วิธีการคำนวณกำลังไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์?

วิธี การคำนวณกำลังไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ ?

ระบบผลิตไฟฟ้ากระแสสลับจากพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุมการชาร์จ อินเวอร์เตอร์ และแบตเตอรี่ ในขณะที่ระบบผลิตไฟฟ้ากระแสตรงจากพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่มีอินเวอร์เตอร์ เพื่อให้ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์สามารถจ่ายพลังงานได้เพียงพอต่อความต้องการใช้ไฟฟ้า จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่เราจะต้องเลือกส่วนประกอบแต่ละชิ้นให้เหมาะสมกับกำลังไฟของเครื่องใช้ไฟฟ้า

วันนี้ผมจะอธิบาย วิธีการคำนวณกำลังไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ให้ฟังครับ

ยกตัวอย่างเช่น ใช้กำลังไฟ 100 วัตต์ และใช้งานวันละ 6 ชั่วโมง เพื่ออธิบายวิธีการคำนวณ:

1. ขั้นแรก คำนวณปริมาณพลังงานที่ใช้ไปต่อวัน (รวมถึงการสูญเสียในอินเวอร์เตอร์):

หากประสิทธิภาพการแปลงของอินเวอร์เตอร์อยู่ที่ 90% เมื่อกำลังไฟฟ้าขาออกอยู่ที่ 100 วัตต์ กำลังไฟฟ้าขาออกที่ต้องการจริงควรเป็น 100 วัตต์ / 90% = 111 วัตต์ หากใช้งานวันละ 5 ชั่วโมง การใช้พลังงานจะเท่ากับ 111 วัตต์ * 5 ชั่วโมง = 555 วัตต์ชั่วโมง

2. คำนวณแผงโซลาร์เซลล์:

จากการคำนวณโดยอิงจากเวลาที่มีแสงแดดส่องถึงอย่างมีประสิทธิภาพในแต่ละวันซึ่งอยู่ที่ 6 ชั่วโมง และเมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพการชาร์จและการสูญเสียระหว่างกระบวนการชาร์จ กำลังไฟฟ้าขาออกของแผงโซลาร์เซลล์ควรอยู่ที่ 555Wh/6h/70% = 130W โดย 70% ของกำลังไฟฟ้าดังกล่าวคือพลังงานที่แผงโซลาร์เซลล์ใช้จริงระหว่างการชาร์จ

ผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์จะระบุพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ภายใต้สภาวะการทดสอบมาตรฐานในเอกสารข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปจะรวมถึงกระแสลัดวงจร Isc; แรงดันไฟเปิดวงจร Voc; แรงดันไฟสูงสุดที่จุดกำลังไฟฟ้า Vap; กระแสไฟสูงสุดที่จุดกำลังไฟฟ้า Iap; กำลังไฟฟ้าสูงสุด Pmpp; ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน Eff เป็นต้น

ภายใต้สภาวะการทดสอบมาตรฐาน ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังไฟฟ้าสูงสุด Pmpp และประสิทธิภาพการแปลงพลังงานเป็นดังนี้:

Pmpp = พื้นที่แบตเตอรี่ (ตร.ม.) * 1000 (วัตต์/ตร.ม.) * ประสิทธิภาพ

ตัวอย่างเช่น:

ประสิทธิภาพการแปลงประเภทผลิตภัณฑ์ (%) กำลังไฟฟ้า (วัตต์)

ผลึกเดี่ยว 125*125 15 2.22855

ผลึกเดี่ยว 156*156 15 3.58425

ผลึกหลายเหลี่ยม 125*125 15 2.34375

ผลึกหลายเหลี่ยม 156*156 15 3.6504

และคุณรู้หรือไม่ ว่าส่วนประกอบหลักของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

1. แผงโซลาร์เซลล์แบบเรียงเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส:   แผงโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ (หรือเรียกว่าโมดูลเซลล์โฟโตโวลตาอิก) ที่ต่อแบบอนุกรมและขนานตามความต้องการของระบบ ทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้งานภายใต้แสงแดด และเป็นส่วนประกอบหลักของระบบโซลาร์โฟโตโวลตาอิก

2. แบตเตอรี่เก็บพลังงาน: ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากส่วนประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ และปล่อยพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานของอุปกรณ์เมื่อแสงสว่างไม่เพียงพอหรือในเวลากลางคืน หรือเมื่อความต้องการใช้พลังงานมากกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากส่วนประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่เป็นส่วนประกอบเก็บพลังงานของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ปัจจุบันแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นที่นิยมใช้ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์ สำหรับระบบที่มีความต้องการสูงกว่า มักใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบปิดผนึกชนิดปล่อยประจุลึกแบบควบคุมวาล์ว หรือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบดูดซับของเหลวชนิดปล่อยประจุลึก เป็นต้น

3.   ตัวควบคุม: ทำหน้าที่ควบคุมและปรับสภาวะการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ และควบคุมกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกจากส่วนประกอบเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ไปยังโหลดตามความต้องการพลังงานของโหลด เป็นส่วนควบคุมหลักของระบบทั้งหมด ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ ฟังก์ชันของตัวควบคุมจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อยๆ และมีแนวโน้มที่จะรวมส่วนควบคุมแบบดั้งเดิม อินเวอร์เตอร์ และระบบตรวจสอบเข้าไว้ด้วยกัน ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมในซีรีส์ SPP และ SMD ของ AES ได้รวมฟังก์ชันทั้งสามข้างต้นไว้ด้วยกัน

4.   อินเวอร์เตอร์: ในระบบจ่ายไฟพลังงานแสงอาทิตย์ หากมีโหลดกระแสสลับ จะต้องใช้อินเวอร์เตอร์ในการแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์หรือพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่ปล่อยออกมาจากแบตเตอรี่ ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับตามที่ต้องการ

หลักการทำงานพื้นฐานของระบบจ่ายไฟพลังงานแสงอาทิตย์แบบ เซลล์แสงอาทิตย์ คือ การชาร์จแบตเตอรี่ด้วยพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ผ่านตัวควบคุมภายใต้แสงแดด หรือจ่ายไฟให้กับโหลดโดยตรงเมื่อสามารถตอบสนองความต้องการของโหลดได้ จากนั้นแบตเตอรี่จะจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง (DC) ภายใต้การควบคุมของตัวควบคุม สำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีโหลดกระแสสลับ (AC) จะต้องเพิ่มอินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงไฟกระแสตรงเป็นไฟกระแสสลับ การใช้งานระบบเซลล์แสงอาทิตย์มีหลายรูปแบบ แต่หลักการพื้นฐานนั้นคล้ายคลึงกัน