Tarmoqdan tashqari quyosh tizimlarini tushunish: Energiya mustaqilligiga yo'lingiz

Barqarorlik va energiya mustaqilligiga e'tibor tobora ortib borayotgan dunyoda tarmoqdan tashqari quyosh tizimlari an'anaviy quvvat manbalaridan uzilishni istaganlar uchun mashhur yechimga aylandi. Ammo tarmoqdan tashqari quyosh tizimi nima va u qanday ishlaydi? Ushbu maqola sizni asosiy tarkibiy qismlardan tortib to dizayn muammolari va to'liq tarmoqdan tashqari turmush tarziga erishish uchun qadamlar bo'yicha asoslar orqali yo'naltiradi.

Tarmoqdan tashqari quyosh tizimi nima?

Tarmoqlardan tashqari quyosh tizimi - bu elektr tarmog'iga tayanmasdan mustaqil ravishda elektr energiyasini ishlab chiqarish imkonini beruvchi qayta tiklanadigan energiya yechimi. Ushbu turdagi tizim, ayniqsa, tarmoqqa ulanish imkoni bo'lmagan chekka hududlarda yoki energiya iste'molida o'zini o'zi ta'minlashga intilayotgan shaxslar uchun foydalidir.

Ortiqcha quvvatni tarmoqqa qaytaradigan tarmoqqa ulangan tizimlardan farqli o'laroq, tarmoqdan tashqari tizim foydalanilmagan energiyani keyinchalik foydalanish uchun batareyalarda saqlaydi. Bu quyosh porlamay qolganda ham, masalan, tunda yoki bulutli kunlarda quvvatga ega bo'lishingiz mumkinligini anglatadi.

Tarmoqdan tashqari quyosh tizimlari qanday ishlaydi

Tarmoqdan tashqari quyosh tizimlari quyosh panellari yordamida quyosh nurini elektr energiyasiga aylantirish orqali ishlaydi. Keyinchalik ishlab chiqarilgan elektr energiyasi batareyalarda saqlanadi va inverter tomonidan boshqariladi, bu panellar tomonidan ishlab chiqarilgan to'g'ridan-to'g'ri oqimni (DC) ko'pchilik maishiy texnika tomonidan ishlatiladigan o'zgaruvchan tokga (AC) aylantiradi.

Tarmoqdan tashqari quyosh tizimining asosiy komponentlari

Ishonchli va samarali tizimni yaratish uchun tarmoqdan tashqari quyosh tizimining tarkibiy qismlarini tushunish juda muhimdir. Har bir qism sizning uyingizda doimiy elektr ta'minotini ta'minlashda muhim rol o'ynaydi.

Quyosh panellari

Quyosh panellari har qanday quyosh tizimining eng taniqli qismidir. Ushbu panellar quyosh nurini ushlaydi va uni elektr energiyasiga aylantiradi. Panellaringiz soni va samaradorligi tizimingiz qancha energiya ishlab chiqarishini aniqlaydi.

Batareyalar

Batareyalar tarmoqdan tashqari quyosh tizimining asosidir. Ular quyosh panellari ishlab chiqaradigan elektr energiyasini to'playdi, shuning uchun siz quyosh porlamagan paytda ishlatishingiz mumkin. Har xil turdagi batareyalar mavjud bo'lib, lityum-ion batareyalar eng samarali va uzoq umr ko'rishadi.

Inverter

Inverter quyosh panellari tomonidan ishlab chiqarilgan doimiy elektr energiyasini maishiy texnikangizni quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan AC elektr energiyasiga aylantirish uchun javobgardir. Invertersiz quyosh panellari ishlab chiqaradigan elektr energiyasi uy jihozlari bilan mos kelmaydi.

Zaryad nazorati

Zaryad regulyatori quyosh panellaridan batareyalarga keladigan kuchlanish va oqimni tartibga soladi. Bu batareyalarning samarali zaryadlanishini ta'minlaydi va ularni ortiqcha zaryad qilishning oldini oladi, bu esa ularga zarar etkazishi mumkin.

Tarmoqdan tashqari quyosh tizimini loyihalashdagi qiyinchiliklar

Tarmoqdan tashqari quyosh tizimini loyihalash o'ziga xos qiyinchiliklar bilan birga keladi. Bularga to'g'ri komponentlarni tanlash, ular o'rtasidagi muvofiqlikni ta'minlash va tarmoqqa tayanmasdan energiya ehtiyojlarini qondirish kiradi.

Invertorlar va batareyalarni birlashtirish

Tarmoqdan tashqari quyosh tizimini loyihalashning eng qiyin jihatlaridan biri bu inverter va batareyalarni samarali birlashtirishdir. Ishonchli energiya ta'minotini ta'minlash uchun ushbu komponentlar uzluksiz birgalikda ishlashi kerak.

Tesla Powerwall

Tesla Powerwall integratsiya jarayonini soddalashtirmoqchi bo'lgan uy egalari uchun mashhur tanlovdir. Bu yaxlit yechim akkumulyator, inverter va energiyani boshqarish tizimini bitta qurilmaga birlashtirib, o‘rnatishni osonlashtiradi va bir nechta komponentlarga bo‘lgan ehtiyojni kamaytiradi.

Powerwall quyosh panellari bilan uzluksiz ishlash, kun davomida hosil bo'lgan ortiqcha energiyani saqlash va kerak bo'lganda foydalanish uchun mo'ljallangan. Bu o'rnatishning murakkabligini kamaytiradi va turli komponentlar o'rtasidagi muvofiqlik muammolari xavfini kamaytiradi.

OKEPS integratsiyalashgan tizimlari

Tarmoqli quyosh tizimini loyihalash va o'rnatishni soddalashtirishning yana bir ajoyib varianti OKEPS integratsiyalashgan tizimidir. Tesla’ning Powerwall’i singari, OKEPS ham batareya, inverter va boshqa zarur komponentlarni o‘z ichiga olgan yaxlit yechimni taklif etadi.

OKEPS tizimlarining asosiy afzalliklaridan biri ularning o'rnatish qulayligidir. Barcha komponentlar birgalikda ishlashga mo'ljallanganligi sababli, o'rnatish jarayoni oddiy va moslik bilan bog'liq muammolarni bartaraf etishga kamroq ehtiyoj seziladi. Bundan tashqari, OKEPS tizimlari ishonchliligi va chidamliligi bilan mashhur bo'lib, ularni uzoq muddatli tarmoqdan tashqari yechimga sarmoya kiritmoqchi bo'lganlar uchun mustahkam tanlovga aylantiradi.

OKEPS integratsiyalashgan tizimlari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun ularning batafsil mahsulot sahifasiga qarangBu yerga.

To'g'ri tarmoqdan tashqari quyosh tizimini qanday tanlash mumkin

To'g'ri tarmoqdan tashqari quyosh tizimini tanlash energiya ehtiyojlarini tushunish, tizimingizning to'g'ri hajmini aniqlash va tegishli komponentlarni tanlashni o'z ichiga oladi. Quyida biz keng tarqalgan holatlarni muhokama qilamiz, hisoblash formulalarini taqdim etamiz va eng yaxshi qaror qabul qilishingizga yordam beradigan tavsiya etilgan rejalarni taklif qilamiz.

Uyingizning energiya iste'molini baholash

To'g'ri tarmoqdan tashqari quyosh tizimini tanlashda birinchi qadam uyingizning energiya sarfini hisoblashdir. Bu sizga kunlik ehtiyojlaringizni qondirish uchun tizimingiz qancha energiya ishlab chiqarishi va saqlashi kerakligi haqida fikr beradi.

Umumiy holat: uy xo'jaliklarining o'rtacha energiya iste'moli

Keling, kuniga 30 kVt / soat (kVt-soat) iste'mol qiladigan odatiy uy xo'jaligini ko'rib chiqaylik. Bu uyda muzlatgich, kir yuvish mashinasi, chiroqlar va televizor kabi standart jihozlar bo'lishi mumkin.

Hisoblash formulasi: kunlik energiya iste'moli

Kundalik energiya sarfini hisoblash uchun:

$\text{Jami kunlik energiya iste'moli (kVt/soat)}=\text{Har bir qurilmaning energiya iste'moli yig'indisi (kVt soat)}$

Masalan:

• Muzlatgich: 1,5 kVt/soat
• Kir yuvish mashinasi: 0,5 kVt/soat, haftasiga 3 marta ishlatiladi =0,5×37=0,21\frac{0,5 \times 3}{7} = 0,2170,5×3.=0,21kVt/soat
• Yoritish: 0,6 kVt/soat
• televizor: 0,3 kVt/soat

Jami:$1.5+\mathrm{0,21}+\mathrm{0,6}+\mathrm{0,3}=2.61$kVt/soat faqat shu qurilmalar uchun.

Biroq, isitish, sovutish va boshqa jihozlarni qo'shsangiz, kuniga o'rtacha 30 kVt / soatga yetishingiz mumkin.

To'g'ri batareyani saqlashni tanlash

Kundalik energiya sarfini aniqlaganingizdan so'ng, keyingi qadam to'g'ri batareyani saqlash joyini tanlashdir. Batareya quvvati quyosh nuri kam bo'lgan kunlarda energiya saqlash uchun etarlicha katta bo'lishi kerak.

Umumiy holat: 2-3 kunlik avtonomiya

Ishonchli elektr ta'minotini ta'minlash uchun, ayniqsa quyosh nuri kam bo'lgan davrda, umumiy tavsiya - batareyani saqlash hajmini 2-3 kunlik avtonomiyaga (batareya quyosh panellaridan quvvat olmasdan quvvat berishi mumkin bo'lgan kunlar soni).

Hisoblash formulasi: Batareya quvvati (kVt/soat)

$\text{Batareya quvvati (kVt/soat)}=\text{Kunlik energiya iste'moli (kVt/soat)}\times \text{Avtonomiya kunlari}$

2 kunlik avtonomiya bilan kuniga 30 kVt/soatdan foydalanadigan uy xo'jaligi uchun:

$\text{Batareya quvvati}=30\text{kVt/soat}\times 2\text{kunlar}=60\text{kVt/soat}$

Tavsiya etilgan batareya rejasi

Yuqoridagi misol uchun umumiy quvvati 60 kVt/soat bo'lgan lityum-ion batareyalar banki tavsiya etiladi. Agar siz birlik uchun 13,5 kVt quvvatga ega Tesla Powerwall-ni tanlasangiz, sizga taxminan 5 birlik kerak bo'ladi:

Quvvat devorlari soni=60 kVt/soat13,5 kVt/soat≈4,4 birlik\text{Quvvat devori soni} = \frac{60 \text{ kVt/soat}}{13,5 \text{ kWh/birlik}} \taxminan 4,4 \text{ birlik}Quvvat devorlari soni=13.5kVt/soat60kVt/soat.≈4.4birliklar

Shunday qilib, 5 ta Powerwall kerakli saqlashni ta'minlaydi.

Uyingizning maksimal quvvat talabini aniqlash

Bundan tashqari, uy xo'jaliklari har qanday vaqtda olishi mumkin bo'lgan eng yuqori quvvatni hisobga olish juda muhim, ayniqsa, bir vaqtning o'zida bir nechta yuqori vattli asboblar ishlatilganda.

Umumiy holat: jihozlardan bir vaqtda foydalanish

Misol uchun, agar siz bir vaqtning o'zida konditsioner (3500 vatt), muzlatgich (800 vatt) va mikroto'lqinli pechni (1200 vatt) ishlayotgan bo'lsangiz, eng yuqori quvvat talabingiz quyidagicha bo'ladi:

$\text{Eng yuqori quvvat (Vt)}=3500\text{IN}+800\text{IN}+1200\text{IN}=5,500\text{IN}$

Tavsiya etilgan inverter hajmi

Sizning inverteringiz ushbu eng yuqori yukni bardosh bera olishi kerak. 6 kVt inverter bu holda eng yuqori talabni qondirish uchun mos tanlov bo'ladi.

Quyosh panellari uchun mavjud bo'sh joyni baholash

Keyingi qadam quyosh panellarini o'rnatish uchun mavjud bo'sh joyni baholash va etarli energiya ishlab chiqarish uchun qancha panel kerakligini aniqlashdir.

Umumiy holat: tom bo'shlig'ini cheklash

Faraz qilaylik, sizning uyingizda 300 kvadrat fut foydali maydon bor va siz har biri taxminan 350 vatt ishlab chiqaradigan va taxminan 17,5 kvadrat fut o'lchaydigan standart quyosh panellaridan foydalanishni rejalashtirmoqdasiz.

Hisoblash formulasi: Panellar soni

Panellar soni=Kunlik energiya iste'moli (kVt/soat)Bir panelda kuniga ishlab chiqarilgan energiya (kVt/soat)\text{Panel soni} = \frac{\text{Kunlik energiya iste'moli (kVt/soat)}}{\text{Bir kunlik panel uchun ishlab chiqarilgan energiya (kVt/soat)}}Panellar soni=Kuniga bir panelda ishlab chiqarilgan energiya (kVt/soat)Kunlik energiya iste'moli (kVt/soat).

Panel uchun ishlab chiqarilgan energiyani hisoblash uchun:

1. Kuniga 5 soat eng yuqori quyosh nurini tasavvur qiling.
2. Har bir 350 Vt panel ishlab chiqaradi$350\text{IN}\times 5\text{soat}=1.75\text{kVt/soat}$.

Agar sizga kuniga 30 kVt/soat kerak bo'lsa:

Panellar soni=30 kVt/soat1,75 kVt/panel≈17,1 panel\text{Panellar soni} = \frac{30 \text{ kVt/soat}}{1,75 \text{ kVt/panel}} \taxminan 17,1 \matn{ panel}Panellar soni=1.75kVt/soat/panel30kVt/soat.≈17.1panellar

17 ta panel bilan siz energiyaga bo'lgan ehtiyojingizni qoplaysiz va bu taxminan talab qiladi$17\times 17.5\text{kvadrat fut}=297.5\text{kvadrat fut}$, faqat mavjud uyingizda bo'sh joyingiz ichida.

Xarajatlarni hisobga olish va yakuniy tavsiya

Umumiy holat: byudjet va samaradorlik

Narx va samaradorlikni muvozanatlash muhim ahamiyatga ega. Masalan, samaraliroq panellar (masalan, SunPower panellari) qimmatroq bo'lishi mumkin, lekin kamroq joy talab qilishi mumkin. Aksincha, arzonroq panellarni tanlash energiya ehtiyojlarini qondirish uchun ko'proq joy yoki ko'proq panellarni talab qilishi mumkin.

Tavsiya etilgan reja

30 kVt/soat iste'mol qiladigan uy xo'jaligi uchun:

• Batareyani saqlash: 60 kVt/soat saqlash, masalan, 5 Tesla Powerwall.
• Quyosh panellari: Har biri 350 Vt quvvatga ega 17 ta panel, taxminan 300 kvadrat fut maydonni talab qiladi.
• Inverter: Maksimal quvvat talablarini qondirish uchun 6 kVt inverter.
• Narxi: Komponentlarning sifati va o'rnatish xarajatlariga qarab, to'liq tizim uchun taxminan 40 000 dan 50 000 dollargacha baholanadi.

Ushbu tizim ko'pgina odatiy uy xo'jaliklari uchun etarli quvvatni ta'minlaydi, hatto quyosh nuri kam bo'lgan davrda ham sizda etarli energiya to'planishini ta'minlaydi.