Verstaan ​​sonnestelsels wat buite die netwerk is: jou pad na energie-onafhanklikheid

In 'n wêreld wat toenemend gefokus is op volhoubaarheid en energie-onafhanklikheid, het sonkragstelsels buite die netwerk 'n gewilde oplossing geword vir diegene wat van tradisionele kragbronne wil ontkoppel. Maar wat presies is 'n sonnestelsel wat buite die netwerk is, en hoe werk dit? Hierdie artikel sal jou deur die grondbeginsels lei, van die noodsaaklike komponente tot die ontwerpuitdagings en die stappe om 'n ten volle buite-net-leefstyl te bereik.

Wat is 'n sonnestelsel buite die netwerk?

’n Sonkragstelsel wat buite die netwerk is, is ’n hernubare energie-oplossing wat jou toelaat om elektrisiteit onafhanklik op te wek, sonder om op die kragnetwerk staat te maak. Hierdie tipe stelsel is veral voordelig in afgeleë gebiede waar verbinding met die netwerk nie haalbaar is nie of vir individue wat selfvoorsiening in hul energieverbruik soek.

Anders as roostergebonde stelsels, wat oortollige krag terugvoer in die rooster, stoor 'n off-grid stelsel enige ongebruikte energie in batterye vir latere gebruik. Dit beteken jy kan krag hê selfs wanneer die son nie skyn nie, soos gedurende die nag of op bewolkte dae.

Hoe off-grid sonnestelsels werk

Off-grid sonkragstelsels werk deur sonlig in elektrisiteit om te skakel met sonpanele. Die elektrisiteit wat opgewek word, word dan in batterye gestoor en deur 'n omskakelaar bestuur, wat die gelykstroom (GS) wat deur die panele vervaardig word, omskakel na die wisselstroom (AC) wat deur die meeste huishoudelike toestelle gebruik word.

Sleutelkomponente van 'n Off-Grid Sonnestelsel

Om die komponente van 'n sonnestelsel buite die netwerk te verstaan, is noodsaaklik vir die opstel van 'n betroubare en doeltreffende stelsel. Elke deel speel 'n belangrike rol om te verseker dat jou huis 'n bestendige toevoer van elektrisiteit het.

Sonpanele

Sonpanele is die mees herkenbare deel van enige sonnestelsel. Hierdie panele vang sonlig op en sit dit om in elektrisiteit. Die aantal en doeltreffendheid van jou panele bepaal hoeveel energie jou stelsel kan produseer.

Batterye

Batterye is die ruggraat van 'n sonnestelsel wat buite die netwerk is. Hulle stoor die elektrisiteit wat deur die sonpanele opgewek word sodat jy dit kan gebruik wanneer die son nie skyn nie. Daar is verskillende tipes batterye beskikbaar, met litium-ioonbatterye wat die doeltreffendste en langdurigste is.

Omskakelaar

Die omskakelaar is verantwoordelik vir die omskakeling van die GS-elektrisiteit wat deur die sonpanele vervaardig word in WS-elektrisiteit, wat gebruik kan word om jou huishoudelike toestelle aan te dryf. Sonder 'n omskakelaar sou die elektrisiteit wat deur jou sonpanele opgewek word nie met jou huishoudelike toestelle versoenbaar wees nie.

Laai beheerder

Die laaibeheerder reguleer die spanning en stroom wat van die sonpanele na die batterye kom. Dit verseker dat die batterye doeltreffend gelaai word en keer dat dit oorlaai word, wat dit kan beskadig.

Uitdagings in die ontwerp van 'n off-grid sonnestelsel

Die ontwerp van 'n sonnestelsel buite die netwerk kom met sy eie stel uitdagings. Dit sluit in die keuse van die regte komponente, die versekering van versoenbaarheid daartussen en om aan jou energiebehoeftes te voldoen sonder om op die netwerk staat te maak.

Integreer omsetters en batterye

Een van die mees uitdagende aspekte van die ontwerp van 'n sonkragstelsel wat buite die netwerk is, is om die omskakelaar en batterye effektief te integreer. Hierdie komponente moet naatloos saamwerk om 'n betroubare energietoevoer te verskaf.

Tesla se Powerwall

Tesla se Powerwall is 'n gewilde keuse vir huiseienaars wat die integrasieproses wil vereenvoudig. Hierdie alles-in-een oplossing kombineer 'n battery, omskakelaar en energiebestuurstelsel in 'n enkele eenheid, wat installasie makliker maak en die behoefte aan veelvuldige komponente verminder.

Die Powerwall is ontwerp om naatloos met sonpanele te werk, om oortollige energie wat gedurende die dag gegenereer word te stoor en beskikbaar te stel wanneer dit nodig is. Dit verminder die kompleksiteit van installasie en verminder die risiko van versoenbaarheidskwessies tussen verskillende komponente.

OKEPS Geïntegreerde Stelsels

Nog 'n uitstekende opsie vir die vereenvoudiging van die ontwerp en installering van 'n off-grid sonnestelsel is die OKEPS geïntegreerde stelsel. Soos Tesla se Powerwall, bied OKEPS 'n alles-in-een oplossing wat 'n battery, omskakelaar en ander nodige komponente insluit.

Een van die belangrikste voordele van OKEPS-stelsels is hul gemak van installasie. Omdat al die komponente ontwerp is om saam te werk, is die installasieproses eenvoudig, en daar is minder behoefte aan die oplos van versoenbaarheidskwessies. Boonop is OKEPS-stelsels bekend vir hul betroubaarheid en duursaamheid, wat dit 'n goeie keuse maak vir diegene wat in 'n langtermyn off-grid-oplossing wil belê.

Vir meer inligting oor OKEPS-geïntegreerde stelsels, kyk na hul gedetailleerde produkbladsyhier.

Hoe om die regte sonnestelsel buite rooster te kies

Die keuse van die regte sonnestelsel buite die netwerk behels die begrip van jou energiebehoeftes, die bepaling van die korrekte grootte van jou stelsel en die keuse van die toepaslike komponente. Hieronder sal ons algemene gevalle bespreek, berekeningsformules verskaf en aanbevole planne aanbied om jou te help om die beste besluit te neem.

Evalueer jou huis se energieverbruik

Die eerste stap in die keuse van die regte sonkragstelsel buite die netwerk is om jou huis se energieverbruik te bereken. Dit sal jou 'n idee gee van hoeveel energie jou stelsel moet genereer en berg om aan jou daaglikse vereistes te voldoen.

Algemene geval: Gemiddelde huishoudelike energieverbruik

Kom ons kyk na 'n tipiese huishouding wat 30 kWh (kilowatt-uur) per dag verbruik. Hierdie huishouding het dalk standaardtoestelle soos 'n yskas, wasmasjien, ligte en 'n televisie.

Berekeningsformule: Daaglikse energieverbruik

Om jou daaglikse energieverbruik te bereken:

$\text{Totale daaglikse energieverbruik (kWh)}=\text{Som van energieverbruik van elke toestel (kWh)}$

Byvoorbeeld:

• Yskas: 1,5 kWh/dag
• Wasmasjien: 0,5 kWh/gebruik, 3 keer per week gebruik =0.5×37=0.21\frac{0.5 \times 3}{7} = 0.2170,5×3,=0,21kWh/dag
• Beligting: 0,6 kWh/dag
• TV: 0,3 kWh/dag

Totaal:$1.5+\mathrm{0,21}+0.6+0.3=\mathrm{2,61}$kWh/dag vir net hierdie toestelle.

As jy egter verhitting, verkoeling en ander toestelle byvoeg, kan jy gemiddeld 30 kWh/dag bereik.

Die keuse van die regte batteryberging

Sodra jy jou daaglikse energieverbruik bepaal het, is die volgende stap om die regte batteryberging te kies. Die batterykapasiteit moet groot genoeg wees om energie te stoor vir dae wanneer daar minder sonlig is.

Algemene geval: 2-3 dae van outonomie

Om 'n betroubare kragtoevoer te verseker, veral gedurende periodes van min sonlig, is 'n algemene aanbeveling om jou batteryberging vir 2-3 dae van outonomie te grootte (die aantal dae wat die battery krag kan verskaf sonder om insette van die sonpanele te ontvang).

Berekeningsformule: Batterykapasiteit (kWh)

$\text{Batterykapasiteit (kWh)}=\text{Daaglikse energieverbruik (kWh)}\times \text{Dae van outonomie}$

Vir 'n huishouding wat 30 kWh/dag gebruik met 2 dae van outonomie:

$\text{Battery kapasiteit}=30\text{kWh/dag}\times 2\text{dae}=60\text{kWh}$

Aanbevole batteryplan

Vir bogenoemde voorbeeld sal 'n litium-ioon batterybank met 'n totale kapasiteit van 60 kWh aanbeveel word. As jy Tesla se Powerwall kies, wat 'n kapasiteit van 13,5 kWh per eenheid het, sal jy ongeveer 5 eenhede benodig:

Aantal Powerwalls=60 kWh13.5 kWh/eenheid≈4.4 eenhede\text{Aantal Powerwalls} = \frac{60 \text{ kWh}}{13.5 \text{ kWh/eenheid}} \ongeveer 4.4 \text{ units}Aantal Powerwalls=13.5kWh/eenheid60kWh,≈4.4eenhede

Dus sal 5 Powerwalls die nodige berging verskaf.

Bepaling van jou huis se maksimum kragvereistes

Dit is ook van kardinale belang om die piekkrag wat jou huishouding op enige oomblik kan trek, in ag te neem, veral wanneer verskeie hoë-watt-toestelle gelyktydig in gebruik is.

Algemene geval: Gelyktydige gebruik van toestelle

Byvoorbeeld, as jy 'n lugversorger (3 500 watt), 'n yskas (800 watt) en 'n mikrogolfoond (1 200 watt) op dieselfde tyd gebruik, sal jou piekkragvereiste wees:

$\text{Piekkrag (W)}=3500\text{IN}+800\text{IN}+1200\text{IN}=5,500\text{IN}$

Aanbevole omskakelaargrootte

Jou omskakelaar behoort hierdie pieklas te kan hanteer. 'n 6 kW-omskakelaar sal in hierdie geval 'n geskikte keuse wees om spitsvraag te akkommodeer.

Evalueer beskikbare spasie vir sonpanele

Die volgende stap is om die beskikbare spasie vir die installering van sonpanele te bepaal en te bepaal hoeveel panele jy nodig het om voldoende energie op te wek.

Algemene saak: Dakruimtebeperking

Kom ons neem aan jou dak het 300 vierkante voet bruikbare ruimte, en jy beplan om standaard sonpanele te gebruik wat ongeveer 350 watt elk genereer en ongeveer 17,5 vierkante voet meet.

Berekeningsformule: Aantal panele

Aantal panele=Daaglikse energieverbruik (kWh)Energie geproduseer per paneel per dag (kWh)\text{Aantal panele} = \frac{\text{Daaglikse energieverbruik (kWh)}}{\text{Energie geproduseer per paneel per dag (kWh)}}Aantal panele=Energie geproduseer per paneel per dag (kWh)Daaglikse energieverbruik (kWh),

Om energie geproduseer per paneel te bereken:

1. Aanvaar 5 uur se piek sonlig per dag.
2. Elke 350W-paneel genereer$350\text{IN}\times 5\text{ure}=\mathrm{1,75}\text{kWh/dag}$.

As jy 30 kWh/dag benodig:

Aantal panele=30 kWh1.75 kWh/paneel≈17.1 panele\text{Aantal panele} = \frac{30 \text{ kWh}}{1.75 \text{ kWh/paneel}} \ongeveer 17.1 \text{ panele}Aantal panele=1,75kWh/paneel30kWh,≈17.1panele

Met 17 panele sou jy jou energiebehoeftes dek, en dit sal ongeveer vereis$17\times 17.5\text{vierkante voet}=\mathrm{297,5}\text{vierkante voet}$, net binne jou beskikbare dakspasie.

Koste-oorwegings en finale aanbeveling

Algemene saak: Begroting vs. Doeltreffendheid

Die balansering van koste en doeltreffendheid is die sleutel. Doeltreffender panele (soos dié van SunPower) kan byvoorbeeld meer kos, maar minder spasie benodig. Omgekeerd kan die keuse van goedkoper panele dalk meer spasie of meer panele benodig om aan jou energiebehoeftes te voldoen.

Aanbevole plan

Vir 'n huishouding wat 30 kWh/dag gebruik:

• Battery berging: 60 kWh berging, bv. 5 Tesla Powerwalls.
• Sonpanele: 17 panele van 350W elk, wat ongeveer 300 vierkante voet spasie benodig.
• Omskakelaar: 6 kW-omskakelaar om piekkragvereistes te hanteer.
• Koste: Geraam op sowat $40,000 tot $50,000 vir 'n volledige stelsel, afhangende van die kwaliteit van komponente en installasiekoste.

Hierdie stelsel sal genoeg krag vir die meeste tipiese huishoudings verskaf, en verseker dat selfs gedurende periodes van min sonlig, jy genoeg energie het wat gestoor word.