Az otthoni napenergia-erőmű kiszámítása

A villamos energia alternatív módszerekkel történő előállításának kérdése korunkban eléggé releváns. A ház áramszolgáltatásának egyik lehetősége a napenergia-erőmű telepítése. Ezt az opciót kiegészítő alternatív villamosenergia-forrásként vagy főként lehet használni, ha otthon van energiaellátás, például azért, mert nincs lehetőség elektromos hálózatokhoz való csatlakozásra, távoli helyzetük miatt.

Az ötlet megvalósításának első lépése a jövő kiszámítása napenergia erőmű. Ebben a cikkben olyan ajánlásokat adunk, amelyek elősegítik a jövőbeni napenergia-erőmű szükséges teljesítményének helyes kiszámítását, és ezen tényezőktől függően helyesen megítélhetik ezen ötlet megvalósításának lehetőségét.

Forrás adatok

Mindenekelőtt meg kell határozni, hogy milyen feladatokat kell elvégezni egy jövőbeli erőmű. A legfontosabb kérdés a központosított energiaellátás rendelkezésre állása és megbízhatósága.

Első lehetőség

A ház elektromos hálózatokkal van összekötve, de az áramellátás nem megbízható, és problémát jelent a gyakori áramkimaradások. Ebben az esetben meg kell határozni, hogy milyen feladatokat kell végrehajtania egy otthoni napenergia-erőmű.

Ha rövid az áramkimaradás, akkor egy alternatív áramforrás feladata a legfontosabb elektromos készülékek áramellátása.

Elemezni kell, hogy melyik elektromos készüléket fogják használni az áramkimaradás ideje alatt, és rögzíteni kell azok teljesítményét és működési idejét a további számítások elvégzéséhez.

Második lehetőség

Ugyanazok a kezdeti adatok, mint az első verzióban, de az áramellátás megszakadása hosszú, és szükség van egy tartalék tápegység forrására, amely ellátja az összes szükséges háztartási villamos készüléket, amelyeket a házban naponta működtetnek. Feljegyezzük az elektromos készülékek teljesítményét és időtartamát is.

Harmadik lehetőség

A háznak nincs összeköttetése az elektromos hálózatokkal, és egyik vagy másik okból nincs lehetőség a csatlakozásra. Ebben az esetben a napenergia-erőmű lesz a ház fő villamosenergia-forrása.

Ha az otthoni energiaellátás kérdését először oldják meg, akkor fontolóra kell venni, hogy melyik elektromos készüléket tervezik a házban üzemeltetni, és a gazdaságosság elve alapján választani az áramellátást, azaz meg kell választani a minimális teljesítményt, mivel a napenergia-erőmű ára közvetlenül függ annak teljesítményétől.

A napenergia-erőművi ötlet megvalósítása meglehetősen költséges, ezért nagyon felelősségteljesen kell megközelítenie a jövőbeni terhelés kiszámításának kérdését és át kell gondolni az összes lehetséges lehetőséget.

Az elektromos készülékek terhelésének kiszámítása

Az elektromos készülékek terhelésének kiszámításakor külön-külön figyelembe kell venni az elektromos készülékeket, elemezve a működés minden lehetséges árnyalatait.

Azonnal el kell távolítani minden olyan elektromos készüléket, amelynek funkciói más módon is megvalósíthatók, villamos energia felhasználása nélkül.

Felsoroljuk azokat a villamos készülékeket, amelyek nem praktikusak a napenergia-erőműből származó energiára, és a megfelelő alternatív csere:

• elektromos kemence, vízforraló, elektromos melegítők. Ha a házban főzéshez elektromos kemencét használnak, akkor áramszünet esetén szilárd tüzelésű kemencét építhet, ahol ételt főzhet, vizet fűthet és felhasználhatja a ház melegítésére. Mentési lehetőségként megvásárolhat egy gáztűzhelyet hengerrel;

• elektromos vízmelegítő.Alternatív megoldás a napenergiával működő vízmelegítő vagy a kemencéből fűthető víz; - kút vízszivattyú. Áramkimaradás esetén biztosítani kell a víz kézi bevitelének lehetőségét a kútból. Ha a napi üzemeltetés megkönnyítése érdekében nincs kapcsolat az elektromos hálózattal, felveheti a szivattyút a jövőbeli erőmű által táplált terhek listájába;

• daruk, malom és egyéb, takarításban használt eszközök. Ebben az esetben a kézi eszközöket lehet előnyben részesíteni.

Külön kell mondani a ház világításáról. Ha van központosított tápegység mindennapi használatra, bármilyen típusú lámpa kiválasztása a személyes preferenciák alapján történik. És az autonóm áramellátáshoz előnyben kell részesíteni a rendelkezésre álló választék közül a leggazdaságosabb lámpákat - azaz LED. Ki kell választani a lámpák optimális számát és teljesítményét annak érdekében, hogy egy adott helyen biztosítsák a kívánt megvilágítási szintet.

A házban olyan villamos készülékek és készülékek vannak, amelyek nagy energiájú, de ritkán használnak. A napenergia-erőmű tervezésekor nem praktikus figyelembe venni ezen elektromos készülékek teljesítményét, mivel az erőmű költségei jelentősen növekednek, de alapvetően ezt az energiát nem fogják felhasználni. Ilyen eszközök lehetnek hegesztőgép, elektromos szerszám (sarokcsiszoló, forgókalapács, feldolgozógépek stb.).

Ha nincs központosított tápegység az ilyen elektromos készülékek üzemeltetéséhez, akkor tanácsos vásárolni dízel (benzin) generátor. A generátor jelenléte a házban azzal az előnnyel jár, hogy ha a napelemek nem töltötték meg az akkumulátort, akkor a generátor bekapcsolásával pótolhatják a töltés hiányát.

A nagyobb hatékonyság, megbízhatóság és a teherbíró képesség érdekében célszerűbb otthon önellátást biztosítani két alternatív forrás - napelemek és szélgenerátorok - felhasználásával.

Többet a témáról:Szélgenerátorok vagy napelemek, melyik a jobb választani?  

A szélgenerátorok jelenléte lehetővé teszi az önálló tápegység teljes kapacitásának növelését, és valószínűleg az összes elektromos készülék, beleértve a nagyteljesítményű készülékeket, generátor nélkül is működtethető. Mindenesetre meg kell fontolni az alternatív villamos energia két forrásának kombinálásának lehetőségét anélkül, hogy csak az egyik opciót kellene előnyben részesíteni.

A teljes villamosenergia-fogyasztás kiszámításának és az otthoni napenergia-berendezések felszerelésének kiválasztására vonatkozó részletes példát lásd Boris Tsupilo cikkeiben:

Példa egy otthoni napelemek kiszámítására

Inverter kiválasztása és az akkumulátor kiszámítása

Inverter: szinusz vagy módosított szinusz hullám?

Hogyan válasszuk ki a napelemes töltőt?

Napenergia csatlakoztatási ábra

Napelemek felszerelése, csatlakoztatása és telepítése a tetőre

Az erőmű szükséges teljesítményének kiszámítása

A második fontos paraméter az erőmű terhelhetősége, vagyis az a maximális energiamennyiség, amelyet egy napenergia-erőmű képes előállítani.

Az elektromos készülékek terhelésének kiszámításakor elemezni kell, hogy melyik elektromos készülék működik egyidejűleg, és mekkora maximális teljesítményre lesz szükség a csúcsterhelésnél történő tápláláshoz. Ebben az esetben tanácsos mérlegelni az elektromos készülékek működését, hogy ne jelenjen meg hirtelen terhelés.

Szintén figyelembe kell venni egyes elektromos készülékek működésének jellemzőit. Például figyelembe kell venni a hűtőszekrény kompresszorának indulási áramát és a különféle elektromos készülékek motorjait.

Az erőmű által leadott teljesítmény korlátozza inverter - olyan eszköz, amely egyenáramú akkumulátort 220 V váltakozó áramúvá alakít

A frekvenciaváltó teljesítményének kiszámításakor figyelembe kell venni az akkumulátor tulajdonságait is, amely felhalmozza a napelemek által generált villamos energiát. Ebben az esetben az akkumulátor maximálisan megengedett kisülési áramáról van szó.

A napenergia-állomás frekvenciaváltójának a túláramok, különösen a túlterhelések elleni védelme érdekében használják megszakító. A terhelések vezérléséhez és korlátozásához használhatja a rakomány prioritási relét. A háztartási készülékeket a fontosság (prioritás) mértékének megfelelően több csoportra osztják, a terhelési határértéket meghatározzák.

Az elektromos készülékek működése közben a terhelés prioritási relé valós időben figyeli a terhelés értékét, és ha a beállított határértéket túllépik, alacsonyabb prioritással bontja le a rakomány egy részét, megakadályozva ezzel a megszakító kioldását és ennek következtében a legfontosabb elektromos készülékek kikapcsolását.

A napelemek teljesítményének kiszámítása

A napenergia erőmű csak nappali órákban termel elektromos energiát, ha elegendő fényteljesítmény van. A napelemeknek olyan energiával kell rendelkezniük, hogy az akkumulátorokban olyan mennyiségű villamos energiát halmozódhassanak fel, amely nap mint nap minden háztartási elektromos berendezés számára energiát szolgáltat.

Minden régióban vannak referenciakönyvek a napsugárzás és a napszigetelés szintjéről - ezeket az adatokat általában a napelemek értékesítői biztosítják. A napsugárzás szintje mutatja a napelemek által az év különböző időszakaiban előállított villamos energia hozzávetőleges mennyiségét. A napszigetelés indexe lehetővé teszi az esetleges rosszabbodó időjárási körülmények figyelembevételét és a napelemek által generált teljesítmény pontosabb meghatározását.

Felhívjuk figyelmét, hogy a referenciaadatok tájékoztató jellegűek, és nem mindig felelnek meg a napelemek tényleges jellemzőinek.

Ha otthoni napenergia-erőművet épít, biztosítani kell annak lehetőségét, hogy a jövőben növelje kapacitását további napelemek és elemek telepítésével, hogy felhalmozódjon a generált villamos energia.

Mint fentebb említettük, elemezni kell egy másik alternatív villamosenergia-forrás felhasználásának fontosságát annak érdekében, hogy az otthoni önellátás megfelelő ellátását biztosítsuk, minden lehetséges tényezőt figyelembe véve.

A napelemek teljesítménye alapján válassza a lehetőséget a vezérlőamely révén a keletkező villamos energiát az akkumulátor továbbítja.

Nagyon fontos kritérium az, hogy rendelkezésre állnak-e pénzeszközök az otthon önálló áramforrásának megvalósításához. Ezért bizonyos elemek kiválasztásakor a költségvetés alapján módosítania kell választását.