Berechnung eines Solarkraftwerks für zu Hause

Das Thema der Stromerzeugung mit alternativen Methoden ist in unserer Zeit sehr relevant. Eine der Möglichkeiten zur Stromversorgung des Hauses ist die Installation eines Solarkraftwerks. Diese Option kann als zusätzliche alternative Stromquelle oder als Hauptstromquelle verwendet werden, wenn zu Hause die Aufgabe der Stromversorgung besteht, wenn beispielsweise aufgrund ihrer Entfernung keine Verbindung zu elektrischen Netzen hergestellt werden kann.

Der erste Schritt bei der Umsetzung dieser Idee ist die Berechnung der Zukunft Solarkraftwerk. In diesem Artikel geben wir Empfehlungen, die helfen, die erforderliche Leistung eines zukünftigen Solarkraftwerks richtig zu berechnen und die Möglichkeit der Umsetzung dieser Idee in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren richtig einzuschätzen.

Ausgangsdaten

Zunächst muss festgelegt werden, welche Aufgaben ein zukünftiges Kraftwerk erfüllen soll. Das wichtigste Problem ist die Verfügbarkeit einer zentralen Stromversorgung und deren Zuverlässigkeit.

Erste Option

Das Haus ist an ein Stromnetz angeschlossen, aber die Stromversorgung ist unzuverlässig und es besteht das Problem häufiger Stromausfälle. In diesem Fall muss festgelegt werden, welche Aufgaben ein Solarkraftwerk zu Hause ausführen soll.

Bei kurzen Stromausfällen besteht die Aufgabe einer alternativen Stromquelle darin, die wichtigsten Elektrogeräte mit Strom zu versorgen.

Es ist zu analysieren, welche Elektrogeräte während des Stromausfalls betrieben werden, und deren Strom und Betriebszeit für weitere Berechnungen aufzuzeichnen.

Zweite Option

Die gleichen Anfangsdaten wie in der ersten Version, aber die Unterbrechungen in der Stromversorgung sind lang und es ist erforderlich, eine Notstromquelle zu implementieren, die alle erforderlichen Haushaltselektrogeräte liefert, die täglich im Haus betrieben werden. Wir erfassen auch die Leistung und Dauer von Elektrogeräten.

Dritte Option

Das Haus hat keine Verbindung zu Stromnetzen und es gibt aus dem einen oder anderen Grund keine Möglichkeit der Verbindung. In diesem Fall fungiert das Solarkraftwerk als Hauptstromquelle für das Haus.

Wenn das Problem der Stromversorgung zu Hause zum ersten Mal gelöst wird, muss überlegt werden, welche Elektrogeräte im Haus betrieben werden sollen, und deren Strom nach dem Prinzip der Wirtschaftlichkeit ausgewählt werden, dh die Mindestleistung wählen, da die Kosten eines Solarkraftwerks direkt von seiner Leistung abhängen.

Die Umsetzung der Idee eines Solarkraftwerks ist recht kostspielig. Daher müssen Sie das Problem der Berechnung zukünftiger Lasten sehr verantwortungsbewusst angehen und alle möglichen Optionen durchdenken.

Berechnung der Belastung von Elektrogeräten

Bei der Berechnung der Belastung von Elektrogeräten ist es erforderlich, jedes Elektrogerät separat zu betrachten und alle möglichen Funktionsnuancen zu analysieren.

Es ist sofort notwendig, alle Elektrogeräte auszusortieren, deren Funktionen ohne Stromverbrauch auf andere Weise umgesetzt werden können.

Wir listen Elektrogeräte auf, die für die Stromversorgung aus einem Solarkraftwerk unpraktisch sind, und den entsprechenden alternativen Ersatz:

• Elektroofen, Wasserkocher, elektrische Heizungen. Wenn ein Elektroofen zum Kochen im Haus verwendet wird, können Sie im Falle eines Stromausfalls einen Festbrennstoffofen bauen, in dem Sie Lebensmittel kochen, Wasser erhitzen und damit auch das Haus heizen können. Als Backup-Option können Sie einen Gasherd mit einer Flasche kaufen.

• elektrischer Warmwasserbereiter.Eine Alternative ist ein Solarwarmwasserbereiter oder die Implementierung von Heizwasser aus einem Ofen; - Brunnenwasserpumpe. Bei Stromausfällen sollte die Möglichkeit der manuellen Aufnahme von Wasser aus dem Brunnen vorgesehen werden. Wenn für den täglichen Betrieb keine Verbindung zum Stromnetz besteht, können Sie die Pumpe in die Liste der Lasten aufnehmen, die vom zukünftigen Kraftwerk gespeist werden.

• Grütze, eine Mühle und andere Geräte für die Haushaltsführung. In diesem Fall können manuelle Geräte bevorzugt werden.

Separat sollte über die Beleuchtung des Hauses gesagt werden. Wenn es ein zentrales Netzteil für den täglichen Gebrauch gibt, wird jeder Lampentyp nach persönlichen Vorlieben ausgewählt. Und für eine autonome Stromversorgung ist es notwendig, die wirtschaftlichsten Lampentypen aus dem verfügbaren Sortiment zu bevorzugen - das heißt, LED. Es ist notwendig, die optimale Anzahl von Lampen und ihre Leistung zu wählen, um das gewünschte Beleuchtungsniveau an einem bestimmten Ort bereitzustellen.

Das Haus verfügt über Elektrogeräte und Geräte, die viel Strom haben, aber nur selten benutzt werden. Es ist unpraktisch, die Leistung dieser Elektrogeräte bei der Planung eines Solarkraftwerks zu berücksichtigen, da die Kosten des Kraftwerks erheblich steigen werden, diese Leistung jedoch grundsätzlich nicht genutzt wird. Solche Vorrichtungen umfassen ein Schweißgerät, ein elektrifiziertes Werkzeug (Winkelschleifer, Bohrhammer, Verarbeitungsmaschinen usw.).

In Ermangelung einer zentralen Stromversorgung für den Betrieb solcher Elektrogeräte ist der Kauf ratsam Diesel (Benzin) Generator. Das Vorhandensein eines Generators im Haus bietet den Vorteil, dass Sie den Ladungsmangel durch Einschalten des Generators beheben können, wenn die Solarmodule die Batterie nicht aufgeladen haben.

Für mehr Effizienz, Zuverlässigkeit und Tragfähigkeit ist es ratsamer, eine autonome Stromversorgung zu Hause mit zwei alternativen Quellen zu implementieren - Sonnenkollektoren und Windgeneratoren.

Mehr zum Thema:Windgeneratoren oder Sonnenkollektoren, welche ist besser zu wählen?  

Das Vorhandensein von Windgeneratoren ermöglicht es Ihnen, die Gesamtleistung der autonomen Stromversorgung zu erhöhen, und möglicherweise können alle Elektrogeräte, einschließlich leistungsstarker, ohne Generator betrieben werden. In jedem Fall muss die Option in Betracht gezogen werden, zwei alternative Stromquellen zu kombinieren, ohne nur eine der Optionen zu bevorzugen.

Ein detailliertes Beispiel für die Berechnung des Gesamtstromverbrauchs und die Auswahl der Ausrüstung für ein Solarkraftwerk für Privathaushalte finden Sie in den Artikeln von Boris Tsupilo:

Ein Beispiel für die Berechnung von Sonnenkollektoren für ein Haus

Wechselrichterauswahl und Batterieberechnung

Wechselrichter: Sinuswelle oder modifizierte Sinuswelle?

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Solaranschlussdiagramm

Installation, Anschluss von Sonnenkollektoren und deren Installation auf dem Dach

Berechnung der benötigten Leistung eines Kraftwerks

Der zweite wichtige Parameter ist die Tragfähigkeit des Kraftwerks, dh die maximale Strommenge, die ein Solarkraftwerk erzeugen kann.

Bei der Berechnung der Lasten von Elektrogeräten muss analysiert werden, welche Elektrogeräte gleichzeitig funktionieren und welche maximale Leistung erforderlich ist, um sie bei Spitzenlasten zu versorgen. In diesem Fall ist es ratsam, den Betrieb von Elektrogeräten so zu betrachten, dass keine plötzlichen Änderungen der Lasten auftreten.

Es ist auch notwendig, die Merkmale des Betriebs einiger Elektrogeräte zu berücksichtigen. Beispielsweise müssen Sie die Anlaufströme des Kompressors des Kühlschranks und der Elektromotoren verschiedener Elektrogeräte berücksichtigen.

Die Leistungsgrenze eines Kraftwerks ist begrenzt Wechselrichter - ein Gerät, das eine Gleichstrombatterie in Wechselstrom 220 V umwandelt.

Bei der Berechnung der Leistung des Wechselrichters sollten auch die Eigenschaften der Batterie berücksichtigt werden, die den von Sonnenkollektoren erzeugten Strom ansammelt. In diesem Fall handelt es sich um die maximal zulässigen Entladeströme der Batterie.

Zum Schutz des Wechselrichters des Solarkraftwerks vor Überströmen, insbesondere Überlastungen, wird es eingesetzt Leistungsschalter. Zur Steuerung und Begrenzung von Lasten können Sie das Lastprioritätsrelais verwenden. Haushaltsgeräte werden je nach Wichtigkeitsgrad (Priorität) in mehrere Gruppen eingeteilt, eine Belastungsgrenze wird festgelegt.

Während des Betriebs von Elektrogeräten überwacht das Lastprioritätsrelais den Lastwert in Echtzeit. Wenn der eingestellte Grenzwert überschritten wird, trennt es einen Teil der Last mit niedrigerer Priorität, wodurch verhindert wird, dass der Leistungsschalter auslöst, und schaltet dementsprechend die wichtigsten Elektrogeräte aus.

Berechnung der Leistung von Sonnenkollektoren

Ein Solarkraftwerk erzeugt elektrische Energie nur bei Tageslicht, wenn genügend Lichtleistung vorhanden ist. Sonnenkollektoren müssen so stark sein, dass sie in den Batterien eine solche Menge an elektrischer Energie ansammeln können, die tagsüber alle elektrischen Haushaltsgeräte mit Strom versorgt.

Für jede Region gibt es Nachschlagewerke zum Grad der Sonneneinstrahlung und Sonneneinstrahlung - normalerweise werden solche Daten von Realisierern von Sonnenkollektoren bereitgestellt. Die Sonneneinstrahlung gibt die ungefähre Menge an Strom an, die von Sonnenkollektoren zu verschiedenen Jahreszeiten erzeugt wird. Mit dem Sonneneinstrahlungsindex können Sie mögliche sich verschlechternde Wetterbedingungen berücksichtigen und einen genaueren Wert des von Solarzellen erzeugten Stroms erhalten.

Bitte beachten Sie, dass die Referenzdaten nur Richtwerte sind und nicht immer den tatsächlichen Eigenschaften der Solarmodule entsprechen.

Beim Bau eines Solarkraftwerks für Privathaushalte muss die Möglichkeit geschaffen werden, die Kapazität in Zukunft zu erhöhen, indem zusätzliche Solarmodule und Batterien angeschlossen werden, um den erzeugten Strom zu akkumulieren.

Wie oben erwähnt, ist es notwendig, die Relevanz der Verwendung einer anderen alternativen Stromquelle zu analysieren, um eine angemessene Versorgung mit autonomer Stromversorgung zu Hause unter Berücksichtigung aller möglichen Faktoren sicherzustellen.

Wählen Sie basierend auf der Leistung der Solarmodule die Steuerungüber die der erzeugte Strom auf die Batterie übertragen wird.

Ein sehr wichtiges Kriterium ist die Verfügbarkeit von Mitteln für die Implementierung einer autonomen Stromversorgungsquelle zu Hause. Daher müssen Sie bei der Auswahl bestimmter Elemente Ihre Auswahl basierend auf Ihrem Budget anpassen.