Thể loại: Bài viết nổi bật » Cung cấp năng lượng tự trị
Số lượt xem: 19722
Bình luận về bài viết: 1
Tính toán một nhà máy năng lượng mặt trời cho ngôi nhà
Vấn đề tạo ra điện bằng các phương pháp thay thế là khá phù hợp trong thời đại của chúng ta. Một trong những lựa chọn để cung cấp điện cho ngôi nhà là lắp đặt trạm năng lượng mặt trời. Tùy chọn này có thể được sử dụng như một nguồn điện thay thế bổ sung hoặc là nguồn chính, nếu có nhiệm vụ cung cấp điện tại nhà trong trường hợp không có khả năng kết nối với mạng điện, chẳng hạn, vì sự xa xôi của chúng.
Giai đoạn đầu tiên trong việc thực hiện ý tưởng này là tính toán của tương lai trạm năng lượng mặt trời. Trong bài viết này, chúng tôi đưa ra các khuyến nghị sẽ giúp tính toán chính xác công suất cần thiết của một nhà máy điện mặt trời trong tương lai và đánh giá chính xác khả năng thực hiện ý tưởng này, tùy thuộc vào các yếu tố khác nhau.
Dữ liệu nguồn
Trước hết, cần xác định những nhiệm vụ mà một nhà máy điện trong tương lai nên hoàn thành. Vấn đề quan trọng nhất là sự sẵn có của nguồn cung cấp điện tập trung và độ tin cậy của nó.
Tùy chọn đầu tiên
Ngôi nhà được kết nối với mạng điện, nhưng nguồn điện không đáng tin cậy và có vấn đề mất điện thường xuyên. Trong trường hợp này, cần xác định nhiệm vụ nào mà một nhà máy điện mặt trời gia đình nên thực hiện.
Nếu mất điện ngắn, nhiệm vụ của một nguồn điện thay thế là cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện quan trọng nhất.
Cần phân tích thiết bị điện nào sẽ được vận hành trong thời gian mất điện, và ghi lại công suất và thời gian hoạt động của chúng để tính toán thêm.
Tùy chọn thứ hai
Dữ liệu ban đầu giống như trong phiên bản đầu tiên, nhưng sự gián đoạn trong nguồn điện là lâu và cần phải thực hiện một nguồn cung cấp điện dự phòng, cung cấp tất cả các thiết bị điện gia dụng cần thiết được vận hành hàng ngày trong nhà. Chúng tôi cũng ghi lại sức mạnh và thời gian của các thiết bị điện.
Lựa chọn thứ ba
Ngôi nhà không có kết nối với mạng điện và không có khả năng kết nối vì lý do này hay lý do khác. Trong trường hợp này, trạm năng lượng mặt trời sẽ đóng vai trò là nguồn điện chính cho ngôi nhà.
Nếu vấn đề cung cấp điện tại nhà lần đầu tiên được giải quyết, thì cần phải suy nghĩ xem thiết bị điện nào được dự định vận hành trong nhà và chọn nguồn điện, theo nguyên tắc kinh tế, nghĩa là chọn công suất tối thiểu, vì chi phí của nhà máy điện mặt trời phụ thuộc trực tiếp vào nguồn điện.
Việc thực hiện ý tưởng về một nhà máy điện mặt trời khá tốn kém, vì vậy bạn cần phải rất có trách nhiệm tiếp cận vấn đề tính toán tải trong tương lai và suy nghĩ thông qua tất cả các lựa chọn có thể.
Tính toán tải của các thiết bị điện
Khi tính toán tải của các thiết bị điện, cần xem xét riêng từng thiết bị điện, phân tích tất cả các sắc thái có thể có của hoạt động của nó.
Ngay lập tức cần phải loại bỏ tất cả các thiết bị điện có chức năng có thể được thực hiện theo cách khác mà không cần sử dụng điện.
Chúng tôi liệt kê các thiết bị điện không thực tế để cấp nguồn từ trạm năng lượng mặt trời và thay thế thay thế tương ứng:
-
lò điện, ấm đun nước điện, lò sưởi điện. Nếu một lò điện được sử dụng để nấu ăn trong nhà, thì trong trường hợp mất điện, bạn có thể xây dựng một lò nhiên liệu rắn, nơi bạn có thể nấu thức ăn, đun nóng nước, và cũng có thể sử dụng nó để sưởi ấm ngôi nhà. Là một tùy chọn dự phòng, bạn có thể mua bếp gas có xi lanh;
-
máy nước nóng điện.Một thay thế là một máy nước nóng năng lượng mặt trời hoặc thực hiện nước nóng từ lò; - bơm nước giếng khoan. Trong trường hợp mất điện, nên cung cấp khả năng lấy nước thủ công từ giếng. Nếu không có kết nối với lưới điện để thuận tiện cho hoạt động hàng ngày, bạn có thể đưa máy bơm vào danh sách các phụ tải sẽ được cung cấp bởi nhà máy điện trong tương lai;
-
grits, một nhà máy và các thiết bị khác được sử dụng trong vệ sinh. Trong trường hợp này, các thiết bị thủ công có thể được ưa thích.
Một cách riêng biệt, cần nói về ánh sáng của ngôi nhà. Nếu có một nguồn cung cấp năng lượng tập trung để sử dụng hàng ngày, bất kỳ loại đèn nào cũng được chọn dựa trên sở thích cá nhân. Và để cung cấp năng lượng tự trị, cần phải ưu tiên cho các loại đèn tiết kiệm nhất từ các loại có sẵn - đó là, Đèn LED. Cần phải chọn số lượng đèn tối ưu và công suất của chúng để cung cấp mức độ chiếu sáng mong muốn ở một nơi cụ thể.
Ngôi nhà có các thiết bị điện và thiết bị có sức mạnh lớn, nhưng hiếm khi được sử dụng. Việc tính đến sức mạnh của các thiết bị điện này là không thực tế khi thiết kế nhà máy điện mặt trời, vì chi phí của nhà máy điện sẽ tăng đáng kể, nhưng về cơ bản, nguồn điện này sẽ không được sử dụng. Các thiết bị này bao gồm máy hàn, dụng cụ điện khí hóa (máy mài góc, búa quay, máy gia công, v.v.).
Trong trường hợp không có nguồn cung cấp điện tập trung cho hoạt động của các thiết bị điện như vậy, nên mua máy phát điện diesel (xăng). Sự hiện diện của một máy phát điện trong nhà mang lại lợi thế là nếu các tấm pin mặt trời không sạc pin, thì bạn có thể bổ sung việc thiếu sạc bằng cách bật máy phát điện.
Để có hiệu quả, độ tin cậy và khả năng chịu tải cao hơn, nên thực hiện cung cấp năng lượng tự trị tại nhà bằng cách sử dụng hai nguồn thay thế - tấm pin mặt trời và máy phát điện gió.
Thêm về chủ đề:Máy phát điện gió hoặc tấm năng lượng mặt trời, tốt hơn để lựa chọn?
Sự hiện diện của máy phát điện gió cho phép bạn tăng tổng công suất cung cấp năng lượng tự trị và, có thể, tất cả các thiết bị điện, kể cả các thiết bị mạnh, có thể được vận hành mà không cần máy phát điện. Trong mọi trường hợp, cần xem xét tùy chọn kết hợp hai nguồn điện thay thế, mà không ưu tiên chỉ một trong các tùy chọn.
Để biết ví dụ chi tiết về tính toán tổng mức tiêu thụ điện và lựa chọn thiết bị cho nhà máy điện mặt trời gia đình, hãy xem các bài viết của Boris Tsupilo:
Một ví dụ về tính toán các tấm pin mặt trời cho một ngôi nhà
Lựa chọn biến tần và tính toán pin
Biến tần: sóng hình sin hay sóng hình sin biến đổi?
Cách chọn bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời
Sơ đồ kết nối năng lượng mặt trời
Lắp đặt, kết nối các tấm pin mặt trời và lắp đặt chúng trên mái nhà
Tính toán công suất cần thiết của một nhà máy điện
Thông số quan trọng thứ hai là công suất tải của nhà máy điện, nghĩa là lượng điện năng tối đa mà một nhà máy điện mặt trời có thể sản xuất.
Khi tính toán tải của các thiết bị điện, cần phải phân tích thiết bị điện nào sẽ hoạt động cùng một lúc, và công suất tối đa sẽ được yêu cầu để cung cấp năng lượng cho chúng ở mức tải cao nhất. Trong trường hợp này, nên xem xét hoạt động của các thiết bị điện để không có thay đổi đột ngột về tải.
Cũng cần phải tính đến các tính năng hoạt động của một số thiết bị điện. Ví dụ, cần phải tính đến dòng khởi động của máy nén của tủ lạnh và động cơ của các thiết bị điện khác nhau.
Giới hạn sản lượng điện của một nhà máy điện giới hạn biến tần - thiết bị chuyển đổi pin dòng điện trực tiếp thành dòng điện xoay chiều 220 V.
Khi tính toán công suất của biến tần, người ta cũng nên tính đến các đặc tính của pin, tích lũy điện được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về dòng xả tối đa cho phép của pin.
Để bảo vệ biến tần của trạm năng lượng mặt trời khỏi quá dòng, đặc biệt là quá tải, nó được sử dụng ngắt mạch. Để kiểm soát và giới hạn tải, bạn có thể sử dụng rơle ưu tiên tải. Các thiết bị gia dụng được chia thành nhiều nhóm theo mức độ quan trọng (mức độ ưu tiên), giới hạn tải được đặt ra.
Trong quá trình vận hành các thiết bị điện, rơle ưu tiên tải sẽ theo dõi giá trị tải theo thời gian thực và nếu vượt quá giới hạn đặt, nó sẽ ngắt kết nối một phần của tải với mức độ ưu tiên thấp hơn, ngăn chặn bộ ngắt mạch và, theo đó, khử năng lượng cho các thiết bị điện quan trọng nhất.
Tính toán sức mạnh của các tấm pin mặt trời
Một nhà máy điện mặt trời chỉ sản xuất năng lượng điện trong giờ ban ngày, nếu có đủ ánh sáng. Các tấm pin mặt trời phải có năng lượng sao cho chúng có thể tích lũy trong pin một lượng năng lượng điện như vậy sẽ cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị điện gia dụng trong ngày.
Có những cuốn sách tham khảo về mức độ bức xạ mặt trời và độ phân giải mặt trời cho từng vùng - thông thường những dữ liệu đó được cung cấp bởi những người thực hiện các tấm pin mặt trời. Mức độ bức xạ mặt trời cho thấy lượng điện xấp xỉ được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời tại các thời điểm khác nhau trong năm. Chỉ số cách ly mặt trời cho phép bạn tính đến các điều kiện thời tiết có thể xấu đi và để có được giá trị chính xác hơn của năng lượng được tạo ra bởi pin mặt trời.
Xin lưu ý rằng dữ liệu tham chiếu là chỉ dẫn và không phải lúc nào cũng tương ứng với các đặc điểm thực tế của các tấm pin mặt trời.
Khi xây dựng một trạm năng lượng mặt trời gia đình, cần phải cung cấp khả năng tăng công suất trong tương lai bằng cách kết nối thêm các tấm pin mặt trời và pin để tích lũy điện được tạo ra.
Như đã đề cập ở trên, cần phân tích sự liên quan của việc sử dụng một nguồn điện thay thế khác để đảm bảo cung cấp đủ nguồn cung cấp điện tự trị tại nhà, có tính đến tất cả các yếu tố có thể.
Dựa trên sức mạnh của các tấm pin mặt trời, chọn bộ điều khiểnbằng phương tiện mà điện được tạo ra được chuyển vào pin.
Một tiêu chí rất quan trọng là sự sẵn có của các quỹ để thực hiện một nguồn cung cấp điện tự trị tại nhà. Do đó, khi chọn một số yếu tố nhất định, cần phải điều chỉnh lựa chọn của bạn dựa trên ngân sách có sẵn.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: