तपाईंको आफ्नै सानो अफ-ग्रिड प्रणालीको लागि उपयुक्त कन्फिगरेसन कसरी गणना गर्ने?

के तपाईंले कहिल्यै सार्वजनिक ग्रिडमा निर्भरताबाट मुक्त हुन पहाडको क्याबिन, माछा मार्ने डुङ्गा, वा RV मा आफ्नै सौर्य ऊर्जा प्रणाली प्रयोग गर्ने बारे सोच्नुभएको छ?

वास्तवमा, यो केवल इन्जिनियरहरूले मात्र गर्न सक्ने कुरा होइन। जबसम्म तपाईं केही प्रमुख चरणहरू र सूत्रहरूमा निपुण हुनुहुन्छ, तपाईं आफ्नो सानो अफ-ग्रिड फोटोभोल्टिक प्रणालीको लागि उपयुक्त कन्फिगरेसन गणना गर्न सक्नुहुन्छ।

अफ-ग्रिड सौर्य प्रणालीले सार्वजनिक ग्रिडमा भर नपर्ने स्वतन्त्र प्रणालीलाई जनाउँछ, बरु बिजुलीको आवश्यकता पूरा गर्न फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन र ब्याट्री भण्डारणमा पूर्ण रूपमा निर्भर हुन्छ। यो दुर्गम पहाडी क्षेत्रहरू, टापुहरू, पादरी क्षेत्रहरू, RVs, माछा मार्ने डुङ्गाहरू, र अस्थिर ग्रिड पावर भएका अन्य स्थानहरूमा प्रयोगको लागि आदर्श हो।

तल, हामी तपाईंलाई आवश्यक कन्फिगरेसन गणना गर्न चार चरणहरू मार्फत मार्गदर्शन गर्नेछौं।

चरण १: फोटोभोल्टिक मोड्युलको शक्ति निर्धारण गर्नुहोस्

फोटोभोल्टिक प्यानलहरू (सौर्य प्यानलहरू) को शक्तिले तपाईंको प्रणालीले कति बिजुली उत्पादन गर्न सक्छ भनेर निर्धारण गर्छ।

मुख्य गणना दृष्टिकोण यो हो: पहिले दैनिक बिजुलीको माग निर्धारण गर्नुहोस्, त्यसपछि फोटोभोल्टिक प्यानलहरूको कुल शक्ति निर्धारण गर्न स्थानीय हावापानी अवस्था (विशेष गरी घामको अवधि) सँग मिलाउनुहोस्।

सूत्र:

मोड्युल पावर = (दैनिक बिजुलीको माग × निरन्तर बादल लागेको दिन अधिशेष कारक) ÷ (स्थानीय औसत घाम लाग्ने समय × प्रणाली दक्षता)

* दैनिक बिजुली खपत: यो सबै उपकरणहरूको मूल्याङ्कन गरिएको शक्तिलाई तिनीहरूको प्रयोग समयले गुणा गरेर गणना गर्न सकिन्छ।

उदाहरणका लागि, LED बत्ती १० वाट × ५ घण्टा = ५० वाट घण्टा, रेफ्रिजरेटर ६० वाट × २४ घण्टा = १४४० वाट घण्टा।

* निरन्तर बादल लागेको दिन अधिशेष कारक: लगातार बादल लागेको दिनहरूमा अपर्याप्त विद्युत उत्पादनको लागि, यो कारक सामान्यतया १.१ र १.३ को बीचमा सेट गरिन्छ।

* स्थानीय औसत दैनिक घाम लाग्ने समय: यो स्थानीय मौसम विज्ञान तथ्याङ्कबाट प्राप्त गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, बेइजिङमा प्रति दिन औसतमा लगभग ४ घण्टा घाम लाग्छ, जबकि हाइनानमा ५ घण्टाभन्दा बढी घाम लाग्न सक्छ।

* प्रणाली दक्षता: यसले केबल हानि, नियन्त्रक दक्षता, इन्भर्टर हानि, आदिलाई गणना गर्दछ, र सामान्यतया ०.७५ र ०.८ को बीचमा सेट गरिन्छ।

जस्तै:

तपाईंको दैनिक बिजुली खपत ३,००० Wh छ भनी मान्दा, स्थानीय औसत दैनिक घाम लाग्ने समय ४.५ घण्टा छ, प्रणालीको दक्षता ०.७८ छ, र निरन्तर वर्षा हुने दिनको गुणांक १.२ छ:

मोड्युल पावर = (३,००० × १.२) ÷ (४.५ × ०.७८) ≈ १,०२६ वाट

यसको मतलब तपाईंले लगभग १ किलोवाटको कुल पावर भएका फोटोभोल्टिक प्यानलहरू स्थापना गर्न आवश्यक छ, जस्तै चार २५० वाट मोड्युलहरू।

चरण २: अफ-ग्रिड इन्भर्टर पावर निर्धारण गर्नुहोस्

इन्भर्टरले फोटोभोल्टिक प्यानल वा ब्याट्रीबाट आउने प्रत्यक्ष करेन्ट (DC) लाई साधारण घरायसी उपकरणहरूले प्रयोग गर्नको लागि अल्टरनेटिंग करेन्ट (AC) मा रूपान्तरण गर्छ।

यसको शक्ति तपाईंको अधिकतम तात्कालिक बिजुलीको माग पूरा गर्न पर्याप्त हुनुपर्छ, विशेष गरी आगमनात्मक भारहरू (मोटर-संचालित उपकरणहरू) को इनरश करेन्टलाई विचार गर्दा।

सूत्र:

इन्भर्टर पावर = (कुल प्रतिरोधात्मक लोड पावर + कुल आगमनात्मक लोड पावर × ५) × मार्जिन फ्याक्टर ÷ पावर फ्याक्टर

* प्रतिरोधात्मक भार: प्रतिरोधात्मक उपकरणहरू जस्तै बत्ती बल्ब, विद्युतीय केतली र ओभन।

* आगमनात्मक भार: मोटर वा कम्प्रेसर भएका उपकरणहरू, जस्तै रेफ्रिजरेटर, पानी पम्प, एयर कन्डिसनर, आदि। स्टार्टअपको समयमा तात्कालिक शक्ति मूल्याङ्कन गरिएको शक्तिको ५-७ गुणा हुन सक्छ।

* सुरक्षा कारक: मार्जिन सुनिश्चित गर्न सामान्यतया १.२–१.५ मा सेट गरिन्छ।

* पावर फ्याक्टर: सामान्यतया ०.८–०.९ मा सेट गरिन्छ।

उदाहरण:

मानौं तपाईंसँग २०० वाटको लाइट फिक्स्चर (प्रतिरोधी भार), १०० वाटको रेफ्रिजरेटर (प्रेरक भार), १.३ को मार्जिन फ्याक्टर र ०.८५ को पावर फ्याक्टर छ:

इन्भर्टर पावर = (२०० + १०० × ५) × १.३ ÷ ०.८५

≈ (२०० + ५००) × १.३ ÷ ०.८५

≈ ७०० × १.३ ÷ ०.८५

≈ १०७० वाट

तपाईंलाई न्यूनतम १.१ किलोवाट क्षमता भएको इन्भर्टर चाहिन्छ, र बढी स्थिरताको लागि १.५ किलोवाट मोडेल छनौट गर्न सिफारिस गरिन्छ।

चरण ३: ब्याट्री क्षमता निर्धारण गर्नुहोस्

ब्याट्री अफ-ग्रिड प्रणालीको "पावर स्टोरेज" हो, र रातमा वा बादल लागेको दिनमा प्रयोग हुने बिजुली मुख्यतया यसैबाट आउँछ। क्षमता तपाईंलाई निरन्तर बिजुली आपूर्ति चाहिने दिनहरूको संख्या र दैनिक बिजुली खपतमा निर्भर गर्दछ।

सूत्र:

ब्याट्री क्षमता (आह) = (दैनिक बिजुली खपत × बादल लागेको दिनमा बिजुली आपूर्तिको दिनको संख्या) ÷ (डिस्चार्जको गहिराई × चार्ज/डिस्चार्ज दक्षता × ब्याट्री प्याक भोल्टेज)

* डिस्चार्जको गहिराइ (DOD): लिड-एसिड ब्याट्रीहरूको लागि, ०.५-०.६ को DOD सिफारिस गरिन्छ; लिथियम ब्याट्रीहरूको लागि, ०.८-०.९ को DOD स्वीकार्य हुन्छ।

* चार्ज/डिस्चार्ज दक्षता: सामान्यतया ०.८५–०.९ मा सेट गरिन्छ।

* ब्याट्री बैंक भोल्टेज: सामान्य भोल्टेजहरूमा १२V, २४V, र ४८V समावेश छन्; उच्च पावर आवश्यकताहरूको लागि उच्च भोल्टेजहरू सिफारिस गरिन्छ।

उदाहरण:

मानौं तपाईं दैनिक ३०००Wh प्रयोग गर्नुहुन्छ र बादल लागेको २ दिनको लागि पावर चाहनुहुन्छ, ४८V लिथियम ब्याट्री प्रयोग गर्दै (DOD=०.९, दक्षता=०.९):

ब्याट्री क्षमता = (३००० × २) ÷ (०.९ × ०.९ × ४८)

≈ ६००० ÷ ३८.८८

≈ १५४ आह

तपाईंलाई ४८V १५४Ah (लगभग ७.४kWh) ब्याट्री प्याक चाहिन्छ।

चरण ४: नियन्त्रक विशिष्टताहरू निर्धारण गर्नुहोस्

फोटोभोल्टिक नियन्त्रकले फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूबाट ब्याट्रीसम्म चार्ज गर्ने प्रक्रियालाई नियमन गर्छ।

यसको विशिष्टताहरू मुख्यतया अधिकतम इनपुट वर्तमानमा निर्भर गर्दछ, निम्न सूत्र प्रयोग गरेर गणना गरिएको:

सूत्र:

नियन्त्रक इनपुट करेन्ट = फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूको अधिकतम पावर ÷ ब्याट्री प्याक भोल्टेज

उदाहरणका लागि, यदि तपाईंको फोटोभोल्टिक प्यानलहरूको कुल पावर १०००W छ र ब्याट्री प्याक भोल्टेज ४८V छ भने:

नियन्त्रक इनपुट वर्तमान = १००० ÷ ४८ ≈ २०.८A

त्यसकारण, तपाईंले २१A भन्दा बढी इनपुट करेन्ट भएको नियन्त्रक चयन गर्नुपर्छ, सामान्यतया MPPT प्रकार (उच्च दक्षता, बादल लागेको दिनमा बढी फाइदाजनक)।

व्यावहारिक युक्तिहरू

1. मार्जिनको लागि अनुमति दिनुहोस्: उपकरणको आयु र सञ्चालन स्थिरता उपयुक्त रिडन्डन्सी डिजाइनमा निर्भर गर्दछ; प्यारामिटरहरू धेरै कठोर रूपमा फिक्स नगर्नुहोस्।
2. MPPT PWM भन्दा उत्कृष्ट छ: MPPT नियन्त्रकहरू अलि महँगो भए तापनि, तिनीहरूले उच्च विद्युत उत्पादन दक्षता प्रदान गर्छन्, विशेष गरी अस्थिर प्रकाश अवस्थाहरूमा।
3. लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूलाई प्राथमिकता दिनुहोस्: तिनीहरू कम्प्याक्ट, हलुका र गहिरो डिस्चार्ज गर्न सक्षम छन्, जसले दीर्घकालीन लागत बचत प्रदान गर्दछ।
4. भविष्यको विस्तारको योजना: यदि तपाईं भविष्यमा थप उपकरणहरू थप्ने सोचमा हुनुहुन्छ भने, फोटोभोल्टिक प्रणाली र ब्याट्री दुवैको लागि पर्याप्त इन्टरफेस क्षमता सुनिश्चित गर्नुहोस्।

सानो अफ-ग्रिड फोटोभोल्टिक प्रणाली डिजाइन गर्नुको मूल कुरा केवल "केही प्यानल र ब्याट्रीहरू किनेर" एक दिन बोलाउनुको सट्टा वास्तविक आवश्यकताहरूको आधारमा कन्फिगरेसनको सटीक गणना गर्नु हो।

यी ४ सूत्रहरूमा निपुण हुनुहोस्:

1. फोटोभोल्टिक मोड्युल पावर सूत्र
2. इन्भर्टर पावर सूत्र
3. ब्याट्री क्षमता सूत्र
4. नियन्त्रक इनपुट वर्तमान सूत्र

त्यसपछि तपाईंले पर्याप्त र स्थिर दुवै भएको सानो अफ-ग्रिड प्रणालीको लागि कन्फिगरेसन गणना गर्न सक्नुहुन्छ।

पहिलो पटक डिजाइन गर्दा, तपाईंले सूत्रको नतिजाको आधारमा अतिरिक्त १०%–२०% मार्जिन थप्न सक्नुहुन्छ, जसले गर्दा मौसम परिवर्तन र उपकरण विस्तारलाई ह्यान्डल गर्न थप लचिलोपन प्राप्त हुन्छ।