انرژی خورشیدی خارج از شبکه: راهنمای کامل ذخیره باتری برای خانه های از راه دور

درک اصول ذخیره سازی باتری خورشیدی خارج از شبکه

منظومه شمسی خارج از شبکه چیست؟

یک منظومه شمسی خارج از شبکه ، که به آن یک سیستم مستقل نیز گفته می شود ، به طور مستقل از الکتریکی عمومی عمل می کند شبکه من در درجه اول از پانل های خورشیدی ، یک کنترل کننده شارژ ، باتری های ذخیره سازی و اینورتر برای تبدیل قدرت DC تشکیل شده است به قدرت AC.

اجزای سیستم اساسی

پانل های فتوولتائیک خورشیدی پانل ها منبع اصلی انرژی را تشکیل می دهند. انتخاب بین پانل های خورشیدی مونوکریستالی در مقابل پلی کریستالی به طور مستقیم بر کارایی سیستم و مقرون به صرفه تأثیر می گذارد. پانل های مونوکریستالی به طور کلی عملکرد بهتری را در فضاهای محدود ارائه می دهند.

کنترل کننده شارژ این تجهیزات از باتری ها در برابر شارژ بیش از حد محافظت می کند و بهینه می شود روند شارژ کنترل کننده های MPPT (حداکثر ردیابی نقطه قدرت) برای به حداکثر رساندن بهره وری انرژی توصیه می شود.

باتری های ذخیره سازی قلب سیستم خودمختار ، باتری ها انرژی را برای استفاده بعدی ذخیره می کنند. اندازه صحیح برای تضمین استقلال کافی بسیار مهم است.

اینور جریان DC را از باتری ها به جریان AC سازگار با استاندارد تبدیل می کند خانگی لوازم خانگی

انواع باتری برای ذخیره سازی خورشیدی

باتری های لیتیوم یون (LifePO4)

باتری های فسفات آهن لیتیوم نشان دهنده پیشرفته ترین فناوری برای ذخیره سازی باتری خورشیدی خارج از شبکه است. آنها پیشنهاد:

• طول عمر استثنایی: 6000 تا 8000 چرخه
• عمق بالای تخلیه: حداکثر 95 ٪
• بازده شارژ: 95-98 ٪
• نگهداری حداقل: بدون نیاز به تعمیر و نگهداری
• کاهش وزن: 50 ٪ سبک تر از باتری های سرب

باتری های AGM (تشک شیشه ای جذب شده)

باتری های AGM یک سازش جالب بین عملکرد و هزینه را تشکیل می دهند:

• زندگی: 1200 تا 1500 چرخه
• عمق تخلیه: 50-80 ٪
• عاری از نگهداری: اضافه کردن آب لازم نیست
• مقاومت در برابر ارتعاش: مناسب برای محیط های سخت

باتری

مخصوصاً برای آب و هوای شدید مناسب است:

• تحمل دما: عمل از -20°C تا +50°جف
• کم ارزش خود: 2-3 ٪ در ماه
• زندگی: 1000 تا 1200 چرخه
• امنیت بالا: بدون خطر نشت الکترولیت

اندازه ذخیره باتری

محاسبه نیازهای انرژی شما

اندازه صحیح ذخیره سازی باتری خورشیدی خارج از شبکه نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق مصرف انرژی روزانه دارد. اینجا در روش شناسی:

مرحله 1: موجودی لوازم خانگی تمام لوازم الکتریکی را با قدرت و استفاده روزانه خود لیست کنید مدت زمان:

• روشنایی LED: 10W × 6H = 60WH
• یخچال ++: 150W × 8H = 1200WH
• رایانه لپ تاپ: 65W × 4H = 260WH
• پمپ آب: 500W × 1H = 500WH

مرحله 2: محاسبه مصرف کل تمام نیازهای انرژی روزانه را اضافه کنید و 20-30 ٪ را درج کنید امنیت حاشیه

مرحله 3: استقلال مورد نظر را تعیین کنید برای خانه های از راه دور ، 3 تا 5 روز استقلال بدون خورشید است توصیه می شود

اندازه

ظرفیت باتری (AH) = (مصرف روزانه × روزهای استقلال × ضریب ایمنی) / (ولتاژ سیستم × عمق تخلیه)

مثال عملی:

• مصرف: 3000 ساعت در روز
• استقلال: 3 روز
• سیستم 24 ولت
• باتری های لیتیوم (90 ٪ تخلیه)
• ضریب ایمنی: 1.2

ظرفیت = (3000 × 3 × 1.2) / (24 × 0.9) = 500 آه

با استفاده از PVGIS ابزار

برای بهینه سازی اندازه خود ، از PVGIS ماشین حساب خورشیدی که برای داده های آب و هوایی محلی و دقیقاً تولید خورشیدی مورد انتظار برای منطقه شما را محاسبه می کند.

در PVGIS شبیه ساز مالی همچنین اجازه می دهد شما برای ارزیابی سودآوری سرمایه گذاری در ذخیره سازی باتری خود.

پیکربندی و نصب سیستم

معماری سیستم

پیکربندی 12 ولت مناسب برای تاسیسات کوچک (< 1500 ساعت در روز):

• نصب ساده
• اجزای ارزان تر
• مناسب برای کابین ها و پناهگاه ها

پیکربندی 24 ولت برای خانه ها توصیه می شود (1،500 تا 5،000 ساعت در روز):

• بهره وری بهتر انرژی
• سیم کشی کمتری
• تعادل هزینه/عملکرد بهینه

پیکربندی 48 ولت برای نصب های بزرگ (> 5000 ساعت در روز):

• حداکثر کارایی
• ضررهای به حداقل رساندن
• سازگار با اینورترهای با قدرت بالا

سیم کشی و محافظت

اندازه کابل محاسبه بخش کابل برای به حداقل رساندن تلفات بسیار مهم است:

• حداکثر جریان × 1.25 = جریان اندازه
• قطره ولتاژ < 3 ٪ توصیه می شود
• از کابل های خورشیدی معتبر استفاده کنید

حفاظت برقی

• فیوز یا قطع کننده مدار در هر شاخه
• رعد و برق برای محافظت از رعد و برق
• سوئیچ اصلی قطع ارتباط
• پایه سیستم

بهینه سازی و مدیریت انرژی

استراتژی های صرفه جویی در انرژی

لوازم جانبی کم مصرف تجهیزات کارآمد را در اولویت قرار دهید:

• نورپردازی LED منحصراً
• لوازم A +++
• پمپ های با راندمان بالا
• درایوهای سرعت متغیر

مدیریت بار هوشمند از برنامه نویسان و مدیران بار استفاده کنید:

• تغییر بارهای غیر بحرانی
• از ساعات تولید خورشیدی استفاده کنید
• از قله های مصرف خودداری کنید

نظارت و نظارت

سیستم های نظارت سیستم های نظارتی فعال می شوند:

• نظارت بر تولید در زمان واقعی
• کنترل وضعیت باتری
• تشخیص اولیه اختلال عملکرد
• بهینه سازی بار خودکار

برای مدیریت پیشرفته ، استفاده را در نظر بگیرید PVGIS24 که ویژگی های نظارت و بهینه سازی را برای آن ارائه می دهد سیستم های خورشیدی خودمختار.

نگهداری و دوام

نگهداری پیشگیری

باتری های لیتیوم

• تأیید اتصال ماهانه
• تمیز کردن ترمینال (هر 6 ماه)
• کنترل تعادل سلول
• به روزرسانی های BMS (سیستم مدیریت)

باتری های سرب

• تأیید سطح الکترولیت هفتگی
• تمیز کردن ترمینال (ماهانه)
• کنترل چگالی (هر 3 ماه)
• تساوی سه ماهه

علائم پیری برای نظارت

شاخص های پیری

• کاهش ظرفیت ذخیره سازی
• زمان شارژ طولانی
• ولتاژ استراحت غیر طبیعی
• گرمایش بیش از حد در هنگام شارژ

راه حل های ترکیبی و مکمل

جفت شدن ژنراتور

برای به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان ، ذخیره سازی باتری را با:

تولید کننده پشتیبان

• شروع خودکار با شارژ کم
• اندازه سازگار با بارهای بحرانی
• نگهداری منظم لازم است

ژنراتورهای خورشیدی قابل حمل قابل حمل خورشیدی ژنراتور برای تهیه نسخه پشتیبان از اضطراری یک راه حل پشتیبان عالی برای موقعیت های استثنایی تشکیل دهید.

انرژی باد مکمل

اضافه کردن نیروی باد کوچک می تواند استقلال را بهبود بخشد ، به ویژه در زمستان که تولید خورشیدی کاهش می یابد.

جنبه های اقتصادی و سودآوری

هزینه های نصب

سرمایه گذاری اولیه

• باتری های لیتیوم: 800-1،200 دلار در کیلووات ساعت
• باتری AGM: 300-500 دلار/کیلووات ساعت
• کنترل کننده MPPT: 200-800 دلار
• اینورتر: 300-1،500 دلار
• نصب: 1000-3،000 دلار

هزینه تراز شده انرژی برای خانه های از راه دور ، هزینه های KWH خودمختار به طور کلی بین 0.25 دلار و 0.35 دلار ، در مقایسه با 0.40-0.80 دلار برای اتصال شبکه در مناطق جدا شده.

مقررات و استانداردها

استانداردهای نصب

معیارهای الکتریکی

• کدهای الکتریکی محلی برای تاسیسات مسکونی
• استانداردهای بین المللی فتوولتائیک
• مارک CE برای همه مؤلفه ها مورد نیاز است

اعلامیه های اداری

• در صورت اصلاح معماری مجوز ساخت
• بیمه خانه سازگار
• رعایت قوانین برنامه ریزی شهری محلی

مطالعات موردی عملی

خانه خانوادگی جدا شده (5 نفر)

نیازهای انرژی: 8 کیلووات ساعت در روز راه حل اتخاذ شده:

• 12 × پانل های 400W = 4.8 کیلو وات
• 1000 AH 48V باتری لیتیوم
• اینورتر 5000 وات
• استقلال: 4 روز
• هزینه کل: 25،000 دلار

آخر هفته اقامت ثانویه

نیازهای انرژی: 3 کیلووات ساعت در روز راه حل اتخاذ شده:

• 6 × پانل های 350W = 2.1 kWp
• باتری های AGM 600 AH 24V
• 2،000 وات اینورتر
• استقلال: 3 روز
• هزینه کل: 12000 دلار

PVGIS بهینه سازی

برای هر دو مورد ، استفاده PVGIS24 ویژگی ها و مزایا مجاز اندازه گیری بهینه سازی در حالی که ویژگی های آب و هوایی محلی و کاهش هزینه ها را 15 تا 20 ٪ حساب می کند.

تکامل فناوری آینده

نوآوری های آینده

باتری های نسل بعدی

• فن آوری های سدیم یون در توسعه
• به طور مداوم چگالی انرژی را بهبود می بخشد
• به طور مداوم کاهش هزینه ها

مدیریت هوشمند

• هوش مصنوعی برای بهینه سازی
• پیش بینی آب و هوا یکپارچه
• مدیریت بار خودکار

مشاوره متخصص

اشتباهات رایج برای جلوگیری از

زیر انباره ظرفیت ذخیره کافی علت اصلی سیستم خودمختار است شکست همیشه برای حاشیه ایمنی 25-30 ٪ برنامه ریزی کنید.

غفلت یک سیستم با نگهداری ضعیف می تواند 30 ٪ از عملکرد خود را فقط در یک از دست بدهد چند سالها

تهویه باتری ها برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و گسترش نیاز به تهویه کافی دارند آنها طول عمر

توصیه های حرفه ای

• همیشه از یک متخصص واجد شرایط برای نصب استفاده کنید
• اولویت بندی کیفیت مؤلفه بیش از قیمت اولیه
• تعمیر و نگهداری از نصب
• مستندات کامل سیستم را نگه دارید

پایان

ذخیره سازی باتری خورشیدی خارج از شبکه ، یک راه حل بالغ و قابل اعتماد برای نیرو دادن به خانه های از راه دور است. دقیق اندازه ، انتخاب فن آوری های مناسب ، و نصب حرفه ای تضمین کننده با کارایی بالا و بادوام است سیستم

سرمایه گذاری اولیه ، اگرچه قابل توجه است ، اما به طور معمول بیش از 8 تا 12 سال برای خود می پردازد در حالی که ارائه می دهد تکمیل کردن استقلال انرژی. تکامل مداوم تکنولوژیکی وعده های حتی کارآمدتر و مقرون به صرفه تر در سالهای آینده

برای بهینه سازی پروژه خود ، از استفاده از ابزارهای شبیه سازی موجود دریغ نکنید PVGIS و مشورت کنید ما تکمیل کردن PVGIS راهنما برای تعمیق دانش

برای کسانی که علاقه مند به راه حل های ساده تر هستند ، راهنمای ما را کشف کنید وصل و بازی خورشیدی پانل که می تواند سیستم خارج از شبکه شما را تکمیل کند یا به عنوان نقطه ورود به خورشیدی خدمت کند انرژی

سوالات متداول

چه تفاوتی بین منظومه شمسی خارج از شبکه و یک سیستم گره خورده وجود دارد؟

یک منظومه شمسی خارج از شبکه به طور مستقل از شبکه الکتریکی کار می کند و برای ذخیره انرژی به باتری ها نیاز دارد. بوها سیستم گره خورده به طور مستقیم تزریق برق به شبکه عمومی تزریق می کند و به طور کلی نیازی به آن ندارد ذخیره سازی

باتری ها در یک منظومه شمسی خارج از شبکه چه مدت طول می کشد؟

طول عمر به نوع باتری بستگی دارد: باتری های لیتیوم 15-20 سال گذشته ، باتری های AGM 5-7 سال و باتری های ژل 8-12 سالها شرایط نگهداری و استفاده به طور قابل توجهی بر این مدت تأثیر می گذارد.

آیا می توانم باتری را به یک منظومه شمسی موجود اضافه کنم؟

بله ، اضافه کردن باتری به یک سیستم موجود امکان پذیر است ، اما این اغلب نیاز به اضافه کردن یک کنترلر شارژ دارد و احتمالاً اصلاح اینورتر. مشاوره حرفه ای توصیه می شود.

بهترین زمان برای نصب سیستم ذخیره سازی باتری چیست؟

بهترین زمان به طور کلی بهار یا تابستان است که شرایط آب و هوایی نصب را تسهیل می کند. با این حال ، تحویل بار ممکن است نیاز به سفارش چندین ماه قبل داشته باشد.

آیا باتری های خورشیدی خطرناک هستند؟

باتری های مدرن ، به ویژه باتری های لیتیوم با BMS یکپارچه ، بسیار بی خطر هستند. با این حال ، آنها باید باشند نصب شده در یک منطقه تهویه ، از دمای شدید محافظت می شود و مطابق دستورالعمل های سازنده اداره می شود.

چگونه می دانم سیستم ذخیره سازی من به درستی کار می کند؟

یک سیستم نظارت امکان ردیابی در زمان واقعی تولید ، مصرف و وضعیت باتری را فراهم می کند. شاخص ها مانند ولتاژ ، جریان بار/تخلیه و دما باید به طور مرتب کنترل شود.

برای اطلاعات بیشتر و پشتیبانی حرفه ای ، مشترک شدن را در نظر بگیرید PVGIS برنامه های اشتراک که دسترسی به ابزارها و مستندات پیشرفته را فراهم می کند. شما هم می توانید ما را کاوش کنید blog برای بینش اضافی در مورد انرژی خورشیدی و فتوولتائی سیستم ها

این که آیا شما قصد نصب کامل خارج از شبکه را دارید یا به دنبال درک آن هستید تابلو خورشیدی سازگاری با سیستم های پلاگین و بازی، برنامه ریزی مناسب و راهنمایی های حرفه ای از نتایج مطلوب برای سرمایه گذاری انرژی تجدید پذیر شما.