Şebekeden bağımsız fotovoltaik sistem, güneş enerjili sokak lambası ve güneş enerjisi üretim tesisi tasarımı hakkında konuşuyoruz.

01 Kurulumdan Önce Anlaşılması Gereken Temel Veriler Öncelikle, kullanıcının voltaj fazını anlamak gerekir; tek fazlı AC 220V mu yoksa üç fazlı AC 380V mu? Bu, invertörün çıkış özelliklerini belirler; ardından yük tipi gelir; endüktif yük mü yoksa dirençli yük mü? Bu, yük gücünü ve invertörün çıkış dalga biçimini belirler. Üçüncüsü, yükün tam yük çalışma süresidir, yani günde ortalama kaç derece elektriğe ihtiyacımız var? Eğer şebekeye bağlı bir fotovoltaik enerji santrali ise, enerji depolama cihazı olmadığı için sadece makul bir fotovoltaik modül gücü yapılandırmak yeterlidir; eğer şebekeden bağımsız bir fotovoltaik enerji üretim sistemi ise, sürekli yağmurlu günlerde fotovoltaik enerji üretimi olmadığında sistemin kendi kendine yedek gücü de dahil olmak üzere batarya kapasitesi de hesaplanmalıdır. 02. Fotovoltaik Şebeke Dışı Enerji Üretimi Örneği: Küçük bir göl çiftçisinin fotovoltaik şebeke dışı enerji santralini örnek olarak ele alalım. Uzun mesafeli elektrik tedariği nedeniyle maliyet yüksek, iletim hattındaki güç kaybı ve voltaj kaybı büyük, ayrıca tayfunlar da istikrarsız güç tüketimine, sık sık beklenmedik elektrik kesintilerine yol açarak üretimi ve evsel elektrik tüketimini etkiliyor. Bu nedenle, fotovoltaik şebeke dışı enerji üretiminin kullanılması önerilmiştir. Güneş ışınımı yoğunluğu gündüzleri yüksektir. Fotovoltaik enerji üretimi doğrudan çıkışı tersine çevirir, güç kaynağı çalışır ve aynı zamanda pili şarj eder, pil ise gece çıkışı tersine çevirir. Voltaj AC220V 50Hz olup, elektrikli ekipmanlar başlıca şunları içermektedir: balık havuzu oksijen pompası (300W), 10 TV + uydu alıcısı (200W), 1 adet pirinç pişirici (750W), 1 adet indüksiyonlu ocak (2000W), 1 adet buzdolabı (100W), 1 adet aydınlatma (100W) (aynı anda kullanılmamaktadır). Oksijen pompası gündüz güneş ışığı varken çalışır, gece çalışmaz. Diğer elektrikli cihazların gücü yaklaşık 3000W olup, günlük elektrik tüketimi yaklaşık 10 derecedir. Gölde yeterli ışık olduğu için yağmurlu günler dikkate alınmamıştır. Yedek güç mevcuttur. 03 Fotovoltaik invertör Kullanıcı tarafından sağlanan yukarıdaki verilere göre, bu sistemin tasarımında SAKO Sanke? Şebekeden bağımsız fotovoltaik invertör entegre makinesi seçilmiştir; güç 48V 6KVA, güç faktörü 0,9, invertör dönüşüm verimliliği > %88'dir. Gerçek yük gücü 5000W'a ulaşabilir ve kullanıcının elektrikli ekipmanlarının çıkış gücü gereksinimlerini karşılayabilir. 04. Akü Kapasitesi Bu fotovoltaik şebekeden bağımsız enerji üretim sisteminde kullanılan enerji depolama cihazı, büyük kapasiteli ve yüksek maliyet performansına sahip yaygın olarak kullanılan kurşun-asit aküdür. Akünün yedek gücü 10KWh'dir. Fotovoltaik invertörün DC giriş voltajı DC48V olduğundan, akünün teorik kapasitesi şu şekilde hesaplanır: 10000VAh/48Vu003d208Ah. Akünün ilgili teknik standartlarına göre, akünün deşarj oranı 0,5C2'de daha ekonomik ve makuldür; bu da akünün şarj ve deşarj döngü sürelerini garanti edebilir ve hizmet ömrünü etkili bir şekilde uzatabilir. Göldeki yeterli güneş ışığı nedeniyle, fotovoltaik çıkış gündüz doğrudan ters çevrilmekte ve pilin tekrarlanan deşarj işleminden geçmesine gerek kalmamaktadır. Gece ise elektrik tüketimi düşük ve deşarj süresi kısadır. Bu nedenle, bu şemanın tasarımında pil deşarj oranı uygun şekilde 0,6C2'ye yükseltilmiştir. Gerçek kapasite hesaplaması: 208Ah/0,6u003d347Ah. Buradaki değer 400Ah'dir, yani toplam kapasite şöyledir: 48V 400Ah kurşun-asit pilin özellikleri 12V 200Ah/adet olup, bağlantı yöntemi 4 seri ve 4 paraleldir ve toplamda 8 pil gereklidir. 05 Fotovoltaik modül gücü Yukarıdaki hesaplama ile pilin konfigürasyon kapasitesi elde edildikten sonra, fotovoltaik modülün güç konfigürasyonu hesaplanır. Gölün coğrafi konumu yüksek güneş radyasyonu yoğunluğuna sahiptir ve etkili güneşlenme süresi 6 saate kadar uzundur. Polikristal silikon fotovoltaik modüller kullanılarak, fotoelektrik dönüşüm verimliliği %16'ya ulaşarak Ulusal Enerji İdaresi tarafından belirlenen standartları karşılamaktadır. Fotovoltaik güç üretiminin hesaplama formülü şu şekildedir: sistem güç üretimi - fotovoltaik modül gücü × güneşlenme süresi × kapsamlı katsayı. Kapsamlı katsayı, sıcaklık değişimi, hat kaybı, kontrolör (veya invertör) dönüşüm verimliliği gibi faktörlerden kaynaklanan kayıp katsayısını ifade eder, genellikle 0,5-0,7'dir, bu durumda 0,6'dır, bu nedenle fotovoltaik modül gücü hesaplaması: 48V×400Ah /(6h×0,6)u003d5333W. Modülün özellikleri 36V 275W, boyutları 1900×980×45mm ve alanı yaklaşık 2 metrekaredir. Bağlantı yöntemi, her 2 adet (72V) ünitenin seri olarak bir grup halinde bağlanması ve ardından 10 adet dizinin paralel olarak bağlanması şeklindedir; toplamda 20 adet fotovoltaik modül gereklidir, toplam güç 72V 5500W'tır ve fotovoltaik modül dizisinin alanı 40 metrekaredir.