Jak dimenzovat sluneční soustavu: Šest kroků

Jak dimenzovat sluneční soustavu: Šest kroků

Využití solární energie je chytrým krokem k udržitelnosti a soběstačnosti. Proces dimenzování solárního systému tak, aby vyhovoval vašim konkrétním potřebám, se však může zdát skličující. Tato příručka si klade za cíl zjednodušit proces, provede vás každým krokem, abyste zajistili, že můžete s jistotou navrhnout systém, který splní vaše energetické požadavky.

Krok 1: Jak určit své energetické potřeby?

Pochopení vašich energetických potřeb je základním kamenem návrhu solárního systému, který bude pro vás efektivně pracovat. Prvním krokem je výpočet denní spotřeby energie. Začněte sepsáním všech elektrických spotřebičů a zařízení, které pravidelně používáte. Tento seznam by měl obsahovat vše od velkých spotřebičů, jako jsou ledničky a klimatizace, až po menší zařízení, jako jsou světla a nabíječky. U každé položky si poznamenejte její jmenovitý výkon ve wattech (obvykle najdete na štítku nebo v uživatelské příručce) a odhadněte počet hodin, kdy je denně používáte.

Jakmile budete mít tyto informace, vypočítejte denní spotřebu energie pro každé zařízení vynásobením jeho jmenovitého výkonu počtem hodin používání. Sečtěte denní spotřebu energie všech vašich zařízení, abyste získali celkovou denní potřebu energie ve watthodinách (Wh). Například, pokud máte ledničku, která používá 200 wattů a běží 24 hodin denně, spotřebuje 4800 Wh denně. Sečtěte podobné výpočty pro všechna ostatní zařízení, abyste zjistili své celkové energetické potřeby.

Chcete-li zajistit, aby váš systém nebyl pouze adekvátní, ale také účinný, zahrňte do svých výpočtů vyrovnávací paměť. Obecně se doporučuje vyrovnávací paměť kolem 20-30% pro zohlednění energetických ztrát a neefektivnosti. To zajistí, že váš solární systém dokáže spolehlivě uspokojit vaše energetické potřeby, aniž by došlo k výpadkům během období vysoké poptávky nebo nedostatku slunečního záření.

Krok 2: Jak porozumět špičkovým slunečním hodinám (odhadněte svou solární produkci)?

Koncept, který je zde třeba pochopit, je "nejvyšší sluneční hodiny." Špičkové sluneční hodiny se vztahují k ekvivalentnímu počtu hodin za den, kdy průměr slunečního záření dosahuje 1,000 XNUMX wattů na metr čtvereční. V podstatě je to míra sluneční energie přijaté na konkrétním místě za den.

Chcete-li zjistit maximální sluneční hodiny pro vaši polohu, můžete použít online mapy a nástroje slunečního záření. Webové stránky jako National Renewable Energy Laboratory (NREL) poskytují podrobné mapy a údaje, které ukazují průměrné špičkové sluneční hodiny pro různé regiony. Například, pokud žijete ve slunném státě, jako je Arizona, můžete obdržet asi 5.5 až 6 špičkových slunečních hodin denně, zatímco zataženější stát, jako je Washington, může získat pouze 3 až 4 špičkové sluneční hodiny denně.

Odhadnout denní produkce energie z vašich solárních panelů, vynásobíte celkový příkon vašeho solárního pole průměrnými špičkovými hodinami slunečního svitu. Pokud máte například solární pole o výkonu 5 kW (5,000 5 wattů) a přijímáte 25 špičkových slunečních hodin denně, váš systém může za optimálních podmínek generovat XNUMX kWh (kilowatthodin) za den.

Krok 3: Jak určit počet potřebných solárních panelů?

S vašimi energetickými potřebami a špičkovými slunečními hodinami v ruce je dalším krokem zjistit kolik solárních panelů potřebujete. To zahrnuje několik výpočtů, které odpovídají vašim energetickým požadavkům a výkonu solárního panelu. První věc, kterou je třeba zvážit, je příkon solárních panelů plánujete použít. Solární panely se dodávají v různých velikostech a výkonech, typicky v rozmezí od 250 wattů do 400 wattů na panel.

Jednostranný monokrystalický silikonový solární panel s výkonem 500 W – SHIELDEN

Chcete-li vypočítat počet panelů, musíte vydělit vaši celkovou denní potřebu energie součinem příkonu vámi zvoleného panelu a průměrného špičkového slunečního záření. Pokud je například vaše denní potřeba energie 30 kWh (30,000 300 watthodin) a zvolili jste 5wattové panely v oblasti, kde je XNUMX špičkových slunečních hodin, výpočet by byl:

Počet panelů=30,000 300÷(5×20)=XNUMX

To znamená, že byste potřebovali 20 solárních panelů o výkonu 300 wattů, abyste splnili svůj denní požadavek na energii za ideálních podmínek. Je však nezbytné vzít v úvahu další faktory, které mohou ovlivnit účinnost vašich solárních panelů.

Účinnost panelu, stínění a orientace střechy hrají významnou roli ve skutečném výkonu vašich solárních panelů. Panely s vyšší účinností mohou generovat více elektřiny ze stejného množství slunečního světla ve srovnání s panely s nižší účinností. Pokud je vaše střecha nebo instalační oblast zastíněna stromy, budovami nebo jinými překážkami, může se počet potřebných panelů zvýšit, protože zastíněné panely produkují méně elektřiny.

Projekt orientaci a úhel sklonu vašich panelů může ovlivnit jejich výkon. Solární panely fungují nejlépe, když jsou orientovány na jih (na severní polokouli) a nakloněny v úhlu rovném zeměpisné šířce vaší polohy. Pokud vaše místo instalace neumožňuje optimální orientaci a naklonění, možná budete potřebovat více panelů, abyste kompenzovali sníženou účinnost.

Krok 4: Jak určit velikost vaší sluneční soustavy?

Určení celkové velikosti vašeho solárního systému zahrnuje integraci všech informací, které jste dosud shromáždili: vaše energetické potřeby, špičkové sluneční hodiny a počet požadovaných solárních panelů. Velikost systému, obvykle měřená v kilowattech (kW), bude definovat celkovou kapacitu vašeho solárního pole.

Chcete-li vypočítat velikost vašeho solárního systému, vynásobte počet solárních panelů, které potřebujete, výkonem každého panelu, a poté převeďte výsledek na kilowatty. Pokud jste například zjistili, že potřebujete 20 panelů a každý panel má jmenovitý výkon 300 wattů, celková velikost systému bude:

Velikost systému=(počet panelů×příkon panelu)÷1000

Velikost systému=(20×300)÷1000=6kW

Tento výpočet vám dá velikost systému 6 kW. To je však teoretické maximum a mělo by být upraveno pro reálné podmínky.

Účinnost vašich solárních panelů může ovlivnit skutečnou potřebnou velikost systému. Pokud používáte vysoce účinné panely, možná budete potřebovat méně panelů nebo menší celkovou velikost systému, aby vyhovovaly vašim energetickým potřebám. Naopak, pokud jsou vaše panely méně účinné, možná budete muset zvětšit velikost systému, abyste zajistili dostatečnou produkci energie.

Dalším kritickým faktorem je kapacita měniče. Střídač přeměňuje stejnosměrný proud (DC) produkovaný solárními panely na střídavý proud (AC), který využívá většina domácích spotřebičů. Váš střídač by měl odpovídat velikosti vašeho solárního pole, aby nedošlo k přetížení nebo nedostatečnému využití systému. Pokud má váš solární systém 6 kW, budete potřebovat invertor s kapacitou alespoň 6 kW, i když o něco větší střídače zvládnou budoucí rozšiřování systému lépe.

Velikost systému je také ovlivněna vyvážením komponent systému (BOS), včetně kabeláže, montážního vybavení a dalších elektrických komponent. Vysoce kvalitní komponenty BOS mohou zvýšit efektivitu a spolehlivost systému a potenciálně snížit celkovou potřebnou velikost.

Krok 5: Jak zjistit kapacitu baterie?

Začněte tím, že zhodnotíte svou denní spotřebu energie. Tyto informace byste již měli mít z předchozího kroku, kde jste vypočítali své energetické potřeby. Dále zvažte, kolik této energie chcete uložit. Pokud usilujete o úplnou nezávislost na síti, budete potřebovat kapacitu baterie, která dokáže pokrýt celou vaši denní spotřebu. Pokud však potřebujete zálohu pouze pro nezbytné spotřebiče při výpadcích, můžete počítat s nižší kapacitou.

Kapacita baterie se obvykle měří v kilowatthodinách (kWh). Chcete-li zjistit potřebnou kapacitu úložiště, vynásobte svou denní spotřebu energie počtem dní, na které chcete energii ukládat. Pokud je například vaše denní potřeba energie 30 kWh a chcete si energii uložit na dva dny, budete potřebovat:

Kapacita baterie = denní spotřeba energie × počet dní

Kapacita baterie=30 kWh×2=60 kWh

Baterie však mají použitelnou kapacitu, která je menší než jejich celková kapacita kvůli ztrátám účinnosti a nutnosti udržovat vyrovnávací paměť pro prodloužení životnosti baterie. Většina lithium-iontových baterií například doporučuje udržovat 20% vyrovnávací paměť. Pokud tedy počítáte s potřebou 60 kWh, můžete ve skutečnosti potřebovat bateriový systém s celkovou kapacitou přibližně 75 kWh, aby bylo zajištěno, že 60 kWh bude využitelných.

Krok 6: Rozdíly a úpravy mezi systémy Off-Grid a Grid-Tied Systems

Solární systémy mimo síť

Off-grid systémy jsou navrženy tak, aby fungovaly nezávisle na rozvodné síti, takže jsou ideální pro odlehlá místa nebo oblasti s nespolehlivým přístupem k rozvodné síti.

Součásti systému:

  • Solární panely: Vyrábějte elektřinu ze slunečního záření.
  • Ovladač nabíjení: Reguluje nabíjení baterií, aby se zabránilo přebíjení.
  • Baterie: Ukládá přebytečnou energii generovanou během dne pro použití v noci nebo v obdobích slabého slunečního záření.
  • Střídač: Převádí stejnosměrnou elektřinu ze solárních panelů a baterií na střídavou elektřinu pro domácí použití.

Výhody:

  • Energetická nezávislost: Off-grid systémy poskytují autonomii od poskytovatelů služeb a nabízejí klid během výpadků proudu nebo na vzdálených místech.
  • Výhody pro životní prostředí: Snižují závislost na fosilních palivech a snižují uhlíkovou stopu.

Úvahy:

  • Údržba baterie: Pro zajištění optimálního výkonu a dlouhé životnosti je nutná pravidelná údržba.
  • Velikost systému: Správné dimenzování solárních panelů, baterií a střídačů je zásadní pro splnění energetických požadavků po celý rok.
  • Cena: Počáteční náklady mohou být vyšší kvůli potřebě baterií a specializovaného vybavení.

Solární systémy vázané na mřížku

Síťově vázané systémy jsou připojeny k veřejné rozvodné síti, což vám umožňuje využívat solární energii i energii ze sítě.

Součásti systému:

  • Solární panely: Vyrábějte elektřinu, když je k dispozici sluneční světlo.
  • Invertor vázaný na síť: Převádí stejnosměrnou elektřinu ze solárních panelů na střídavou elektřinu pro okamžité použití nebo pro export do sítě.
  • Čistý metr: Sleduje elektřinu, kterou spotřebováváte ze sítě, a přebytečnou energii, kterou exportujete zpět do sítě.

Výhody:

  • Úspora nákladů: Snižte účty za elektřinu kompenzací využití solární energií a potenciálním získáváním kreditů za přebytečnou energii exportovanou do sítě.
  • Spolehlivost: Kontinuita napájení ze sítě zajišťuje stabilitu během období slabého slunečního záření.

Úvahy:

  • Závislost na mřížce: Spoléháte se na elektrickou síť v obdobích nízké solární produkce.
  • Předpisy a zásady: Zkontrolujte místní předpisy a zásady veřejných služeb týkající se propojení sítí, měření sítě a pobídek.
  • Návrh systému: Optimalizujte návrh systému, abyste maximalizovali vlastní spotřebu a minimalizovali závislost na síti.

Úpravy a úvahy

Při rozhodování mezi systémy mimo síť a systémy vázanými na síť zvažte své energetické potřeby, umístění, rozpočet a preference životního prostředí. Hybridní systémy, které kombinují prvky jak systémů off-grid, tak systémů vázaných na síť, nabízejí flexibilitu a spolehlivost. Zahrnují bateriové úložiště pro záložní napájení, zatímco zůstávají připojeny k síti pro další energetickou bezpečnost.

Úpravy v návrhu systému zahrnují:

  • Bateriová záloha: Zahrňte bateriové úložiště v systémech navázaných na síť pro zálohování při výpadcích sítě nebo pro maximalizaci vlastní spotřeby.
  • Optimalizovaná velikost: Zajistěte, aby velikost solárních panelů a střídačů odpovídala vašim vzorcům spotřeby energie a požadavkům na propojení sítě.
  • Sledování a údržba: Implementujte monitorovací systémy pro sledování výroby energie, spotřeby a stavu baterie pro optimální výkon systému.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Návrh solárního energetického systému na míru vašim potřebám vyžaduje pečlivé zvážení několika faktorů, od energetických požadavků a špičkových slunečních hodin až po velikost systému a kapacitu baterie. Pokud budete postupovat podle podrobného průvodce popsaného v tomto článku, můžete se s jistotou orientovat ve složitosti dimenzování solárního systému.

Doporučený 5kW solární energetický systém

Zvažte naše 5kW solární systém pro váš dům nebo firmu. Náš systém, navržený tak, aby poskytoval spolehlivý výkon a značné úspory energie, zahrnuje:

  • Vysoce účinné solární panely pro maximalizaci výroby energie.
  • Střídač vázaný na síť pro bezproblémovou integraci s vaším stávajícím napájecím zdrojem.
  • Volitelné bateriové úložiště pro záložní napájení během výpadků nebo pro maximalizaci vlastní spotřeby.
  • Profesionální instalace a průběžná podpora pro zajištění optimálního výkonu systému.

Kontaktujte nás ještě dnes a zjistěte více o tom, jak může náš 5kW solární systém efektivně a udržitelně uspokojit vaše energetické potřeby.

Solární systémy pro ohřev vody: Jak fungují a vyplatí se do nich investovat?

Solární systémy pro ohřev vody: Jak fungují a vyplatí se do nich investovat?

Kolik baterií pro 5kw solární systém?

Kolik baterií pro 5kw solární systém?

Prázdný obsah. Vyberte článek pro náhled

Získejte bezplatné řešení

Pro Váš Projekt

Můžeme vám zdarma přizpůsobit vaše vlastní řešení

kontaktujte nás