GSIKE juhend 4 kW 24 V autonoomse süsteemi dimensioneerimiseks

Alustage sellest, et loetlete seadmed, mida hakkate vooluga varustama, ja nende päevase tarbimise Wh-des. See on kogu arvutuse lähtepunkt.

Olge nimekirja koostamisel põhjalik. Närge unustage ooterežiimis seadmeid: internetiruuterit, laadijaid ja ooterežiimis telerit. Need näivad tühised, kuid nende päevane kogutarbimine on 50–100 Wh. Kui jätate need arvestamata, jääb süsteem liiga napiks ja aku tühjeneb oodatust varem.

Seejärel mõelge hooajalisusele. Suvel on päikest rohkem ja paneelid toodavad rohkem, kuid kasutate ka rohkem seadmeid (ventilaator, rohkem töötav külmik). Talvel on päikest vähem, kuid ilma kliimaseadmeta tarbite vähem. Arvestage keskmise päeva järgi, mitte parima ega halvima.

Paneelide paigutamisel on olulised kaldenurk ja suund. Õige kaldenurgaga otse lõuna poole suunatud katus annab maksimaalse tootlikkuse; maapinnale paigaldatud või osaliselt varjutatud paneelide puhul vajate sama toodangu saavutamiseks suuremat pinda.

Närge unustage kaitset. Päikesepark võib täispäikeses toota kõrget pinget, seega vajate alalisvoolupoolele kaitsmeid ja liigpingekaitset, paneelidele ja akule võimalikult lähedale.

Kaablite ristlõiget valides jätke varu tuleviku jaoks. Kui paigaldate praegu 25 mm² kaabli ja soovite aasta pärast paneele lisada, võib juhtuda, et peate kaabli uuesti vedama. Seepärast soovitame valida praegusest miinimumist ühe suuruse võrra jämedama kaabli.

Kui elate äikeserohkes piirkonnas, paigaldage liigpingekaitse ka vahelduvvoolu väljundile ning kontrollige maandust, mis on süsteemi ohutuse seisukohalt ülioluline.

Enne kui midagi puutuda, meenutame põhiandmeid. 400 W paneel annab avatud vooluahela korral umbes 40 V ja standardtingimustes umbes 10 A. Kui ühendate kolm paneeli järjestikku, pinged liituvad (120 V), aga vool jääb samaks; kui ühendate kolm paralleelselt, vool kolmekordistub ja pinge jääb samaks. GSIKE MPPT töötab vahemikus 60–500 V alalisvoolu, seega sobivad sinna vabalt 2–12 paneelist koosnevad 400 W paneeliread.

Levinuim viga on ajada segamini paneeli pinge ja aku pinge. Paneelid toodavad alalisvoolu pingega mõnestkümnest kuni mitmesaja voldini; aku pinge on 24 V. MPPT-regulaator hoolitseb selle erinevuse eest: see ammutab paneelilt energiat optimaalse pingega ja edastab selle akule pingel 28,8 V. Seetõttu võite ühendada kõrgepingepaneelid järjestikku, ilma et akupangale ohtu tekiks.

Teine levinud viga on aku dimensioneerimine energia (Wh) järgi ja voolu (A) unustamine. 4200 W GSIKE vajab 24 V juures akupangas pidevalt umbes 175–200 A. Kui teie 100 Ah aku talub pidevat tühjendusvoolu vaid 50 A, rakendub selle kaitse ja inverter lülitub välja. Teil on vaja 24 V LiFePO4-akut, mis sellele voolule vastu peab, mitte lihtsalt otsitud Wh-mahtu.

Kaitsmete poolel paigaldage aku positiivsele poolusele, klemmile võimalikult lähedale, alalisvoolukaitse, mille nimivool on 1,25–1,5 korda suurem kui selle lõigu maksimaalne vool. 200 A süsteemi puhul tähendab see umbes 250 A kaitset. Paneelide poolel kaitseb stringikaitse iga paneelirida. Need on odavad osad, mis aitavad vältida tulekahju, kui kaabel kulub läbi.

L-alalisvoolulüliti ja rikkevoolukaitse peavad kindlasti olemas olema. Inverteri 230 V väljund peab läbima kaitselüliti, mis katkestab voolu ülekoormuse korral, ning rikkevoolukaitsme, mis kaitseb inimesi. Need on seadmed, mille paigaldamine kuulub elektriku töö juurde, kuid kui paigaldate süsteemi ise, ärge nende pealt kokku hoidke.

Mõelgem omatarbimisele. Päevased ekvivalentsed päikesepaistetunnid korrutatakse paneelivälja võimsusega. Mandri-Prantsusmaal võib suvel arvestada 4–5 ja talvel 2–3 tipptunniga. 3000 Wp paneeliväli toodab nelja tipptunni ja 80% kogutõhususe juures suvel umbes 9,6 kWh päevas. Seda arvu tuleb võrrelda oma tarbimisega.

Aku puhul järgige 80% reeglit. LiFePO4-akusid võib tavaliselt tühjendada kuni 80% ulatuses nende kasutatavast mahutavusest, ilma et need kuluksid. 100 Ah aku pingega 25,6 V salvestab 2560 Wh; kasutatav kogus on umbes 2048 Wh. Seda saate öö jooksul rahuliku südamega tarbida. Kui dimensioneerite süsteemi ühe päeva autonoomia jaoks, kahekordistage või kolmekordistage seda kogust.

Märkus suuna kohta: põhjapoolkeral suunatakse paneelid otse lõunasse ja nende kaldenurk seatakse ligikaudu võrdseks asukoha laiuskraadiga. Prantsusmaal on hea valik 30–45-kraadine kaldenurk. Kui paigaldate paneelid horisontaalselt või ida poole, väheneb toodang ja sama koguse tootmiseks läheb vaja rohkem pinda.

Kui puudelt või korstnatelt langevad paneelidele osalised varjud, tõmbab varju jääv paneel kogu jada tootlikkuse alla. Sel juhul on parem jagada väli lühikesteks jadadeks või kasutada paneelipõhiseid optimiseerijaid. Väikese süsteemi puhul piisab sageli paneelide ümberpaigutamisest, et päike paistaks neile keskpäevatundidel otse peale.

Toome ühe väga levinud näite arvudesse: maakodus kasutatakse LED-valgustit (20 Wh päevas), väikest külmkappi (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 tipptunniga toodab 1200 Wp päikesepaneelide väli umbes 3,8 kWh päevas, rohkem kui vaja; 50–60 Ah aku 24 V juures katab öise tarbimise.

Alalisvoolu juhtmestikus aku ja inverteri vahel läheb valede valikute korral kõige rohkem energiat kaduma. 24 V pinge juures on voolutugevus suur: 4200 W võimsuse korral 24 V juures on see umbes 175 A. Kui valite liiga peenikese kaabli, kuumeneb see ja pinge langeb ning inverter annab alapingehäire. Seepärast ulatub ristlõike tabelis kaabli ristlõige 25 mm²-st (lühike) 50 mm²-ni (pikk). Ärge siin koonerdage: vask on palju odavam kui seisak.

Paneelide kaablid töötavad aga kõrge pinge ja väikese vooluga, seega piisab teatud pikkusega jadade puhul 4 mm² päikesekaablist. Siin pole ristlõige nii kriitiline; tähtis on kasutada välitingimustesse sobivat MC4 päikesekaablit ja mitte jätkata seda tavalise paigalduskaabliga.

Ja aku kaitsme kohta rõhutame: see peab asuma plussjuhtmel, klemmist kuni 20 cm kaugusel ja olema dimensioneeritud 1,25–1,5-kordsele maksimaalsele voolule. Kui kaabel puutub vastu sõiduki või elektrikilbi metallkorpust, rakendub kaitse ja hoiab ära lühise. See on kogu paigaldise kõige odavam ja tähtsam osa.

Mõelgem nüüd talvele. Prantsusmaal langeb detsembris päikesetipp vaid 2–3 tunnile. Suvel päevas 10 kWh tootev paneeliväli toodab talvel 4–5 kWh. Seepärast tuleb paneelivälja suuruse valimisel lähtuda kõige kehvemast kvartalist, mitte parimast. Kui lähtute juulist, jääb veebruariks napilt; kui lähtute novembrist, jääb suvel toodangut üle, mida saate kasutada aku laadimiseks.

Ja autonoomia: mitu ööd soovite ilma päikeseta vastu pidada? Kui arvestate ühe ööga, piisab 100 Ah akust; kui kolm järjestikust päeva on pilves, on vaja 200–300 Ah. Nädalavahetuse kuuris piisab sageli ühest ööst; alalises elamus arvestage igapäevane tarbimine kolmekordseks, et oleks kindlam.

Lõpetuseks üks paigaldaja soovitus: alustage plaanist. Joonistage, kuhu tulevad paneelid, kuhu inverter, kuhu aku ja kust kaablid läbi lähevad. Plaani abil väldite kaablite vedamist sinna, kuhu te neid ei soovinud, ning olukorda, kus 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 keevitusseadet, mida kasutatakse 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 päikesepaneelide välja (5–6 paneeli võimsusega 400 W) ja 24 V pingega 60–80 Ah akut. GSIKE paneb mõlemad vahelduvvooluväljundid probleemideta tööle.

Levinud viga on aku dimensioneerimine võimsuse tippkoormuse, mitte energiavajaduse järgi. Võimsuse tippkoormuse tagavad käivitamise hetkel inverter ja akupank; energia on see, mis kestab kogu öö. Teil on vaja mõlemat: akupanka, mis talub 175 A voolu, ning lisaks piisavalt ampertunde soovitud tööaja tagamiseks. 100 Ah aku, mis võimaldab ainult 50 A tühjendusvoolu, ei sobi 4200 W inverterile.

Veel üks tähelepanuta jääv asi on pingelang paneelide kaablites. Isegi kõrge pingega töötades kaob pikas ja peenikeses kaablis veidi pinget. Pikkade jadade puhul kasutage 4 mm² päikesepaneelikaablit ja ärge paigaldage ühte stringi üle 15–20 m kaablit, kui te pole kaabli ristlõiget välja arvutanud. Väga suure paigaldise korral mõõtke pingelang ja kohandage kaabli ristlõiget.

Ja alalisvoolu lüliti. Paneelide ja inverteri vahel peaks olema alalisvoolu lahklüliti, millega saab paneelide välja lahutada, ilma et peaksite paneelide katmiseks katusele ronima. See on odav detail, mis muudab hooldustööd palju ohutumaks. Vahelduvvoolu poolel täiendavad kaitset kaitselüliti ja rikkevoolukaitse.

Lõpetuseks kõige sagedamini esitatav küsimus: mis saab siis, kui paneelide võimsus ületab vajaduse? GSIKE talub kuni umbes 6200 W. Kui paigaldate 7000 W, ei saa MPPT lihtsalt rohkem energiat vastu võtta, kui selle võimsuspiir lubab; see ei lähe katki, kuid maksate paneelide eest, mille võimsust te ära ei kasuta. Seetõttu soovitame jääda piirist allapoole, mitte seda ületada.

Veel üks praktiline arvutus. Oletame, et dimensioneerite süsteemi päevase 500 Wh tarbimise järgi. Kui tipptunde on 4 ja kasutegur 80%, vajate 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp võimsusega päikesepaneelide välja... See tundub vähe, kuid pidage meeles, et see arvutus kehtib päikesepaistelise päeva kohta. Kui dimensioneerite süsteemi talveks, mil tipptunde on 2,5, vajate sama tarbimise jaoks 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Kui soovite varu, kahekordistage see. Seetõttu on ka väikese kuuri jaoks lõpuks vaja 1500–2000 Wp, mitte 300 Wp.

Akuga seoses veel üks viimane nõuanne: ärge ostke akut selle põhjal, kui palju arvate end tarbivat, vaid mõõdetud tarbimise järgi. Võimaluse korral pange süsteem esmalt kokku GSIKE aku- ja režiimis, jälgige rakendust kaks nädalat ja tellige aku selle tegeliku näidu põhjal. See on palju parem kui pimesi tellida ning avastada, et aku on liiga väike või liiga suur.

Kui teil mingil hetkel arvutuste suhtes kahtlus tekib, paluge need üle vaadata. Kvalifitseeritud paigaldaja küsib teie plaani ja kaablite ristlõigete ülevaatamise eest vähe. See tund aega kestev kontroll aitab vältida vale dimensioneerimise viga, mis võib maksta mitusada eurot. 24 V ja 500 V alalisvoolu korral ei saa umbkaudsete arvutustega riskida. L'électricité

Juhendi lõpetuseks soovitus ostujärjekorra kohta. Kõigepealt GSIKE 4200 W inverter. Seejärel 3–6 400 W paneeli, olenevalt teie päevasest tarbimisest. Kolmandaks mõõdetud suurusega 24 V sidevõimega LiFePO4 aku. Neljandaks kaitsmed, lahklülitid ja kaablid. Sellise järjekorraga ei osta te liiga palju ega liiga vähe ning kui muudate vahepeal meelt, jääb teil kohandamiseks varuruumi.

Pidage meeles, et see juhend on lähtepunkt, mitte jäik retsept. Iga katus, tarbimine ja eelarve on erinev. Kui arvutuste tulemus jääb vahepealseks, ümardage paneelide ja aku puhul ülespoole: parem veidi rohkem kui liiga vähe. GSIKE puhul jätab paneelide 6200 W ülempiir teile rohkelt kasvuruumi, ilma et peaksite inverterit vahetama.

Kui arvud on käes, aitab GSIKE 4200 W täielik tehniline andmeleht kontrollida, kas teie arvutatud 24 V akupank ja paneeliväli jäävad seadme piiridesse. Kui paigaldamise käigus tekib küsimusi, aitab meie prantsuskeelne klienditugi teid.

Kokkuvõttes pole süsteemi dimensioneerimine midagi enamat kui kolme näitaja arvutamine: päevane tarbimine, päikesepaistelised tipptunnid ja kogu süsteemi kasutegur. Nende kolme näitaja ja selle artikli tabeli abil on teil olemas kõik vajalik GSIKE 4200 W ja sobivate komponentide tellimiseks, ilma et ostaksite liiga palju või jääksite hätta.

Kui kahtlete kaabli ristlõikes või paneelivälja suuruses, lähtuge GSIKE 4,2 kW tehnilisest andmelehelt. Meie prantsuskeelne klienditugi vastab teie süsteemi dimensioneerimise küsimustele nii enne ostu kui ka pärast seda, lisatasuta.

Kui palju päikesepaneele on vaja

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

GSIKE 4200 W puhul on päikeseenergia süsteemi võimsuse ülempiir umbes 6200 W. See tähendab, et saate paigaldada kuni 15–16 400 W paneeli, kuigi praktikas on parem alustada tagasihoidlikuma paneeliväljaga.

Millist akut on vaja

Aku suurus sõltub sellest, kui palju energiat soovite ööseks varuda. Üldreeglina peaks kasutatav mahtuvus olema kaks kuni kolm korda suurem kui päevane energiatarve.

Päevane energiatarve Soovitatav mahtuvus Näide 24 V juures Tüüp 200 Wh 400–600 Wh 24 V / 20–25 Ah liitiumaku 500 Wh 1000–1500 Wh 24 V / 40–60 Ah liitiumaku 1000 Wh 2000–3000 Wh 24 V / 80–120 Ah liitiumaku

Kaablite ristlõige

Aku ja inverteri vaheline kaugus Soovitatav ristlõige Maksimaalne kadu kuni 2 m 25 mm² <1 % 2–4 m 35 mm² <2 % 4–6 m 50 mm² <2 %

Konkreetne näide — kuuri süsteemi dimensioneerimine

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

See on ettevaatlik näide: süsteem toodab piisavalt valgustite, külmiku, laadijate ja ühe väikese seadme jaoks ning jätab ruumi viienda paneeli lisamiseks järgmisel aastal. Kui kasutate kuuri ainult nädalavahetustel, võite akust loobuda ja töötada täispäikese käes; igapäevasel kasutamisel tagab 50 Ah aku teile öise autonoomia.

Lõplik otsus

Lõplik otsus: GSIKE 4200 W 24 V autonoomse süsteemi puhul soovitame alustada 4–8 400 W paneeli ja 24 V / 50–100 Ah akuga. Võite alustada ka ilma akuta ning täiendada akupanka siis, kui seda vajate.

Lõplik otsus

Korduma kippuvad küsimused

Allikad ja võrdlusandmed

1. GSIKE G4200EU24V 4,2kW 24V tooteleht (189,99 EUR, tasuta tarne Prantsusmaal) — https://gesike.com/fr-fr/products/gsike-4-2kw-24v-onduleur-hybride-mppt-120a-wifi-off-grid-france
2. EASUN 4kW 24V, usaldusväärne ELi pood — https://eu.easunpower.com/
3. MPPT 120A ja 60–500 VDC vahemiku juhend — tehniline teatmik — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. LiFePO4 24V aku ja DC-siin — juhtmestiku juhend — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Juhendid ja võrdlused