محاسبه اجزای اصلی پنل خورشیدی

 

یک سیستم PV خورشیدی از بخش های مختلفی تشکیل شده که بایستی با توجه به کاربرد ، موقعیت مکانی و نوع سیستم انتخاب شوند . اجزای اصلی سیستم عبارتند از : ماژول فتوولتاییک (  پنل خورشیدی ) ، شارژ کنترلر ، اینورتر ، باتری و بار مصرفی .

 

تعیین مقادیر

 

1 . تعیین میزان مصرف توان .

 

اولین مرحله در طراحی سیستم فتوولتاییک خورشیدی این است که کل توان و انرژی مصرفی برای تمام بارهایی که نیاز به تغذیه دارند را مشخص کنیم :

1 – 1 . میزان وات ساعت مصرفی هر وسیله را در طی یک روز محاسبه کنید . سپس مقادیر وات ساعت های مصرفی کلیة وسایل را برای یک روز با هم جمع کنید .

 

2 – 1 . عدد بدست آمده را در 1.3 ضرب کنید تا میزان وات ساعتی که پنل باید در طی یک روز تولید کند بدست بیاید . ( 1.3 میزان تلفات انرژی در سیستم است ) .

 

2 . تعیین اندازة ماژول PV

هر چه اندازة ماژول بزرگتر باشد به همان میزان توان بیشتری تولید خواهد نمود . برای مشخص کردن اندازة ماژول PV ، باید ابتدا بیشترین توان تولیدی را بدست آوریم . بیشترین توان تولیدی یا وات پیک( Wp ) بستگی به ماژول PV و آب و هوای منطقة مورد نظر دارد . بدین منظور به عاملی نیاز داریم به نام " ضریب تولید پنل " . ( به ضریب تولید پنل ، پیک سان شاین هم گفته می شود . )

برای تعیین اندازة ماژول به طریق زیر عمل می کنیم :

1 – 2 . محاسبة وات پیک کل ( Wp Total ) . میزان کل وات ساعت هایی که در طول روز نیاز داریم تا توسط ماژول تولید شود ( عدد بدست آمده از قسمت 2-1 ) را بر ضریب تولید پنل تقسیم کنید تا وات پیک کلی که توسط پنل ها باید تولید شود بدست آید .

 

 

2 – 2 . محاسبة تعداد پنل های مورد نیاز برای سیستم . جواب بدست آمده از قسمت 1 – 2 را بر Wp نامی پنل هایی که در اختیار دارید تقسیم کرده و حاصل بدست آمده را به سمت عدد صحیح بزرگتر گرد کنید . جواب ، تعداد پنل هایی که باید استفاده کنید را مشخص می کند .

البته باید توجه داشت که حاصل این محاسبه حداقل پنل هایی که باید استفاده کنیم را مشخص می کند . مسلماً اگر پنل های بیشتری استفاده کنیم عملکرد سیستم بهتر خواهد بود و همچنین طول عمر باطری هم افزایش خواهد یافت .

 

3 . تعیین اندازة اینورتر .

در صورت نیاز به خروجی AC بایستی از یک اینورتر استفاده کنیم . نکتة بسیار مهم این است که

ورودی اینورتر به هیچ وجه نبایستی از مجموع توان تمام وسایل برقی کمتر باشد . همچنین ولتاژ نامی و باطری باید با هم برابر باشند .

برای سیستم های مستقل ، اینورتر باید به اندازة کافی بزرگ باشد تا بتواند تمام وات مصرفی را تأمین نماید . اندازة اینورتر بین 25 تا 30 درصد بزرگتر از مجموع توان تمامی وسایل در نظر گرفته می شود . اگر از موتور یا کمپرسور استفاده نماییم اندازة اینورتر باید حداقل 3 برابر ظرفیت آنها باشد تا بتواند جریان ضربه را تحمل کند .

برای سیستم های متصل به شبکه ، ورودی اینورتر باید با آرایة PV برابر باشد تا عملکرد سیستم ایمن و مؤثر باشد .

 

4 . تعیین اندازة باطری

 

. باطری های مورد استفاده در سیستم های PV خورشیدی ( پنل خورشیدی ) باید قابلیت این را داشته باشند که تا پایین ترین سطح انرژی دشارژ شده و سپس به سرعت شارژ شوند . ( عموماً از باطری های لید اسید خشک استفاده می شود . ) همچنین ظرفیت آنها به اندازه ای باشد که بتواند وسایل و تجهیزات مورد استفاده را در شب و روزهای ابری به راه بیاندازد . برای تعیین اندازة باطری به طریق زیر محاسبه می کنیم :

 

 

1 – 4 . مجموع وات ساعت مصرفی کلیة وسایل را در طول یک روز محاسبه کنید .

2 – 4 . عدد بدست آمده را بر 0.85 تقسیم کنید ( به خاطر تلفات باطری ) .

3 – 4 . حاصل را بر 0.6 تقسیم کنید ( به خاطر عمق دشارژ dod) .

4 – 4 . این عدد را بر ولتاژ نامی باطری ( که همان ولتاژ باس سیستم است ) تقسیم نمایید .

5 – 4 . حال این عدد را در تعداد روزهایی که تابش خورشید وجود ندارد Days of Autonomy ( یعنی در واقع پنل ها توانی تولید نمی کنند ) و نیاز داریم که از سیستم ولتاژ بگیریم ؛ ضرب کنید . ( معمولاً بین 3 تا 5 روز )