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Solarenergie - Auslegung Und Dimensionierung Einer Photovoltaikanlage!

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!

Erhebung des Stromverbrauchs - Wh / Tag

SystemĂĽbersicht

  • Artikel

Gerät /

GlĂĽhbirne

Bequem

Spannung

(V

Macht

(W)

Verwenden Sie

(h / Tag)

Verbrauch

(Wh / Tag)

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

DC-Lasten

–

–

WechselstromgebĂĽhren

–

–

Verluste in

Wechselrichter

–

–

–

–

Total

–

–

–

Anleitung zur DurchfĂĽhrung der Ăśbung

Ziel der Ăśbung ist es, eine kleine isolierte Photovoltaikanlage fĂĽr ein Wohnheim oder eine Schule zu entwerfen.

Sie können die Lasten und Geräte auswählen, die von der Photovoltaikanlage mit Strom versorgt werden (mindestens 5 Geräte / Lampen).

Bei der Auswahl der Lasten müssen die Einschränkungen von Photovoltaikanlagen berücksichtigt werden, um Lasten mit hohem Verbrauch wie Duschen, Bügeleisen, Öfen, Motoren und auch Kühlschränke mit geringem Wirkungsgrad zu erfüllen.

Anleitung zum AusfĂĽllen der Tabelle

Der Zweck der Tabelle ist es, die Basisdaten fĂĽr die zu versorgenden Lasten zu bestimmen:

- Gerät / Lampe - Liste der vom System versorgten Elektrogeräte (Fernseher, Lampe, Radio, Videorecorder, Satellitenschüssel, Wasserpumpe, Kühlschrank usw.).

- Raum - Notieren Sie sich den Raum oder Ort, an dem das Gerät installiert werden soll (Küche, Schlafzimmer, Badezimmer, Außenbereich usw.).

- Spannung - Legen Sie die elektrische Spannung des Geräts fest (12 V DC oder 120 V AC).

- Watt - Geben Sie die Nennleistung des Geräts an. Es sollten Leuchtstofflampen (kompakte 9 W, röhrenförmige 16 oder 32 W usw.), Fernsehgeräte mit geringer Leistung (idealerweise unter 50 W) usw. verwendet werden.

- Verwendung (h / Tag) - Bestimmen Sie die durchschnittliche Anzahl der täglichen Stunden für die effektive Verwendung des Geräts.

- Verbrauch (Wh / Tag) - Berechnen Sie den durchschnittlichen täglichen Energieverbrauch des Geräts. Multiplizieren Sie einfach die Leistung des Geräts mit der Anzahl der Stunden, die es pro Tag eingeschaltet wird.

DC- und AC-Lasten: Berechnen Sie die Summen aller Lasten in AC und DC.
- Spannung (V): Beachten Sie die jeweiligen Spannungen in DC und AC.
- Leistung (W): FĂĽgen Sie die DC- und AC-Leistung jeder Einheit separat hinzu.

Wechselrichterverlust: Abhängig von den Eigenschaften des Wechselrichters und der Betriebsart.
- Verbrauch (Wh / Tag) - BerĂĽcksichtigen Sie 20% des Gesamtverbrauchs der AC-Lasten.

Gesamt:
- Verbrauch (Wh / Tag): Addieren Sie die Lasten der Lasten in DC, AC und die Verluste im Wechselrichter.

Beispiel: Es wurde definiert, dass die Residenz Folgendes haben soll:
- 1 Leuchtstofflampe mit 20 W und 12 V in der KĂĽche fĂĽr 3 Stunden pro Tag.
- 1 Fernseher mit 50 W und 120 V im Zimmer, 3 Std. Pro Tag angeschlossen.

Im Beispiel wĂĽrde die Tabelle wie folgt gefĂĽllt:

SystemĂĽbersicht

  • Artikel

Gerät / Lampe

Bequem

Spannung (V

Leistung (W)

Verwendung (h / Tag)

Verbrauch (Wh / Tag)

01

GlĂĽhbirne

Kochgelegenheit

12 cc

20

3

60

02

TV

Zimmer

120 ca

50

3

150

DC-Lasten

–

12 cc

20

–

60

WechselstromgebĂĽhren

–

120 ca

50

–

150

Verluste fĂĽr den Investor

–

–

–

–

30

Total

–

–

–

240

2. Dimensionierung der SystemausrĂĽstung
2.1. Batteriebank - Ampère. stunde
2.2. Photovoltaik-Generator - Wattspitze
2.3. Laderegler - Ampère
2.4. Wechselrichter - Watt

3. Schematische Darstellung der Photovoltaikanlage
Zeichnen Sie anhand der durchgefĂĽhrten Berechnungen ein elektrisches Schema des Systems mit allen dimensionierten Bauteilen.
Der Gleichstromeingang des Wechselrichters muss direkt an die Batterie angeschlossen werden.

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!: solarenergie

Anweisungen zur Dimensionierung der SystemausrĂĽstung

Es sollte erwogen werden, die Energieerzeugung (abhängig von Standort und Fläche der Module) und den Energiebedarf der Last innerhalb eines bestimmten Maßes an Zuverlässigkeit und Kosten zu vereinbaren.

2.1. Batteriebank - Ampère.hora - Berechnen Sie die Kapazität der Batteriebank unter Berücksichtigung des Verbrauchs und der Zuverlässigkeit, die für das System erforderlich sind.

Diese Kapazität in Ah wird mit einem der beiden folgenden Ausdrücke berechnet (betrachten Sie denjenigen, der die größte Kapazität ergibt):

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!: photovoltaikanlage

Gesamtverbrauch (Wh / Tag): Aus der Tabelle der Stromverbrauchsumfrage entfernen.

Autonomie (Tage) Sorgen Sie für einen Zeitraum ohne Sonnenschein von 3 bis 5 Tagen, abhängig vom lokalen Klima und der gewünschten Zuverlässigkeit.
Normalerweise arbeitet es in Wohnheimen mit 3 Tagen, in Telekommunikationssystemen mit 5 Tagen.

Batteriespannung: 12 V (in sehr groĂźen Systemen wird die Verwendung von 24 V empfohlen).

Entladungstiefe am Ende der Autonomie (pu) - 0,6 (tiefere Entladungen bedeuten kĂĽrzere Batterielebensdauer und geringere Anfangsinvestitionen).
Bei Verwendung von Autobatterien anstelle von stationären (empfohlen) 0,5 berücksichtigen.

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!: auslegung

Gesamtverbrauch (Wh / Tag): Aus der Tabelle der Stromverbrauchsumfrage entfernen.

Batteriespannung: 12 V (in sehr groĂźen Systemen wird die Verwendung von 24 V empfohlen).

Entladungstiefe am Ende jeder Nacht (Pu / Tag) - Maximum 0,20. Kleinere Werte erhöhen die Batterielebensdauer: 0,15 (5 Jahre Batterielebensdauer) bis 0,20 (4 Jahre Batterielebensdauer).
Verwenden Sie bei Autobatterien kleinere Werte.

2.2. - FĂĽr die Auslegung des Photovoltaik-Generators ist folgender Ausdruck zu verwenden:

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!: einer

Minimale Generatorleistung (Wp): Die minimale Gesamtleistung der Modulbaugruppe, die zur Erzeugung der von der Last angeforderten Energie erforderlich ist.

Gesamtverbrauch (Wh / Tag): Aus der Tabelle StromverbrauchsĂĽbersicht entfernen.

Ă„quivalente Sonnenstunden (Stunden / Tag):

Dies hängt von der Breite und dem Trübungsgrad des Ortes ab.

Berücksichtigen Sie die durchschnittliche Höhe des kritischsten Monats im ausgewählten Plan, um die Module zu installieren.
Das Modul sollte eine Steigung aufweisen, die den schlechtesten Monat begĂĽnstigt.

Berücksichtigen Sie für den schlechtesten Monat je nach gewähltem Standort zwischen 3,5 und 5 Stunden / Tag voller Sonne.
Diese Daten können über die Website cresesb.cepel.br durchsucht werden.

FĂĽr den SĂĽden Brasiliens wird zwischen 3,5 und 4 angenommen.
Im Nordosten zwischen 4 und 5.

Fpp-Leistungsverlustfaktor: 12 V / Vmp = 0,69; liegt daran, dass die Batteriespannung (12V) geringer ist als die maximale Netzspannung des zu verwendenden Moduls (Vmp = +/- 17,4V fĂĽr Kyocera 87 Wp-Module in 12V-Systemen).
Diese Verluste können durch den Einsatz eines Lastreglers mit Maximum Power Tracker reduziert werden.

Fps-Verlust und Sicherheitsfaktor: BerĂĽcksichtigung der Verringerung der Modulerzeugung aufgrund von Toleranzen bei der Herstellung, Arbeitstemperatur, Staub, Degradation, Abschattung, Fehlausrichtung und auch der elektrischen Verluste in der Batterie, in der Steuerung, in der Installation ĂĽber Unsicherheiten hinsichtlich der verwendeten Daten und des Verbrauchs hinaus vorausgesehen.
Typischer Wert: 0,8.

2.3. - Prüfen Sie bei der Dimensionierung des Lastreglers, welche Maximalströme er sowohl auf der Seite der Module als auch auf der Seite der Lasten aufnehmen darf.

Nehmen Sie den höchsten gefundenen Wert an (ein Faktor von 1,1 ist in den Formeln als Sicherheitsabstand enthalten).

Die Berechnung des lastseitigen Ladereglerstroms kann nach folgender Formel erfolgen:

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!: solarenergie

Um den Lastreglerstrom auf der Modulseite zu berechnen, verwenden Sie die folgende Formel unter BerĂĽcksichtigung des Gesamtkurzschlussstroms der verwendeten Modulgruppe.

Der Kurzschlussstrom eines 87-Wp-12-V-Moduls beträgt 5,34 A.

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!: solarenergie

Es kann für 12 V-Systeme geschätzt werden, dass der Kurzschlussstrom einer Photovol. beträgt 0,06 A / Wp (die Hälfte in 24-V-Systemen)

Solarenergie - Auslegung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage!: dimensionierung

2.4. - Um den Wechselrichter zu dimensionieren, prüfen Sie die Gesamtleistung der Wechselstromverbraucher (aus der Tabelle der Stromverbrauchsübersicht entfernen) und wählen Sie einen Wechselrichter mit einer Mindestkapazität von 10% über.

Die Eingangsspannung muss der Spannung der Batterien und die Ausgangsspannung der Wechselstromlasten entsprechen.

Video Redaktionelle: Richtige Auslegung einer Photovoltaik Anlage mit Hausakku