Cách tính toán lắp đặt sơ đồ hệ thống điện mặt trời

Dưới đây sẽ làm một ví dụ hoàn chỉnh tự làm để cài đặt thiết kế tấm pin năng lượng mặt trời có số lượng bao nhiêu, định mức sử dụng, nguồn điện dự phòng, biến tần sử dụng loại nào, dùng được bao nhiêu công suất tải yêu cầu tính bằng Watts.

Với mạch sơ đồ nói dây và các ví dụ cụ thể đi kèm thông số các tấm pin cần lắp cho gia đình. Điều đương nhiên các gia đình có thể làm theo các bước đơn giản dưới đây. Để tính sản lượng lắp tấm pin lắp đặt và kết nối các nối các tấm pin cho các hộ gia đình.

Mục lục

Quy trình từng bước tính toán lắp đặt tấm pin năng lượng

Trước khi bắt đầu, gia đình nên tìm hiểu các loại tấm pin và công suất nào để có thể lựa chọn với mục đích gia đình và thương mại. Cũng như các để đi dây và lắp hệ thống các tấm pin kết nối với nhâu theo tính toán của tải trọng.

Ví dụ:

Cách tính điện năng lượng mặt trời khi có các thông số cơ bản nếu như gia đình cần lắp hệ thống điện mặt trời với tổng tải là 800W, thời gian dự phòng cần thiết cho 3 giờ khi không có nắng.

Tải = 800Watt

Thời gian dự phòng cần thiết cho pin là: 3 giờ

Những gì chúng ta cần biết?

Thông số iến tần / UPS =?
Không có pin cho nguồn điện dự phòng =?
Số giờ dự phòng của pin =?
Kết nối nối tiếp hoặc song song của pin = ?
Dòng Sạc Pin = ?
Thời gian sạc pin = ?
Số tấm pin mặt trời được yêu cầu =?
Kết nối nối tiếp hoặc song song của các tấm pin mặt trời = ?
Bộ điều khiển sạc điện năng lượng mặt trời = ?

Kiến thức gia đình có thể tham khảo: Sự khác biệt giữa net metering, gross metering và billing

Cách tính toán và lựa chọn phụ kiện lắp điện mặt trờinhư sau:

Chọn biến tần điện mặt trời/ UPS:

Để có thể hoạt động tốt thì việc lựa chọn biến tần cho quá trình tải phải lớn hơn 25% tổng tải. Đều này đảm bảo được các tổn thất và quá trình cao áp trong thời gian cao điểm biến tần sẽ không bị quá tải dẫn đến cháy.

Ta sẽ có: 800 x (25/100) = 200Watt

Điều này đồng nghĩ với các tính công suất pin mặt trời: Tổng tải + 25% công suất bổ sung = 800 + 200 = 1000 Watt.

Vậy định mức của Biến tần cần sử dụng là 1000W để có thể hoạt động an toàn với hệ thông khi đi vào vận hành cùng với các bản điều khiển.

Tính số lượng pin dự phòng

Ở đâu yêu cầu 3 giờ hoạt động mà không có nắng

Giả sử việc lựa chọn pin lưu trữ loại 100Ah, 12V, ta sẽ có: 12V x 100Ah = 1200Wh. Tiếp đến là thời gian lưu trữ của một pin hoạt động. 1200Wh / 800W = 1,5 giờ. Nhưng đề bài ra là 3 giờ. Ta tính được như sau: 3 / 1.5 = 2. Chúng ta phải kết nối 2 bình ắc quy loại 100ah, 12V.

Thời gian pin dự phòng

Nếu như sử dụng pin 100Ah, 12V thì dựa vào công thức ta sẽ có được thời gian gian sao lưu pin như sau:

1200 Wh x 2 pin = 2400Wh, trong đó ( 12V x 100Ah = 1200Wh là thông số tấm pin) và 2 pin là số lượng pin đã được tính ở trên.

Để biết được trời gian sạc cho 2 bình điện lưu trữ thì: 2400Wh x 800W ( các thiết tải hoạt động) = 3h.

Lựa chọn sơ đồ mắc nối tiếp hay song song

Hệ thống 12V nên việc mắc nối tiếp các pin lưu trữ sẽ hoạt động tố hơn so với mắc song song không. Nếu như mắc nối tiếp theo công thức vật lý thì điện áp sẽ tăng lên là V1 + V2 = 12 + 12= 24V trong khi định mức hiện tại sẽ giống như tức là 100Ah.

Điều cần biết : Trong các mạch nối tiếp, dòng điện giống nhau trong từng dây hoặc từng đoạn trong khi điện áp khác nhau, tức là điện áp là phụ gia, ví dụ: V 1 +V 2 +V 3 ….Vn.

Và lựa chọn kết nốicác pin song song, vì điên áp của pin 12V vẫn giữ nguyên. Trong khi định mức Ah ( ampere hour) của nó sẽ tăng lên. Tức là hệ thống có điện áp là 12V và 100Ah + 100Ah = 200Ah.

Điều cần biết : Trong kết nối song song, điện áp sẽ giống nhau trong mỗi dây hoặc phần, trong khi dòng điện sẽ khác nhau, tức là dòng điện có tính cộng, ví dụ I 1 +I 2 +I 3 …+In

Do đó, lựa chọn mắc song song 2 bình ắc quy được áp dụng cho hệ thông nay với loại ắc quy 100Ah, 12V. Ta sẽ tính được theo cộng thức: = 12V, 100Ah + 100Ah = 12V, 200 Ah (song song)

Điều cần biết : Công suất tính bằng watt là phụ gia trong bất kỳ cấu hình nào của mạch điện trở: P Tổng= P 1 + P 2 + P 3 . . . P n (Bỏ qua tổn thất cài đặt 40%)

Lựa chọn sạc cho pin

Dòng sạc được khuyên nên lựa chọn chỉ bằng 1/ 10 của pin Ah. Ta được bộ sạc với dòng điện: 200Ah x (1/10) = 20A

Thời gian sạc cho pin

Dựa theo công thức thời gian sạc của pin axit chì ta sẽ có: Thời gian sạc = Pin Ah / Dòng sạc

Ví dụ từ thông số ở trên ta có: T=Ah/ A = 100Ah/ 10A = 10 giờ

Việc thất thoát trong quá trình sạc cũng như truyền tải sẽ có tổn thất do đó việc sẽ mất đi 40% tổn thất khi hoạt động sạc vận hành. Theo cách này dòng sạc 10 – 12A sẽ được cân nhắc nên sử dụng thay vì chọn loại sạc đúng với việc tính toán.

Thời gian sạc cần thiết cho pin 12V 100Ah sẽ được: 100Ah x ( 40/100 ) = 40 (100Ah x 40% hao hụt)

Định mức pin sẽ là 100Ah + 40 Ah = 140 Ah (100Ah + tổn thất). Bây giờ dòng sạc cần thiết cho pin sẽ là: 140Ah/12A = 11,6 Giờ.

Xem thêm bài viết liên quan: Sơ đồ cách nối tấm pin mặt trời và pin ắc quy hoạt động hiệu quả

Số lượng tấm pin, pin lưu trữ cần lắp là bao nhiêu?

Sẽ có 2 trường hợp để lựa chọn số lượng tấm pin và thông số tấm pin gia đình nên biết nếu như dựa trên cách đi sơ đồ lắp đặt khác nhau:

Trường hợp 1: Tải DC không được kết nối = Chỉ sạc pin

Chúng ta biết công thức quyền lực nổi tiếng (DC)

P = VI ………… (Công suất = Điện áp x Dòng điện)

Đặt các giá trị của pin và dòng sạc ta có: P = 12V x 20A = 240 Watt

Đây là công suất yêu cầu của tấm pin mặt trời (chỉ để sạc pin, sau đó pin sẽ cung cấp năng lượng cho tải tức là tải trực tiếp không được kết nối với tấm pin mặt trời)

Hiện nay. Do đó, chúng ta sẽ kết nối song song 4 tấm pin mặt trời (mỗi tấm 60W,12V,5A).

Các tính toán và hệ thống trên chỉ dành cho việc sạc ắc quy (và sau đó ắc quy sẽ cung cấp điện cho Tải mong muốn) cho các thiết bị điện xoay chiều, thiết bị này sẽ lấy điện thông qua biến tần và tải DC thông qua Bộ điều khiển sạc (thông qua ắc quy được sạc)

Thông tin liên quan: Những cải tiến gần đây của tấm quang năng

Tình huống 2: Tải DC được kết nối cũng như Sạc pin

Bây giờ, giả sử có một tải 10A được kết nối trực tiếp với các bảng thông qua biến tần (hoặc có thể là tải DC thông qua Bộ điều khiển sạc). Khi có nắng, tấm pin mặt trời cung cấp 10A cho tải được kết nối trực tiếp + 20A cho việc sạc pin, tức là các tấm pin mặt trời vừa sạc pin vừa cung cấp 10A cho tải.

Trong trường hợp này, tổng dòng điện yêu cầu (20 A đối với Sạc pin và 10 A đối với tải được kết nối trực tiếp). Trong trường hợp trên, tổng dòng điện yêu cầu tính bằng Ampe: 20A + 10A = 30A

Bây giờ, I = 30 A, sau đó Công suất yêu cầu: P = V x I = 12V x 30A = 360 Watt

Tức là chúng tôi cần hệ thống 360 W cho hệ thống được giải thích ở trên (Điều này dành cho cả Tải trực tiếp và Sạc pin)

Bây giờ, số lượng tấm pin mặt trời chúng ta cần: 360/60W = 6 Số tấm pin mặt trời

Vì vậy, chúng tôi sẽ Kết Nối Song Song 6 Số Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời (mỗi tấm 60W, 12V,5A)

Lựa chọn bộ điều khiển sạc

Như chúng tôi đã tính toán ở trên, dòng sạc cho ắc quy 200Ah là 20-22 Ampe (22A đối với Sạc Ắc quy + 10A đối với Tải DC trực tiếp), do đó chúng ta có thể sử dụng bộ điều khiển sạc khoảng 30-32 Ampe.

Lưu ý: Tính toán trên dựa trên trường hợp lý tưởng, vì vậy nên luôn chọn tấm pin mặt trời lớn hơn chúng ta cần, bởi vì, có một số tổn thất xảy ra trong quá trình sạc pin qua tấm pin mặt trời cũng như ánh nắng mặt trời không phải lúc nào cũng lý tưởng tâm trạng.

Liên hệ để được tư vấn: 0938 418 669 – 0775 844 267 tại đây: https://phukiendienmattroi.net/danh-muc/he-thong-dien-mat-troi/

Xem thêm bài viết: