Разбирање на соларни системи надвор од мрежата: Вашиот пат до енергетска независност

Во свет кој се повеќе се фокусира на одржливост и енергетска независност, соларните системи надвор од мрежата станаа популарно решение за оние кои сакаат да се исклучат од традиционалните извори на енергија. Но, што точно е сончев систем надвор од мрежата и како функционира? Оваа статија ќе ве води низ основите, од основните компоненти до предизвиците во дизајнот и чекорите за постигнување на целосно надвор од мрежата начин на живот.

Што е Сончев систем надвор од мрежата?

Сончевиот систем надвор од мрежата е решение за обновлива енергија што ви овозможува самостојно да произведувате електрична енергија, без да се потпирате на електричната мрежа. Овој тип на систем е особено корисен во оддалечените области каде што поврзувањето со мрежата не е изводливо или за поединци кои бараат самодоволност во нивната потрошувачка на енергија.

За разлика од системите поврзани со мрежа, кои го враќаат вишокот енергија во мрежата, системот надвор од мрежата ја складира неискористената енергија во батериите за подоцнежна употреба. Ова значи дека можете да имате моќ дури и кога сонцето не сјае, како во текот на ноќта или во облачни денови.

Како функционираат соларните системи надвор од мрежата

Сончевите системи надвор од мрежата работат со претворање на сончевата светлина во електрична енергија користејќи соларни панели. Создадената електрична енергија потоа се складира во батерии и управува со инвертер, кој ја претвора директната струја (DC) произведена од панелите во наизменична струја (AC) што ја користат повеќето апарати за домаќинство.

Клучни компоненти на Сончев систем надвор од мрежата

Разбирањето на компонентите на соларниот систем надвор од мрежата е клучно за поставување доверлив и ефикасен систем. Секој дел игра витална улога во обезбедувањето дека вашиот дом има постојано снабдување со електрична енергија.

Соларни панели

Соларните панели се најпрепознатливиот дел од секој соларен систем. Овие панели ја фаќаат сончевата светлина и ја претвораат во електрична енергија. Бројот и ефикасноста на вашите панели одредуваат колку енергија може да произведе вашиот систем.

Батерии

Батериите се столбот на соларниот систем надвор од мрежата. Тие ја складираат електричната енергија генерирана од соларните панели за да можете да ја користите кога сонцето не сјае. Достапни се различни типови на батерии, при што литиум-јонските батерии се најефективни и најдолготрајни.

Инвертер

Инверторот е одговорен за претворање на DC електричната енергија произведена од соларните панели во AC електрична енергија, која може да се користи за напојување на вашите домашни апарати. Без инвертер, електричната енергија генерирана од вашите соларни панели нема да биде компатибилна со вашите уреди за домаќинство.

Контролор за полнење

Контролорот за полнење ги регулира напонот и струјата што доаѓаат од соларните панели до батериите. Обезбедува ефикасно полнење на батериите и спречува нивно преполнување, што може да ги оштети.

Предизвици во дизајнирањето на соларен систем надвор од мрежата

Дизајнирањето на соларен систем надвор од мрежа доаѓа со свои предизвици. Тие вклучуваат избор на вистинските компоненти, обезбедување на компатибилност меѓу нив и задоволување на вашите потреби за енергија без да се потпирате на мрежата.

Интегрирање на инвертори и батерии

Еден од најпредизвикувачките аспекти на дизајнирање на соларен систем надвор од мрежата е ефикасно интегрирање на инверторот и батериите. Овие компоненти мора беспрекорно да работат заедно за да обезбедат сигурно снабдување со енергија.

Powerwall на Тесла

Powerwall на Tesla е популарен избор за сопствениците на куќи кои сакаат да го поедностават процесот на интеграција. Ова се-во-едно решение комбинира батерија, инвертер и систем за управување со енергија во една единица, што ја олеснува инсталацијата и ја намалува потребата од повеќе компоненти.

Powerwall е дизајниран да работи беспрекорно со соларни панели, складирајќи ја вишокот енергија генерирана во текот на денот и правејќи ја достапна кога е потребно. Ова ја намалува сложеноста на инсталацијата и го минимизира ризикот од проблеми со компатибилноста помеѓу различните компоненти.

Интегрирани системи на ОКЕПС

Друга одлична опција за поедноставување на дизајнот и инсталацијата на соларен систем надвор од мрежата е интегрираниот систем OKEPS. Како и Powerwall на Tesla, OKEPS нуди се-во-едно решение кое вклучува батерија, инвертер и други неопходни компоненти.

Една од главните предности на OKEPS системите е нивната леснотија на инсталација. Бидејќи сите компоненти се дизајнирани да работат заедно, процесот на инсталација е јасен и има помала потреба за решавање проблеми со компатибилноста. Дополнително, системите OKEPS се познати по нивната доверливост и издржливост, што ги прави солиден избор за оние кои сакаат да инвестираат во долгорочно решение надвор од мрежата.

За повеќе информации за интегрираните системи на OKEPS, погледнете ја нивната детална страница за производиовде.

Како да го изберете вистинскиот соларен систем надвор од мрежата

Изборот на вистинскиот соларен систем надвор од мрежа вклучува разбирање на вашите енергетски потреби, одредување на правилната големина на вашиот систем и избирање на соодветните компоненти. Подолу, ќе разговараме за вообичаените случаи, ќе обезбедиме формули за пресметка и ќе понудиме препорачани планови кои ќе ви помогнат да ја донесете најдобрата одлука.

Проценка на потрошувачката на енергија во вашиот дом

Првиот чекор во изборот на вистинскиот соларен систем надвор од мрежата е да ја пресметате потрошувачката на енергија во вашиот дом. Ова ќе ви даде идеја за тоа колку енергија треба да генерира и складира вашиот систем за да ги задоволи вашите дневни потреби.

Вообичаен случај: Просечна употреба на енергија во домаќинството

Да разгледаме типично домаќинство кое троши 30 kWh (киловат-часови) дневно. Ова домаќинство може да има стандардни апарати како што се фрижидер, машина за перење, светла и телевизор.

Формула за пресметка: Дневна потрошувачка на енергија

За да ја пресметате вашата дневна потрошувачка на енергија:

$\text{Вкупна дневна потрошувачка на енергија (kWh)}=\text{Збир на потрошувачка на енергија на секој апарат (kWh)}$

На пример:

• Фрижидер: 1,5 kWh/ден
• Машина за перење: 0,5 kWh/употреба, користен 3 пати неделно =0,5×37=0,21\фрак{0,5 \пати 3}{7} = 0,2170,5×3,=0,21kWh/ден
• Осветлување: 0,6 kWh/ден
• ТВ: 0,3 kWh/ден

Вкупно:$1.5+\mathrm{0,21}+\mathrm{0,6}+0.3=2.61$kWh/ден само за овие апарати.

Меѓутоа, ако додадете греење, ладење и други уреди, може да достигнете просечни 30 kWh/ден.

Избор на правилно складирање на батеријата

Откако ќе ја одредите вашата дневна потрошувачка на енергија, следниот чекор е да го изберете вистинското складирање на батеријата. Капацитетот на батеријата треба да биде доволно голем за да складира енергија за денови кога има помалку сончева светлина.

Вообичаен случај: 2-3 дена автономија

За да се обезбеди сигурно напојување, особено за време на периоди на слаба сончева светлина, вообичаена препорака е големината на складиштето на батеријата за 2-3 дена автономија (бројот на денови кога батеријата може да напојува без да прима влез од соларните панели).

Формула за пресметка: Капацитет на батерија (kWh)

$\text{Капацитет на батеријата (kWh)}=\text{Дневна потрошувачка на енергија (kWh)}\times \text{Денови на автономија}$

За домаќинство кое користи 30 kWh/ден со 2 дена автономија:

$\text{Капацитет на батеријата}=30\text{kWh/ден}\times 2\text{денови}=60\text{kWh}$

Препорачан план за батерија

За горенаведениот пример, би се препорачала банка со литиум-јонски батерии со вкупен капацитет од 60 kWh. Ако го изберете Powerwall на Tesla, кој има капацитет од 13,5 kWh по единица, ќе ви требаат приближно 5 единици:

Број на Powerwalls=60 kWh13,5 kWh/единица≈4,4 единици\text{Број на Powerwalls} = \frac{60 \text{ kWh}}{13,5 \text{ kWh/единица}} \приближно 4,4 \text{ units}Број на Powerwalls=13.5kWh/единица60kWh,≈4.4единици

Така, 5 Powerwalls ќе го обезбедат потребното складирање.

Одредување на максималната потребна моќност на вашиот дом

Исто така, клучно е да се земе предвид максималната моќност што вашето домаќинство може да ја искористи во секој момент, особено кога се користат неколку апарати со голема моќност истовремено.

Вообичаен случај: истовремена употреба на апарати

На пример, ако користите клима уред (3.500 вати), фрижидер (800 вати) и микробранова печка (1.200 вати) во исто време, вашата максимална потреба за моќност ќе биде:

$\text{Врвна моќност (W)}=3500\text{ВО}+800\text{ВО}+1200\text{ВО}=5,500\text{ВО}$

Препорачана големина на инвертер

Вашиот инвертер треба да може да се справи со ова максимално оптоварување. Инвертер од 6 kW би бил соодветен избор во овој случај за да се приспособи на максималната побарувачка.

Оценување на расположливиот простор за соларни панели

Следниот чекор е да се процени просторот што е достапен за инсталирање соларни панели и да се одреди колку панели ви се потребни за да се генерира доволно енергија.

Вообичаен случај: Ограничување на просторот на покривот

Да претпоставиме дека вашиот покрив има корисен простор од 300 квадратни стапки и планирате да користите стандардни соларни панели кои генерираат по околу 350 вати и се со површина од околу 17,5 квадратни метри.

Формула за пресметка: Број на панели

Број на панели=Дневна потрошувачка на енергија (kWh)Произведена енергија по панел на ден (kWh)\text{Број на панели} = \frac{\text{Дневна потрошувачка на енергија (kWh)}}{\text{произведена енергија по панел на ден (kWh)}}Број на панели=Произведена енергија по панел на ден (kWh)Дневна потрошувачка на енергија (kWh),

За да се пресмета произведената енергија по панел:

1. Претпоставете 5 часа врвна сончева светлина дневно.
2. Секој панел од 350 W генерира$350\text{ВО}\times 5\text{часови}=\mathrm{1,75}\text{kWh/ден}$.

Ако ви требаат 30 kWh/ден:

Број на панели=30 kWh1,75 kWh/панел≈17,1 панели\text{Број на панели} = \frac{30 \text{ kWh}}{1,75 \text{ kWh/панел}} \приближно 17,1 \text{ панели}Број на панели=1,75kWh/панел30kWh,≈17.1панели

Со 17 панели би ги покривале вашите енергетски потреби, а тоа би барало приближно$17\times 17.5\text{квадратни метри}=\mathrm{297,5}\text{квадратни метри}$, само во рамките на вашиот расположлив простор на покривот.

Разгледување на трошоците и конечна препорака

Вообичаен случај: Буџет наспроти ефикасност

Балансирањето на трошоците и ефикасноста е клучно. На пример, поефикасните панели (како оние од SunPower) може да чинат повеќе, но бараат помалку простор. Спротивно на тоа, изборот за поевтини панели може да бара повеќе простор или повеќе панели за да ги задоволи вашите потреби за енергија.

Препорачан план

За домаќинство кое користи 30 kWh/ден:

• Складирање на батерии: 60 kWh складирање, на пр., 5 Tesla Powerwalls.
• Соларни панели: 17 панели од по 350 W, за кои е потребен простор од околу 300 квадратни метри.
• Инвертер: Инвертер од 6 kW за да се справи со барањата за максимална моќност.
• Цена: Се проценува на околу 40.000 до 50.000 долари за целосен систем, во зависност од квалитетот на компонентите и трошоците за инсталација.

Овој систем ќе обезбеди доволно енергија за повеќето типични домаќинства, осигурувајќи дека дури и за време на периоди на слаба сончева светлина, имате доволно складирана енергија.