Pehea e helu ai i ka hoʻonohonoho kūpono no kāu ʻōnaehana off-grid liʻiliʻi?

Ua noʻonoʻo paha ʻoe e pili ana i ka hoʻohana ʻana i kāu ʻōnaehana mana solar i loko o kahi hale mauna, waʻa lawaiʻa, a i ʻole RV e hoʻokaʻawale i ka hilinaʻi ʻana i ka pā lehulehu?

ʻO ka ʻoiaʻiʻo, ʻaʻole kēia he mea hiki i nā ʻenekinia ke hoʻokō. I ka lōʻihi o kou haku ʻana i kekahi mau ʻanuʻu koʻikoʻi a me nā hoʻohālikelike, hiki iā ʻoe ke helu i ka hoʻonohonoho kūpono no kāu ʻōnaehana photovoltaic liʻiliʻi off-grid.

ʻO kahi ʻōnaehana solar off-grid e pili ana i kahi ʻōnaehana kūʻokoʻa ʻaʻole hilinaʻi i ka pā lehulehu, ma kahi o ka hilinaʻi holoʻokoʻa i ka hana mana photovoltaic a me ka waiho ʻana i nā pākaukau e hoʻokō i nā pono uila. He kūpono ia no ka hoʻohana ʻana i nā wahi mauna mamao, nā mokupuni, nā wahi pastoral, nā RV, nā waʻa lawaiʻa, a me nā wahi ʻē aʻe me ka mana grid paʻa ʻole.

Ma lalo nei, e alakaʻi mākou iā ʻoe ma nā ʻanuʻu ʻehā e helu i ka hoʻonohonoho pono.

KaʻAnuʻu Hana 1: E hoʻoholo i ka mana photovoltaic module

ʻO ka mana o nā paneli photovoltaic (nā paneli lā) e hoʻoholo i ka nui o ka uila e hiki ai i kāu ʻōnaehana ke hana.

ʻO ke ala helu kumu: e hoʻoholo mua i ka koi uila i kēlā me kēia lā, a laila e hui pū me nā kūlana aniau kūloko (ʻoi aku ka lōʻihi o ka lā) e hoʻoholo ai i ka nui o ka mana o nā panela photovoltaic.

Kumuhana:

Ka mana modula = (Ke koi uila i kēlā me kēia lā × ʻO ke koena o ka lā pōʻeleʻele hoʻomau) ÷ (Hula awelika o ka lā o ka lā × ʻo ka ʻōnaehana pono)

* Hoʻohana uila i kēlā me kēia lā: Hiki ke helu ʻia kēia ma ka hōʻuluʻulu ʻana i ka mana helu o nā mea hana āpau i hoʻonui ʻia e ko lākou manawa hoʻohana.

No ka laʻana, nā kukui LED 10W × 5 hola = 50Wh, pahu hau 60W × 24 hola = 1440Wh.

* ʻO ke koena o ka lā pōʻeleʻele hoʻomau: No ka helu ʻana i ka lawa ʻole o ka hana ʻana i ka mana i nā lā ʻōpua, hoʻonohonoho maʻamau kēia helu ma waena o 1.1 a me 1.3.

* Nā hola o ka lā o ka lā: Hiki ke loaʻa kēia mai ka ʻikepili meteorological kūloko. No ka laʻana, ʻo Beijing ka awelika o 4 mau hola o ka lā i kēlā me kēia lā, ʻoiai ʻo Hainan ma mua o 5 mau hola.

* Pūnaehana maikaʻi: ʻO kēia ka helu no nā poho uwea, ka pono o ka mea hoʻoponopono, nā poho inverter, a me nā mea ʻē aʻe, a ua hoʻonohonoho ʻia ma waena o 0.75 a me 0.8.

ʻo kahi laʻana:

Ke manaʻo nei ʻoe he 3,000 Wh kāu hoʻohana uila i kēlā me kēia lā, ʻo ka awelika o nā hola o ka lā o kēlā me kēia lā he 4.5 mau hola, ʻo 0.78 ka pono o ka ʻōnaehana, a ʻo ka nui o nā lā ua nui he 1.2:

Mana module = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 W

Pono ʻoe e hoʻokomo i nā panela photovoltaic me ka mana piha o 1 kW, e like me ʻehā mau modula 250 W.

KaʻAnuʻu Hana 2: E hoʻoholo i ka off-grid inverter mana

Hoʻololi ka mea hoʻohuli i ke au pololei (DC) mai nā panela photovoltaic a i ʻole nā pākaukau i ke au hou (AC) no ka hoʻohana ʻana e nā mea hana hale maʻamau.

Pono e lawa kona mana no ka hoʻokō ʻana i kāu koi mana hikiwawe kiʻekiʻe, e noʻonoʻo ana i ka hoʻoulu ʻana o nā ukana inductive (mea hoʻokele kaʻa).

Kumuhana:

Ka mana hoʻohuli = (Ka nui o ka mana hoʻouka kū'ē + Ka nui o ka mana hoʻouka inductive × 5) × Ka helu palena ÷ Ka helu mana

* Nā haawe kū'ē: ʻO nā mea pale e like me nā ʻōpuʻu kukui, nā ipu uila, a me nā umu.

* Nā haawe inductive: ʻO nā lako me nā kaʻa a i ʻole nā ​​compressors, e like me nā pahu hau, nā pā wai, nā ea, a me nā mea ʻē aʻe.

* Mea palekana: Hoʻonohonoho maʻamau ma 1.2–1.5 e hōʻoia i ka palena.

* Mea mana: Hoʻonohonoho maʻamau ma 0.8–0.9.

la'ana:

Ke manaʻo nei ʻoe he 200W light fixture (resistive load), kahi pahu hau 100W (inductive load), kahi kumu palena o 1.3, a me kahi kumu mana o 0.85:

Mana hoʻohuli = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 W

Pono ʻoe i kahi inverter me ka liʻiliʻi loa o 1.1 kW, a ua ʻōlelo ʻia e koho i kahi kumu hoʻohālike 1.5 kW no ka paʻa.

KaʻAnuʻu Hana 3: E hoʻoholo i ka mana pākaukau

ʻO ka pākaukau ka "mana mālama" o ka ʻōnaehana off-grid, a ʻo ka uila i hoʻohana ʻia i ka pō a i ʻole i nā lā ʻeleʻele ka mea nui. Aia ka mana i ka helu o nā lā āu e pono ai ka mana hoʻomau a me ka hoʻohana uila i kēlā me kēia lā.

Kumuhana:

Ka nui o ka pilahi (Ah) = (Ka hoʻohana ʻana i ka uila i kēlā me kēia lā × Ka helu o nā lā o ka hāʻawi mana i nā lā ʻeleʻele) ÷ (Hohonu o ka hoʻokuʻu ʻana × ʻO ka pono o ka hoʻopaʻa ʻana/ka hoʻokuʻu ʻia × Ka puʻe uila uila)

* Hōhonu o ka hoʻokuʻu ʻana (DOD): No nā ʻenekini lead-acid, hāʻawi ʻia kahi DOD o 0.5-0.6; no nā pākahi lithium, ʻae ʻia kahi DOD o 0.8-0.9.

* Hoʻopaʻa / Hoʻokuʻu ʻia: Hoʻonohonoho maʻamau ma 0.85–0.9.

* Ka Voltage Bank Bank: Loaʻa nā volta maʻamau i 12V, 24V, a me 48V; ʻoi aku ka nui o nā voltages no nā koi mana kiʻekiʻe.

la'ana:

Ke manaʻo nei ʻoe e hoʻohana i ka 3000Wh i kēlā me kēia lā a makemake ʻoe e loaʻa ka mana no nā lā 2 o ke ao ʻeleʻele, me ka hoʻohana ʻana i kahi pākaukau lithium 48V (DOD=0.9, pono = 0.9):

Kaha palaki = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 Ah

Pono ʻoe i kahi pā uila 48V 154Ah (ma kahi o 7.4kWh).

KaʻAnuʻu Hana 4: E hoʻoholo i nā kikoʻī hoʻoponopono

Hoʻoponopono ka mea hoʻoponopono photovoltaic i ke kaʻina hana mai nā modula photovoltaic i ka pākaukau.

ʻO kāna mau kikoʻī e hilinaʻi nui ʻia i ka nui o ka hoʻokomo ʻana i kēia manawa, i helu ʻia me ka hoʻohana ʻana i kēia ʻano:

Kumuhana:

Manaʻo hoʻokomo o kēia manawa = Mana kiʻekiʻe loa o nā modula photovoltaic ÷ Puke uila uila

No ka laʻana, inā he 1000W ka mana holoʻokoʻa o kāu mau paneli photovoltaic a ʻo 48V ka puʻe uila uila:

Manaʻo hoʻokomo i kēia manawa = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

No laila, pono ʻoe e koho i ka mea hoʻoponopono me kahi hoʻokomo o kēia manawa ʻoi aku ka nui ma mua o 21A, maʻamau he ʻano MPPT (ʻoi aku ka maikaʻi, ʻoi aku ka maikaʻi ma nā lā ao).

Nā Kauoha Kūpono

1. E ʻae i kahi palena: ʻO ke ola a me ka paʻa o ka hana ʻana o nā mea hana e pili ana i ka hoʻolālā redundancy kūpono; mai hoʻopaʻa paʻa loa i nā ʻāpana.
2. ʻOi aku ka maikaʻi o ka MPPT ma mua o PWM: ʻOiai ʻoi aku ka pipiʻi o nā mea hoʻokele MPPT, hāʻawi lākou i ka ʻoi aku ka maikaʻi o ka hana mana, ʻoi aku ma lalo o nā kūlana kukui paʻa ʻole.
3. E hoʻokahua i nā pākahi lithium-ion: He paʻa, māmā, a hiki ke hoʻokuʻu hohonu, e hāʻawi ana i ka mālama kālā no ka wā lōʻihi.
4. E hoʻolālā no ka hoʻonui ʻana i ka wā e hiki mai ana: Inā manaʻo ʻoe e hoʻohui i nā mea hana hou aʻe i ka wā e hiki mai ana, e hōʻoia i ka lawa o ka mana o ka interface no ka ʻōnaehana photovoltaic a me nā pā.

ʻO ke kumu o ka hoʻolālā ʻana i kahi ʻōnaehana photovoltaic off-grid liʻiliʻi e pili ana i ka helu pono ʻana i ka hoʻonohonoho ʻana e pili ana i nā pono maoli, ma mua o ka "kūʻai ʻana i kekahi mau panela a me nā pihi" a kāhea ʻia i kahi lā.

E hoʻopaʻa i kēia mau formula 4:

1. ʻO ke ʻano mana mana module photovoltaic
2. ʻO ke kumu mana inverter
3. ʻO ke ʻano o ka mana o ka pākaukau
4. ʻO ke kumu hoʻokomo i kēia manawa

Hiki iā ʻoe ke helu i kahi hoʻonohonoho no kahi ʻōnaehana off-grid liʻiliʻi i lawa a paʻa.

I ka hoʻolālā ʻana no ka manawa mua, hiki iā ʻoe ke hoʻohui i kahi margin 10%–20% hou ma muli o nā hopena formula, e ʻae ai i ka maʻalahi o ka mālama ʻana i nā hoʻololi o ke aniau a me ka hoʻonui ʻana i nā mea hana.