24 V siin4200 W pidevvõimsusMPPT 120 APV 60–500 VDC~6200 W paneelivõimsustDoD 80 %dimensioneeritud alalisvoolukaablid

GSIKE juhend 4 kW 24 V eraldiseisva süsteemi dimensioneerimiseks

Eraldiseisva süsteemi dimensioneerimine määrab, kas süsteem töötab või mitte. Selles juhendis selgitame, kuidas arvutada inverteri GSIKE 4200 W 24 V jaoks vajalikud paneelid, aku ja kaablid.

Alusta sellest, et paned kirja seadmed, mida tahad toita, ja nende päevase energiatarbe Wh-des. See on kogu arvutuse lähtepunkt.

Koosta nimekiri hoolikalt. Ära unusta ooterežiimis seadmeid: ruuterit, laadijaid, ooterežiimis telerit. Need tunduvad tühised, kuid kokku kulub neile päevas 50–100 Wh, ja kui jätad need arvestamata, jääb süsteem liiga väikeseks ning aku saab oodatust varem tühjaks.

Mõtle ka aastaajalistele erinevustele. Suvel on päikest rohkem ja paneelid toodavad rohkem, kuid kasutad ka rohkem seadmeid (ventilaator, rohkem töötav külmkapp). Talvel on päikest vähem, kuid ilma kliimaseadmeta tarbid vähem. Dimensioneeri süsteem keskmise päeva, mitte parima ega halvima järgi.

Paneelide paigutamisel on oluline nende kalle ja suund. Lõuna poole suunatud ja õige kaldega katus annab parima tulemuse; kui paneelid asuvad maapinnal või on osaliselt varjus, vajad sama energiatoodangu saavutamiseks rohkem pinda.

Ära unusta kaitset. Päikesepaneelid võivad täispäikese käes tekitada kõrge pinge, seega on vaja kaitsmeid ja liigpingepiirikut alalisvoolu poolel, paneelidele ja akule võimalikult lähedal.

Kaablite ristlõike valimisel jäta varu tuleviku jaoks. Kui paigaldad täna 25 mm² kaablid ja tahad järgmisel aastal paneele lisada, pead võib-olla kaablite marsruudi ümber tegema. Seepärast soovitame valida praegusest miinimumist ühe suuruse võrra suurema.

Kui elad äikesetormide piirkonnas, paigalda liigpingekaitse ka AC-väljundile ja kontrolli maandust, mis on süsteemi ohutuse seisukohalt hädavajalik.

Enne millegi puudutamist tuletame meelde põhisuurused. 400 W paneel annab avatud vooluringi korral umbes 40 V ja standardtingimustes umbes 10 A. Kui ühendad kolm paneeli jadamisi, nende pinged liituvad (120 V), aga voolutugevus jääb samaks; kui ühendad kolm rööbiti, voolutugevus kolmekordistub ja pinge jääb samaks. L GSIKE MPPT töötab vahemikus 60–500 V alalisvoolu, seega mahub sellesse vahemikku hästi 2–12 jadamisi ühendatud 400 W paneeli.

Levinuim viga on ajada segi paneeli ja aku pinge. Paneelid toodavad alalisvoolu pingega mõnekümnest kuni mitmesaja voldini; aku pinge on 24 V. MPPT-regulaator tasakaalustab need pinged: see võtab paneelilt energiat optimaalse pingega ja edastab selle akule 28,8 V juures. Seepärast saab ühendada kõrgepingepaneelid jadamisi, ilma et akupank ohtu satuks.

Teine sage viga on valida aku mahutavuse (Wh) järgi, jättes voolu (A) tähelepanuta. 4200 W GSIKE vajab alla 24 V pinge korral akupangalt umbes 175–200 A pidevat voolu. Kui sinu 100 Ah aku talub ainult 50 A pidevat tühjendusvoolu, rakendub selle kaitse ja inverter seiskub. Vaja on 24 V LiFePO4-akut, mis talub sellist voolu, mitte ainult vajalikku Wh-mahtuvust.

Kaitsmete kohta: pane aku positiivsele klemmile võimalikult lähedale alalisvoolukaitse, mille nimivool on 1,25–1,5 korda suurem haru maksimaalsest voolust. 200 A süsteemi puhul tähendab see umbes 250 A kaitset. Paneelide poolel kaitseb jadakaitsme iga paneelijada. Need on odavad osad, mis hoiavad ära tulekahju, kui mõni kaabel narmendama hakkab.

L-alalisvoolulüliti ja rikkevoolukaitse peavad kindlasti olemas olema. L-inverteri 230 V väljund peab läbima kaitselüliti, mis lülitab ülekoormuse korral välja, ja rikkevoolukaitse, mis kaitseb inimesi. Paigaldaja paneb need töö käigus paika, aga kui paigaldad ise, ära püüa nende pealt kokku hoida.

Mõtleme omatarbimisele. Päevased samaväärsed päikesetunnid näitavad, millega tuleb sinu päikesepaneelide võimsus korrutada. Mandri-Itaalias võib suvel arvestada 4–5 ja talvel 2–3 tipptunniga. 3000 Wp paneeliväli toodab 4 tipptunni ja 80% kogutõhususe korral suvel umbes 9,6 kWh päevas. Seda arvu tulebki sinu tarbimisega võrrelda.

Aku puhul järgi 80% reeglit. LiFePO4-akusid võib regulaarselt tühjendada kuni 80%-ni nende kasulikust mahutavusest, ilma et need kuluksid. 100 Ah ja 25,6 V aku salvestab 2560 Wh; kasutatavat energiat on umbes 2048 Wh. Just selle võid öösel muretult ära kasutada. Kui kavandad süsteemi üheks autonoomiapäevaks, kahekordista või kolmekordista seda arvu.

Märkus suuna kohta: põhjapoolkeral peaksid paneelid olema suunatud lõunasse ning nende kaldenurk võiks olla asukoha laiuskraadiga ligilähedane. Itaalias on hea valik 30–45-kraadine kalle. Kui paigaldad paneelid horisontaalselt või itta, langeb tootlikkus ning sama koguse energia saamiseks vajad rohkem pinda.

Kui osa paneele jääb puude või korstnate varju, vähendab varju jääv paneel kogu jada tootlikkust. Sel juhul on parem jagada paneeliväli lühemateks jadadeks või kasutada paneelipõhiseid optimeerijaid. Väikese süsteemi puhul piisab sageli paneelide ümbertõstmisest, et päike paistaks neile keskpäeva paiku otse peale.

Vaatame ühe väga tüüpilise näite arvud üle: maamaja, kus kasutatakse LED-valgustit (20 Wh päevas), väikest külmikut (150 Wh päevas), ruuterit (50 Wh päevas), telefoni- ja arvutilaadijaid (80 Wh päevas) ning survepumpa, mis töötab 10 minutit päevas (30 Wh päevas). Kokku umbes 330 Wh päevas. Nelja päikesetunni korral toodab 1200 Wp paneeliväli umbes 3,8 kWh päevas, millest piisab enam kui küll; 50–60 Ah aku pingega 24 V katab öise tarbimise.

Alalisvooluühenduses aku ja inverteri vahel läheb valesti tehes kõige rohkem energiat kaduma. Alla 24 V pinge juures on vool suur: 4200 W jagatuna 24 V-ga annab umbes 175 A. Kui kasutad liiga peenikest kaablit, läheb see kuumaks, pinge langeb ja inverter annab alapinge häire. Seepärast kasvavad tabelis kaablite ristlõiked 25 mm²-st (lühike) 50 mm²-ni (pikk). Ära siin kokku hoia: vask maksab vähe võrreldes sellega, kui masin seisab.

Paneelide juhtmestik töötab aga kõrge pinge ja väikese vooluga, nii et teatud pikkusega jadade puhul piisab 4 mm² päikesekaablist. Kaabli ristlõige pole siin nii kriitiline; oluline on kasutada välitingimustesse sobivat MC4-päikesekaablit, mitte ühendada seda tavalise elektripaigalduskaabliga.

Ja aku kaitsmel tasub veel kord peatuda: see tuleb paigaldada positiivsele juhtmele, klemmist vähem kui 20 cm kaugusele, ning valida nimivooluga, mis on 1,25–1,5 korda maksimaalsest voolust suurem. Kui kaabel puutub kokku sõiduki või elektrikilbi metallkorpusega, rakendub kaitse ja hoiab ära lühise. See on kogu süsteemi odavaim ja tähtsaim osa.

Mõtleme nüüd talvele. Itaalias langeb detsembris päikesetippude arv 2–3 tunnini. Päikesepaneelide väli, mis toodab suvel 10 kWh päevas, toodab talvel 4–5 kWh. Seepärast arvesta paneelivälja suurust kavandades kõige halvema, mitte parima kvartaliga. Kui lähtud juulist, jääb veebruaris võimsusest puudu; kui lähtud novembrist, tekib suvel ülejääk, mida saad kasutada aku rohkemaks laadimiseks.

Autonoomia: mitu ööd tahad ilma päikeseta vastu pidada? Kui arvestad ühe ööga, piisab 100 Ah akust; kui kolm järjestikust pilvist päeva, on vaja 200–300 Ah. Nädalavahetuse suvilas piisab sageli ühest ööst; alalises elukohas arvesta rahuliku meele jaoks kolmekordse päevase tarbimisega.

Lõpetuseks üks paigaldaja soovitus: alusta joonisest. Joonista, kuhu tulevad paneelid ja inverter, kuhu paigutad aku ning kust kaablid läbi jooksevad. Joonis aitab vältida olukorda, kus pead hiljem vedama kaableid sinna, kuhu sa ei tahtnud, ning seda, et aku ja inverteri vaheline kaugus on kavandatud 2 m asemel 6 m. Mõõda kaks korda, lõika üks kord.

Vaatame teist näidet, seekord veidi suurema tarbimisega aiatöökoja kohta. Oletame, et töökojas kasutatakse luminofoorlampi (40 Wh), väikest jootekolbi, mis töötab 20 minutit päevas (200 Wh), aeg-ajalt käivituvat kompressorit (150 Wh) ja tööriistalaadijaid (100 Wh). Kokku umbes 490 Wh päevas. Siin soovitame 2000–2500 Wp paneelivälja (5–6 paneeli võimsusega 400 W) ja 60–80 Ah akut pingega 24 V. GSIKE paneb mõlemad vahelduvvooluväljundid probleemideta tööle.

Sageli tehtav viga on aku dimensioneerimine tippvõimsuse, mitte energia järgi. Tippvõimsuse annavad käivitamise hetkel inverter ja akupank; energia määrab, kui kaua sellest öö läbi jätkub. Vaja on mõlemat: akupanka, mis talub 175 A voolu, ning lisaks piisavalt ampertunde soovitud autonoomia tagamiseks. 100 Ah aku, mis võimaldab laadida vaid 50 A vooluga, ei sobi 4200 W inverterile.

Veel üks sageli ununev detail: pingelang paneelide kaablites. Isegi kõrgepingel töötades kaob pika ja peenikese kaabli tõttu veidi pinget. Pikkade jadade puhul kasuta 4 mm² päikesekaablit ja ära ületa ühe stringi puhul 15–20 m, kui sa ei ole kaabliristlõiget põhjendanud. Kui süsteem on väga suur, mõõda pingelang ja korrigeeri.

Ja alalisvoolulüliti. Paneelide ja inverteri vahele tasub paigaldada alalisvoolu lahklüliti, millega saab paneelivälja välja lülitada, ilma et peaks katusele ronima ja paneele kinni katma. See on odav komponent, mis muudab hoolduse palju ohutumaks. Vahelduvvoolu poolel tagavad kaitse automaatkaitse ja rikkevoolukaitse.

Lõpetuseks kõige sagedamini korduv küsimus: mis siis, kui paneelide võimsus ületab lubatu? GSIKE lubatud ülempiir on umbes 6200 W. Kui paigaldad 7000 W, ei saa MPPT lihtsalt vastu võtta rohkem, kui see võimaldab; see ei lähe katki, aga maksad paneelide eest, mille võimsust sa ära ei kasuta. Seepärast soovitame jääda lubatud ülempiirist allapoole, mitte seda ületada.

Viimane praktiline arvestus. Oletame, et dimensioneerime süsteemi päevase 500 Wh tarbimise järgi. 4 tipptunni ja 80% kasuteguri korral vajate 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp paneelivälja... Tundub vähe, aga pidage meeles, et see arvestus kehtib päikeselise päeva kohta. Kui dimensioneerite süsteemi talveks, mil tipptunde on 2,5, vajab sama tarbimine 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Kui tahad varu, kahekordista võimsus. Seepärast kasutab ka väike majake lõpuks 1500–2000 Wp, mitte 300 Wp.

Aku kohta veel üks viimane soovitus: ära osta mahtuvust selle põhjal, kui palju arvad tarbivat, vaid selle põhjal, mida mõõdad. Võimaluse korral paigalda kõigepealt süsteem, kasutades GSIKE-i akuta režiimi, jälgi rakendust kaks nädalat ja telli aku saadud tegeliku näidu põhjal. Nii on palju parem kui pimesi ostes ning siis avastades, et aku mahtuvusest jääb puudu või seda on liiga palju.

Kui sul tekib arvutuste suhtes kahtlusi, palu need üle vaadata. Kvalifitseeritud paigaldajal kulub sinu skeemi ja kaablite ristlõigete ülevaatamiseks vähe aega. See tunnine ülevaatus aitab vältida mõõtmisviga, mis võib maksta sadu eurosid. L 24 V ja 500 V alalisvool ei andesta peast tehtud arvutusi.

Juhendi lõpetuseks soovitus ostujärjekorra kohta. Esiteks GSIKE 4200 W inverter. Teiseks 3–6 paneeli võimsusega 400 W, sõltuvalt sinu päevasest tarbimisest. Kolmandaks ühendatava sidevõimalusega 24 V LiFePO4 aku, sellise mahutavusega, nagu oled mõõtnud. Neljandaks kaitsmed, lahklülitid ja kaablid. Sellises järjekorras ostes ei osta sa liiga palju ega liiga vähe ning kui vahepeal ümber mõtled, jääb sul võimalus muudatusi teha.

Ja pea meeles, et see juhend on lähtepunkt, mitte jäik retsept. Iga katus, tarbimine ja eelarve on erinev. Kui arvutuste tulemus on vahepealne väärtus, ümarda paneelide ja aku puhul ülespoole: parem on, kui jääb veidi varu, kui et jääks puudu. GSIKE võimaldab kasutada kuni 6200 W paneele, mis annab palju kasvuruumi ilma inverterit vahetamata.

Kui numbrid on käes, saad GSIKE 4200 W täielikust andmelehelt kontrollida, kas arvutatud 24 V akupank ja paneeliväli jäävad seadme piiridesse. Kui paigaldamise käigus tekib küsimusi, aitab meie itaaliakeelne tugiteenus.

Lõppkokkuvõttes pole süsteemi mõõtu arvutamine midagi muud kui kolme näitaja arvutamine: päevane tarbimine, tipptunni päikesekiirgus ja kogu süsteemi kasutegur. Nende kolme näitaja ja selle artikli tabeli abil on sul kõik vajalik, et tellida GSIKE 4200 W ja sobivad komponendid, ilma et ostaksid liiga palju või jääksid vajaka.