصل نیست.

● الکتریسیته DC را از پنل های خورشیدی تولید می کند و با استفاده از باتری ها آن را ذخیره می کند.

● با تبدیل برق DC ذخیره شده به AC با استفاده از یک اینورتر خارج از شبکه برق لوازم خانگی را تامین می کند.

علاوه بر این، توضیح ساده‌ای از چیستی سیستم انرژی خورشیدی خارج از شبکه را به شما ارائه می‌کنیم.برخی از مقاله ها و کتاب ها در مورد این موضوع صحبت می کنند، اما، گاهی اوقات ممکن است گیج کننده باشند.هدف اصلی این است که شروعی قوی برای پروژه منظومه خورشیدی خارج از شبکه خود انجام دهید.

نمودارهای معمولی منظومه شمسی خارج از شبکه

در اینجا، چند نمودار سیم کشی برای یک سیستم خورشیدی معمولی خارج از شبکه را مشاهده خواهید کرد.به هر حال، یک نمودار سیم کشی، یک تصویر ساده از نحوه اتصال هر یک از اجزای یک سیستم است.به طور معمول، یک سیستم برق خورشیدی خارج از شبکه شامل ماژول های خورشیدی، کابل های DC، یک باتری، یک کنترل کننده شارژ و یک اینورتر باتری است.

جزئیات زیر 6 مرحله برای حرکت شما به سمت زندگی خورشیدی خارج از شبکه آورده شده است.

مرحله 1: تعیین کنید که به چه مقدار انرژی و حداکثر توان نیاز دارید

اگرچه بسیاری از مردم اغلب این مرحله را نادیده می گیرند و مستقیماً به سمت خرید سیستم ذخیره سازی خورشیدی به علاوه خارج از شبکه خود می روند، این یکی از مهم ترین اقداماتی است که می توانید انجام دهید تا مطمئن شوید که پول خود را در یک سیستم بزرگ هدر نمی دهید یا به پایان می رسد. با سیستمی که نمی تواند به اندازه کافی نیاز انرژی شما را برآورده کند.برای تعیین صحیح نیاز انرژی خود، باید از یک ماشین حساب وام استفاده کنید یا مستقیماً با نماینده BSLBATT کار کنید.هر وسیله یا موردی را که با سیستم انرژی خود تغذیه می کنید، تعداد دفعات استفاده از آن در روز و همچنین مشخصات مربوطه مورد را وارد کنید.تمام تلاش خود را بکنید تا هر موردی را که با سیستم قدرت خود استفاده می کنید به خاطر بسپارید، زیرا ویرایش های به ظاهر کوچک در محاسبه بار شما می تواند تأثیر زیادی داشته باشد.

اگر ترجیح می دهید این محاسبه را به صورت دستی انجام دهید، توجه داشته باشید که هر دستگاه الکترونیکی بار الکتریکی را که می کشد روی برچسب یا بسته بندی خود نشان می دهد.دانستن نیروی مورد نیاز لوازم خانگی یا تجهیزات شما در این مرحله ضروری است.اگر تمام دستگاه های خود را با نیازهای برق متناظر آنها به وات فهرست کنید مفید است.معمولاً ممکن است این را در پلاک اطلاعات آنها مشاهده کنید.این یک گام مهم برای انجام این کار است تا از ظرفیت منظومه خورشیدی خارج از شبکه خود کوتاه نیایید یا بزرگ نشوید.

قبل از انتخاب قطعات، باید مصرف برق خود را محاسبه کنید.چه مدت قصد دارید وسایل خود را در چند ساعت کار کنید؟نیاز بار فردی دستگاه های شما به وات چیست؟برای محاسبه توان مصرفی بر حسب وات ساعت، کافی است به سوالات پاسخ دهید و هر بار (وات) را در زمان (ساعت) مورد نیاز آنها ضرب کنید.

هنگامی که بارها را هدف قرار دادید، رتبه انرژی برای هر بار را به صورت زیر محاسبه کنید:

به قدرت مشخص شده روی بارها (دستگاه های متصل مانند تلویزیون، فن ها و غیره) بر حسب وات توجه کنید.

به زمان اجرای هر بار بر حسب ساعت توجه کنید

مصرف انرژی را طبق فرمول زیر محاسبه کنید (تقریباً 25٪ را به عنوان ضریب تلفات انرژی در نظر بگیرید)

انرژی (وات ساعت) = توان (وات) x مدت زمان (ساعت)

مجموع انرژی مصرفی روزانه توسط تمام بارها

تمام رتبه‌بندی‌های دستگاه مورد نظر و مصرف انرژی را همانطور که در زیر توضیح داده شده است، یادداشت کنید:

همچنین می‌توان قبض‌های برق قبلی را بررسی کرد و بالاترین را مصرف انرژی مورد نیاز برای طراحی یک سیستم انرژی خورشیدی در نظر گرفت.

با دنبال کردن مراحل بالا برای تمام بارهای AC که محاسبه کرده ایم:

توان = 380 وات

انرژی محاسبه شده = 2170 وات ساعت

انرژی کل (25٪ به عنوان ضریب تلفات انرژی اضافه کنید) = 2170 * 1.25

=2712.5 وات

سیستم انرژی خورشیدی را با در نظر گرفتن رتبه های فوق طراحی خواهد کرد.

مرحله 2: تعداد باتری های مورد نیاز خود را تعیین کنید

پس از اینکه تعیین کردید به چه مقدار انرژی و حداکثر جریان یا توان نیاز دارید، باید بفهمید که به چه تعداد باتری نیاز دارید تا تمام آن انرژی را به درستی ذخیره کنید و همچنین نیازهای برق و فعلی خود را برآورده کنید.در طول این فرآیند، مطمئن شوید که از خود سؤالاتی بپرسید، مانند اینکه آیا فقط برای یک یا دو روز به فضای ذخیره سازی کافی نیاز دارید، یا اینکه نیاز به ذخیره سازی کافی برای سه روز یا بیشتر دارید.آیا منبع تغذیه دیگری مانند توربین بادی یا ژنراتور را برای استفاده در روزهای ابری متوالی ترکیب خواهید کرد.و اینکه آیا باتری ها را در یک اتاق گرم یا یک مکان سرد ذخیره خواهید کرد.باتری ها اغلب برای نگهداری در دماهای بالاتر رتبه بندی می شوند، زیرا در دماهای سردتر، توانایی باتری برای تامین انرژی کافی کاهش می یابد.بنابراین، هر چه اتاق سردتر باشد، به بانک باتری بزرگتری نیاز دارید.برای مثال، در دماهای زیر صفر، ممکن است به بیش از 50 درصد ظرفیت باتری بیشتر نیاز داشته باشید.توجه داشته باشید که تعداد کمی وجود دارد شرکت‌های باتری‌سازی که باتری‌هایی را ارائه می‌کنند که به طور خاص برای دماهای زیر صفر طراحی شده است .عواملی مانند موارد ذکر شده در بالا همگی بر اندازه و هزینه بانک باتری شما تأثیر می گذارند.

یک عامل اضافی که باید در نظر گرفت این است که باتری‌های سرب اسیدی برخلاف باتری‌های لیتیومی فقط تا 50 درصد بدون آسیب‌دیدگی تخلیه می‌شوند. باتری های لیتیوم فسفات آهن ، که می تواند تا 100 درصد با خیال راحت تخلیه شود.به این دلیل، باتری های لیتیومی یک انتخاب ایده آل برای سیستم های برق خارج از شبکه هستند که اغلب به توانایی تخلیه عمیق تر نیاز دارند. همچنین برای رسیدن به همان ظرفیت قابل استفاده، پس از در نظر گرفتن عمق دشارژ، نرخ شارژ و نرخ بهره وری، باید دو برابر باتری های سرب اسیدی در مقایسه با باتری های لیتیومی خریداری کنید.

پس از در نظر گرفتن این ملاحظات، سپس باید تعیین کنید که چه بانک باتری ولتاژی نیاز دارید، از 12 ولت تا 24 ولت تا 48 ولت.به طور کلی، هر چه سیستم قدرت بزرگتر باشد، احتمال بیشتری وجود دارد که به بانک باتری با ولتاژ بالاتر نیاز داشته باشید تا تعداد رشته های موازی را به حداقل برسانید و میزان جریان بین اینورتر و بانک باتری را کاهش دهید.اگر فقط یک سیستم کوچک دارید و می خواهید بتوانید موارد جزئی مانند تبلت خود را شارژ کنید و وسایل برقی 12 ولت DC را در RV خود تغذیه کنید، یک بانک باتری 12 ولتی مناسب است.با این حال، اگر نیاز به برق بیش از 2000 وات در یک زمان دارید، بهتر است به جای آن سیستم های 24 ولت و 48 ولت را در نظر بگیرید.این امر علاوه بر کاهش تعداد رشته های موازی باتری، به شما امکان می دهد از کابل های مسی نازک تر و ارزان تر بین اینورتر و باتری ها استفاده کنید.

فرض کنید تصمیم گرفتید یک بانک باتری 12 ولتی برای نیازهای شما بهترین باشد و در مرحله شماره 1 به استفاده روزانه از 500 آمپر ساعت رسیدید.با نگاهی به باتری های 12 ولتی BSLBATT، گزینه های مختلفی خواهید داشت.به عنوان مثال، می توانید از پنج مورد استفاده کنید باتری های BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 ، یا دو مورد از باتری های BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 .البته، اگر مطمئن نیستید که کدام باتری BSLBATT برای نیازهای شما بهترین است، لطفاً با ما تماس بگیرید و ما با شما همکاری خواهیم کرد تا بانک اندازه مناسب باتری های مناسب را پیدا کنیم تا شما را روشن نگه دارد.

مرحله سوم: اندازه اینورتر

هنگامی که نیاز انرژی را برآورد کردیم، کار بعدی محاسبه رتبه اینورتر برای همان است.

انتخاب اینورتر نقش مهمی در طراحی انرژی خورشیدی ما ایفا می کند، زیرا وظیفه تبدیل جریان مستقیم تولید شده از پنل خورشیدی به جریان متناوب (از آنجایی که بارهای متصل در خانه ما عمدتاً با منبع AC کار می کنند) و همچنین انجام سایر اقدامات حفاظتی را بر عهده دارد.

یک اینورتر با راندمان منصفانه را در نظر بگیرید، ما یک اینورتر با راندمان 85 درصد در نظر گرفته ایم.

کل وات توان مصرفی بارها به عنوان خروجی اینورتر در نظر گرفته می شود (یعنی 380 وات)

25٪ به عنوان یک ضریب ایمنی در وات توان مورد نیاز اضافه می کند.

380 * 0.25 = 95

کل وات توان مورد نیاز = 380+95 = 475 وات

رتبه ظرفیت ورودی اینورتر را محاسبه کنید

ورودی (VA) = خروجی (وات) / بازده X 100

= 475 (وات) / 85 X 100

= 559 VA = 560 VA

توان ورودی مورد نیاز برای اینورتر 559 VA تخمین زده می شود، حال باید انرژی ورودی مورد نیاز اینورتر را تخمین بزنیم.

انرژی ورودی (وات ساعت) = خروجی (وات ساعت) / بازده x 100

= 2712.585 x 100

= 3191.1 وات ساعت

اکنون پس از تعیین ظرفیت اینورتر، کار بعدی بررسی اینورتر موجود در بازار است.اینورتر معمولی موجود با ولتاژ سیستم 12 ولت، 24 ولت، 48 ولت ارائه می شود.

با توجه به رتبه بندی انرژی ما 560 VA، می توانیم یک اینورتر سیستم 1 کیلوواتی را انتخاب کنیم.به طور کلی، یک اینورتر 1 کیلووات دارای ولتاژ سیستم 24 ولت است.(به طور کلی 1 کیلو وات و 2 کیلو وات - 24 ولت، 3 کیلو وات تا 5 کیلو وات - 48 ولت، 6 کیلو وات تا 10 کیلو وات - 120 ولت) برای تعیین ولتاژ سیستم، همیشه باید برگه مشخصات اینورتر را مشاهده کنید.

باتری BSLBATT ما با بسیاری از مارک های اینورتر مطابقت دارد.ما هر آنچه شما می خواهید داریم!همین الان لطفا

مرحله چهارم: تعداد پنل های خورشیدی مورد نیاز خود را تعیین کنید

چهار قسمت از شما سیستم برق خارج از شبکه محاسبه شامل تعیین تعداد پنل های خورشیدی مورد نیاز است.بعد از اینکه فهمیدید از محاسبات بار خود باید چه مقدار انرژی در روز تولید کنید، باید میزان نور خورشید را در نظر بگیرید که در غیر این صورت به عنوان "ساعت های خورشیدی" شناخته می شود.تعداد «ساعت‌های خورشیدی» بر اساس چند ساعت تابش خورشید موجود در یک مکان معین به پانل‌های شما در یک زاویه مشخص در طول روز تعیین می‌شود.البته، خورشید در ساعت 8 صبح به اندازه ساعت 1 بعد از ظهر روشن نیست، بنابراین یک ساعت آفتاب صبحگاهی را می توان نیم ساعت حساب کرد، در حالی که ساعت از ظهر تا 1 بعد از ظهر یک ساعت کامل محسوب می شود.همچنین، مگر اینکه در نزدیکی خط استوا زندگی کنید، در زمستان به اندازه تابستان، تعداد ساعات نور خورشید را ندارید.

همچنین توصیه می شود که اندازه سیستم انرژی خورشیدی خود را بر اساس بدترین سناریو برای مکان مورد نظر خود قرار دهید، که شامل محاسبه شما در خارج از فصل با کمترین میزان نور خورشید است که در آن از سیستم استفاده می کنید.به این ترتیب، اطمینان حاصل می کنید که در بخشی از سال با کمبود انرژی خورشیدی مواجه نشوید.

مرحله پنجم: یک کنترلر شارژ خورشیدی انتخاب کنید

هنگامی که تعداد باتری ها و انرژی خورشیدی مورد نیاز خود را تعیین کردید، به راهی برای مدیریت انتقال انرژی خورشیدی به باتری ها نیاز خواهید داشت.یک محاسبه بسیار تقریبی که می توانید برای تعیین اندازه کنترل کننده شارژ خورشیدی مورد نیاز خود استفاده کنید این است که وات را از خورشیدی بگیرید و سپس آن را بر ولتاژ بانک باتری تقسیم کنید و سپس 25 درصد دیگر اضافه کنید تا ایمن باشید.

همچنین مهم است که توجه داشته باشید که کنترل‌کننده‌های شارژ با دو نوع فناوری اصلی در دسترس هستند: حداکثر ردیابی نقطه قدرت (MPPT) و مدولاسیون عرض پالس (PWM).به طور خلاصه، اگر ولتاژ بانک باتری با ولتاژ آرایه خورشیدی مطابقت داشته باشد، می توانید از کنترلر شارژ خورشیدی PWM استفاده کنید.به عبارت دیگر، اگر یک بانک باتری 24 ولت و یک آرایه خورشیدی 24 ولت دارید، می توانید از PWM استفاده کنید.اگر ولتاژ بانک باتری شما با آرایه خورشیدی متفاوت است و نمی توان آن را به صورت سری سیم کشی کرد تا مطابقت داشته باشد، باید از کنترل کننده شارژ MPPT استفاده کنید.به عنوان مثال، اگر یک بانک باتری 12 ولت و یک آرایه خورشیدی 12 ولت دارید، باید از یک کنترل کننده شارژ MPPT استفاده کنید.

مرحله ششم: وسایل حفاظتی، نصب و تعادل سیستم ها

همیشه مهم است که فیوزهای لازم، وسایل حفاظت جریان اضافه، قطع کننده ها و غیره را برای محافظت از قطعات خود و ایجاد یک سیستم ایمن و قابل اعتماد نصب کنید.پرش از این قطعات مطمئناً در آینده هزینه بیشتری خواهد داشت.

همچنین باید در نظر داشته باشید که چگونه می‌خواهید پنل‌های خورشیدی خود را نصب کنید، در چه زاویه‌ای و کجا.گزینه های زیادی برای هر دو سیستم نصب شده روی سقف و زمین وجود دارد - فقط مطمئن شوید که با تامین کننده خود مشورت کنید تا مطمئن شوید که سیستم نصب با پانل های شما سازگار است.

نکات: قبل از نصب پنل خورشیدی

● بررسی کنید که یارانه های دولتی حداکثر بهره را از تاسیسات خورشیدی ببرد.

● بسته به در دسترس بودن شبکه و مکان، نوع سیستم انرژی خورشیدی مناسب با نیاز انرژی خود را تعیین کنید.

● اگر قصد نصب خورشیدی روی پشت بام را دارید، ظرفیت سقف را بررسی کنید تا تعداد مورد نیاز پنل خورشیدی نصب شود.

● برای به دست آوردن نتایج بهینه، تجزیه و تحلیل سایه باید انجام شود تا اطمینان حاصل شود که پانل های خورشیدی نصب شده با سایه درختان/ساختمان های همسایه یا عوامل دیگر پوشانده نمی شوند.

کیفیت، کیفیت، کیفیت!

صدها وب سایت وجود دارند که مواد خورشیدی بسیار خوب و اقتصادی را با قیمت های باورنکردنی ارائه می دهند.به عنوان یک حرفه ای شرکت باتری خورشیدی لیتیوم من نمی توانم به اندازه کافی بر اهمیت مواد با کیفیت تاکید کنم.اطمینان حاصل کنید که سازنده چند سال در این صنعت بوده است، ضمانت‌های محصول و بررسی‌ها.به عنوان یک نصب کننده برق خورشیدی خارج از شبکه DIY، مطمئناً می خواهید که پشتیبانی فنی آنلاین و تلفنی توسط شرکت های خورشیدی درجه یک ارائه شود!

امیدوارم این مقاله اطلاعاتی در مورد طراحی سیستم انرژی خورشیدی به شما ارائه کرده باشد.

بعد از اینکه تمام این شش مرحله را کامل کردید، به خوبی در مسیر طراحی قرار خواهید گرفت، و مهمتر از آن، در واقع از سیستم جدید ذخیره‌سازی خورشیدی خارج از شبکه خود استفاده می‌کنید!اگر قصد دارید یک سیستم پنل خورشیدی را در محل خود نصب کنید و همچنان شک دارید، نگران ما نباشید تیم فنی شما را با بهترین راه حل ممکن سیستم قدرت خارج از شبکه راهنمایی می کند.