Việc thiết kế một hệ thống điện năng lượng mặt trời là một công đoạn hơi khó hiểu. Khi kể tới tính toán pin mặt trời chúng ta thường tập trung tới chi tiết nào. Công thức nào là đơn gian cho rất nhiều người nhất, cộng Intech Energy sắm hiểu ngay nhé.
1 số khai niệm liên quan đến tấm pin năng lượng mặt trời
pin mặt trời là gì?
tấm pin mặt trời hay pin quang điện mang tên tiếng Anh là Solar panel, nó bao gồm phần đông tế bào quang điện (gọi là solar cells). Tế bào quang điện này là các phần tử bán dẫn mang cất trên bề mặt nhiều những cảm biến của ánh sáng là đi ốt quang, nó khiến cho biến đổi năng lượng của ánh sáng thành năng lượng điện.Wp là gì
Wp (Watts peak) là đơn vị đo lượng năng lượng sinh ra, thường được tiêu dùng cho những máy điện mặt trời. Đối sở hữu pin năng lượng mặt trời Wp là công suất tối đa tấm pin chắc hẳn cung ứng được trong điều kiện lý tưởng.Thế nào là định cỡ chuỗi?
1 chuỗi ở đây là tập hợp phổ biến tấm pin mặt trời được nối vào chung một bộ bộ chuyển đổi DC/AC (inverter). Như vậy, định cỡ chuỗi nghĩa là chúng ta nên tính toán xem đề nghị kết nối bao nhiêu tấm vào 1 bộ bộ chuyển đổi DC/AC của bạn để mang được hiệu quả tối ưu nhất.Tính toán pin năng lượng mặt trời Đánh mạnh tới những thông số nào?
Tính toán công suất tấm pin mặt trời nên dùng
Để tính toán khuôn khổ các pin năng lượng mặt trời phải dùng, ta đề nghị tính Watt-peak (Wp) yêu cầu với của tấm pin mặt trời. Lượng Wp mà tấm pin năng lượng mặt trời phát triển ra lại tùy thuộc vào khí hậu của từng vùng.Để kiểu dáng chính xác, người ta nên thăm dò từng vùng và đưa ra một hệ số gọi là “panel generation factor”, tạm dịch là hệ số phát điện của pin mặt trời. Hệ số “panel generation factor” này là tích số của hiệu suất hấp thu (collection efficiency) và độ bức xạ điện mặt trời (solar radiation) trong những tháng ít nắng của vùng, đơn vị tính của nó là (kWh/m2/ngày).
chung cuộc trên chỉ cho ta biết số lượng tối thiểu số lượng pin năng lượng mặt trời bắt buộc dùng. Càng có phong phú pin mặt trời, hệ thống sẽ công việc rất tốt, tuổi thọ của pin sẽ cao hơn. Giả dụ sở hữu ít pin năng lượng mặt trời, hệ thống sẽ thiếu điện trong những ngày râm mát, rút cạn battery hơn và vì thế sẽ làm cho battery giảm tuổi thọ. Nếu thiết kế nhiều pin năng lượng mặt trời thì làm cho mức chi phí hệ thống cao, vượt quá ngân sách cho phép, đôi ngẫu nhiên đòi hỏi. Mẫu thiết kế bao nhiêu tấm pin mặt trời lại còn tùy thuộc vào độ dự phòng của hệ thống.
Tính toán bộ bộ chuyển đổi DC/AC
thời gian này nhiều lựa chọn mang 2 loại biến tần sine chuẩn ta chắc dùng để tính toán: biến tần sine chuẩn tần số cao (high frequency) và inverter sine chuẩn tần số tốt (low frequency – hay người ta còn gọi là bộ chuyển đổi DC/AC sử dụng tăng phô)ví như dáng vẻ chọn inverter sine chuẩn tần số cao, bộ chuyển đổi DC/AC buộc phải đủ khổng lồ để kiên cố đáp ứng được khi đa phần tải đều bật lên, Như vậy nó cần với công suất ít nhất bằng 150% công suất tải, phải chăng nhất là tìm 200% công suất tải vì lúc tiêu dùng với các lúc bắt buộc khởi động các sản phẩm công nghệ.
nếu sắm bộ chuyển đổi DC/AC sine chuẩn sử dụng nâng cao phô thì chắc hẳn tìm công suất từ 125 – 150% là cứng cáp sử dụng được, tuy nhiên khuyết điểm của mẫu bộ chuyển đổi DC/AC này là lãng phí khổng lồ.
Tính thời kỳ dùng điện của đồ vật
chính thức thời đại dùng hệ thống tấm pin mặt trời, buộc phải tính toán thời kỳ sử dụng thật hợp lý vì giá bán đầu tư cho 1kwh sử dụng điện 1 ngày cho điện mặt trời không nhỏÁp dụng công thức để tính toán bằng 1 trong những công thức sau :
- Tổng Công suất tiêu thụ trong hệ thống (W)
- Hiệu điện thế của mạch nạp bình ắc quy (V)
- Dung lượng của bình ắc quy (AH)
- thì giờ cần sở hữu điện của hệ thống (T)
- Hệ số năng suất của bộ kích điện (pf): thường là 0,7 hoặc 0,8
dùng công thức này để tính tổng dung lượng của ắc quy (AH) giả dụ chấp nhận trước thời gian tiêu dùng hệ thống T, tổng công suất của biến tần W, điện thế của bộ nạp V, pf = 0.7 hoặc 0.8 tuỳ vào từng chiếc bộ chuyển đổi DC/AC
T = (AH * V * pf)/W
tiêu dùng công thức này để tính thời gian hoạt động T của hệ thống trường hợp biết tổng dung lượng của ắc quy AH, tổng công suất của biến tần W, điện thế của bộ nạp V, pf = 0.7 hoặc 0.8 tuỳ vào từng dòng inverter
giải pháp tính kích cỡ chuỗi pin năng lượng mặt trời
pin mặt trời GivaSolar 330W với điện áp mạch hở Voc là 43.2V và điện áp tối đa Vmp là 36V.inverter 7700W sở hữu dải điện áp MPP định mức là 270 – 480V và phạm vi hoạt động là 100 – 600V (điện áp tối thiểu và tối đa của cái điện DC).
Bước 1: Tính khuôn khổ chuỗi tối thiểu cho hệ thống của bạn
lần đầu, chúng ta phải tính toán số lượng bảng tối thiểu yêu cầu đặt trong 1 chuỗi. Bằng biện pháp, lấy điện áp tốt nhất của dải điện áp MPP (trong giả dụ này là 270V) chia cho Vmp của tấm pin mặt trời (36V).270V ÷ 36V = 7,5
sự cân đối chuỗi tối thiểu của bạn là 8 tấm (lý thuyết và chưa cân bằng nhiệt độ nơi thiết lập hệ thống).
Bước 2: Tính sự cân đối chuỗi tối đa để ko bị vượt quá điện áp
Để có kích cỡ chuỗi tối đa, chúng ta đề nghị tính toán có điện áp đầu vào DC tối đa để đảm bảo rằng chúng ta không làm cho quá tải inverter.Đối với ví dụ này, ta lấy đầu vào DC tối đa (600V) chia cho Voc (43,2).
600V ÷ 43,2 = 13,89
Lần này khác ở trên, chúng ta sẽ khiến tròn xuống đến số nguyên kế nó, tức là kích thước chuỗi tối đa ở ví dụ này sẽ là 13 tấm (lý thuyết và chưa cân bằng nhiệt độ nơi thiết lập hệ thống).
Bước 3: kiểm soát kích cỡ chuỗi tối đa trong phạm vi điện áp lý tưởng (MPP)
kiểm soát kỹ xem nó mang nằm trong phạm vi điện áp hiệu quả cao nhất hay ko.Để tính được, hãy lấy kích cỡ chuỗi tối đa được tính trong bước 2 (13 bảng) và nhân mang Vmp của bảng (36V).
13 x 36V = 468V
Kết luận: Con số này đã nằm trong phạm vi MPP (270 – 480V) rồi.
vì thế, sau 3 bước này chúng ta đã ưng thuận được khuôn khổ chuỗi thích cho hệ thống là khoảng từ 8 – 13 tấm pin. Nhưng đây là trên giáo lý và chưa tính toán bao gồm chi tiết nhiệt độ tại nơi lắp đặt hệ thống. (Khi nhiệt độ giảm thì sẽ làm tăng điện áp và ngược lại khi nhiệt độ tăng thì sẽ làm giảm điện áp).
Bước 4: Tính toán nhiệt độ cho vị trí đặt hệ thống của bạn
thời điểm này, với gần như website và ứng dụng giúp bạn chắc hẳn đo nhiệt độ tốt nhất hoặc cao nhất chắc chắn xảy ra ở khu vực bạn sinh sống. Nhái sử nơi bạn lắp đặt hệ thống, với nhiệt độ rẻ nhất cuộc sống là khoảng – 33,3°C và áp dụng để tính toán trong giả dụ này.Tấm pin trên ví dụ mang nhiệt độ ưng ý để những tế bào hoạt động bình thường (Normal Operating Cell Temperature – NOCT) là 44°C. Ta thấy chênh lệch nhiệt độ giữa NOCT với nhiệt độ tốt nhất tại khu vực của bạn là 77,3°C.
Tiếp theo, ta mang hệ số nhiệt độ này là 0.28%/°C. Thông số mà nhà cung ứng tấm pin cấp dưỡng này sở hữu nghĩa là với mỗi một °C thì điện áp có mặt trên thị trường sẽ nâng cao lên 0.28%.
Để tính toán, lần thứ nhất chúng ta nên nhân điện áp mạch hở Voc (43,2V) của tấm pin mang hệ số nhiệt độ NOCT (0,28%).
43,2 x 0,0028 = 0,121
Tiếp tục nhân con số vừa tính được (0,121) có mức chênh lệch nhiệt độ đã tính ở trên (77,3°C):
0,121 x 77,3 = 9,3533
bởi vậy, vào các ngày lạnh nhất ở khu vực bạn, mỗi tấm pin sẽ xây dựng thương hiệu điện áp cao hơn mức Voc khoảng 9,3533V. Tức điện áp của tấm pin xây dựng thương hiệu lúc này là:
43,2V + 9,3533V = 52,5533V
Sau ấy tiếp tục nhân sở hữu số tấm pin tối đa của chuỗi mà chúng ta đã tính được ở trên:
52,5533V x 13 = 683.1929V
Từ đây, chúng ta vững chắc thấy được mức điện áp cực đại mà những tấm pin xuất hiện trong các ngày lạnh nhất là ≈ 684V. Minh bạch chắc hẳn thấy được con số này đã vượt mức điện áp hoạt động tối đa của biến tần (600V), điều này cứng cáp khiến cháy bộ bộ chuyển đổi DC/AC.
bởi thế chúng ta đề nghị điều chỉnh giảm số lượng pin năng lượng mặt trời xuống để có tổng điện áp cực đại ưng ý, bằng giải pháp cứ giảm một tấm thì trừ đi 52,5533V (điệp áp cực đại mỗi tấm pin).
683,1929V – 52,5533V = 630,6396V (giảm tấm lắp thêm nhất)
Tiếp tục giảm cho đến lúc đạt mức điện áp phù hợp:
630,6396V – 52,5533V = 578,0863V (giảm tấm sản phẩm công nghệ hai)
Được rồi, sau lúc giảm bớt đi 2 tấm lúc này chúng ta thấy được mức điện áp cực đại ra đời là 578,0863V rất nhiều thích sở hữu điện áp cực đại của biến tần. Do đó đối mang ví dụ này, việc lắp đặt chuỗi mang tối 11 tấm pin sẽ vĩnh viễn không khiến cho hư hỏng bộ inverter của bạn được.
