Parlando di come progettare un sistema fotovoltaico off-grid, un lampione solare e un impianto di produzione di piccoli impianti solari.

01Dati di base da comprendere prima dell'installazione Innanzitutto, è necessario comprendere la fase della tensione dell'utente: si tratta di una corrente alternata monofase a 220 V o trifase a 380 V? Questo determina le caratteristiche di uscita dell'inverter; in secondo luogo, il tipo di carico: si tratta di un carico induttivo o resistivo? Questo determina la potenza di carico e la forma d'onda di uscita dell'inverter. Il terzo fattore è il tempo di funzionamento a pieno carico, ovvero quanti gradi di elettricità sono necessari in media al giorno? Se si tratta di una centrale fotovoltaica connessa alla rete, poiché non è presente un dispositivo di accumulo di energia, è sufficiente configurare una potenza adeguata dei moduli fotovoltaici; se si tratta di un sistema di generazione di energia fotovoltaica off-grid, è necessario calcolare anche la capacità della batteria, tenendo conto anche delle condizioni di assenza di generazione di energia fotovoltaica durante i giorni di pioggia continua. 02 Caso di generazione di energia fotovoltaica off-grid Prendiamo come esempio la centrale fotovoltaica off-grid di un piccolo agricoltore lacustre. A causa della lunga distanza di alimentazione, i costi sono elevati, le perdite di potenza e di tensione lungo la linea di trasmissione sono considerevoli e, in caso di tifoni, si verificano consumi energetici instabili e frequenti interruzioni di corrente impreviste, con conseguenti ripercussioni sulla produzione e sul consumo energetico domestico. Per questo motivo, si propone di utilizzare un sistema di generazione di energia fotovoltaica off-grid. L'intensità della radiazione solare è elevata durante il giorno. L'energia fotovoltaica viene convertita direttamente in corrente alternata, alimentando e caricando contemporaneamente la batteria, che viene poi ricaricata di notte. La tensione è di 220 V CA 50 Hz e le apparecchiature elettriche comprendono principalmente: una pompa per ossigeno per laghetto (300 W), 10 televisori + ricevitore satellitare (200 W), 1 cuociriso (750 W), 1 piano cottura a induzione (2000 W), 1 frigorifero (100 W) e 1 lampada (100 W). Il carico non viene utilizzato contemporaneamente. La pompa per ossigeno funziona durante il giorno quando splende il sole e non funziona di notte. La potenza degli altri apparecchi elettrici è di circa 3000 W e il consumo giornaliero di elettricità è di circa 10 gradi. Grazie alla sufficiente luce sul lago, i giorni di pioggia non sono considerati. Auto-riserva di energia. 03 Inverter fotovoltaico In base ai dati forniti dall'utente, nella progettazione di questo sistema è stato selezionato l'inverter fotovoltaico off-grid integrato SAKO Sanke?, con potenza di 48 V 6 kVA, fattore di potenza 0,9, efficienza di conversione dell'inverter > 88%, potenza di carico effettiva raggiungibile 5000 W, in grado di soddisfare i requisiti di potenza in uscita delle apparecchiature elettriche dell'utente. 04 Capacità della batteria Il dispositivo di accumulo di energia utilizzato in questo sistema di generazione di energia fotovoltaica off-grid è una batteria al piombo-acido di uso comune, che ha una grande capacità e un elevato rapporto costo-prestazioni. La potenza di riserva della batteria è di 10 kWh. Poiché la tensione di ingresso CC dell'inverter fotovoltaico è di 48 V CC, la capacità teorica della batteria è calcolata come: 10000 VAh / 48 V = 208 Ah. Secondo le norme tecniche pertinenti, il tasso di scarica della batteria è più economico e ragionevole a 0,5C2, il che può garantire i cicli di carica e scarica della batteria e prolungarne efficacemente la durata. Grazie alla sufficiente insolazione del lago, l'energia fotovoltaica in uscita viene convertita direttamente durante il giorno e non è necessario ripetere la procedura di scarica della batteria. Di notte, il consumo di energia elettrica è basso e il tempo di scarica è breve. Pertanto, il tasso di scarica della batteria è opportunamente aumentato a 0,6C2 nella progettazione di questo schema. Calcolo della capacità effettiva: 208Ah/0,6u003d347Ah Il valore qui è 400Ah, ovvero la capacità totale è: La specifica della batteria al piombo-acido da 48V 400Ah è 12V 200Ah/pc, il metodo di collegamento è 4 in serie e 4 in parallelo e sono necessarie in totale 8 batterie. 05 Potenza del modulo fotovoltaico Dopo aver ottenuto la capacità di configurazione della batteria tramite il calcolo di cui sopra, viene calcolata la configurazione di potenza del modulo fotovoltaico. La posizione geografica del lago ha un'elevata intensità di radiazione solare e il tempo di sole effettivo è lungo fino a 6 ore. Utilizzando moduli fotovoltaici in silicio policristallino, l'efficienza di conversione fotoelettrica raggiunge il 16%, che soddisfa gli standard stabiliti dall'Amministrazione nazionale per l'energia. La formula di calcolo della generazione di energia fotovoltaica è: generazione di energia del sistema - potenza del modulo fotovoltaico × tempo di sole × coefficiente complessivo. Il coefficiente complessivo si riferisce al coefficiente di perdita causato da fattori quali variazione di temperatura, perdita di linea, efficienza di conversione del controller (o inverter), generalmente 0,5-0,7, in questo caso 0,6, quindi, calcolo della potenza del modulo fotovoltaico: 48V×400Ah /(6h×0,6)u003d5333W La specifica del modulo è 36V 275W, la dimensione è 1900×980×45mm e l'area è di circa 2 metri quadrati. Il metodo di connessione è che ogni 2 pezzi (72V) sono collegati in serie come un gruppo, e poi 10 stringhe sono collegate in parallelo, sono necessari in totale 20 moduli fotovoltaici, la potenza totale è 72V 5500W e l'area dell'array di moduli fotovoltaici è di 40 metri quadrati.