Հասկանալով ցանցից դուրս արևային համակարգեր. ձեր ուղին դեպի էներգետիկ անկախություն

Մի աշխարհում, որն ավելի ու ավելի կենտրոնացած է կայունության և էներգետիկ անկախության վրա, ցանցից դուրս արևային համակարգերը դարձել են հանրաճանաչ լուծում նրանց համար, ովքեր ցանկանում են անջատվել էներգիայի ավանդական աղբյուրներից: Բայց իրականում ի՞նչ է ցանցից դուրս արևային համակարգը և ինչպե՞ս է այն աշխատում: Այս հոդվածը ձեզ կուղեկցի հիմունքներով՝ հիմնական բաղադրիչներից մինչև դիզայնի մարտահրավերները և ամբողջովին ցանցից դուրս ապրելակերպի հասնելու քայլերը:

Ի՞նչ է ցանցից դուրս արևային համակարգը:

Ցանցից դուրս արևային համակարգը վերականգնվող էներգիայի լուծում է, որը թույլ է տալիս ինքնուրույն արտադրել էլեկտրաէներգիա՝ առանց հենվելու էլեկտրացանցին: Համակարգի այս տեսակը հատկապես շահավետ է հեռավոր տարածքներում, որտեղ ցանցին միանալը հնարավոր չէ կամ այն ​​անհատների համար, ովքեր ձգտում են էներգիայի սպառման մեջ ինքնաբավություն ապահովել:

Ի տարբերություն ցանցով կապված համակարգերի, որոնք ավելորդ էներգիան ետ են մատակարարում ցանցին, ցանցից դուրս համակարգը պահում է ցանկացած չօգտագործված էներգիա մարտկոցներում հետագա օգտագործման համար: Սա նշանակում է, որ դուք կարող եք իշխանություն ունենալ նույնիսկ այն ժամանակ, երբ արևը չի շողում, օրինակ՝ գիշերը կամ ամպամած օրերին:

Ինչպես են աշխատում ցանցից դուրս արևային համակարգերը

Ցանցից դուրս արևային համակարգերը գործում են արևի լույսը վերածելով էլեկտրաէներգիայի՝ օգտագործելով արևային մարտկոցներ: Ստեղծված էլեկտրաէներգիան այնուհետև պահվում է մարտկոցներում և կառավարվում է ինվերտորի կողմից, որը վահանակների արտադրած ուղղակի հոսանքը (DC) փոխակերպում է կենցաղային տեխնիկայի մեծ մասի կողմից օգտագործվող փոփոխական հոսանքի (AC):

Ցանցից դուրս արևային համակարգի հիմնական բաղադրիչները

Հուսալի և արդյունավետ համակարգ ստեղծելու համար կարևոր է ցանցից դուրս արևային համակարգի բաղադրիչները հասկանալը: Յուրաքանչյուր մաս կենսական դեր է խաղում ձեր տան մշտական ​​էլեկտրաէներգիայի մատակարարումն ապահովելու համար:

Արևային վահանակներ

Արևային մարտկոցները ցանկացած արևային համակարգի ամենաճանաչելի մասն են: Այս վահանակները գրավում են արևի լույսը և այն վերածում էլեկտրականության: Ձեր վահանակների քանակը և արդյունավետությունը որոշում են, թե որքան էներգիա կարող է արտադրել ձեր համակարգը:

Մարտկոցներ

Մարտկոցները ցանցից դուրս արևային համակարգի հիմքն են: Նրանք պահպանում են արևային մարտկոցների արտադրած էլեկտրաէներգիան, որպեսզի կարողանաք օգտագործել այն, երբ արևը չի շողում: Առկա են տարբեր տեսակի մարտկոցներ, որոնցից ամենաարդյունավետն ու երկարակյացը լիթիում-իոնային մարտկոցներն են:

Inverter

Inverter-ը պատասխանատու է արևային վահանակների կողմից արտադրվող DC էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման համար, որը կարող է օգտագործվել ձեր կենցաղային տեխնիկան սնուցելու համար: Առանց ինվերտորի, ձեր արևային մարտկոցների արտադրած էլեկտրաէներգիան համատեղելի չի լինի ձեր կենցաղային սարքերի հետ:

Լիցքավորման վերահսկիչ

Լիցքավորման կարգավորիչը կարգավորում է արևային մարտկոցներից դեպի մարտկոցներ եկող լարումն ու հոսանքը։ Այն ապահովում է մարտկոցների արդյունավետ լիցքավորումը և կանխում է դրանց գերլիցքավորումը, ինչը կարող է վնասել դրանք:

Առանց ցանցի արևային համակարգի նախագծման մարտահրավերները

Ցանցից դուրս արևային համակարգի նախագծումն ունի իր մարտահրավերները: Դրանք ներառում են ճիշտ բաղադրիչների ընտրությունը, դրանց միջև համատեղելիության ապահովումը և ձեր էներգիայի կարիքների բավարարումը առանց ցանցի վրա հենվելու:

Ինվերտորների և մարտկոցների ինտեգրում

Ցանցից դուրս արևային համակարգի նախագծման ամենադժվար ասպեկտներից մեկը ինվերտերի և մարտկոցների արդյունավետ ինտեգրումն է: Այս բաղադրիչները պետք է անխափան աշխատեն միասին՝ ապահովելու հուսալի էներգիայի մատակարարում:

Tesla-ի Powerwall

Tesla's Powerwall-ը հանրաճանաչ ընտրություն է տան սեփականատերերի համար, ովքեր ցանկանում են պարզեցնել ինտեգրման գործընթացը: Այս համընդհանուր լուծումը միավորում է մարտկոցը, ինվերտորը և էներգիայի կառավարման համակարգը մեկ միավորի մեջ՝ հեշտացնելով տեղադրումը և նվազեցնելով մի քանի բաղադրիչների կարիքը:

Powerwall-ը նախատեսված է արևային մարտկոցների հետ անխափան աշխատելու համար՝ կուտակելով օրվա ընթացքում առաջացած ավելորդ էներգիան և այն հասանելի դարձնելով անհրաժեշտության դեպքում: Սա նվազեցնում է տեղադրման բարդությունը և նվազագույնի է հասցնում տարբեր բաղադրիչների միջև համատեղելիության խնդիրների ռիսկը:

OKEPS ինտեգրված համակարգեր

Ցանցից դուրս արևային համակարգի նախագծման և տեղադրման պարզեցման ևս մեկ հիանալի տարբերակ OKEPS ինտեգրված համակարգն է: Ինչպես Tesla-ի Powerwall-ը, OKEPS-ն առաջարկում է համընդհանուր լուծում, որը ներառում է մարտկոց, ինվերտոր և այլ անհրաժեշտ բաղադրիչներ:

OKEPS համակարգերի հիմնական առավելություններից մեկը դրանց տեղադրման հեշտությունն է: Քանի որ բոլոր բաղադրիչները նախագծված են միասին աշխատելու համար, տեղադրման գործընթացը պարզ է, և համատեղելիության խնդիրների լուծման ավելի քիչ կարիք կա: Բացի այդ, OKEPS համակարգերը հայտնի են իրենց հուսալիությամբ և երկարակեցությամբ՝ դրանք դարձնելով ամուր ընտրություն նրանց համար, ովքեր ցանկանում են ներդրումներ կատարել երկարաժամկետ ցանցից դուրս լուծումների մեջ:

OKEPS ինտեգրված համակարգերի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տեսեք դրանց մանրամասն արտադրանքի էջըայստեղ.

Ինչպես ընտրել ճիշտ անջատված արևային համակարգ

Ցանցից դուրս արևային համակարգի ճիշտ ընտրությունը ներառում է ձեր էներգիայի կարիքները հասկանալը, ձեր համակարգի ճիշտ չափը և համապատասխան բաղադրիչների ընտրությունը: Ստորև մենք կքննարկենք սովորական դեպքերը, կտրամադրենք հաշվարկման բանաձևեր և կառաջարկենք առաջարկվող ծրագրեր, որոնք կօգնեն ձեզ լավագույն որոշում կայացնել:

Գնահատելով ձեր տան էներգիայի սպառումը

Ցանցից դուրս ճիշտ արևային համակարգի ընտրության առաջին քայլը ձեր տան էներգիայի սպառումը հաշվարկելն է: Սա ձեզ պատկերացում կտա, թե որքան էներգիա է անհրաժեշտ ձեր համակարգին արտադրելու և կուտակելու ձեր ամենօրյա պահանջները բավարարելու համար:

Ընդհանուր դեպք. Կենցաղային էներգիայի միջին օգտագործումը

Դիտարկենք տիպիկ տնային տնտեսություն, որն օրական սպառում է 30 կՎտժ (կիլովատ/ժամ): Այս տնային տնտեսությունը կարող է ունենալ ստանդարտ սարքեր, ինչպիսիք են սառնարանը, լվացքի մեքենան, լույսերը և հեռուստացույցը:

Հաշվարկի բանաձև՝ օրական էներգիայի սպառում

Ձեր օրական էներգիայի սպառումը հաշվարկելու համար.

$\text{Ընդհանուր օրական էներգիայի սպառումը (կՎտժ)}=\text{Յուրաքանչյուր սարքավորման էներգիայի սպառման գումարը (կՎտժ)}$

Օրինակ՝

• Սառնարան1,5 կՎտժ/օր
• Լվացքի մեքենա0,5 կՎտժ/օգտագործում, օգտագործվում է շաբաթական 3 անգամ =0,5×37=0,21\ֆրակ{0,5 \անգամ 3}{7} = 0,2170.5×3|=0.21կՎտժ/օր
• Լուսավորություն0,6 կՎտժ/օր
• Հեռուստացույց0,3 կՎտժ/օր

Ընդամենը:$1.5+0.21+0.6+0.3=2.61$կՎտժ/օր հենց այս սարքերի համար:

Այնուամենայնիվ, եթե ավելացնեք ջեռուցման, հովացման և այլ սարքեր, կարող եք հասնել միջինը 30 կՎտժ/օր:

Մարտկոցի ճիշտ պահեստի ընտրություն

Երբ դուք որոշել եք ձեր օրական էներգիայի սպառումը, հաջորդ քայլը մարտկոցի ճիշտ պահեստն ընտրելն է: Մարտկոցի հզորությունը պետք է բավականաչափ մեծ լինի՝ էներգիա պահելու համար օրերի ընթացքում, երբ արևի լույսը քիչ է:

Ընդհանուր դեպք. 2-3 օր ինքնավարություն

Հուսալի էներգամատակարարում ապահովելու համար, հատկապես արևի ցածր լույսի ժամանակ, ընդհանուր առաջարկն է չափել ձեր մարտկոցի պահեստը 2-3 օրվա ինքնավարության համար (այնքան օրերի քանակը, երբ մարտկոցը կարող է էներգիա մատակարարել առանց արևային մարտկոցներից մուտքագրման):

Հաշվարկի բանաձև՝ մարտկոցի հզորություն (կՎտժ)

$\text{Մարտկոցի հզորությունը (կՎտժ)}=\text{Էներգիայի օրական սպառում (կՎտժ)}\times \text{Ինքնավարության օրեր}$

30 կՎտժ/օր օրական 30 կՎտ/ժ օգտագործող տնային տնտեսության համար՝ 2 օր ինքնավարությամբ.

$\text{Մարտկոցի հզորությունը}=30\text{կՎտժ/օր}\times 2\text{օրեր}=60\text{կՎտժ}$

Առաջարկվող մարտկոցի պլան

Վերոնշյալ օրինակի համար առաջարկվում է լիթիում-իոնային մարտկոցի բանկ՝ 60 կՎտժ ընդհանուր հզորությամբ: Եթե ​​ընտրեք Tesla's Powerwall-ը, որն ունի մեկ միավորի համար 13,5 կՎտ/ժ հզորություն, ապա ձեզ անհրաժեշտ կլինի մոտավորապես 5 միավոր.

Powerwalls-ի քանակը=60 կՎտժ13,5 կՎտժ/միավոր≈4,4 միավոր\text{Powerwalls-ի քանակը} = \frac{60 \text{ kWh}}{13,5 \text{ kWh/unit}} \մոտ 4,4 \text{ միավոր}Powerwalls-ի քանակը=13.5կՎտժ / միավոր60կՎտժ|≈4.4միավորներ

Այսպիսով, 5 Powerwalls-ը կապահովի անհրաժեշտ պահեստը:

Ձեր տան առավելագույն էներգիայի պահանջի որոշումը

Կարևոր է նաև հաշվի առնել այն առավելագույն հզորությունը, որը կարող է ստանալ ձեր ընտանիքը ցանկացած պահի, հատկապես, երբ միաժամանակ օգտագործվում են մի քանի բարձր հզորությամբ սարքեր:

Ընդհանուր դեպք՝ սարքերի միաժամանակյա օգտագործում

Օրինակ, եթե դուք միաժամանակ աշխատում եք օդորակիչով (3500 վտ), սառնարանով (800 վտ) և միկրոալիքային վառարանով (1200 վտ), ձեր առավելագույն հզորության պահանջը կլինի.

$\text{Պիկ հզորություն (Վտ)}=3500\; թ\text{IN}+800\; թ\text{IN}+1200\; թ\text{IN}=5,500\text{IN}$

Առաջարկվող ինվերտորի չափը

Ձեր ինվերտորը պետք է կարողանա հաղթահարել այս առավելագույն ծանրաբեռնվածությունը: 6 կՎտ հզորությամբ ինվերտորը այս դեպքում հարմար ընտրություն կլինի առավելագույն պահանջարկը բավարարելու համար:

Արևային վահանակների համար մատչելի տարածքի գնահատում

Հաջորդ քայլը պետք է գնահատել արևային մարտկոցների տեղադրման համար հասանելի տարածքը և որոշել, թե քանի վահանակ է անհրաժեշտ բավարար էներգիա արտադրելու համար:

Ընդհանուր դեպք. Տանիքի տարածքի սահմանափակում

Ենթադրենք, որ ձեր տանիքն ունի 300 քառակուսի ոտնաչափ օգտագործելի տարածք, և դուք նախատեսում եք օգտագործել ստանդարտ արևային մարտկոցներ, որոնք արտադրում են մոտ 350 վտ յուրաքանչյուրը և չափում են մոտ 17,5 քառակուսի ոտնաչափ:

Հաշվարկի բանաձև. Վահանակների քանակը

Վահանակների քանակը=Օրական էներգիայի սպառում (կՎտժ) Մեկ վահանակի համար արտադրվող էներգիան օրական (կՎտժ)\text{Վահանակների թիվը} = \frac{\text{Օրական էներգիայի սպառում (կՎտժ)}}{\text{Օրական մեկ վահանակի համար արտադրվող էներգիա (կՎտժ)}}Վահանակների քանակը=Օրական մեկ վահանակի համար արտադրվող էներգիա (կՎտժ)Էներգիայի օրական սպառում (կՎտժ)|

Մեկ վահանակի համար արտադրված էներգիան հաշվարկելու համար.

1. Ենթադրենք օրական 5 ժամ առավելագույն արևի լույս:
2. Յուրաքանչյուր 350W վահանակ առաջացնում է$350\; թ\text{IN}\times 5\text{ժամեր}=1.75\text{կՎտժ/օր}$.

Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է 30 կՎտժ/օր.

Վահանակների քանակը=30 կՎտժ1,75 կՎտժ/վահանակ≈17,1 վահանակ\տեքստ{Վահանակների թիվը} = \frac{30 \text{կՎտժ}}{1,75 \text{ կՎտժ/վահանակ}} \մոտ 17,1 \text{ վահանակներ}Վահանակների քանակը=1.75կՎտժ / վահանակ30կՎտժ|≈17.1վահանակներ

17 պանելներով դուք կապահովեք ձեր էներգիայի կարիքները, և դա կպահանջի մոտավորապես$17\times 17.5\text{քառակուսի ոտնաչափ}=297.5\text{քառակուսի ոտնաչափ}$, հենց ձեր հասանելի տանիքի տարածքում:

Ծախսերի նկատառումներ և վերջնական առաջարկություն

Ընդհանուր դեպք. բյուջեն ընդդեմ արդյունավետության

Արժեքի և արդյունավետության հավասարակշռումը կարևոր է: Օրինակ, ավելի արդյունավետ վահանակները (ինչպես SunPower-ից) կարող են ավելի թանկ արժենալ, բայց ավելի քիչ տարածք են պահանջում: Ընդհակառակը, ավելի էժան վահանակներ ընտրելը կարող է պահանջել ավելի շատ տարածք կամ ավելի շատ վահանակներ ձեր էներգիայի կարիքները բավարարելու համար:

Առաջարկվող պլան

30 կՎտժ/օր օգտագործող տնային տնտեսության համար.

• Մարտկոցի պահեստավորում60 կՎտժ պահեստ, օրինակ՝ 5 Tesla Powerwalls:
• Արևային վահանակներ17 վահանակ՝ յուրաքանչյուրը 350 Վտ հզորությամբ, որոնք պահանջում են մոտ 300 քառակուսի ոտնաչափ տարածք:
• Inverter6 կՎտ հզորությամբ ինվերտոր՝ առավելագույն հզորության պահանջները բավարարելու համար:
• ԱրժեքըԱմբողջական համակարգի համար գնահատվում է մոտ $40,000-ից $50,000՝ կախված բաղադրիչների որակից և տեղադրման ծախսերից:

Այս համակարգը բավականաչափ էներգիա կապահովի սովորական տնային տնտեսությունների համար՝ ապահովելով, որ նույնիսկ արևի ցածր լույսի ժամանակ դուք կունենաք բավականաչափ կուտակված էներգիա: