محاسبه تجهیزات یک سیستم برق خورشیدی منفصل از شبکه

محاسبه تجهیزات برق خورشیدی برای یک ویلای بدون برق در استان قم (مصرف روز و شب)

اهمیت محاسبه دقیق و مهندسی سیستم برق خورشیدی

یک سیستم برق خورشیدی که به درستی محاسبه و طراحی نشده باشد ممکن است با مشکلات متعددی روبرو شود.از جمله این مشکلات میتوان به کمبود انرژی در ساعات شب یا روزهای ابری، کاهش طول عمر تجهیزات، افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری و حتی خطرات ایمنی اشاره کرد.بنابراین محاسبه دقیق و اصولی سیستم برق خورشیدی نه تنها باعث افزایش راندمان سیستم میشود بلکه از هزینه های غیرضروری نیز جلوگیری میکند. برای این کار بهتر است از شرکت های باسابقه و معتبر مانند شرکت مدرن افروغ گستران انرژی کمک بگیرید.

تجهیزات لازم برای سیستم برق خورشیدی

برای طراحی یک سیستم برق خورشیدی به تجهیزات زیر نیاز داریم:

1. پنل خورشیدی: این پنل ها انرژی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.
2. باتری خورشیدی: انرژی تولید شده توسط پنل های خورشیدی در باتری ها ذخیره میشود تا در ساعات شب یا روزهای ابری قابل استفاده باشد.
3. سانورتر خورشیدی: این دستگاه انرژی DC تولید شده توسط پنل های خورشیدی و ذخیره شده در باتری ها را به انرژی AC تبدیل میکند تا قابل استفاده برای وسایل برقی باشد.
4. استراکچر یا سازه نگهدارنده پنل خورشیدی: این سازه ها پنل های خورشیدی را در زاویه و جهت مناسب قرار میدهند تا بیشترین انرژی خورشیدی را جذب کنند.

محاسبه تجهیزات برق خورشیدی

1. محاسبه انرژی مورد نیاز

برای محاسبه انرژی مورد نیاز ابتدا باید مصرف وسایل برقی را در طول روز و شب محاسبه کنیم. در این مثال فرض میکنیم که ویلای ما در استان قم قرار دارد و از وسایل زیر استفاده میکند:

• تلویزیون: 150 وات، 5 ساعت در روز و 3 ساعت در شب
• کولر گازی 24000: 2500 وات، 4 ساعت در روز و 2 ساعت در شب
• لامپ ال ای دی: 20 وات، 10 ساعت در روز و 6 ساعت در شب
• یخچال: 200 وات، 10 ساعت در روز و 10 ساعت در شب

محاسبه انرژی مصرفی روزانه:

• تلویزیون: 150 وات × 5 ساعت = 750 وات ساعت
• کولر گازی: 2500 وات × 4 ساعت = 10000 وات ساعت
• لامپ ال ای دی: 20 وات × 10 ساعت = 200 وات ساعت
• یخچال: 200 وات × 10 ساعت = 2000 وات ساعت

کل انرژی مصرفی روزانه: 750 + 10000 + 200 + 2000 = 12950 وات ساعت

محاسبه انرژی مصرفی شبانه:

• تلویزیون: 150 وات × 3 ساعت = 450 وات ساعت
• کولر گازی: 2500 وات × 2 ساعت = 5000 وات ساعت
• لامپ ال ای دی: 20 وات × 6 ساعت = 120 وات ساعت
• یخچال: 200 وات × 10 ساعت = 2000 وات ساعت

کل انرژی مصرفی شبانه: 450 + 5000 + 120 + 2000 = 7570 وات ساعت

کل انرژی مصرفی روزانه و شبانه: 12950 + 7570 = 20520 وات ساعت

2. محاسبه تعداد پنل های خورشیدی

برای محاسبه تعداد پنل های خورشیدی ابتدا باید میزان انرژی تابشی خورشید در استان قم را در نظر بگیریم. استان قم به طور متوسط حدود 5.5 ساعت انرژی تابشی خورشید در روز دارد.

فرض میکنیم از پنل های خورشیدی 550 واتی استفاده میکنیم. هر پنل در روز حدود 550 وات × 5.5 ساعت = 3025 وات ساعت انرژی تولید میکند.

برای تامین 20520 وات ساعت انرژی مصرفی روزانه و شبانه، تعداد پنلهای مورد نیاز به شرح زیر است:

20520 وات ساعت ÷ 3025 وات ساعت = 6.78

بنابراین به 7 پنل خورشیدی 550 واتی نیاز داریم.

3. محاسبه ظرفیت باتری

باتری ها انرژی تولید شده توسط پنل های خورشیدی را ذخیره میکنند تا در ساعات شب یا روزهای ابری قابل استفاده باشد. برای محاسبه ظرفیت باتری باید انرژی مصرفی شبانه را در نظر بگیریم و آن را بر ولتاژ سیستم تقسیم کنیم. فرض میکنیم سیستم ما 24 ولت است.

7570 وات ساعت ÷ 24 ولت = 315 آمپر ساعت

برای اطمینان از عملکرد مناسب سیستم بهتر است ظرفیت باتری را 20% بیشتر در نظر بگیریم:

315 آمپر ساعت × 1.2 = 378 آمپر ساعت

بنابراین به باتری با ظرفیت 400 آمپر ساعت نیاز داریم.

4. انتخاب سانورتر

سانورتر باید توان کافی برای تامین انرژی وسایل برقی را داشته باشد. در این مثال بیشترین توان مصرفی مربوط به کولر گازی است که 2500 وات است. بنابراین حداقل توان سانورتر باید 3500 وات باشد.

سانورترها قابلیت کارکردن به صورت همزمان با موتور برق و شبکه برق سراسری را دارند بنابراین میتوان از این نوع سانورترها استفاده کرد.

5. استراکچر پنل خورشیدی

سازه نگهدارنده باید پنل های خورشیدی را در زاویه و جهت مناسب قرار دهد تا بیشترین انرژی خورشیدی را جذب کنند. زاویه مناسب برای استان قم حدود 30 تا 35 درجه است.

طول عمر تجهیزات

• پنل خورشیدی: معمولا بین 25 تا 30 سال
• باتری خورشیدی: بین 3 تا 6 سال (بسته به نوع باتری)
• سانورتر: بین 10 تا 15 سال
• سازه نگهدارنده: بیش از 25 سال

نتیجه گیری

محاسبه و طراحی یک سیستم برق خورشیدی اصولی و دقیق نیازمند دانش فنی و تجربه کافی است. استفاده از تجهیزات با کیفیت و محاسبه دقیق نیازهای انرژی باعث افزایش راندمان سیستم و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری میشود. برای اطمینان از عملکرد مناسب سیستم بهتر است از شرکت های باسابقه و معتبر مانند شرکت مدرن افروغ گستران انرژی کمک بگیرید.

این شرکت با سالها تجربه در زمینه طراحی و اجرای سیستم های برق خورشیدی میتواند بهترین راهکارها را برای تامین انرژی پایدار و مطمئن ارائه دهد. محاسبه یک سیستم اصولی فقط از یک شرکت باسابقه انتظار میرود.