ඔබේම කුඩා ඕෆ්-ග්‍රිඩ් පද්ධතියට සුදුසු වින්‍යාසය ගණනය කරන්නේ කෙසේද?

පොදු ජාලය මත යැපීමෙන් මිදීමට කඳුකර කුටියක, ධීවර බෝට්ටුවක හෝ RV එකක ඔබේම සූර්ය බලශක්ති පද්ධතියක් භාවිතා කිරීම ගැන ඔබ කවදා හෝ සිතා තිබේද?

ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙය ඉංජිනේරුවන්ට පමණක් කළ හැකි දෙයක් නොවේ. ඔබ ප්‍රධාන පියවර සහ සූත්‍ර කිහිපයක් ප්‍රගුණ කරන තාක් කල්, ඔබේම කුඩා ඕෆ්-ග්‍රිඩ් ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පද්ධතිය සඳහා සුදුසු වින්‍යාසය ගණනය කළ හැකිය.

ජාලයෙන් පිටත සූර්ය පද්ධතියක් යනු විදුලි අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනය සහ බැටරි ගබඩා කිරීම මත සම්පූර්ණයෙන්ම රඳා පවතින, පොදු ජාලය මත රඳා නොපවතින ස්වාධීන පද්ධතියකි. දුරස්ථ කඳුකර ප්‍රදේශ, දූපත්, එඬේර ප්‍රදේශ, RV, ධීවර බෝට්ටු සහ අස්ථායී ජාල බලයක් සහිත වෙනත් ස්ථානවල භාවිතා කිරීම සඳහා එය වඩාත් සුදුසුය.

පහතින්, අවශ්‍ය වින්‍යාසය ගණනය කිරීම සඳහා පියවර හතරක් හරහා අපි ඔබට මඟ පෙන්වන්නෙමු.

පියවර 1: ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා මොඩියුලයේ බලය තීරණය කරන්න

ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පැනලවල (සූර්ය පැනල) බලය ඔබේ පද්ධතියට කොපමණ විදුලියක් ජනනය කළ හැකිද යන්න තීරණය කරයි.

මූලික ගණනය කිරීමේ ප්‍රවේශය නම්: පළමුව දෛනික විදුලි ඉල්ලුම තීරණය කරන්න, පසුව එය දේශීය දේශගුණික තත්ත්වයන් සමඟ ඒකාබද්ධ කර (විශේෂයෙන් හිරු එළියේ කාලසීමාව) ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පැනල්වල මුළු බලය තීරණය කරන්න.

සූත්රය:

මොඩියුල බලය = (දෛනික විදුලි ඉල්ලුම × අඛණ්ඩ වළාකුළු සහිත දින අතිරික්ත සාධකය) ÷ (ප්‍රාදේශීය සාමාන්‍ය හිරු එළිය පැය × පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව)

* දෛනික විදුලි පරිභෝජනය: සියලුම උපාංගවල ශ්‍රේණිගත බලය ඒවායේ භාවිත කාලයෙන් ගුණ කිරීමෙන් මෙය ගණනය කළ හැක.

උදාහරණයක් ලෙස, LED ලයිට් 10W × පැය 5 = 50Wh, ශීතකරණය 60W × පැය 24 = 1440Wh.

* අඛණ්ඩ වළාකුළු සහිත දින අතිරික්ත සාධකය: අඛණ්ඩ වළාකුළු සහිත දිනවල ප්‍රමාණවත් විදුලි උත්පාදනයක් නොමැතිකම ගණනය කිරීම සඳහා, මෙම සාධකය සාමාන්‍යයෙන් 1.1 සහ 1.3 අතර සකසා ඇත.

* දේශීය සාමාන්‍ය දෛනික හිරු එළිය පැය: මෙය දේශීය කාලගුණ දත්ත වලින් ලබා ගත හැක. උදාහරණයක් ලෙස, බීජිං හි දිනකට සාමාන්‍යයෙන් පැය 4 ක් පමණ හිරු එළිය ලැබෙන අතර, හයිනාන් හි පැය 5 කට වඩා වැඩි කාලයක් හිරු එළිය තිබිය හැක.

* පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව: මෙය කේබල් පාඩු, පාලක කාර්යක්ෂමතාව, ඉන්වර්ටර් පාඩු ආදිය සඳහා හේතු වන අතර සාමාන්‍යයෙන් 0.75 සහ 0.8 අතර සකසා ඇත.

උදාහරණයක් වශයෙන්:

ඔබගේ දෛනික විදුලි පරිභෝජනය 3,000 Wh යැයි උපකල්පනය කළහොත්, දේශීය සාමාන්‍ය දෛනික හිරු එළිය පැය 4.5 ක් වන අතර, පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව 0.78 ක් වන අතර, අඛණ්ඩ වැසි දින සංගුණකය 1.2 වේ:

මොඩියුල බලය = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 W

මෙයින් අදහස් කරන්නේ ඔබ ආසන්න වශයෙන් 1 kW ක සම්පූර්ණ බලයක් සහිත ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පැනල් ස්ථාපනය කළ යුතු බවයි, උදාහරණයක් ලෙස 250 W මොඩියුල හතරක්.

පියවර 2: ජාලයෙන් පිටත ඉන්වර්ටර් බලය තීරණය කරන්න

සාමාන්‍ය ගෘහ උපකරණවල භාවිතය සඳහා ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පැනල් හෝ බැටරි වලින් ලැබෙන සෘජු ධාරාව (DC) ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව (AC) බවට පරිවර්තනය කරන්නේ ඉන්වර්ටරයයි.

එහි බලය ඔබගේ උපරිම ක්ෂණික බල ඉල්ලුම සපුරාලීමට ප්‍රමාණවත් විය යුතුය, විශේෂයෙන් ප්‍රේරක බර (මෝටර්-ධාවනය වන උපකරණ) වල ආක්‍රමණ ධාරාව සැලකිල්ලට ගනිමින්.

සූත්රය:

ඉන්වර්ටර් බලය = (මුළු ප්‍රතිරෝධක භාර බලය + මුළු ප්‍රේරක භාර බලය × 5) × ආන්තික සාධකය ÷ බල සාධකය

* ප්‍රතිරෝධක බර: බල්බ, විදුලි කේතල සහ උඳුන් වැනි ප්‍රතිරෝධක උපාංග.

* ප්‍රේරක බර: ශීතකරණ, ජල පොම්ප, වායු සමීකරණ යනාදිය වැනි මෝටර හෝ සම්පීඩක සහිත උපකරණ. ආරම්භයේදී ක්ෂණික බලය ශ්‍රේණිගත බලය මෙන් 5–7 ගුණයක් විය හැකිය.

* ආරක්ෂිත සාධකය: ආන්තිකයක් සහතික කිරීම සඳහා සාමාන්‍යයෙන් 1.2–1.5 ලෙස සකසා ඇත.

* බල සාධකය: සාමාන්‍යයෙන් 0.8–0.9 ලෙස සකසා ඇත.

උදාහරණයක්:

ඔබට 200W ආලෝක සවිකිරීමක් (ප්‍රතිරෝධක භාරයක්), 100W ශීතකරණයක් (ප්‍රේරක භාරයක්), ආන්තික සාධකය 1.3 ක් සහ බල සාධකය 0.85 ක් ඇතැයි උපකල්පනය කරමු:

ඉන්වර්ටර් බලය = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 W

ඔබට අවම වශයෙන් 1.1 kW ධාරිතාවක් සහිත ඉන්වර්ටරයක් අවශ්‍ය වනු ඇති අතර, වැඩි ස්ථාවරත්වයක් සඳහා 1.5 kW ආකෘතියක් තෝරා ගැනීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ.

පියවර 3: බැටරි ධාරිතාව තීරණය කරන්න

බැටරිය යනු ජාලයෙන් පිටත පද්ධතියේ "බල ගබඩාව" වන අතර, රාත්‍රියේදී හෝ වළාකුළු පිරි දිනවල භාවිතා කරන විදුලිය ප්‍රධාන වශයෙන් එයින් ලැබේ. ධාරිතාව රඳා පවතින්නේ ඔබට අඛණ්ඩ බල සැපයුමක් අවශ්‍ය දින ගණන සහ දෛනික විදුලි පරිභෝජනය මත ය.

සූත්රය:

බැටරි ධාරිතාව (Ah) = (දෛනික විදුලි පරිභෝජනය × වලාකුළු සහිත දිනවල බල සැපයුමේ දින ගණන) ÷ (විසර්ජන ගැඹුර × ආරෝපණ/විසර්ජන කාර්යක්ෂමතාව × බැටරි පැක් වෝල්ටීයතාවය)

* විසර්ජන ගැඹුර (DOD): ඊයම්-අම්ල බැටරි සඳහා, 0.5–0.6 DOD නිර්දේශ කෙරේ; ලිතියම් බැටරි සඳහා, 0.8–0.9 DOD පිළිගත හැකිය.

* ආරෝපණ/විසර්ජන කාර්යක්ෂමතාව: සාමාන්‍යයෙන් 0.85–0.9 ලෙස සකසා ඇත.

* බැටරි බැංකු වෝල්ටීයතාවය: පොදු වෝල්ටීයතාවයන් අතර 12V, 24V සහ 48V ඇතුළත් වේ; ඉහළ බල අවශ්‍යතා සඳහා ඉහළ වෝල්ටීයතා නිර්දේශ කෙරේ.

උදාහරණයක්:

ඔබ දිනකට 3000Wh භාවිතා කරන බවත්, වළාකුළු පිරි කාලගුණයක් සහිත දින 2ක් සඳහා බලය ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය බවත් උපකල්පනය කරමින්, 48V ලිතියම් බැටරියක් භාවිතා කරයි (DOD=0.9, කාර්යක්ෂමතාව=0.9):

බැටරි ධාරිතාව = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 ආහ්

ඔබට 48V 154Ah (ආසන්න වශයෙන් 7.4kWh) බැටරි පැක් එකක් අවශ්‍ය වනු ඇත.

පියවර 4: පාලක පිරිවිතර තීරණය කරන්න

ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පාලකය මඟින් ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා මොඩියුලවල සිට බැටරිය දක්වා ආරෝපණ ක්‍රියාවලිය නියාමනය කරයි.

එහි පිරිවිතරයන් ප්‍රධාන වශයෙන් රඳා පවතින්නේ පහත සූත්‍රය භාවිතයෙන් ගණනය කරන ලද උපරිම ආදාන ධාරාව මත ය:

සූත්රය:

පාලක ආදාන ධාරාව = ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා මොඩියුලවල උපරිම බලය ÷ බැටරි පැක් වෝල්ටීයතාවය

උදාහරණයක් ලෙස, ඔබේ ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පැනලවල මුළු බලය 1000W නම් සහ බැටරි පැක් වෝල්ටීයතාවය 48V නම්:

පාලක ආදාන ධාරාව = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

එමනිසා, ඔබ 21A ට වඩා වැඩි ආදාන ධාරාවක් සහිත පාලකයක් තෝරා ගත යුතුය, සාමාන්‍යයෙන් MPPT වර්ගයකි (ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, වළාකුළු පිරි දිනවල වඩාත් වාසිදායක).

ප්රායෝගික උපදෙස්

1. ආන්තිකයකට ඉඩ දෙන්න: උපකරණවල ආයු කාලය සහ මෙහෙයුම් ස්ථායිතාව සුදුසු අතිරික්ත සැලසුම මත රඳා පවතී; පරාමිතීන් ඕනෑවට වඩා තදින් සවි නොකරන්න.
2. MPPT, PWM වලට වඩා උසස්: MPPT පාලක තරමක් මිල අධික වුවද, විශේෂයෙන් අස්ථායී ආලෝකකරණ තත්ත්වයන් යටතේ, ඒවා ඉහළ බලශක්ති උත්පාදන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දෙයි.
3. ලිතියම්-අයන බැටරි වලට ප්‍රමුඛත්වය දෙන්න: ඒවා සංයුක්ත, සැහැල්ලු සහ ගැඹුරු විසර්ජන හැකියාව ඇති අතර, දිගුකාලීන පිරිවැය ඉතිරිකිරීම් ලබා දෙයි.
4. අනාගත ව්‍යාප්තිය සඳහා සැලසුම් කරන්න: අනාගතයේදී ඔබ තවත් උපකරණ එකතු කිරීමට අපේක්ෂා කරන්නේ නම්, ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පද්ධතිය සහ බැටරි යන දෙකටම ප්‍රමාණවත් අතුරු මුහුණත් ධාරිතාවක් සහතික කර ගන්න.

කුඩා ඕෆ්-ග්‍රිඩ් ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පද්ධතියක් නිර්මාණය කිරීමේ හරය පවතින්නේ “පැනල් සහ බැටරි කිහිපයක් මිලදී ගෙන” එය දිනයක් ලෙස හැඳින්වීමට වඩා සැබෑ අවශ්‍යතා මත පදනම්ව වින්‍යාසය නිවැරදිව ගණනය කිරීම තුළ ය.

මෙම සූත්‍ර 4 ප්‍රගුණ කරන්න:

1. ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා මොඩියුල බල සූත්‍රය
2. ඉන්වර්ටර් බල සූත්‍රය
3. බැටරි ධාරිතා සූත්‍රය
4. පාලක ආදාන ධාරා සූත්‍රය

එවිට ඔබට ප්‍රමාණවත් සහ ස්ථාවර කුඩා ඕෆ්-ග්‍රිඩ් පද්ධතියක් සඳහා වින්‍යාසයක් ගණනය කළ හැකිය.

පළමු වරට නිර්මාණය කිරීමේදී, කාලගුණික විපර්යාස සහ උපකරණ ප්‍රසාරණය හැසිරවීමේදී වඩාත් නම්‍යශීලී වීමට ඉඩ සලසමින්, සූත්‍ර ප්‍රතිඵල මත පදනම්ව ඔබට අමතර 10%–20% ආන්තිකයක් එකතු කළ හැකිය.