GSIKE juhend 4 kW 24 V võrguvälise süsteemi dimensioneerimiseks

Alusta sellest, et paned kirja seadmed, mida hakkad kasutama, ja nende päevase tarbimise Wh-des. See on kõigi arvutuste lähtepunkt.

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

Seejärel mõtle hooajalisusele. Suvel on päikest rohkem ja paneelid toodavad rohkem, kuid kasutad ka rohkem seadmeid (ventilaator, rohkem töötav külmik). Talvel on päikest vähem, kuid ilma kliimaseadmeta tarbid vähem. Arvuta süsteemi suurus keskmise päeva, mitte parima ega halvima järgi.

Paneelide paigaldamisel on oluline nende kaldenurk ja suund. Õige kaldenurgaga lõunapoolne katus tagab maksimaalse tootlikkuse; kui paneelid on maapinnal või osaliselt varjus, vajad sama toodangu saavutamiseks suuremat pinda.

Ära unusta kaitset. Päikesepaneelid võivad täispäikese käes tekitada kõrget pinget, seega vajad alalisvoolupoolele kaitsmeid ja liigpingekaitset, võimalikult paneelide ja aku lähedale.

Kaabli ristlõike valimisel jäta kasvuruumi. Kui paigaldad täna 25 mm² kaabli ja tahad aasta pärast paneele juurde lisada, võib juhtuda, et pead kaabli uuesti vedama. Seetõttu soovitame valida praegusest miinimumist suurema ristlõike.

Kui elad äikeserohkes piirkonnas, paigalda liigpingekaitse ka AC-väljundile ning kontrolli maandust, mis on süsteemi ohutuse seisukohalt väga oluline.

Enne millegi puudutamist tasub põhisuurused meelde tuletada. 400 W paneeli tühijooksupinge on umbes 40 V ja vool standardtingimustes umbes 10 A. Kui ühendad kolm paneeli jadamisi, pinged liituvad (120 V) ja vool jääb samaks; kui ühendad kolm paralleelselt, vool kolmekordistub ja pinge jääb samaks. GSIKE MPPT töötab vahemikus 60–500 V DC, nii et 2–12 400 W paneelist koosnevad jadad sobivad sellele hästi.

Kõige levinum viga on paneeli pinge segiajamine aku pingega. Paneelid toodavad kümneid kuni sadu volte alalisvoolu; aku pinge on 24 V. MPPT-regulaator hoolitseb selle pingeerinevuse eest: ammutab paneelilt energiat optimaalse pinge juures ja annab selle akule üle 28,8 V pingega. Seetõttu võid ühendada kõrgepingepaneele jadamisi, ilma et akupank ohtu satuks.

Teine levinud viga on aku dimensioneerimine energia (Wh) järgi ja voolu (A) unustamine. 24 V juures vajab GSIKE 4200 W võimsuse korral akupangast umbes 175–200 A pidevat voolu. Kui sinu 100 Ah aku võimaldab pidevalt tühjendada vaid 50 A, rakendub kaitse ja inverter seiskub. Vajad 24 V LiFePO4-akut, mis talub sellist voolu, mitte lihtsalt soovitud Wh-mahtu.

Kaitsmetest: aku positiivsele poolusele, klemmile võimalikult lähedale, paigalda DC-kaitse, mille nimivool on 1,25–1,5 korda suurem selle lõigu maksimaalsest voolust. 200 A süsteemi puhul tähendab see umbes 250 A kaitset. Paneelide poolel kaitseb jadamisi ühendatud paneelirühma ahelakaitse. Need on odavad osad, mis hoiavad ära tulekahju, kui kaabli isolatsioon kahjustub.

AC-lahklüliti ja rikkevoolukaitse ei tohi samuti puududa. Inverteri 230 V väljund peab läbima automaatkaitselüliti, mis katkestab voolu ülekoormuse korral, ja rikkevoolukaitse, mis kaitseb inimesi. Paigaldaja paigaldab need töö käigus, aga kui paigaldad ise, ära hoia nende pealt kokku.

Mõtleme omatarbimisele. Samaväärsed päikesepaistelised tunnid päevas on see, millega tuleb korrutada sinu päikesepargi võimsus. Hispaania sisemaal võib suvel arvestada 4–5 tipptunniga ja talvel 2–3 tunniga. 3000 Wp päikesepark toodab 4 tipptunni ja 80% üldise kasuteguri korral suvel umbes 9,6 kWh päevas. Seda näitajat tuleb sinu tarbimisega võrrelda.

Aku puhul järgi 80% reeglit. LiFePO4-akusid võib tavapäraselt tühjendada kuni 80% ulatuses nende kasutatavast mahust, ilma et need kuluksid. 100 Ah ja 25,6 V aku salvestab 2560 Wh; kasutatav kogus on umbes 2048 Wh. Selle võid öösel muretult ära kasutada. Kui kavandad süsteemi ühepäevase autonoomia jaoks, kahekordista või kolmekordista see kogus.

Märkus suuna kohta: põhjapoolkeral suunatakse paneelid lõuna poole ja kallutatakse paigalduskoha laiuskraadi lähedase nurga all. Hispaanias on hea valik 30–45-kraadine kaldenurk. Kui paigaldad paneelid horisontaalselt või suunad ida poole, väheneb toodang ja selle kompenseerimiseks vajad rohkem pinda.

Kui puud või korstnad tekitavad osalist varju, vähendab varju jääv paneel kogu jada tootlikkust. Sel juhul on parem jagada paneeliväli lühemateks jadadeks või paigaldada igale paneelile optimeerija. Väikese süsteemi puhul piisab mõnikord paneelide ümberpaigutamisest, et päike paistaks neile keskpäevastel tundidel otse peale.

Mitu päikesepaneeli vajan

Päevane tarbimine Soovitatav paneelivõimsus 400 W paneelide arv Eeldatav toodang 200 Wh 800–1200 W 2–3 2,4–3,6 kWh/päevas 500 Wh 1500–2000 W 4–5 4,5–6 kWh/päevas 1000 Wh 2500–3500 W 6–9 7,5–10,5 kWh/päevas 2000 Wh 4000–5000 W 10–12 12–15 kWh/päevas

GSIKE 4200 W puhul on päikesepaneelide maksimaalne võimsus umbes 6200 W. See tähendab, et saad ühendada 15–16 400 W paneeli, kuigi praktikas tasub alustada tagasihoidlikuma paneeliväljaga.

Millist akut vajan

Aku suurus sõltub sellest, kui palju energiat soovid ööseks varuks jätta. Üldreeglina peaks kasutatav maht olema kaks kuni kolm korda suurem kui päevane tarbimine.

Päevane tarbimine Soovitatav maht Näide 24 V korral Tüüp 200 Wh 400–600 Wh 24 V / 20–25 Ah liitium 500 Wh 1000–1500 Wh 24 V / 40–60 Ah liitium 1000 Wh 2000–3000 Wh 24 V / 80–120 Ah liitium

Kaablite ristlõige

Aku–inverteri vahemaa Soovitatav ristlõige Maksimaalsed kaod kuni 2 m 25 mm² <1 % 2–4 m 35 mm² <2 % 4–6 m 50 mm² <2 %

Praktiline näide — kuuri süsteemi dimensioneerimine

Kujutame ette kuuri, mille päevane tarbimine on 220 Wh. Meie soovitus:

See on konservatiivne näide: toodab rohkem kui küllalt valgustite, külmiku, laadijate ja mõne väikese seadme jaoks ning jätab ruumi viienda paneeli lisamiseks järgmisel aastal. Kui kasutad kuuri ainult nädalavahetustel, võid isegi akust loobuda ja kasutada süsteemi täis päikesevalguse ajal; kui kasutad seda iga päev, annab 50 Ah aku sulle ühe öö jagu autonoomiat.

Suurema eluruumi puhul, mille päevatarbimine on 1000 Wh, on soovitus suurem: 6–9 400 W paneeli (2500–3500 Wp) ja 80–120 Ah aku pingega 24 V. Siin tasub juba kasutada 35–50 mm² juhtmeid ning kaaluda kahte eraldi vahelduvvooluahelat – just seda GSIKE standardvarustuses pakub.

Kui sul on aga tööstushoone või töökoda, mille tarbimine on 2000 Wh päevas, kasvab paneelide väli 4000–5000 Wp-ni ja aku 200 Ah-ni või suuremaks. See jääb endiselt GSIKE 6200 W võimsuspiiri sisse, kuid sellise projekti puhul tasub enne ostmist lasta paigaldajal see üle vaadata.

Vaatame arvulist näidet väga tüüpilise olukorra kohta: maakodu, kus kasutatakse LED-valgustust (20 Wh/päevas), väikest külmkappi (150 Wh/päevas), ruuterit (50 Wh/päevas), mobiiltelefoni- ja sülearvutilaadijaid (80 Wh/päevas) ning survepumpa, mis töötab 10 minutit päevas (30 Wh/päevas). Kokku umbes 330 Wh päevas. Nelja päikesetunni korral toodab 1200 Wp paneelide väli umbes 3,8 kWh päevas, millest piisab enam kui küll; 50–60 Ah aku pingega 24 V katab öise tarbimise.

Aku ja inverteri vaheline alalisvoolujuhtmestik on koht, kus valesti toimides kaob kõige rohkem energiat. 24 V juures on vool suur: 4200 W jagatuna 24 V-ga on umbes 175 A. Kui kasutad liiga peenikest kaablit, kuumeneb see ja pinge langeb, mistõttu inverter annab madala pinge alarmi. Seepärast kasvavad ristlõigete tabelis näidatud väärtused 25 mm²-lt (lühike) 50 mm²-ni (pikk). Ära hoia siin kokku: vask on odav võrreldes tööseisakuga.

Paneelide juhtmestik töötab seevastu kõrge pinge ja väikese vooluga, nii et 4 mm² päikesekaablist piisab teatud pikkusega jadade jaoks. Seal ei ole ristlõige nii kriitiline; oluline on kasutada õues kasutamiseks sobivat MC4 päikesekaablit ja mitte ühendada seda tavalise paigalduskaabliga.

Ja aku kaitse: rõhutame veel kord, et see peab olema positiivsel juhtmel, klemmist vähem kui 20 cm kaugusel ning valitud 1,25–1,5-kordse maksimaalse voolu järgi. Kui juhe puutub vastu sõiduki või elektrikilbi metallkarkassi, rakendub kaitse ja hoiab ära lühise. See on kogu paigaldise kõige odavam ja kõige olulisem osa.

Mõtleme nüüd talvele. Pürenee poolsaarel langeb detsembris päikesetunde arv 2–3-ni. Päikesepaneelide väli, mis toodab suvel 10 kWh päevas, toodab talvel 4–5. Seepärast dimensioneeri paneelide väli kõige halvema kvartali, mitte parima järgi. Kui dimensioneerid selle juuli järgi, jääb veebruaris võimsusest puudu; kui novembri järgi, tekib juulis ülejääk, mida saad kasutada rohkem laadimiseks.

Ja autonoomia: mitu ööd soovid ilma päikeseta vastu pidada? Kui arvestad ühe ööga, piisab 100 Ah akust; kui arvestad kolme järjestikuse pilvise päevaga, vajad 200–300 Ah. Nädalavahetuse suvilas piisab tavaliselt ühest ööst; alalises elukohas arvesta meelerahu huvides kolmekordse päevatarbimisega.

Lõpetuseks paigaldaja nõuanne: alusta plaanist. Joonista, kuhu tulevad paneelid, inverter ja aku ning kust kaablid läbi veetakse. Plaan aitab vältida olukorda, kus pead hiljem kaableid vedama kohtadest, mida sa ei soovinud, ja aku ning inverteri vahele jääb 6 m, kuigi plaanisid 2 m. Mõõda kaks korda, lõika üks kord.

Vaatame teist näidet, seekord veidi suurema tarbimisega aiatöökoja kohta. Oletame, et töökojas kasutatakse luminofoorlampi (40 Wh), väikest keevitusaparaati, mis töötab päevas 20 minutit (200 Wh), aeg-ajalt käivituvat kompressorit (150 Wh) ja tööriistalaadijaid (100 Wh). Kokku umbes 490 Wh päevas. Siin soovitame 2000–2500 Wp paneelivõimsust (5–6 × 400 W paneeli) ja 60–80 Ah akut pingega 24 V. GSIKE toidab mõlemat vahelduvvooluväljundit vaevata.

Üks viga, mida sageli näeme, on aku dimensioneerimine tippvõimsuse, mitte energia järgi. Tippvõimsuse määravad inverter ja akupank käivitamise hetkel; energia määrab, kui kaua aku öösel vastu peab. Vaja on mõlemat: akupanka, mis kannatab 175 A voolu, ja piisavat Ah-mahtuvust soovitud autonoomia tagamiseks. 100 Ah aku, mis lubab ainult 50 A tühjendusvoolu, ei sobi 4200 W inverterile.

Veel üks sageli tähelepanuta jääv asjaolu on pingelang paneelide kaablites. Isegi kõrge pinge korral kaob pika ja peenikese kaabli tõttu veidi pinget. Pikkade jadade korral kasuta 4 mm² päikesekaablit ja ära kasuta üle 15–20 m pikkust stringi, kui sa pole ristlõiget põhjendanud. Väga suure paigaldise korral mõõda pingelang ja kohanda kaablit.

Ja alalisvoolulüliti. Paneelide ja inverteri vahele tasub paigaldada lahklüliti, millega saab paneelid lahti ühendada, ilma et peaks katmiseks katusele ronima. See on odav komponent, mis muudab hooldustööd palju ohutumaks. Vahelduvvoolu poolel tagavad kaitse automaatkaitse ja rikkevoolukaitse.

Lõpetuseks küsimus, mida meilt kõige sagedamini küsitakse: mis saab siis, kui paigaldan liiga palju paneelivõimsust? GSIKE lubab kuni umbes 6200 W paneelivõimsust. Kui paigaldad 7000 W, ei suuda MPPT lihtsalt lubatust rohkem vastu võtta; see ei lähe katki, kuid maksad paneelide eest, mille võimsust sa ära ei kasuta. Seepärast soovitame jääda ülempiiri juurde, mitte seda ületada.

Viimane praktiline arvutus. Oletame, et dimensioneerid süsteemi 500 Wh päevase tarbimise järgi. 4 tipptunni ja 80% kasuteguri korral vajad päikesepaneelide võimsust 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp... Seda tundub vähe, kuid pea meeles, et arvutus käib päikeselise päeva kohta. Kui dimensioneerid süsteemi talveks, mil tipptunde on 2,5, vajab sama tarbimine 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Kui tahad varu, kahekordista seda. Seepärast kasutatakse väikeses kuuris lõpuks 1500–2000 Wp, mitte 300 Wp.

Veel üks viimane soovitus aku kohta: ära osta mahtuvust selle järgi, kui palju sa arvad end tarbivat, vaid mõõtmistulemuste põhjal. Võimaluse korral paigalda esmalt süsteem GSIKE akuta režiimis, jälgi rakendust kaks nädalat ja telli aku tegeliku näidu põhjal. See on palju parem kui pimesi tellida ja saada liiga väike või liiga suur aku.

Kui kahtled arvutustes, palu need üle vaadata. Kvalifitseeritud paigaldaja küsib sinu plaani ja kaablite ristlõigete kontrollimise eest vähe. See tunniajane ülevaatus aitab vältida mõõtmete arvutamise viga, mis võib maksta sadu eurosid. 24 V ja 500 V alalisvooluga seotud elektritööd ei andesta umbkaudseid arvutusi.

Juhendi lõpetuseks soovitame ostud järgmises järjekorras teha. Esimesena GSIKE 4200 W inverter. Teisena 3–6 400 W paneeli vastavalt päevasele tarbimisele. Kolmandana sobiva suurusega, GSIKE-ga suhtlev 24 V LiFePO4 aku. Neljandana kaitsmed, lahklülitid ja kaablid. Sellises järjekorras ostes ei osta sa liiga palju ega liiga vähe ning kui plaanid vahepeal muutuvad, jääb kohandamiseks ruumi. Nii arvutatakse välja 4 kW 24 V autonoomse süsteemi mõõtmed rahulikult ja vigadeta.

Pea meeles, et see juhend on lähtepunkt, mitte range retsept. Iga katus, tarbimine ja eelarve on erinev. Kui saad arvutuste tulemusel vahepealse väärtuse, ümarda paneelide ja aku puhul ülespoole: parem olgu veidi varu kui puudu. GSIKE abil annab paneelide 6200 W ülempiir kasvuruumi ilma inverterit vahetamata.

Kui oled arvud kokku saanud, saad GSIKE 4200 W tehnilist andmelehte kasutada viitena, et kontrollida, kas arvutatud 24 V akupank ja paneelid jäävad seadme piiridesse. Kui paigaldamisel tekib küsimusi, aitab meie eestikeelne tugiteenus.

Lõppkokkuvõttes tuleb süsteemi mõõtmete arvutamisel teha vaid kolm tehet: arvutada päevane tarbimine, päikese tipptunnid ja kogu süsteemi kasutegur. Nende kolme näitaja ja selle artikli tabeli abil on sul kõik vajalik olemas, et tellida GSIKE 4200 W ning sobivad komponendid, ostmata üleliigset või jäämata vajalikust ilma.

Kui soovid enne tellimuse vormistamist inverteri täpseid parameetreid vaadata, leiad GSIKE 4,2 kW täielikult tehniliselt andmelehelt kõik elektrilised piirväärtused, kaitsefunktsioonid ja akuvaliku soovitused süsteemi mõõtmete arvutamiseks.

Lõpphinnang

Lõplik otsus: GSIKE 4200 W 24 V seadmega autonoomse süsteemi jaoks soovitame alustada 4–8 400 W paneelist ja 24 V / 50–100 Ah akust. Võid alustada ilma akuta ja lisada akupanga siis, kui seda vajad.

Lõpphinnang

Korduma kippuvad küsimused

Allikad ja võrdlusandmed

1. Tooteleht: GSIKE G4200EU24V 4,2 kW 24 V (189,99 EUR, tasuta tarne Hispaanias) — https://gesike.com/es-es/products/gsike-4-2kw-24v-inversor-hibrido-mppt-120a-wifi-off-grid-spain
2. EASUN 4 kW 24 V, EL-i võrdluspood — https://eu.easunpower.com/
3. 120 A MPPT-juhend ja 60–500 V alalisvoolu vahemik — tehniline juhend — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. 24 V LiFePO4 aku ja alalisvoolusiin — juhtmestiku juhend — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Juhendid ja võrdlused