Kekuatan satu baterai surya. Perhitungan kekuatan panel surya untuk rumah: rumus dan kesalahan.

Panel surya tidak dapat berfungsi sebagai sumber listrik langsung seperti generator. Kompleks sistem pembangkit listrik tenaga surya meliputi:

  • baterai surya;
  • pengontrol tingkat pengisian daya baterai;
  • inverter

Hal ini memaksakan kondisi tertentu saat menghitung rasio daya baterai terhadap kapasitas dan arus pengisian baterai serta mode pengoperasian dan daya konsumen. Juga, perlu untuk mempertimbangkan apa yang menjadi fokus kompleks tersebut.

Ini bisa jadi (tanpa kontrol dan transformasi):

  • elemen catu daya otonom (generator + baterai -> konsumen);
  • sumber listrik untuk satu atau sekelompok konsumen (baterai -> konsumen). Selain itu, konsumen mungkin bertegangan rendah.

Perhitungan baterai surya dalam isinya mengacu pada perhitungan multifaktor yaitu perubahan dalam satu indikator dalam rantai menyebabkan perubahan karakteristik keseluruhan sistem, atau masuknya elemen baru ke dalam sistem. Misalnya, dua panel, tetapi dengan tingkat penerangan yang berbeda (di atap dan di atap pelana) tidak dapat dianggap sebagai satu (diperlukan dua pengontrol pengisian baterai), atau dioda pemutus dapat dipasang.

Dasar perhitungannya adalah tujuan pemasangan baterai surya dan keberadaan sebenarnya elemen kompleks dengan karakteristik tegangan dan arus terkait. Dalam praktiknya, ini berarti perhitungan berdasarkan arahan dari konsumen atau dari baterai. Dalam kebanyakan kasus, daya konsumen dan waktu pasokan listrik tidak terputus selama tidak adanya sinar matahari atau sumber energi lain untuk mengisi ulang baterai dijadikan dasar.

Besaran fisis dan nama ciri-ciri unsur kompleks pembangkit tenaga surya:

  • Saya - saat ini (A);
  • U - tegangan (V);
  • Pa - daya aktif (W);
  • W - konsumsi listrik (kWh)
  • Ca - kapasitas baterai (A*h). Nilainya konstan hingga baterai mencapai tingkat yang diizinkan memulangkan;
  • T - waktu penerangan panel (jam). Jumlah jam rata-rata bulanan untuk wilayah tertentu, yang bergantung pada waktu dalam setahun dan garis lintang wilayah tersebut.
  • K adalah jumlah hari. Memperhitungkan pengoperasian sistem tanpa pencahayaan matahari.

Metode perhitungan baterai surya

Metodologi yang diusulkan memberikan arahan umum untuk menghitung elemen kompleks dengan baterai surya di bagian baterai surya - baterai - inverter tanpa memperhitungkan beberapa parameter. Perhitungannya didasarkan pada kondisi rata-rata konsumsi bulanan dan margin keamanan dua hari tanpa sinar matahari aktif (K).

Contoh perhitungan

Data awal (opsional):

  • Sebuah TV dengan daya Pa = 100 W beroperasi t = 5 jam sehari dan 7 hari seminggu.
  • Alat penerangan dengan daya total Pa = 1000 W, t = 6 jam sehari dan 7 hari seminggu.
  • Penerangan panel surya: T - 5,5 jam per hari (garis lintang Moskow, musim panas).
  • Efisiensi inverter adalah 0,9.
  • Karakteristik satu baterai: Ca - 225 A/jam, Ua - 12 V.
  • Tingkat pengosongan baterai adalah 0,7.

Dengan total daya perangkat 1.100 W, rata-rata konsumsi energi harian adalah Wн = 45.500 kWh per minggu atau Wс = 6.500 kWh per hari. Untuk perhitungan yang akurat, perlu memperhitungkan kemungkinan penggunaan perangkat secara bersamaan, beban puncak dan reaktif, atau distribusi beban sepanjang hari.

Berdasarkan total daya konsumen sebesar 1,1 kW, kami memilih inverter dengan kapasitas 2 kW (dengan prospek pertumbuhan dan kompensasi untuk beban yang tidak terhitung). Tegangan masukan inverter Uinv adalah 24 V.

Total beban arus harian pada inverter dalam A*h, dengan memperhitungkan efisiensi inverter: Wc/efisiensi*Uinv = 6500/0,9*24 = 297,91 A*h.

Nilai ini penting untuk menentukan jumlah baterai, arus pengisian, dan, pada akhirnya, keandalan sistem.

Dalam kasus kami:

  • Beban saat ini digandakan untuk menyediakan pasokan listrik selama dua hari.
  • Kami memperhitungkan kedalaman pengosongan baterai yang diizinkan sebesar 0,7.
  • Kami mendapatkan total beban arus - 297,91*2*0,7 = 851,19 A*h.

Dengan memperhatikan karakteristik satu baterai Ca = 225 A*h, diperoleh jumlah blok baterai untuk tegangan 24 V (tegangan inverter) 851,19/225 = 3,78. Bulatkan menjadi 4. Untuk mendapatkan Ua (12 V) per baterai, kita menghubungkan dua baterai secara seri dalam satu blok. Secara total, kami mendapatkan 4 blok yang terhubung paralel, masing-masing terdiri dari dua baterai. Total ada 8 baterai.

Selain beban konsumen, perlu ditambahkan beban yang memperhitungkan pengisian ulang baterai. Ini adalah 10% dari total daya modul baterai (8*225*12) = 21600 Wh*10% = 216 Wh. Total konsumsi harian rata-rata adalah - 6500+216 = 6716 Wh.

Untuk menyediakan energi bagi sistem, baterai surya harus menghasilkan kebutuhan listrik harian rata-rata (6716 Wh) selama penerangan (T = 5,5 jam). Oleh karena itu, satu blok modul surya (dengan tegangan keluaran 24 V dan daya masing-masing 200 W) harus terdiri dari 6 modul (6716 / 5,5 * 200 = 6,10).

Kesimpulan

Untuk menyuplai energi ke konsumen dengan daya aktif 1100 W diperlukan 6 modul sel surya dengan parameter keluaran: Wmax = 200 W dan Urab = 24 V.

Diakui atau tidak, hal itu tidak mengubah hakikatnya. Seringkali, ketika kita mulai melaksanakan rencana yang serius, terutama yang kurang serius, kita mengabaikan proyek atau perhitungan. Hal ini, biasanya, tidak memberikan hasil yang diharapkan, atau waktu atau biaya material yang diakibatkannya ternyata sama sekali tidak terduga. Tentu saja semuanya perlu dihitung. Hampir tidak ada orang yang tidak setuju dengan hal ini.

Tentang panel surya, perhitungan kekuatannya sangat diperlukan, karena penyimpangan sekecil apa pun ke segala arah menyebabkan perubahan besaran biaya material.

Ada manfaat lain yang tak terbantahkan dari prosedur perhitungan - pemahaman yang sadar dan jelas tentang prosedur pengoperasian masa depan pembangkit listrik tenaga surya. Hanya orang yang pernah mengoperasikan sistem catu daya otonom di rumahnya yang akan memahami sepenuhnya apa artinya ini.

Dan pemahaman ini bermuara pada satu hal: bagaimana cara menghemat setiap Watt*jam energi yang dihasilkan. Di rumah yang catu dayanya disediakan oleh sistem otonom, Anda tidak akan melihat lampu penerangan yang menyala-nyala, seperti yang sering terjadi pada catu daya tradisional.

Saat menggunakan pembangkit listrik tenaga surya, perangkat seperti sensor gerak, pengatur waktu untuk kontrol otomatis pencahayaan, relai foto untuk mengendalikan pencahayaan luar ruangan, dll. Ini akan menjadi hal yang biasa.

Jangan heran saya menghabiskan begitu banyak waktu untuk membahas masalah ini. Hal ini sangat perlu diketahui dan dipahami. Seseorang akan menganggap kebutuhan untuk mengontrol setiap Watt*jam sebagai suatu kerugian, tapi saya tidak setuju dengannya.

Pertama, mari kita ingat mereka yang tidak punya pilihan lain untuk pasokan listrik. Kedua, kapan perekonomian yang sehat ini tiba-tiba menjadi merugikan! Setuju, akan sia-sia jika “memompa” lebih banyak uang ke dalam sistem pasokan listrik hanya untuk membuang energi secara tidak terkendali.

Awal mula menghitung pembangkit listrik tenaga surya adalah menghitung total beban konsumsi rumah Anda. Ada banyak contoh perhitungan seperti itu dalam berbagai penafsiran, baik secara deskriptif maupun online. Tidak perlu menciptakan sesuatu yang baru dalam hal ini. Pertama, tujuan ditetapkan, kemudian dicari cara untuk mencapainya. Juga di sini: pertama-tama kebutuhan diklarifikasi, dan kemudian kemungkinan teknis dan material untuk memenuhinya dihitung.

Perhitungan total beban konsumsi

Ini adalah perhitungan tahap pertama. Dimulai dengan Anda mengambil selembar kertas kosong dan di atasnya membuat daftar semua peralatan dan perangkat yang Anda harapkan akan digunakan di rumah. Pertama-tama, Anda membuat daftar ini tanpa mempelajari komposisi kuantitatif dan kualitatifnya. Pada perhitungan tahap pertama, jika Anda belum harus melakukannya, sulit untuk mengambil kesimpulan apakah disarankan atau tidak membiarkan perangkat ini atau itu dalam daftar. Nanti akan kami tambah, hapus atau ganti, bila urutan biaya material sudah jelas.

Sementara itu, tulislah:

    Lampu hemat energi

    televisi

    Pompa listrik

  • Kulkas

    Ketel listrik

    Mesin cuci

    gelombang mikro

Langkah selanjutnya adalah mengetahui konsumsi daya masing-masing perangkat. Hal ini dapat diketahui dari paspor perangkat atau melihat tag pada perangkat itu sendiri, yang menunjukkan karakteristiknya, termasuk konsumsi daya. Sebagai upaya terakhir, jika tidak ada paspor dan label, Anda dapat mengetahui informasi yang diperlukan dari manajer penjualan di toko. Dan terakhir, Anda memiliki Internet di ujung jari Anda; data ini dapat dicari melalui mesin pencari.

Saya menuliskan angka perkiraan hanya untuk menunjukkan prosedurnya:

Jika Anda memperhatikan dua posisi pertama, maka, seperti yang Anda lihat, saya membagi lampu dengan konsumsi daya berbeda. Tidak perlu memasang lampu seperti pada ruang tamu di ruangan kecil dan jarang dikunjungi. Dan karena langkah selanjutnya adalah mengatur total waktu pengoperasian perangkat ini pada siang hari, tidak ada gunanya menggabungkan lampu-lampu ini dalam satu posisi.

Kami menunjukkan jumlah dan total waktu pengoperasian per hari:

Hasil pada kolom terakhir harus dijelaskan. Misal anda menggunakan penyedot debu tidak setiap hari, melainkan seminggu sekali selama 2 jam, maka total waktu dalam sebulan adalah 2 X 4 = 8 jam, yaitu. 8 jam per hari: 30 = 0,3 jam. Hal yang sama berlaku untuk pompa. Jika harus memompa air, misalkan seminggu dua kali dan proses ini berlangsung 2 jam, maka 2 X 2 = 4 jam, 4 X 4 = 16 jam, 16.30 = 0,6 jam. Tentu saja Anda mengumpulkannya.

Nama Kekuasaan, W Kuantitas, buah. Waktu, jam Jam berapa
Lampu hemat energi 11 5 4,0 220,0
Lampu hemat energi 8 3 0,2 4,8
televisi 150 1 1,5 225,0
Pompa listrik 600 1 0,6 360,0
Besi 1500 1 0,3 450,0
laptop 350 1 1,0 350,0
Kulkas 250 1 12,0 3000,0
Ketel listrik 1000 1 1,0 1000,0
Mesin cuci 1500 1 0,4 600,0
gelombang mikro 1500 1 1,0 1500,0
Penyedot debu 700 1 0,3 210,0

Tahap terakhir dalam menghitung asupan harian adalah menjumlahkan seluruh hasil kolom terakhir. Hasilnya adalah: 7919,8 W*jam per hari.

Baiklah, mari kita mulai menghitung panel surya. Kami memiliki nilai konsumsi harian sebesar 7919,8 W*jam, dari situ kami akan “memulai”.

Pemilihan tegangan arus searah sistem

Pemilihan tegangan sistem diperlukan, pertama, untuk memilih perangkat sistem dalam hal konsistensi tegangannya, inverter, pengontrol pengisian daya baterai, dan kedua, diagram sambungan modul surya dan baterai akan bergantung pada nilai tegangan ini, dan, dalam ketiga, untuk perhitungan panel surya selanjutnya.

Biasanya untuk sistem otonom untuk catu daya bangunan tempat tinggal pribadi, dipilih 12 V atau 24 V. Kecuali, tentu saja, sistem catu daya terlalu kuat dan daya ini memaksa seseorang untuk menggunakan tegangan 36 V atau, katakanlah, 48 V untuk mengurangi arus pada rangkaian yang artinya , dapat menggunakan kawat dengan penampang yang lebih kecil, yaitu lebih murah.

Dalam kasus kami, saya mengusulkan untuk mengikuti logika berikut: jika Anda tidak berencana untuk memperluas sistem catu daya, tetapi berharap membatasi diri hingga 1000 W atau 2000 W, maka cukup berhenti pada 12 V.

Jika rencana Anda adalah untuk meningkatkannya, sebagai tambahan, untuk mengoperasikannya periode musim dingin, lebih masuk akal untuk membangun sistem 24 volt. Hal ini masuk akal karena pada tahap tertentu dalam pengoperasian sistem catu daya, kemungkinan besar Anda akan dihadapkan pada kenyataan bahwa tidak dapat dihindari untuk melengkapinya dengan generator angin. Ini cukup logis dan memberikan keuntungan yang tidak dapat disangkal pada sistem selama pengoperasian. sepanjang tahun. Kita akan membicarakan hal ini nanti ketika kita menyentuh topik generator angin.

Jadi, agar Anda tidak perlu mengubahnya sekali pun perangkat yang diinstal, lebih baik segera memilih opsi 24 V, maka generator angin dengan output 24 V akan masuk ke sistem Anda yang ada tanpa banyak kesulitan.

Jadi. Mari kita asumsikan kita memilih opsi sistem catu daya 24 V. Saya membuat pilihan ini dalam contoh kita untuk menunjukkan contoh penghitungan yang lebih jelas. Anda melakukan sesuai keinginan Anda berdasarkan data Anda, tentu saja dengan mempertimbangkan hal di atas.

Menentukan jumlah energi yang dibutuhkan per hari

Untuk menentukan jumlah energi yang dibutuhkan per hari, kita perlu membagi nilai konsumsi harian yang dihitung - 7919,8 Wh dengan tegangan sistem yang kita pilih - 24 V. Hasil pembagian ini adalah 330 A*h.

Namun kita tidak boleh lupa bahwa inverter itu sendiri mengkonsumsi sebagian energi kebutuhan sendiri. Artinya kita harus memberikan pasokan energi untuknya juga. Berdasarkan ini, kita mengalikan hasil 330 A*jam dengan faktor 1,2 dan mendapatkan 396 A*jam.

Oleh karena itu, kami menghitung jumlah energi harian yang dibutuhkan untuk menjamin pasokan listrik ke konsumen kami. Dan itu sebesar 396 Ah.

Hal yang tidak boleh dilupakan saat memilih modul surya

Tidak diragukan lagi, karakteristik kelistrikan modul fotovoltaik sangatlah penting. Daya, tegangan, arus. Tetapi parameter seperti dimensi, desain, berat, dll tidak dapat diabaikan.

Mari kita buat daftar karakteristik dan parameter perangkat ini secara berurutan dan perhatikan bagaimana nilai tertentu dari indikator ini dapat memengaruhi pengoperasian lebih lanjut.

Tegangan

Tentu saja, mari kita mulai dengan ketegangan. Pilihan voltase akan menentukan pilihan pengontrol pengisian daya baterai, pilihan voltase baterai, dan, karenanya, diagram koneksinya.

Tidak ada dogma dalam pilihan ini; Anda dapat memilih voltase apa pun. Tetapi! Yang terpenting adalah terstandarisasi. Jika tidak, Anda akan dihadapkan pada kesulitan dalam memilih peralatan seperti charge controller, inverter, baterai isi ulang. Bahkan berdasarkan rentang voltase standar, masuk akal untuk melihat voltase apa yang tersedia untuk semua perangkat yang diperlukan. Biasanya 12 Volt, 24 Volt, 48 Volt.

Di sini perlu untuk membuat komentar kecil. Pernahkah anda memperhatikan bahwa nilai tegangan, dan untuk modul fotovoltaik biasanya ada dua (tegangan daya maksimum dan tegangan gerakan menganggur), lebih berbeda dari standar. Hal ini diperlukan untuk memastikan baterai terisi penuh. Cadangan ini dimaksudkan untuk mengkompensasi kerugian dalam sistem dan memperhitungkan pengoperasian modul dalam kondisi nyata, ketika insolasi matahari tidak sama dengan 1000 W/sq. m, suhunya tidak sesuai dengan 25 derajat Celcius.

Kami memilih 12, 24, 48 Volt. Tidak masuk akal lagi untuk memilih nilai lain karena akan lebih sulit menemukan, jika perlu, perangkat dengan voltase berbeda. Kenapa sengaja membuat kesulitan untuk diri sendiri.

Kita juga harus mempertimbangkan fakta bahwa beberapa modul dirancang untuk tegangan non-standar dan dirancang untuk bekerja dengan inverter jaringan. Karena alasan ini, mereka tidak menarik minat kita.

Secara umum, prinsip utama dalam membangun sistem apa pun adalah, jika mungkin, menghindari penggunaan perangkat unik. Komponen dan perangkat harus standar dan dapat diakses semaksimal mungkin. Hanya dengan cara ini Anda akan memastikan kelangsungan pengoperasian sistem Anda.

Daya dan arus

Tentu saja, Anda mengambil daya total dari modul-modul yang tegangannya sesuai dengan tegangan yang dipilih sebelumnya untuk sistem. Saya rasa tidak perlu diingatkan bahwa mereka harus memiliki karakteristik yang sama.

Dengan menghubungkannya secara paralel, jika tegangan masing-masing sama dengan tegangan yang dipilih, atau secara seri, jika tegangan masing-masing lebih kecil dari tegangan yang dipilih. Nah, secara seri-paralel, untuk memastikannya kekuatan total sambil memastikan tegangan sistem yang dipilih. Jika Anda melewatkan artikelnya, saya sarankan membacanya.

Setelah Anda memutuskan jumlah modul dan diagram koneksinya, Anda dapat memilih pengontrol muatan berdasarkan arus yang dihasilkan, karena Anda telah memilih tegangan sistem.

Dimensi dan berat

Mengingat kebenaran ini setiap tambahannya sambungan listrik dalam sistem meningkatkan kemungkinan kegagalan (kerusakan), kami memahami bahwa satu modul sesuai dengan daya dan tegangan yang dibutuhkan pilihan ideal untuk kita. Tidak ada koneksi tambahan untuk Anda, tidak ada kabel tambahan untuk Anda.

Namun kami memahami bahwa hal ini tidak mungkin. Dan pada umumnya hal ini tidak diperlukan. Ini tidak perlu, jika hanya karena dalam hal ini kita menghilangkan fleksibilitas sistem kita, dan pemeliharaan juga akan terganggu. Saya bahkan tidak berbicara tentang bobot, yang akan memainkan peran penting selama pemasangan.

Akan jauh lebih sulit untuk memperluas sistem, mengubah tegangan sistem, jika hal ini tiba-tiba diperlukan. Perbaiki modulnya. Sekali lagi, angin kencang. Hal ini juga tidak boleh diabaikan, karena Anda akan memasang modul pada permukaan yang terkena semua angin.

Namun, tidak melupakan kebenaran yang disebutkan, kita harus memperhatikan dimensi modul dalam hal pemasangan (tidak semua ukuran memungkinkan pemasangan tanpa mekanisme pengangkatan), pemasangan di atap (tidak ada naungan sepanjang siang hari).

Di sisi lain, dimensi yang terlalu kecil akan memakan biaya lebih banyak.

Desain

Desain juga memainkan peran penting baik dari segi karakteristik operasional maupun dari sudut pandang keuangan. Modul tanpa bingkai, misalnya, akan lebih murah, tetapi modul tersebut hanya dapat dan harus digunakan jika Anda memiliki kesempatan untuk memasangnya sedemikian rupa untuk memastikan pengoperasian normal tanpa bingkai.

Atau Anda memiliki kesempatan untuk membuat bingkai sendiri dan biayanya lebih murah. Anda hanya perlu mempertimbangkan masalah penyegelan modul, karena ketika udara dan kelembapan masuk, terjadi oksidasi pada kontak. Hal ini secara signifikan mengurangi umur layanan mereka.

Hal-hal seperti kaca. Mereka berbeda dan harganya juga tergantung pada ini. Kaca konvensional menyebabkan kerugian hingga 15% akibat pantulan. Kaca yang dapat menahan beban benturan mungkin berlebihan, namun kaca dengan tingkat transparansi yang tinggi masuk akal untuk dipertimbangkan.

Sangat disarankan untuk menggunakan baterai tenaga surya pada saat produk diproduksi listrik mencakup setidaknya 50% kebutuhan energi listrik rumah. Idealnya, mereka sepenuhnya menyediakan arus listrik gratis bagi rumah. Tentu saja, agar mereka dapat memenuhi salah satu tujuan ini, perlu untuk menghitung daya sebenarnya dari baterai surya dan, berdasarkan gambar ini, menentukan juga berapa banyak panel yang perlu dipasang di atap rumah. seperti apa periode pengembaliannya.

Rumus untuk menghitung daya panel sebenarnya

Pertama, perlu dicatat bahwa itu bergantung langsung pada sinar matahari. Semakin banyak sinar yang mengenai baterai, semakin banyak arus yang dihasilkannya. Dan sebaliknya.

Pabrikan menunjukkan nilai daya, berdasarkan fakta bahwa per 1 persegi. meter elemen fotosensitif menjatuhkan 1.000 watt energi matahari. Anda harus fokus pada angka seperti itu hanya ketika aktivitas matahari yang sama diamati di lokasi rumah pribadi.

Kekuatan sebenarnya dari panel surya dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

E = Saya x x Ko x Kpot.,

  • di mana E adalah daya baterai sebenarnya (diukur dalam kWh),
  • Saya mewakili jumlah energi matahari yang jatuh di atap rumah. Diukur dalam kWh/m²;
  • V adalah daya pengenal satu sel surya (diukur dalam W);
  • U mewakili kuantitas radiasi sinar matahari, yang diandalkan pabrikan saat menghitung daya pengenal. Biasanya, nilai ini konstan dan sama dengan 1.000 W/m² atau 1 kW/m²;
  • Ko merupakan faktor koreksi banyaknya energi matahari yang jatuh pada panel. Itu tergantung pada sudut kemiringan baterai dan sudut deviasinya dari arah selatan;
  • Kpot. adalah koefisien yang mencirikan berapa banyak energi listrik yang hilang di seluruh sistem catu daya otonom.

Fitur indikator yang digunakan dalam rumus

Besarnya energi matahari yang jatuh pada atap dan dinding rumah pada suatu wilayah tertentu dapat diukur dalam jangka waktu yang berbeda-beda. Ahli meteorologi (merekalah yang mengukur indikator ini) menghitung radiasi matahari tahunan, bulanan dan harian per 1 sq. M. Jika indikator ini tahunan, maka satuan pengukurannya adalah kW*h/(m²*tahun). Alih-alih kata “tahun” bisa ada kata “bulan” dan “hari”. Misalnya, indikator 5 kW*h/(m²*hari) berarti dalam 1 hari 5 kW energi matahari turun per 1 meter persegi.


Indikator apa pun dapat disubstitusikan ke dalam rumus di atas. Perlu diingat bahwa jika diganti dengan energi surya tahunan, maka hasil perhitungannya adalah jumlah listrik yang dihasilkan panel dalam 1 tahun. Begitu pula dengan indikator periode waktu lainnya. Sangat disarankan untuk menghitung produksi energi listrik bulanan. Hal ini karena intensitas cahaya berbeda-beda setiap bulannya, dan untuk menghasilkan, misalnya listrik 10 kW, perlu menggunakan dan menyambungkan sejumlah baterai yang sesuai.

Meskipun ekspresi tersebut mencakup 2 indikator, namun harus dianggap sebagai satu indikator. Itu karena itu terlihat kinerja panel. Akan lebih tepat jika menggunakan ungkapan tersebut , dimana S adalah luas pelat fotosensitif dalam meter persegi. m. Ini memungkinkan Anda untuk menentukan efisiensi panel surya, atau lebih tepatnya, bagian mana dari cahaya yang dapat dikonversi sebesar 1 meter persegi. panel meter menjadi energi listrik.

Misalnya, ada panel monokristalin Jerman SolarWorld 2015. Luasnya 1.995 meter persegi. meteran dan daya 320 W. Efisiensinya adalah 320 / (1.000 * 1,995) * 100 = 16,04%. Tentu saja, untuk menggunakannya dalam rumus, ekspresi tersebut tidak perlu dikalikan dengan 100. Seharusnya menggunakan angka 0,1604.

Namun, ekspresi kedua tidak digunakan karena hasilnya akan seperti itu kekuatan 1 persegi. panel meteran. Seperti yang Anda ketahui, baterai jarang sekali memiliki luas seperti itu. Angka ini jauh lebih tinggi. Misalnya produk di atas memiliki luas 1.995 m². Akibatnya, hasil akhir yang dihitung menggunakan rumus tersebut perlu dikalikan dengan luas. Ternyata pembilang dan penyebut persamaan tersebut adalah S. Dan jika S dibagi S, hasilnya adalah 1.

Ko diambil dari tabel khusus, di mana koefisien tertentu sesuai dengan nilai sudut kemiringan dan sudut deviasi yang berbeda dari arah selatan. Produsen dapat menyediakan tabel seperti itu. Mereka juga selalu dapat memberikan nasihat yang berguna, beberapa di antaranya mungkin berhubungan dengan pilihan baterai.

Menentukan Kehilangan Listrik dalam Sistem Rumah

Besarnya kerugian tersebut diperhitungkan oleh Kpot. Kerugian tersebut dapat berupa:

  1. Melihat pergi. Nilainya adalah 1%.
  2. . berkisar antara 3 hingga 7%.
  3. Dioda shunt (0,5%).
  4. Baterainya sendiri sangat sedikit radiasi sinar matahari (1-3%).

Juga Kehilangan listrik dapat terjadi karena pemanasan modul yang kuat(4-8%) dan karena adanya kotoran pada panel surya atau penggelapannya (1-3%).

Otonom sistem listrik untuk sebuah rumah dianggap optimal jika total kerugian tidak melebihi 15%. Kemudian periode pengembaliannya berkurang dan baterai mengumpulkan lebih banyak arus. Kpot adalah 0,85. Namun kualitas buruk peralatan atau pemilihan komponen yang buruk dapat menyebabkan kerugian sebesar 30 persen. Kpot sudah menjadi 0,7.

Contoh perhitungan daya panel surya

Ini akan dilakukan untuk baterai yang disebutkan di atas. Ini akan dipasang di wilayah yang terletak di 50° lintang utara. Sudut kemiringan panel adalah 50°, deviasi dari arah selatan adalah nol. Kehilangan listrik dalam sistem adalah 20%.

Nilai dari indikator yang digunakan adalah sebagai berikut:

  • I = 1.000 kW*h/(m²*tahun);
  • V = 0,32kW;
  • kamu = 1 kW/m²;
  • Ko = 1,11;
  • Kpot. = 0,8.

Kemudian E = 1.000 * 0,32 / 1 * 1,11 * 0,8 = 284,16 *jam/tahun. Artinya, satu panel mampu menghasilkan 284,16 kWh dalam satu tahun.

Daya untuk bulan Juni adalah 5,25 * 30 * 0,32 / 1 * 1,11 * 0,8 = 44,75 kWh/bulan, dan untuk bulan Desember - 0,86 * 31 * 0,32 / 1 * 1,11 * 0,8 = 7,57 kWh/bulan.

Perhitungan jumlah panel surya

Caranya sangat sederhana: total kebutuhan listrik dibagi dengan daya panel. Total kebutuhan dapat ditentukan dengan dua cara:

  1. Menyusun daftar semuanya alat listrik , tentukan perkiraan durasi pengoperasian selama sebulan, hitung berapa banyak listrik yang dikonsumsi masing-masing per bulan (daya dikalikan dengan jumlah jam), dan jumlahkan semua angka yang dihasilkan.
  2. Mengangkat bukti pembayaran listrik dan temukan jumlah kWh terbesar yang dikonsumsi dalam satu bulan. Untuk jaga-jaga, angka yang dihasilkan bisa dikalikan dengan 1,5.


Misalkan dalam 3-4 bulan penghuni rumah menggunakan 300 kWh. Untuk menafkahi diri Anda sepenuhnya energi listrik, Anda harus memiliki panel 300*12/284.16 = 12.66 SolarWorld 2015, tentu saja, dibulatkan. Oleh karena itu, Anda perlu membeli 13 panel.

Pada tahun 1991, pameran INTERSOLAR EROPA dibuka di Jerman, di ibu kota Bavaria, Munich. Pada pameran ini, produsen sistem energi surya terkemuka mempresentasikan perkembangan terbaru mereka.

Menurut penyelenggara pameran ini, Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH & Co. KG – pameran internasional ini sepenuhnya didedikasikan untuk penggunaan berbagai bidang sel surya fotovoltaik, serta komponen pemanas matahari. Pameran ini langsung menarik perhatian para ahli dari berbagai negara di dunia. Acara ini sukses besar, sehingga penyelenggara memutuskan untuk menjadikannya tradisional dan mengadakannya setiap tahun.

Pameran yang berlangsung pada Mei-Juni ini mempertemukan para pimpinan perusahaan manufaktur terbesar, serta perusahaan pengguna jenis yang berbeda produk energi surya, pengembang, insinyur, ilmuwan yang bekerja di bidang ini datang.

Semua orang ingin mengenal ide-ide baru, teknologi terkini di bidang energi surya. Para ahli bertukar pengalaman dan mempresentasikan perkembangan terkini mereka. Di ruang pameran Anda dapat melihat pengisi daya mini dan panel surya paling kuat, TV transparan bertenaga surya dan rumah tenaga surya, berbagai instrumen, perangkat, dan mesin yang ditenagai secara eksklusif oleh energi matahari.

Pameran ini tidak ditujukan untuk masyarakat umum, namun ditujukan khusus untuk para profesional. Situsnya menyelenggarakan seminar dan konferensi bagi para spesialis yang bekerja di bidang fotovoltaik, sistem penyimpanan energi, dan teknologi pemanas terbarukan. Paviliun terpisah dialokasikan untuk presentasi perkembangan paling menarik.

Pada dua pameran terakhir, produsen modul surya asal China dan Korea Selatan menghadirkan produk terbarunya – panel berkapasitas lebih dari 300 watt.

Baterai tenaga surya LG 315 N1C-G4 NeON™2

Dari namanya modul surya dari perusahaan Korea Selatan LG ini menyatakan bahwa daya modul ini adalah 315 watt. Sangat penting bagi LG untuk memasuki pasar sumber alternatif energi tidak hanya sebagai salah satu produsen, namun sebagai salah satu produsen sistem fotovoltaik terkemuka.

Oleh karena itu, jaminan kualitas produk menjadi salah satu prioritas utama perusahaan. Panel surya dirancang dan diproduksi menggunakan proses teknologi tercanggih.

Dan konverter foto yang membentuk baterai surya ini dibuat dengan tingkat kualitas dan efisiensi tertinggi.

Sel dibuat berdasarkan silikon monokristalin menggunakan teknologi dua sisi khusus. Karena sifatnya, sel-sel ini mampu melakukan transmisi sinar matahari, yang tercermin dari lapisan khusus di sisi belakang sel, membantu meningkatkan pembangkitan arus listrik. Artinya, setiap sel dapat menghasilkan arus listrik pada kedua sisinya sehingga meningkatkan daya modul.

Modul LG 315 N1C-G4 NeON™2. Sisi depan

Sebelum merakit modul, setiap pelat menjalani pemeriksaan menyeluruh untuk kepatuhan yang ketat terhadap dimensi (akurasi hingga mikrometer) dan deteksi kemungkinan kerusakan mekanis. Setelah diperiksa, sel yang dipilih melalui tahap persiapan selanjutnya. Untuk meminimalkan pantulan sinar matahari, sel menjalani tahap etsa cair dengan alkali. Sel-sel tersebut dilaminasi di sisi depan dengan lapisan tiga lapis EVA (etilen vinil asetat) dan film reflektif khusus di bagian belakang.


Modul LG 315 N1C-G4 NeON™2. Belakang

Modul yang dirakit kemudian dienkapsulasi untuk melindungi sel dari penetrasi kelembapan, setelah itu ditutup dengan kaca tahan guncangan anti-reflektif tiga milimeter. Bingkai modul terbuat dari aluminium profil anodized. Di sisi belakang terdapat multifungsi kotak persimpangan dengan dioda bypass.



Kotak distribusi multifungsi

Berkat teknologi manufaktur ini, modul LG NeON™ 2 memiliki ciri khas warna hitam, yang membuatnya juga menarik dari segi estetika.


Nilai daya 315 watt.
Efisiensi 19,2%
tipe-N
Dimensi (PxLxT) 1640x1000x40 milimeter
Berat 17,0±0,5kg
Tipe konektor MS-4
Kelas perlindungan IP67
Modul berharga 30.000 rubel

Baterai surya BenQ SunForte 333 PM096B00

Pada tahun 2001, di Taiwan, di kota Hsinchu, dua perusahaan besar Tiongkok yang bergerak di bidang fotovoltaik bergabung. Asosiasi baru tersebut diberi nama BenQ Solar. Perusahaan hasil merger ini segera menjadi terkenal dengan merilis modul helium berkualitas tinggi dan berdaya tinggi ke pasar dunia.

Basis penelitian yang kuat dan fasilitas produksi berteknologi tinggi memungkinkan perusahaan untuk terus meningkatkan produknya, memperkenalkan teknologi tercanggih. Sejak tahun 2013, perusahaan ini mulai memproduksi modul helium menggunakan apa yang disebut “teknologi kontak terbalik”.

Penggunaan teknologi ini memungkinkan peningkatan drastis daya panel surya sekaligus mengurangi ukurannya. Pada saat yang sama, efisiensi produk meningkat.


Baterai surya SunForte PM096B00

Modul SunForte PM096B00 merupakan modul terkuat yang diproduksi oleh BenQ Solar hingga saat ini. Itu dibuat menggunakan teknologi kontak terbalik, yang memungkinkan untuk memperoleh daya keluaran sebesar 333 watt dengan efisiensi yang dikonfirmasi sebesar 20,4%.

Dibandingkan dengan modul tradisional dengan dimensi keseluruhan yang sama, panel surya ini menghasilkan lebih banyak listrik secara signifikan, sehingga mengurangi jumlah modul dan area yang ditempati. Kehilangan daya sebesar 5% selama 5 tahun, 13% selama 25 tahun beroperasi.


Area yang ditempati oleh baterai konvensional untuk pembangkit listrik rumah 4410 watt


Area yang ditempati oleh baterai SunForte PM096B00 untuk pembangkit listrik rumah 5940 watt

Modul ini disertifikasi IEC/EN 61215, IEC/EN 61730 dan UL 1703.
Sel modul dilaminasi dengan lapisan film EVA tiga lapis, modul itu sendiri dilindungi oleh kaca tempered shockproof dengan lapisan anti-reflektif, tebal 3,2 milimeter. Di bagian belakang modul terdapat kotak distribusi multifungsi dengan dioda bypass dan kabel penghubung. Modul ini dibungkus dalam profil yang terbuat dari aluminium anodized, dilapisi dengan cat hitam.

Karakteristik utama modul.
Nilai daya 333 watt.
Efisiensi 20,4%
Jumlah sel 96 (8x12) buah
Bahan Silikon monokristalin
Tipe sel Efisiensi tinggi dengan konduktor belakang
Dimensi (PxLxT) 1559x1046x46 milimeter
Berat 18.6
Jenis konektor TE, kompatibel dengan MS-4
Kelas perlindungan IP67
Biaya modul adalah 34.000 rubel.

Panel Surya BiFacial NeON™ 2

Sorotan sebenarnya dari pameran Munich INTERSOLAR EROPA pada tahun 2016 adalah panel helium NeON™ 2 BiFacial dari perusahaan Korea Selatan LG, yang menyajikan perkembangan terbarunya di sini setiap tahun. Dan masuk tahun terakhir Produk-produk baru ini mendapat penghargaan tertinggi di pameran tersebut. Tidak terkecuali pada tahun 2016. Modul helium dua sisi NeON™ 2 BiFacial pantas menerima penghargaan lainnya.



Baterai Gel BiFacial LG NeON™ 2

Saat ini, ini adalah modul paling kuat dengan peningkatan efisiensi. Fotosel transparannya tidak hanya mengumpulkan cahaya yang mengenai sisi depannya, tetapi juga cahaya yang dipantulkan yang mengenai bagian belakang sel.



Sel LG Biasa dan Sel BiFacial NeON™ 2

Sisi depan panel surya ini adalah kondisi optimal menghasilkan arus listrik dengan daya 310 watt. Sisi belakang panel menghasilkan tambahan 30% daya panel depan. Daya maksimum modul yang dikonfirmasi adalah 400 watt! Nilai daya minimal 375 watt.

Selain itu, modul NeON™ 2 BiFacial menggunakan teknologi terbaru LG, disebut Cello Technology™. Teknologi ini memungkinkan untuk mengarahkan kembali jalur pembawa arus. Jalur listrik yang dihasilkan ke output modul didistribusikan melalui 12 konduktor tipis, sehingga mengurangi kehilangan energi dibandingkan sirkuit tradisional.



Teknologi baru dari LG

Karakteristik utama modul.
Nilai daya 375 watt.
Daya maksimum 400 watt.
Deviasi daya nominal 0/+3%
Efisiensi 19,6%
Jumlah sel 60 (6x10) buah
Bahan Silikon monokristalin
Tipe konektor MS-4
Kelas perlindungan IP67



Baterai surya NeON™ 2 BiFacial di INTERSOLAR EROPA 2016

Mulai tanggal 31 Mei hingga 2 Juni 2017, pameran INTERSOLAR EROPA berikutnya akan diadakan di Munich. Dan tidak ada keraguan bahwa produk-produk baru dan modul surya dengan daya yang jauh lebih tinggi akan muncul di sana. Sains tidak tinggal diam.

Kekuatan panel surya untuk sistem otonom dipilih berdasarkan daya yang dihasilkan, waktu dalam setahun dan letak geografis.

Kebutuhan daya pembangkitan ditentukan oleh daya yang dibutuhkan oleh konsumen listrik yang rencananya akan digunakan. Saat menghitung, ada baiknya memperhitungkan kerugian konversi tegangan searah secara bergantian, pengisian-pengosongan baterai dan kerugian pada konduktor.

Radiasi matahari tidak konstan dan bergantung pada banyak faktor - waktu dalam setahun, waktu, kondisi cuaca, dan lokasi geografis. Faktor-faktor ini juga harus diperhitungkan saat menghitung kuantitas kekuatan yang dibutuhkan panel surya. Jika Anda berencana untuk menggunakan sistem ini sepanjang tahun, maka perhitungan harus dilakukan dengan mempertimbangkan bulan-bulan yang paling tidak menguntungkan dalam hal radiasi matahari.

Saat menghitung untuk setiap wilayah tertentu, perlu dilakukan analisis data statistik aktivitas matahari selama beberapa tahun. Berdasarkan data tersebut, tentukan rata-rata daya fluks matahari aktual per meter persegi permukaan bumi. Data ini dapat diperoleh dari layanan cuaca lokal atau internasional. Data statistik akan memungkinkan Anda memprediksi dengan kesalahan minimal jumlah energi matahari yang akan dikonversi untuk sistem Anda panel surya menjadi listrik.

Misalnya, mari kita pertimbangkan insolasi harian rata-rata per bulan dari salah satu server layanan cuaca untuk Moskow. Data diberikan dengan mempertimbangkan fenomena atmosfer dan dirata-ratakan selama beberapa tahun.

Satuan pengukuran insolasi pada tabel adalah kW*h/m2/hari.

Sudut kemiringan bidang, derajat relatif terhadap tanah (0° - insolasi pada bidang horizontal, 90 - insolasi pada bidang vertikal, dll.), sedangkan bidang berorientasi ke Selatan.

Januari. Februari Berbaris April Mungkin Juni Juli Agustus September. Oktober November Desember. Rata-rata insolasi tahunan kWh/m2/hari
0° 0.75 1.56 2.81 3.87 5.13 5.27 5.14 4.30 2.63 1.49 0.81 0.50 2.86
40° 1.51 2.55 3.78 4.34 5.12 4.97 5.00 4.57 3.22 2.20 1.46 1.08 3.32
55° 1.66 2.70 3.82 4.16 4.70 4.51 4.53 4.31 3.17 2.27 1.58 1.20 3.22
70° 1.72 2.71 3.67 3.79 4.18 3.95 4.00 3.85 2.97 2.24 1.62 1.26 3.00
90° 1.65 2.50 3.19 3.07 3.21 2.99 3.05 3.08 2.51 2.02 1.53 1.22 2.50
Sudut optimal 72.0 63.0 50.0 34.0 20.0 11.0 16.0 27.0 43.0 58.0 69.0 74.0 44.6

Seperti yang Anda lihat, bulan yang paling tidak menguntungkan untuk wilayah ini adalah Desember, rata-rata insolasi harian di permukaan horizontal bumi adalah 0,5 kWh/m2/hari, di permukaan vertikal – 1,22 kWh/m2/hari. Pada sudut kemiringan bidang relatif terhadap tanah 70 derajat, insolasi akan menjadi 1,26 kWh/m2/hari; sudut optimal untuk bulan Desember adalah 74 derajat. Bulan yang paling disukai adalah bulan Juni dan insolasi pada permukaan horizontal adalah 5,27 kWh/m2/hari, sudut kemiringan optimal untuk bulan Juni adalah 11 derajat.

Sudut kemiringan panel surya, bila digunakan sepanjang tahun dalam sistem yang rata-rata mengonsumsi daya yang sama terlepas dari waktu dalam setahun, harus sesuai dengan sudut kemiringan optimal pada bulan yang paling tidak menguntungkan dalam hal radiasi matahari. Sudut kemiringan optimal untuk bulan Desember di Moskow adalah 74 derajat, jadi ada baiknya memasang panel surya, karena di bulan-bulan lain insolasinya terasa lebih besar, dan hasilnya, pembangkitan listrik akan lebih dari cukup. Apalagi di waktu musim dingin pada sudut kemiringan 70-90 derajat, curah hujan berupa salju tidak akan menumpuk di panel surya. Jika tujuannya adalah untuk memperoleh daya maksimum dari panel surya sepanjang tahun, maka panel surya harus selalu diorientasikan tegak lurus terhadap matahari.

Rumus untuk menghitung daya panel surya

Psp=Ep*k* Pin / Eins, dimana:

Ep - energi yang dikonsumsi, Wh per hari;

k – koefisien kerugian per pengisian – pengosongan baterai, konversi tegangan searah menjadi tegangan bolak-balik, biasanya diambil sama dengan 1,2-1,4.

Rumus untuk menghitung energi yang dihasilkan panel surya

Eв=Eins*Psp/Pins*k, dimana:

Psp - kekuatan panel surya, W;

Ev - energi yang dihasilkan oleh panel surya, Wh per hari;

Eins - rata-rata insolasi bulanan (dari tabel) kWh/m2/hari;

Pin – kekuatan insolasi di permukaan bumi menjadi satu meter persegi(1000W/m2);

k – koefisien kerugian per pengisian – pengosongan baterai, konversi tegangan searah menjadi tegangan bolak-balik, biasanya diambil sama dengan 1,2.

Publikasi terkait