بطارية شمسية (تخزين للطاقة الشمسية) 2021

بطارية شمسية - تخزين الطاقة الشمسية

وفي الوقت الحاضر، بشكل عام، لا يتوفر سوى نوعين فقط من البطاريات لتطبيقات النظام الكهروضوئي الشمسي (SPV).
وهذه الـمـُـواهـي
بطارية الرصاص الحمضية وبطارية ليثيوم أيون
في هذا النوع هناك ثلاثة أصناف أساسا:
(أ) – لا يمكن أن يكون هناك أي وقت غمرت نوع (لوحة مسطحة وأنواع لوحة أنبوبي)
(ب) – لا يمكن أن يكون هناك أي بطارية AGM VRLA
(ج) – لا يمكن أن يكون هناك أي وقت بطارية جيلد VRLA
من هذه الأنواع ، ترتيب التكلفة هو غيلد > AGM > غمرت. ولكن معظم المهندسين يختارون لبطاريات صمام هلام تنظيم بسبب حياتهم دورة أطول والتسامح إلى ارتفاع أداء درجة الحرارة.

وبما أن البطاريات المغمورة بالمياه تتطلب صيانة منتظمة، فإن أولئك الذين يمكنهم الإشراف على البطاريات يمكنهم الذهاب إلى هذا النوع. وعلاوة على ذلك، تنبعث من هذه البطاريات غازات هيدروجين وأكسجين، وينبغي توفير تهوية كافية في الفضاء الذي يتم فيه تركيب البطاريات. تتصدر العادية حتى من المنحل بالكهرباء مع الماء والحفاظ على الجزء العلوي من البطاريات نظيفة وخالية من الغبار والرذاذ الحمضي من المهم. إذا لم تتوفر غرف واسعة للبطاريات، يجب تفضيل البطاريات الحرة صمام الصيانة مختومة تنظيم.

الناس الذين لا يستطيعون حضور أعمال الصيانة ينبغي أن تفضل AGM أو جل بطاريات تعويم / تهمة الحالية لنفس الجهد. بطاريات AGM هي أكثر ملاءمة لتطبيقات الطاقة العالية بسبب مقاومتها الداخلية المنخفضة. من هذين النوعين، بطاريات AGM هي أكثر دفئا بسبب ارتفاع كفاءة إعادة التركيب. هذا بسبب الاختلافات في هياكل المسام من النوعين. يعتمد العمر الميداني للبطاريات على عوامل مختلفة ، وبالتالي فإن العلماء والمهندسين العاملين في العمل على البطاريات يعتمدون على إجراءات معينة منصوص عليها في المعايير الصناعية مثل BIS (المعايير الهندية ) ، BS (المعايير البريطانية)، اللجنة الكهرتقنية الدولية، IEEE (معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات)، الخ.

وفي اختبارات الحياة المعجلة التي أجريت ببطاريات مسطحة وبطاريات أنبوبية، قُدِّرت الحياة بـ 21.3 سنة عند 25 درجة مئوية و 27.5 سنة عند 25 درجة مئوية على التوالي. وقد صنعت هذه البطاريات شركة بي إيه إي باترين المحدودة، برلين. [ويلاند روش].

بالنسبة لاختبارات الحياة المتسارعة، يتطلب معيار IEC 60 896-21 درجات حرارة اختبار 40 درجة مئوية و55 أو 60 درجة مئوية، ويتطلب معيار IEEE 535 – 1986 62.8 درجة مئوية. اختبار وقت الحياة في 62.8 درجة مئوية على VRLA أنواع BAE OPzV (VRLA ختم بطاريات لوحة أنبوبي), غمرت (VLA) أنواع BAE OPzS (بطاريات لوحة أنبوبي غمرت) وBAE OGi (غمرت بطاريات لوحة مسطحة) وأجريت النتائج على النحو المبين أدناه. كانت البطاريات تعويم اتهم في القيم القياسية: 2.25V لVRLA و 2.23V لتلك التي غمرتها المياه. خلال الاختبار نمو القطبين ، تم رصد الزيادة في التيار العائم وتغيير سعة 3 ساعات كل 50 يومًا.

الجدول 1
نتائج اختبار العمر المتوقع وفقا ل IEEE 535-1986
[https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Accelerated-Life-time-Tests-Rusch-2005.pdf
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.611.2155&rep=rep1&type=pdf]

Life as per IEEE 535-1986 OPzV (VRLA Tubular Plate Batteries) OPzS (Flooded Tubular Plate Batteries) OGi (Flooded Flat Plate Batteries)
Life at 62.8ºC (Days) 450 550 425
Life at 20ºC (Years) 34.8 42.6 33
Life at 25ºC (Years) 22.5 27.5 21.3

الجدول 2
طاقة فيكترون تعطي البيانات التالية لمنتجاتها (www.victronenergy.com)
دورة الحياة من أنواع مختلفة من الرصاص الحمضية البطارية

DOD (%) Life in number of Cycles - Flat Plate AGM Life in number of Cycles - Flat Plate Gel Life in number of Cycles - Tubular Plate Gel
80 400 500 1500
50 600 750 2500
30 1500 1800 4500
Fig 5. DOD and number of cycles for AGM Gel and Gel long life batteries 1

الشكل 1- الـ 1 وزارة الدفاع وعدد من دورات لAGM، جل وجل بطاريات العمر الطويل (www.victronenergy.com)

الجدول 3
تعويم الحياة من AGM، جل وجل بطاريات العمر الطويل (www.victronenergy.com)

Float Life AGM Deep Cycle Batteries Gel Deep Cycle Batteries Gel Long Life Batteries
Life at 20ºC (Years) 7-10 12 20
Life at 30ºC (Years) 4 6 10
Life at 40ºC (Years) 2 3 5

وGS Yuasa اللوازم البطاريات أنبوبي هلام خاص. وقد أطالت بعض الابتكارات عمر البطاريات الثابتة. Yuasa يستخدم تكنولوجيا الكربون نانو للوحات أنبوبي مع تكنولوجيا أنابيب زجاجية والكهرباء هلام السيليكا الحبيبية، والتي تجنب تدهور PAM إعطاء حياة أطول (نماذج SLC).

يوسا SLC أنبوبي لوحة مع حامل أكسيد أنبوب زجاجي وSyu2 الحبيبية
الشكل 2. يوسا SLC أنبوبي لوحة مع حامل أكسيد أنبوب زجاجي وSyu2 الحبيبية
يوسا SLC أنبوبي لوحة مع حامل أكسيد أنبوب زجاجي وSyu2 الحبيبية
الشكل 3 (أ). يوسا SLC أنبوبي لوحة مع حامل أكسيد أنبوب زجاجي وSyu2 الحبيبية

بطاريات ليثيوني

في النوع القائم على لي هناك العديد من الكيمياء:

(أ) – لا يمكن أن يكون هناك أي وقت بطاريات Li –NCM أو NMC (بطاريات الليثيوم-النيكل-المنغنيز-كوبالت)

(ب) – لا يمكن أن يكون هناك أي Li-NCA (الليثيوم- نيكل-كوبالت-الألومنيوم)

(ج) – لا يمكن أن يكون هناك أي وقت Li-LMO (ليثيوم- نيكل-أكسيد المنغنيز)

(د) – لا يمكن أن يكون هناك أي شيء LFP (فوسفات ليثيوم الحديد)

(هـ) – لا يمكن أن يكون هناك LTO (أكسيد الليثيوم والتيتانيوم)

(و) لا يمكن أن يكون هناك أي وقت، LCO (أكسيد الليثيوم- الكوبالت)

من هذه الخلايا، ويفضل خلايا فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) نظرا للنظر في التكاليف والسلامة وحياة أطول باعتدال. كلما الكوبالت هو المعنية، فإن التكلفة ستكون أعلى. البطاريات القائمة على النيكل أقل تكلفة. بالمقارنة مع بطاريات AGM تكلفة بطارية LFP أقل بنسبة 15 إلى 25 ٪ (https://www.batteryspace.com/LiFePO4/LiFeMnPO4-Batteries.aspx).

الجدول 4
مقارنة بين VRLA AGM وبطارية ليثيوم أيون

GS Yuasa (Li-ion (LCO) Li-iron Phosphate (LFP) (Battery Street) AGM (Exide India Ltd) AGM (Amararaja) Microtex Energy Pvt Ltd (Aquira)
Battery (4 * 3.7V=) 14.8V /50Ah1 (4 * 3.2=)12.8V/47 Ah20 12V 40Ah5 12V/65 Ah20 12V/52.5 Ah5 12V/65 Ah20 12V/52.5 Ah5 12V/65 Ah20 12V/55.25 Ah5
Mass (Kg) 7.5 6.5 22 20 21.3
Dimensions (mm) 175*194*116 197*131*182 174*350*166 351*167*165 350*166*174
Volume (Litres) 3.94 4.7 10.11 9.67 10.11
Specific energy (Wh/Kg) 98.7 (1h rate) (battery) (113.6 cell) 92.55(20 h rate) 78.77(5h rate) 35.45(20h rate) 26.5(5h rate) 39(20h rate) 31.5(5h rate) 36.6(20h rate) 29.6 (5h rate)
Energy density) (Wh/L) 188 128 77.1 80.66 77.2
Life (Years) 10 6 5-6 4-6 10
Life (Cycles) 5500 2000 1000 (50% DOD) ; 2500(30% DOD) (NXT Model) 1300 (30% DOD) (Quanta) 1450(20% DOD) 500(50% DOD) (Aquira)
Impedance 0.55mΩ (3.7V/50Ah cell) ≤ 50 mΩ 8 (12V battery) 5.1 (12V)
Cost based on cycle life x Wh of SLA 1.5 to 2.0 0.75 to 0.85 1 1 1
Cost /kWh ($) 900 to 1000 500 to 600 100 100 100

1. ميكروتكس للطاقة https://drive.google.com/file/d/16pjM25En0pyvg6RzpF4N3j1jtwvo7fMb/view
2 – غريغ أولبرايت وآخرون al., http://www.batterypoweronline.com/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf التكنولوجيا AllCell
3- https://static1.squarespace.com/static/55d039b5e4b061baebe46d36/t/56284a92e4b0629aedbb0874/14454Mar 201281106401/Fact+sheet_Lead+حمض+vs+ليثيوم+أيون.pdf
4- https://pushevs.com/2015/11/04/gs-yuasa-improved-cells-lev50-vs-lev50n/
https://www.batterystreet.be/etiketten/160332_BStreet_CataloogEN_2016_LowR_.pdf
5- https://docs.exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/ups-batteries/12v-agm-vrla-catalogue.pdf NXT
6- https://www.amararajabatteries.com/Files/Products/Quanta%20Catalogue.pdf

الجدول 5 – 100 100 دولار مقارنة تقنية البطارية

Flooded Lead Acid VRLA Lead Acid Lithium-ion (LiNCM)
Energy Density (Wh/L) 80 100 250
Specific Energy (Wh/Kg) 30 40 150
Regular Maintenance Yes No No
Initial Cost ($/k Wh) 65 120 600
Cycle Life 1,200 @ 50% 1,000 @ 50% DoD 1,900 @ 80% DoD
Typical state of charge window 50% 50% 80%
Temperature sensitivity Degrades significantly above 25ºC Degrades significantly above 25ºC Degrades significantly above 45ºC
Efficiency 100% @ 20-hr rate, 80% @ 4-hr rate, 60%@1-hr-rate 100% @ 20-hr rate, 80% @ 4-hr rate, 60%@1-hr-rate 100% @ 20-hr rate, 99% @ 4-hr rate, 92%@1-hr-rate
Voltage increments 2V 2V 3.7V

الكفاءة التي تعمل البطاريات في نظام الطاقة الشمسية الضوئية ليست 100٪ يتم فقدان بعض الطاقة في عملية ركوب الدراجات. في حالة بطارية الرصاص الحمضية، والكفاءة هي 80 إلى 85٪ وفي أنظمة لي هو الرقم
95 إلى 98٪ وهذا يعادل القول أنه إذا كان SPV تنتج 1000 طاقة Wh، يمكن للخلايا الحمضية الرصاص تخزين كحد أقصى 850 Wh بينما يمكن لخلايا Li تخزين 950 Wh.

بطارية يوسا ليثيوم أيون تبلغ 3.7 فولت * 4 = 14.8V/50Ah (1 ساعة معدل) قدرة وزنها 7.5 كجم. حجم (17.5 * 19.4 * 11.6) 3.94 لتر. قدرة Wh هي 14.8 * 50 = 740. الطاقة المحددة هي 740 واط / 7.5 كجم = 98.7 Wh/kg. كثافة الطاقة هي 740/3.94 = 187.8 Wh/litre. [https://www .lithiumenergy.jp/en/Products/index.html]
بطارية EXIDE AGM VRLA سعة 12V/65Ah تزن 13.8 كجم والأبعاد هي 17 * 17 * 19.7 سم وحجم 5.53 لتر. قدرة Wh هي 12 * 65 = 780 Wh. الطاقة المحددة هي 780 واط / 13.8 كجم = 56.5 وات /كغ. كثافة الطاقة هي 780/5.53 = 141.0 Wh/litre. [https://docs .exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/inverter-batteries/agm-vrla.pdf]
بطارية فوسفات الحديد الليثيوم: 12V/47 Ah 6.5 kg.197*131*182 مم. 4.7 لتر. 109 وات/كغ. 128 وات/لتر.
48V/30 آه ريليون 3995 USD (https://relionbattery.com/insight) 1339.5 USD (https://relionbattery.com/insight-echnology)

أي بطارية شمسية هي الأكثر ملاءمة لتخزين الطاقة الشمسية؟

نقاط للنظر في اختيار البطارية الشمسية

الافتراضات:
نظام مستقل
الاستخدام اليومي للطاقة: 30 واط في اليوم = 30 W * 24 h = 720 Wh.
تفترض الجهد النظام كما V 12.
أربعة أيام بلا شمس (4 أيام الحكم الذاتي)
التيار سيكون
30 W /12 V = 2.5 أمبير * 24 ساعة في اليوم * 5 أيام (4 أيام بدون شمس) = 300 هـ بمعدل 2.5 A التفريغ.
(ملاحظة: ولكن بطارية السعة 200 هـ يمكن أن تسلم 300 هـ (50% إضافية) إذا تم تفريغها على مدار 120 ساعة في 2.5 أمبير، أي 2.5 أمبير لمدة 5 أيام. الآن نحن لا نأخذ في الاعتبار)

وبالتالي فإن البطارية المختارة تكون 300 هـ @ 10 ح معدل

الطاقة الشمسية البطارية القدرات:
معدل التفريغ والقدرة
LAB: البطاريات الرصاص الحمضية توفر نسباً مئوية مختلفة من الطاقة في التيارات المختلفة؛ ارتفاع التفريغ الحالية ، وأقل سيكون الناتج القدرة.
(انظر الجدول أدناه)
LIB: فرق لا يذكر

الجدول 6- معدل التفريغ والقدرة على انتاج بطارية الرصاص الحمضية (LAB)

Duration of discharge (hours) Cut-off voltage for 12V battery (V) Per cent capacity available
120 10.8 150
20 10.8 115
10 10.8 100
5 10.8 85
3 10.5 72
1 9.6 50

لذلك، علينا أن نختار بطارية مناسبة اعتمادا على القدرة والمدة التي هو مطلوب النسخ الاحتياطي.
لقد اخترنا بطارية 300 Ah للنسخ الاحتياطي لمدة 5 أيام متواصلة في 30 W.

تصحيح درجة الحرارة لقدرة التفريغ من البطارية الشمسية

الرصاص الحمضية البطارية: يمكن أن تؤخذ عامل التصحيح التقريبي لدرجة الحرارة بنسبة 0.5 ٪ لكل درجة مئوية
بطارية ليثيوم أيون: لا تحتاج إلى تطبيق
القدرة تقييمها في 27 درجة مئوية في الهند. ولكن إذا كانت درجة حرارة التشغيل بعيدة كل البعد عن درجة الحرارة المرجعية ، يجب علينا زيادة أو تقليل سعة Ah وفقًا لذلك ، في حالة LAB. انخفاض درجة الحرارة، وسوف يكون أقل من القدرة.
في حساباتنا، ونحن نأخذ 25 إلى 30 درجة مئوية ودرجة الحرارة ولا تحتاج إلى تصحيحات.

تصحيح البطارية الشمسية لفقدان الكفاءة في النقل من الطاقة الشمسية الضوئية إلى البطارية والعاكس

تصحيح لفقد الكفاءة في النقل من SPV إلى البطارية وإلى العاكس
الرصاص الحمضية البطارية: 15 % خسارة
بطارية ليثيوم أيون: 5% خسارة
على افتراض أنه تم اختيار بطارية 300 هـ وإذا تم تطبيق عامل التصحيح، سيتم رفع السعة المطلوبة إلى 345 هـ (300*1.15). لذلك فإن هذه البطارية تسليم الحالية المطلوبة، مع الأخذ في الاعتبار عدم الكفاءة المذكورة أعلاه.

البطارية الشمسية عمق آمن من التفريغ (DOD) الحد:

الرصاص الحمضية البطارية: 80 ٪

بطارية ليثيوم أيون: 80 %

هذا الجانب سيزيد من القدرة المطلوبة إلى 345 /0.8 = 431 هـ

الطاقة الشمسية البطارية الزائد عامل (قدرة احتياطية الطوارئ)

الرصاص الحمضية البطارية: 5 ٪
بطارية ليثيوم أيون: 5 %
للنظر الزائد، علينا أن نضيف 5 إلى 10٪ من القدرة التي تم الحصول عليها في الخطوة (د) أعلاه.
لذلك فإن القدرة ستكون 431 * 1.05 = 452 هـ .
ويقول 12V 450 آه بطارية ستكون هناك حاجة

الطاقة الشمسية البطارية نهاية الحياة عامل:

وتعتبر البطارية الرصاص الحمضي (أو أي نوع من البطارية) قد وصلت إلى نهاية الحياة إذا كانت القدرة قد وصلت إلى 80 ٪ علامة.
لذا علينا أن نضيف 25 % إضافية لذلك ستكون السعة 450/0.8 أو 450 *1.25 = 562 هـ. يتم اختيار أقرب بطارية سعة. يمكن اختيار عددين من 200 أو 225 هـ بطاريات بالتوازي.

البطارية الشمسية - وقت الشحن

يعتمد وقت الشحن على الإخراج السابق. 10 إلى 15 في المائة إضافية آه سيكون كافيا لرسوم كاملة. يعتمد وقت الشحن SPV على التشعيع الشمسي وفي أي من بلدان المناخ الاستوائي، تشرق الشمس من الساعة 6:00 صباحًا إلى الساعة 5:00 مساءً. كفاءة كولومبيك (أو كفاءة آه) من الرصاص الحمضية البطارية حوالي 90 ٪ وكفاءة الطاقة (أو كفاءة الوبر) هو 75 ٪. من ناحية أخرى، فإن كفاءة الشحن من بطارية ليثيوم أيون هو 95 إلى 99٪.

بطارية شمسية - سهولة التركيب

يمكن تثبيت كلا النوعين من البطاريات بطارية حمض الرصاص أو بطارية ليثيوم أيون دون أي صعوبة. يجب أن تكون محمية البطاريات من موجات الحرارة والرياح عالية السرعة.

أي بطارية الطاقة الشمسية تكلف أفضل على المدى الطويل؟

وسوف يؤدي الاعتبار تكلفة لكم إلى نوع الرصاص الحمضية كما هو معطى في البداية. إذا تم أخذ تكلفة البطارية الرصاص الحمضية‘100 ٪ (على أساس كل كيلوواط ساعة) ، فإن بطارية ليثيوم أيون تكلف 500 إلى 1000 ٪ (5 إلى 10 مرات أكثر تكلفة بالمعدلات السائدة ، 2020).

متوسط العمر المتوقع للبطارية الشمسية

إذا كان عمر بطارية الرصاص الحمضية هو اتخاذ 100٪، فإن بطارية ليثيون (غير LFP) تستمر لفترة أطول على الأقل مرتين طالما، في حين أن حياة LFP لى أيون البطارية ليست طويلة كما غيرها من الكيمياء ليثيونيات. ومع ذلك، يجب أن يلاحظ على النحو الواجب أن الاستثمار في بطارية ليثيوم أيون يتطلب استثمارات إضافية في أنظمة إدارة البطاريات المتطورة المكلفة.

كم واط الألواح الشمسية لشحن 12V بطارية الطاقة الشمسية؟

كم واط الشمسية لشحن بطارية 12 فولت؟

الجواب الصحيح: القوة الكهربائية من لوحة SPV المطلوبة يعتمد على سعة البطارية.
لوحة شمسية للبطارية الشمسية 12V (يتم تصنيف معظم الألواح الشمسية الضوئية 12V) يوفر مصدر الجهد من 13.6 إلى 18V. يمكن أن تكون القوة الكهربائية من أي قيمة ، ولكن ، كلما ارتفعت القوة الكهربائية ، كلما انخفضت المدة ، يتم شحن البطارية. وبالمثل، كلما ارتفعت كثافة الإشعاع الشمسي، كلما ارتفع التيار المنتج. معظم 100 واط 12 فولت لوحات لديها في الواقع 30 أو 32 الخلايا توليد حوالي 0.5 V لكل منا، وكلها متصلة في سلسلة لإنتاج 16V إلى 18 فولت الدائرة المفتوحة. وسوف يقلل إلى حوالي 15 فولت عندما يتم توصيل الحمل.

كم يمكن أمبير لوحة 12V/100W الشمسية تنتج؟

على الرغم من أن يتم تصنيف لوحة 12V، وسوف تنتج حوالي 18 V وهكذا:
التيار في amperes المنتجة = 100 W/18 V = 5.5A.
الآن، نحن نعرف الجهد الحالي والتي توفرها لوحة الطاقة الشمسية الضوئية خلال ساعات مشمسة.
ولكن لا يمكننا ربط خرج لوحة الطاقة الشمسية الضوئية مباشرة إلى محطات البطارية. هنا ، تأتي وحدات تحكم الشحن للحصول على المساعدة. يتم إدخال البطارية بين وحدة تحكم الشحن والعاكس. يتم توصيل خرج لوحة الطاقة الشمسية الضوئية إلى وحدة تحكم المسؤول.
تساعد وحدة التحكم في الشحن في مراقبة كمية الطاقة المخزنة في البطاريات لمنع الشحن الزائد. كما ستقوم وحدات التحكم بالتهمة بحماية البطارية من الإفراط في التفريغ والشحن الزائد.

اعتمادا على أمبير ساعة (آه) قدرة البطارية، وسوف تختلف المدة لشحن كامل. إذا افترضنا أن الإشعاع الشمسي متاح لمدة 7 ساعات ، فإن مدخلات البطارية ستكون 7 × 5.5 A = 38.5 Ah ؛
يعتمد شحن البطارية الشمسية بالكامل أم لا على الإخراج السابق من البطارية. إذا كان الناتج السابق أقل من 38.5 هـ، يمكننا أن نفترض بأمان أن البطارية قد تم شحنها بالكامل. يرجى ملاحظة أن كفاءة كولومبيك (أو كفاءة Ah) من بطارية الرصاص الحمضية حوالي 90٪ وكفاءة الطاقة (أو كفاءة الوفير) هو 75٪.

ومن ثم يكون المدخل الفعلي 38.5 هـ *0.90 = 34.65 هـ . والكفاءة واط ساعة يكون لها قيمة أقل، اعتمادا على الجهد الناتج من لوحة الطاقة الشمسية الضوئية.
إذا كان هناك حاجة إلى المزيد من التيار (أمبير) لشحن سريع، يمكن توصيل المزيد من الألواح الشمسية الضوئية في نفس الوقت.
القبول الحالي للبطارية أيضا أن ينظر.
هنا ، تأتي وحدات تحكم الشحن للحصول على المساعدة
وبالمثل، بالنسبة للوحة 10 W الشمسية الكهروضوئية المحمولة (المستخدمة في فانوس محمول مع بطارية 12V/7Ah)، فإن التيار المنتجة تكون 10 W / 18V = 0.55 A

كيفية توصيل 24V لوحة للطاقة الشمسية إلى 12V بطارية شمسية؟

وكالعادة، يتم توصيل اللوحة الشمسية الضوئية بالبطارية من خلال وحدة تحكم الشحن (أو وحدة تحكم شحن MPPT، وحدة التحكم في تعقب نقاط الطاقة القصوى). طالما هناك وحدة تحكم تهمة، لا داعي للقلق واحد حول ارتفاع الجهد الناتج. ولكن ينبغي الحرص على أن نرى أن لا يتم تجاوزالحد الأقصى I المحدد على الجزء الخلفي من لوحة. وبطبيعة الحال، فإن البطارية الشمسية الحصول على تهمة سريعة تسيطر عليها.

ملاحظة: MPPT أو الحد الأقصى من السلطة تعقب نقطة وحدة تحكم المسؤول هو محول DC إلى DC الإلكترونية التي يحسن المباراة بين الألواح الشمسية الضوئية وبنك البطارية أو شبكة المرافق. وهذا هو أنها تحويل أعلى الجهد DC الناتج من الألواح الشمسية وغيرها من الأجهزة المماثلة مثل مولدات الرياح، وصولا الى انخفاض الجهد اللازم لشحن البطاريات

كيفية توصيل الألواح الشمسية بالبطارية؟

لا ينبغي توصيل لوحة الطاقة الشمسية الضوئية إلى البطارية مباشرة إلا إذا كان واحد مخصص مصنوعة لتلك البطارية خاصة. يتم إدخال وحدة تحكم شحن بسيطة بين لوحة الطاقة الشمسية الضوئية والبطارية لحسن سير النظام.

كيفية حساب الألواح الشمسية، البطارية والعاكس؟

كيفية حساب الألواح الشمسية وحجم البطارية؟

الخطوة الأولى هي معرفة متطلبات التحميل للمستخدم.
(أ) أنبوب ضوء 40 W
ب. مروحة السقف 75 واط
ج. مصابيح LED (3Nos. * 5W) 15 W
د. كمبيوتر محمول 100 وات
حساب القوة الكهربائية الإجمالية وكذلك المدة التي يتم استخدام الأجهزة.
دعونا نفترض أن المجموع في 230 واط. في أي وقت يتم أخذ 50٪ استخدام في الاعتبار. مدة الاستخدام تؤخذ على أنها 10 ساعات.
لذلك، فإن احتياجات الطاقة من الأجهزة تكون = (230/2) W * 10 ح = 1150 وات يوميا.

مضاعفة مجموع واط ساعة في اليوم الاحتياجات من الأجهزة من قبل 1.3 (الطاقة المفقودة في النظام) 1150 * 1.3 = 1495 Wh ، مقربة إلى 1500 Wh (وهذا هو الطاقة التي تحتاج إلى أن يتم توفيرها من قبل الألواح الشمسية الضوئية.)

متطلبات لوحة الطاقة الشمسية الضوئية

على افتراض أن متطلبات الطاقة (Wh) لمدة 10 ساعات ستكون = 1500 Wh. في الصيف تشعيع ربما 8 إلى 10 ساعات. في أيام الشتاء وغائما، ومدة أشعة الشمس ربما 5 ساعات. نحن نأخذ القيمة السابقة لحساب متطلبات الطاقة لوحة
وبالتالي، فإن السلطة من SPV المطلوبة هي 1500 و/ 10 ساعة أشعة الشمس = 1500 W.

في المتوسط، واحدة 12V/100W لوحة الطاقة الشمسية الكهروضوئية تنتج حوالي 1000 واط ساعة (و) من تهمة (10 ساعة * 100 W). وبالتالي، فإن عدد الألواح الضوئية الشمسية اللازمة = 1500 Wh /1000 Wh = 1,50، مقربة إلى 2 لوحات من 12V/100 W. نحن بحاجة إلى 200 واط الألواح الكهروضوئية الشمسية، وهذا هو، 2 لوحات في موازاة. أو يمكن استخدام لوحة واحدة من 360 واط.
إذا كنا نأخذ 5 ساعات من الزوق الشمسية، ونحن قد تتطلب 1500 Wh/500 Wh = 3 لوحات في موازاة أو يمكن استخدام واحد لوحة للطاقة الشمسية الضوئية من 360 واط.

ملاحظه:
قد لا يكون هذا الناتج الضوئي الشمسي كافيًا في فصل الشتاء ، حيث أننا أخذنا 10 ح من الزحلة الشمسية للحساب. ولكن في الحسابات الأخيرة، ونحن نأخذ 2 أيام الشمس وحتى الإخراج قد لا يكون مشكلة في فصل الشتاء. علينا أن نأخذ هذا الخطر لتجنب زيادة التكلفة على الألواح الكهروضوئية الشمسية.

بالنسبة للوحة 100 W الشمسية الضوئية، تنطبق المعلمات التالية

ذروة الطاقة (Pmax) = 100 واط
أقصى جهد الطاقة (VAmp = 18 V
تيار الطاقة الأقصى (IMP) = 5.57 A (100 W/17.99 V)
الجهد الدائرة المفتوحة (VOC) = 21.84 V
تيار الدائرة القصيرة (ISC) = 6.11 A
وحدة كفاءة (تحت STC) = 13.67 ٪
الحد الأقصى لتصنيف الصمامات المقترح = 15 ألف

كفاءة لوحة الطاقة الشمسية الضوئية تحسب في تحديد مساحة الألواح الشمسية. كلما انخفضت الكفاءة، كلما ارتفعت المساحة المطلوبة. تتفاوت كفاءة اللوحات المتاحة تجارياً من 8 إلى 22% كل ذلك يعتمد على تكلفة اللوحة الشمسية الضوئية.

حجم البطارية الشمسية

هذا هو الجزء الأكثر صعوبة من ممارسة التحجيم. ولكن عملية حسابية بسيطة سوف تظهر أننا بحاجة إلى بطارية 12V/125Ah. كيف؟
1500 و / 12 V = 125 هـ (تذكر Wh = Ah * V. آه = Wh/ V).
ولكن هناك العديد من أوجه القصور التي يتعين علينا أن ننظر قبل وضع اللمسات الأخيرة على سعة البطارية. وهذه الـمـُـواهـي
(أ) تصحيح لفقد الكفاءة في نقل الطاقة من لوحة الطاقة الشمسية الضوئية إلى البطارية والعاكس (15 إلى 30 ٪). وقد أُخذت في الاعتبار أثناء حساب إجمالي متطلبات Wh 1200Wh أصبحت 1560 Wh، من خلال أخذ 30٪ خسارة تحت القسم “كيفية حساب الألواح الشمسية والبطارية والعاكس؟” أعلاه.)

ب. حد DOD الآمن: (80٪). العامل 1.0 يصبح 1/0.8 = 1.25 ) (ملاحظة: معظم المهنيين اتخاذ عمق آمن من التفريغ (وزارة الدفاع) الحد 50 ٪. انها منخفضة جدا). وعلاوة على ذلك، نحن نخطط لأربعة أيام بلا شمس. بالنسبة لـ 50% من نهاية عمر وزارة العمل، سيكون العامل 1/0.5 = 2.
ج. عامل التحميل الزائد (قدرة احتياطي الطوارئ) (5٪). ويصبح العامل 1-25 1.25*1.05 =1.31).

د. عامل نهاية الحياة: (80٪) عندما تبلغ البطارية 80 ٪ من قدرتها تصنيف، ويقال إن الحياة قد حان إلى نهايته. حتى يصبح العامل 1.31 1.31/0.8 أو 1.31 * 1.25 = ~ 1.64).

وبالتالي، فإن قدرة البطارية تكون تقريبا مرتين = 125 * 1.64 = ~ 206 آه بمعدل 10 ساعة. وستكون أقرب قدرة متاحة 12V/200Ah بمعدل 10 ساعة.

aA3Qg+nfIqDI+fwW3j+Fp3Ob8aeotRO0UwOdGujUQKcGOjXQqYFODXRq4N+mgf8BsJYcJWrdjK8AAAAASUVORK5CYII=

ملاحظه:

  1. لقد حسبنا فقط ليوم واحد، أي 10 ساعات في اليوم.
  2. لقد افترضنا 50% من مجموع الحمل 2
  3. لم نؤخذ بعين الاعتبار، أي أيام الشمس (أو لا أحد).
  4. عادة جميع المهنيين تأخذ 3 إلى 5 أيام الحكم الذاتي (وهذا هو أيام لا أحد)؛
  5. إذا كنا نأخذ حتى 2 أيام الاستقلالية،فإن سعة البطارية تكون 200 + (200 * 2) = 600 آه.
  6. يمكننا استخدام ثلاثة أرقام من بطاريات 12V/200 Ah بالتوازي. أو يمكننا استخدام ستة أرقام من الثقيلة 2V الخلايا من 600 Ah القدرات في سلسلة.

الشمسية العاكس التحجيم

يجب أن يكون تصنيف الإدخال العاكس متوافقًا مع الطاقة الإجمالية للأجهزة. يجب أن يكون العاكس نفس الجهد الاسمي للبطارية. بالنسبة للأنظمة المستقلة، يجب أن يكون العاكس كبيرًا بما يكفي للتعامل مع إجمالي كمية القوة الكهربائية المستخدمة. وينبغي أن يكون تصنيف القوة الكهربائية العاكس حوالي 25٪ أكبر من الطاقة الإجمالية للأجهزة. إذا تم تضمين الأجهزة مثل رفع الأجهزة الغسالات، ضواغط الهواء، خلاطات الخ في الدائرة، يجب أن يكون حجم العاكس الحد الأدنى 3 أضعاف قدرة تلك الأجهزة لرعاية التيار الطفرة أثناء البدء.

في الحساب أعلاه، مجموع القوة الكهربائية هو 230 W (أي، حمولة كاملة). عندما نشمل هامش أمان بنسبة 25٪ سيكون تصنيف العاكس 230 * 1.25 = 288 W.

إذا لم نشمل الأجهزة الزفير مثل الغسالات الخ، العاكس 12V/300 W يكفي. خلاف ذلك، علينا أن نذهب للعاكس 1000 واط (أو 1 كيلوواط).

وحدة تحكم الشحن بالطاقة الشمسية تتحجيم

يجب أن تتطابق وحدة تحكم الشحن الشمسي مع القوة الكهربائية لصفيف PV والبطاريات. في حالتنا نحن نستخدم 12V/300 واط الألواح الشمسية. للوصول إلى الفجوة الحالية 300 W بواسطة 12 V = 25 A ثم تحديد نوع وحدة تحكم الشحن الشمسي هو حق للتطبيق الخاص بك. علينا أن نتأكد من أن وحدة تحكم الشحن بالطاقة الشمسية لديها ما يكفي من القدرة للتعامل مع التيار من مجموعة PV.
وفقا للممارسة القياسية، والتحجيم من وحدة تحكم تهمة الشمسية هو اتخاذ الدائرة القصيرة الحالية (ISC) من مجموعة PV، وضربه من قبل 1.3

تصنيف وحدة تحكم الشحنة الشمسية = إجمالي تيار الدائرة القصيرة من الصفيف الكهروضوئي = (2*6.11 A) × 1.3 = 15.9 A.
مع الأخذ في الاعتبار حساب القوة الكهربائية المذكورة أعلاه، يجب أن يكون المراقب المالي المسؤول 12V/25 A (بدون آلات التذبذب غسالة كيك الخ.)

كيفية شحن البطارية مع لوحة للطاقة الشمسية؟

كيفية شحن 12 V الرصاص بطاريات حمض مع الألواح الشمسية؟

يمكنك شحن بطارية سيارة مع الألواح الشمسية؟

النقطة الأولى التي يجب ملاحظتها هي أنه يجب أن يكون هناك توافق بين البطارية واللوحة الشمسية الضوئية. على سبيل المثال، يجب أن يكون لوحة الطاقة الشمسية الضوئية 12V إذا كنت ترغب في شحن بطارية 12V. كلنا نعلم أن الطاقة الشمسية الكهروضوئية مع تصنيف 12 V/100 واط سوف تنتج ما يقرب من 18 فولت V الدائرة المفتوحة (VOC) و 16V الجهد الطاقة القصوى (VAmp) وأقصى تيار الطاقة (IMP) من 5.57 A (100 W/17.99 V)

مرة واحدة في البطارية الجهد والقدرات تصنيفات معروفة أو المتاحة، يمكن اتباع الحسابات المبينة في القسم أعلاه.
الجانب الأكثر أهمية هو أنه لا ينبغي توصيل البطارية مباشرة إلى لوحة الطاقة الشمسية الضوئية. كما نوقش سابقا، يجب استخدام وحدة تحكم الشحن والعاكس من التصنيفات المناسبة.

او
إذا كان المستخدم يمكن رصد الجهد البطارية الطرفية (التلفزيون) (وهذا هو، على المضي قدما في أخذ قراءات الجهد البطارية الطرفية بين الحين والآخر)، لوحة الطاقة الشمسية الضوئية يمكن توصيلها مباشرة إلى البطارية. بمجرد شحن البطارية بالكامل، يجب إنهاء الشحن. تعتمد معايير الشحن الكامل على نوع البطارية. على سبيل المثال، إذا غمرتها المياه نوع من الرصاص الحمضية البطارية، يمكن أن ترتفع على تهمة التلفزيون تصل إلى 16 فولت أو أكثر لبطارية 12V. ولكن إذا كان نوع صمام منظم (ما يسمى نوع مختومة)، والجهد في أي وقت لا ينبغي أن يسمح لتجاوز 14.4 لبطارية 12V.

كيفية توصيل البطارية إلى الألواح الشمسية؟

كيفية ربط الألواح الشمسية لبطاريات RV؟

الأسلاك للمركبات الترفيهية (RV) لوحة الطاقة الشمسية الضوئية هو نفس لوحات SPV الأخرى. لا ينبغي توصيل لوحة الطاقة الشمسية الضوئية مباشرة إلى البطاريات. سيكون RV وحدة تحكم الشحن الخاصة بها ومكونات النظام الأخرى كما هو الحال في SPV على السطح.
اعتمادا على الانتاج الشمسية الضوئية (الأهم من ذلك، والجهد)، وينبغي أن يتم اتصالات البطاريات. إذا كان الناتج الضوئية الشمسية هو 12V، ثم يمكن توصيل بطارية واحدة 12V عن طريق وحدة تحكم الشحن مناسبة. إذا كان لديك المزيد من البطاريات 12V وقطع الغيار، يمكن توصيل هذه البطاريات الاحتياطية إلى SPV بالتوازي مع البطارية المتصلة بالفعل. أبدا توصيلها في سلسلة.

إذا كان لديك عددين من بطاريات V 6، توصيلها في سلسلة ومن ثم إلى لوحة الطاقة الشمسية الضوئية
إذا كان الجهد الناتج لوحة الطاقة الشمسية الضوئية هو 24 V، يمكنك ربط عددين من البطاريات 12V في سلسلة.

أنواع مختلفة من توصيل البطاريات إلى لوحات SPV
الشكل 4. أنواع مختلفة من توصيل البطاريات إلى لوحات SPV

هل يستحق الحصول على بطارية شمسية؟

هل البطاريات الشمسية فعالة من حيث التكلفة؟

نعم، الأمر يستحق الحصول على بطارية شمسية. تم تصميم البطاريات الشمسية خاصة للتطبيقات الشمسية وحتى يكون عمرها أطول من أنواع أخرى من البطاريات الرصاص الحمضية. أنها يمكن أن تحمل درجات حرارة التشغيل أعلى وإعطاء حياة أطول لتطبيق التفريغ المنخفض المقصود. وعلاوة على ذلك، فهي نوع صمام منظم، وبالتالي فإن تكلفة الصيانة هي الصفر تقريبا. لا حاجة للقيام بإضافة المياه الدورية في الخلايا.

إذا كنت تقصد النظام الكهروضوئي الشمسي، فإن الجواب هو: أين تريد استخدامه؟ هل هو مكان بعيد مع عدم وجود اتصال الشبكة؟ ثم انها بالتأكيد مربحة وفعالة من حيث التكلفة.
باستثناء جزء البطارية منه، جميع المكونات الأخرى لديها متوسط العمر المتوقع لأكثر من 25 عاما. إن الفائدة المالية النهائية التي توفرها الطاقة الشمسية تفوق بكثير أي ثمن تدفعه مقابل الطاقة الشمسية.
تعتمد فترة الاسترداد للتكلفة بشكل رئيسي على تكلفة الكهرباء من DISCOMs.

فترة الاسترداد = (التكلفة الإجمالية للنظام – قيمة الحوافز) ÷ تكلفة الكهرباء ÷ الاستخدام السنوي للكهرباء
وبالنسبة إلى 1 كيلو واط، فإن تكلفة القياس هي 000 65 روبية، وهي نظام للطاقة الشمسية الفولطاضوئية. 20000 روبية.
يمكنك أن تكون لديك حساباتك الخاصة.

ما هو أفضل شاحن بطارية شمسية؟

كيفية الحفاظ على لوحة شمسية من الشحن الزائد بطارية؟

يتم تصنيع جميع أجهزة الشحن مع ممارسات التصنيع الجيدة. عندما يتم توصيل وحدة تحكم الشحن بين لوحة SPV والبطارية، لا داعي للقلق بشأن أجهزة الشحن.

ولكن، تعقب نقطة الطاقة القصوى الرقمية(MPPT)هو خيار جيد بدلا من وحدة تحكم تهمة بسيطة. MPPT هو محول DC إلكتروني إلى DC الذي يحسن التطابق بين الصفيف الشمسي (الألواح الكهروضوئية) ، وبنك البطارية. يستشعر الناتج DC من الألواح الشمسية، وتغييره إلى التيار المتردد عالي التردد ويخطو إلى الجهد DC مختلفة والتيار لتطابق متطلبات الطاقة للبطاريات بالضبط. ويرد أدناه شرح لفائدة وجود MPPT.

معظم الألواح الكهروضوئية مبنية لإنتاج 16 إلى 18 فولت، على الرغم من أن تصنيف الجهد الاسمي للوحة SPV هو 12 فولت. ولكن قد يكون للبطارية 12 V الاسمية نطاق الجهد الفعلي من 11.5 إلى 12.5 V (OCV) اعتمادا على حالة من تهمة (SOC). في ظل ظروف الشحن، يجب تسليم مكون جهد إضافي إلى البطارية. في وحدات التحكم في الشحن العادية، تتبدد الطاقة الإضافية التي تنتجها لوحة SPV كحرارة، بينما يستشعر MPPT متطلبات البطارية ويعطي طاقة أعلى إذا تم إنتاج طاقة أعلى من قبل لوحة SPV. وبالتالي، يتم تجنب الهدر، و تحت الشحن الزائد باستخدام MPPT.

تؤثر درجة الحرارة على أداء لوحة SPV. عندما ترتفع درجة الحرارة، تنخفض كفاءة لوحة SPV. (ملاحظة: عندما تتعرض لوحة SPV لدرجة حرارة أعلى، فإن التيار الذي تنتجه لوحة SPV سيزداد، في حين أن الجهد سينخفض. منذ انخفاض في الجهد هو أسرع من الزيادة في التيار، يتم تقليل كفاءة لوحة SPV.). على العكس من ذلك ، في درجات حرارة أقل ، تزداد الكفاءة. في درجات حرارة أقل من 25 درجة مئوية (وهي درجة حرارة ظروف الاختبار القياسية (STC)، تزداد الكفاءة. ولكن الكفاءة سوف توازن على المدى الطويل.

كيفية حساب وقت شحن البطارية من قبل الألواح الشمسية؟

كيفية شحن البطاريات الشمسية؟

في البداية، يجب أن نعرف
1. حالة الشحن (SOC) للبطارية
2. سعة البطارية و
3. SPV لوحة في خصائص الانتاج.
يشير SOC إلى السعة المتاحة للبطارية. على سبيل المثال، إذا كانت البطارية 40 % مشحونة، نقول أن SOC هو 40% أو 0.4 عامل. من ناحية أخرى، عمق التفريغ (DOD) يشير إلى القدرة التي تم إزالتها بالفعل من البطارية. في المثال أعلاه من SOC 40 ٪ ، وزارة ال دود هو 60 ٪.
SOC + DOD = 100٪
بمجرد أن نعرف SOC ، يمكننا أن نقول كم من الطاقة يجب أن يتم توفيرها للبطارية لتحقيق كامل الشحن.

إذا كان الناتج من لوحة SPV هو 100 واط ومدة الشحن 5 ساعات، فإن الإدخال في البطارية هو 100 W *5h = 500 Wh. لبطارية 12V، وهذا يعني أننا قد قدمت مدخلات من 500 Wh/12V = 42 آه. على افتراض قدرة البطارية لتكون 100 هـ، فهذا يعني أننا قد اتهمنا إلى SOC 42٪، إذا كانت البطارية قد تم تفريغها بالكامل. لو كانت البطارية فقط 40 ٪ تفريغها (40 ٪ DOD ، 60 ٪ SOC) ، وهذا الإدخال يكفي لشحن كامل.

الطريقة الصحيحة هي أن تشمل وحدة تحكم تهمة، والتي سوف تتخذ من شحن البطارية.

ما حجم لوحة للطاقة الشمسية لبطارية 7 آه؟

لوحة SPV من 12V-10 Wف هو جيد ل7.5Ah VRLA البطارية. وينبغي أن تشمل وحدة تحكم تهمة من 12V-10A في الدائرة. سيكون لدى وحدة التحكم في الشحنة أحكام لتحديد فصل البطارية (11.0 ± 0.2 فولت أو حسب الحاجة) وإعادة الاتصال (12.5 ± 0.2 فولت أو حسب الحاجة). سيتم شحن بطارية VR عند 14.5 ± 0.2 فولت ثابت.

وهناك لوحة 10 W تعطي 10Wh (0.6A @ 16.5V) على مدى ساعة
في ظل ظروف الاختبار القياسية
(1000W /m2 و 25 درجة مئوية – أي ما يعادل ساعة واحدة من أشعة الشمس “الذروة”). لحوالي 5hours ما يعادل أشعة الشمس في الصيف أنها سوف تعطي 50 Wh. وهكذا، سيتم وضع إدخال 50 Wh/14.4 V = 3.47 Ah في البطارية.

هل سيقوم الألواح الشمسية بشحن البطارية بالكامل؟

لا ينبغي أبدا استخدام الألواح الشمسية وحدها لشحن البطارية. كما هو موضح أعلاه، يجب إدخال وحدة تحكم شحن لوحة الطاقة الشمسية الضوئية بين اللوحة والبطارية. سوف وحدة تحكم تهمة رعاية الانتهاء من الشحن.

كم عدد الألواح الشمسية والبطاريات لتشغيل المنزل؟

لا توجد إجابة مباشرة على هذا السؤال لأن كل أسرة لديها متطلباتها الخاصة من الطاقة الفريدة. يمكن أن يكون منزلين من نفس الحجم احتياجات مختلفة تماما من الطاقة.
لذلك اتبع العملية الواردة أدناه للوصول إلى مواصفات مناسبة للوحة الشمسية الضوئية، والبطاريات وأجهزة التحكم في الشحن.
الخطوة 1 – التعجيل في العمل على الارتقاء بـ حساب احتياجات الطاقة اليومية واحتياجات الطاقة من المنزل.

الجدول 7 – 100 100 دولار احتياجات الطاقة اليومية واحتياجات الطاقة

Appliances Electrical/Electrical appliance Nos. Total W 5 Hours of usage and total Wh need per day
LED Bulbs 10W 10 100 5 Hours; 500 Wh or 0.5 kWh or unit (15 kWh per month)
Ceiling fans 75W 3 225 5 Hours; 1.25 units (15+37.5=52.5 kWh per month)
Tube Lights 40W 4 160 5 Hours; 0.8 kWh (52.5+24=76.5 kWh per month)
Laptop 100W 1 100 10 Hours; 1.0 Unit (76.5+30=106.5 kWh per month)
Refrigerator 300W (200 Litres) 1 300 5 Hours;1.5 Units (106.5+45=152 kWh per month)
Washing Machine 1000W 1 1000 1 Hour; 1 Unit (152+30=182 kWh per month)

1. إجمالي احتياجات الطاقة يوميا = 182 كيلو واط ساعة / 30 يوما = 6.07 كيلووات ساعة، 6000 وات
2. ولكن في أي وقت لا يتم استخدام كامل من 6000 واط أعلاه. لذلك يجب أن حساب متوسط الحاجة في Wh. يمكننا أن نأخذ 50 ٪ من 6000 = 3000 Wh.

الخطوة 2 – التعجيل في العمل في هذا العمل حساب احتياجات الطاقة اليومية الألواح الشمسية من المنزل.

  1. 3000 Wh / 5 ساعات = 600 W أو 0.6 كيلوواط لوحة هناك حاجة.
  2. ولكن علينا أن نأخذ في الاعتبار كفاءة لوحة SPV. اذاً نقسم هذه القيمة على 0.9 نحصل على 0.6/0.9 = 666 Wh
  3. يمكننا اختيار أربع لوحات من 365 واط (فماكس = 370 W) (على سبيل المثال، LG365Q1K-V5). عند استخدام اثنين في سلسلة متوازية واثنين في، لدينا 1380 (WRated)إلى 1480 (W@40C°) في الجهد من 74.4 (VMPP).) إلى 87.4 V (VOCV). الحالي المُصنّى للصفيف هو 19.94 A

الخطوة 3 – حساب احتياجات البطارية من الطاقة
1. يمكن أن تكون تبرأ البطاريات بنسبة 80 ٪ فقط في تطبيقات الطاقة الشمسية الضوئية. لذا قم بتقسيم هذه الـ Wh على 0.8؛ 6300/0.8 = 7875Wh
2. مرة أخرى، لمخزون العازلة (لا أيام الأحد – 2 أيام)، لدينا لضرب هذا من قبل 1 +2 = 3. وبالتالي فإن WH البطارية المطلوبة هو 7875 Wh *3 = 23625 Wh.
3. لتحويل هذا Wh إلى Ah، علينا أن نقسم Wh بواسطة الجهد من البطارية التي سيتم شراؤها. 23625 و /48 V = 492 هـ. أو 23625 /72 = 328هـ .

    • إذا اخترنا نظام V 48، ثم العلامة التجارية Microtex

      6 OPzV420 الطاقة الشمسية هلام أنبوبي VRLA البطارية هو البطارية المثالية (24 أرقام من خلايا 2V من 512 ه @ C10) مصممة بشكل فريد لتطبيقات الطاقة الشمسية. إذا اخترنا نظام V 72 ، فإن نوع OPzV300 6 (36 عددًا من خلايا 2V من 350 Ah @ C10) جيد.
    • إذا كنا نريد بطاريات AGM VRLA لنظام 48V، ثم بطاريات العلامة التجارية مايكروتكس ستة أرقام من بطارية M 500V (8V، 500 آه @ C10) هو بطارية مثالية مصممة خصيصا للتطبيقات الشمسية عمر طويل. إذا اخترنا نظام V 72 ، فإن Microtex Brand تسعة أرقام من نوع M 300 V (8V ، 300 Ah @ C10) جيد

هذه البطاريات مدمجة وقابلة للتكديس في رفوف أفقية، مع انخفاض الطباعة بالقدم

الخطوة 4 – حساب مواصفات وحدة تحكم الشحن
بما أننا نستخدم بطارية من 48 V (24 خلية) التصنيف الاسمي، ونحن بحاجة 2.4 V * 24 = 57.6 V وحدة تحكم الشحن. مع وحدة تحكم شحن 150 الكلاسيكية من MidNite Solar ، سيكون تيار الشحن 25.7 A في جهد شحن 57.6 فولت (للبطارية 48 فولت).

إذا استخدمنا بطارية من 72 V (36 خلية) التصنيف الاسمي، ونحن بحاجة 2.4 V * 36 = 86.4 V وحدة تحكم الشحن. مع وحدة تحكم الشحن الكلاسيكية 150 من MidNite Solar ، سيكون تيار الشحن 25.7 A لهذا الجهد ، وسيكون تيار شحن البطارية 25.7 A. مشكلة مع 72 V نظام البطارية هو أن لدينا لإضافة لوحة واحدة أكثر في سلسلة; لذلك ما مجموعه 6 لوحات (بدلا من 4) يجب شراؤها. وبالتالي فمن الأفضل أن تذهب لنظام بطارية V 48.

فيما يتعلق بالمتطلبات الحالية للتسريح، بما أننا نستخدم MPPT من 150V/86 A، سيتم العناية بشكل صحيح من قبل MPPT التيارات الشحن التفريغ.
ولكن المصنعين تتطلب الجهد شحن من 2.25 إلى 2.3 V لكل خلية (VPC)، يمكن تعيين الجهد الشحن في مستويات الجهد المحدد.

كيفية استخدام الطاقة الشمسية بدون بطاريات؟

ليس من المستحسن استخدام لوحات SPV مباشرة، إلا إذا كان الجهد من مجموعة والأجهزة متوافقة، أن الجهاز أيضا ينبغي أن يكون من نوع DC.
وإلا، يجب أن يكون هناك دائماً وحدة تحكم شحن PWM أو MPPT متطورة.
عندما لا يكون هناك بطارية لتخزين الطاقة، لدينا لبيع الطاقة المنتجة في الزائدة إلى DISCOM المحلية. لذلك يجب أن يكون نظام SPV متصل بالشبكة.

وقد قامت شركة أبينغوا، وهي شركة للطاقة المتجددة مقرها في إسبانيا، ببناء العديد من محطات الطاقة الشمسية التي تخزن الطاقة الزائدة في الملح المنصهر، والتي يمكن أن تمتص درجات حرارة عالية للغاية دون تغيير الحالة. وقد حصلت أبنغوا مؤخراً على عقد آخر لبناء محطة لتخزين الطاقة الشمسية بطاقة 110 ميغاواط في شيلي، والتي من المفترض أن تكون قادرة على تخزين 17 ساعة من الطاقة في الاحتياطي. [https://www.popularmechanics.com/science/energy/a9961/3-clever-new-ways-to-store-solar-energy-16407404/]
فكرة تم تطويرها مؤخراً هي ضخ المياه باستخدام الكهرباء من الألواح الشمسية إلى المرتفعات (على سبيل المثال على السطح) مما يعني أنها تخزن الطاقة المحتملة التي يمكن تحويلها بعد ذلك إلى طاقة حركية عندما يتم نقلها إلى أسفل وبالتالي ، الكهرباء عندما يتم استخدام هذه المياه المتدفقة لتدوير التوربينات. هذا مثل مزيج الطاقة الشمسية الكهرومائية!

وهناك طريقة أخرى هي توجيه الطاقة من نظام الصور الفولطاك إلى إلكتروليت المياه التي تولد غاز الهيدروجين من الماء. يتم تخزين هذا الغاز الهيدروجين ويمكن استخدامها في وقت لاحق كبطارية لتوليد الكهرباء. ويستخدم هذا أساسا للأغراض الصناعية. [ https://www.environmentbuddy.com/energy/how-to-store-solar-energy-without-batteries/]

سوف تمتص الألواح الشمسية الفوتونات من الشمس التي ستدخل في النظام حيث يتم تسخين سبيكة الألومنيوم وينتقل من حالة صلبة إلى سائلة. مع هذا الأسلوب، فإنه يسمح لتخزين كمية كثيفة جدا من الطاقة في المواد التي سيتم إرسالها كحرارة إلى مولد ستيرلنغ. ومن هناك، يتحول إلى كهرباء بدون انبعاثات وبتكلفة أقل. https://www.sciencetimes.com/articles/25054/20200318/breakthrough-concept-for-storing-energy-without-batteries.htm

كيفية اختبار البطاريات الشمسية؟

وقد صاغت منظمة المعايير الهندية IS 16270:2014 لاختبار الخلايا الثانوية والبطاريات للتطبيقات الكهروضوئية الشمسية. IEC رقم مواصفات IEC 62133: 2012 هو متاح أيضا. هذه المواصفات اثنين متطابقة.

يتم وصف الاختبارات التالية بالتفصيل:

  1. القدرة على التصنيف
  2. التحمل (اختبار دورة الحياة)
  3. الاحتفاظ بمصاريف
  4. القدرة على التحمل الدوري في تطبيق الضوئية (الظروف القصوى)
  5. التعافي من الكبريتات
  6. فقدان المياه على تعويم تهمة
  7. اختبارات الكفاءة

هل يمكنني شحن بطارية مباشرة من لوحة شمسية؟

ليس من المستحسن استخدام لوحات SPV مباشرة، إلا إذا كان الجهد من مجموعة والأجهزة متوافقة، أن الجهاز أيضا ينبغي أن يكون من نوع DC.

كيف تعمل بنوك البطاريات الشمسية؟

مثل أي بنوك بطاريات أخرى، البطاريات الشمسية تعطي أيضا الطاقة على الطلب. بناءً على متطلبات الطاقة والمدة التي يتطلبها هذا الطاقة، سيتم تحديد سعة بنك البطارية وتكوينه.
كما ستحدد الطاقة المطلوبة والمدة سعة الألواح الشمسية.

يتم توصيل الألواح الشمسية والبطارية عن طريق وحدة تحكم الشحن بحيث لا تتلف البطارية أو الأجهزة بسبب الجهد الزائد أو التيار. مرة أخرى سوف يكون التيار من البطارية DC وسيتم تحويل هذا DC إلى AC كما هو مطلوب من قبل العاكس الشمسية. قد تكون بعض الأجهزة التي تعمل على العاصمة متصلة بمتحكم الشحن.
يجب على المستخدمين غير المطلعين على ربط البطاريات استشارة خبير قبل توصيل البطاريات فيما بينهم لإنشاء بنك بطارية مناسب أو البطارية بوحدة التحكم في الشحن أو العاكس.

هل بطاريات الجيل جيدة للطاقة الشمسية؟

نعم. بطاريات هلام هي نوع صمام منظم وذلك شرط الصيانة هو الصفر تقريبا. أنها توفر أداء فائق في تعويم وكذلك التطبيقات دوري مع أي خذل في الاعتمادية أو الموثوقية في جميع أنحاء متوسط العمر المتوقع للخلايا. يتم إجراء العمود الفقري الإيجابي مع سبيكة خاصة مقاومة للتآكل مع محتوى من القصدير عالية لتقديم أداء جيد خلال حياة الخلايا بأكملها.
وهي مناسبة تماما لجميع مخازن الطاقة المتجددة، UPS، مفاتيح وتطبيقات التحكم، السكك الحديدية إشارة والاتصالات السلكية واللاسلكية (S & T) التطبيقات.

يتم إجراء هذه الخلايا مع لوحات أنبوبي المصنعة باستخدام الضغط العالي يموت الصب عملية وذلك تقديم مسبوكات خالية من المسام تمكين 20 عاما + حياة. فهي جاهزة للاستخدام مصنع اتهم الخلايا مع عدم وجود تقسيم القطب المنحل بالكهرباء. يتم التخلص من إضافة المياه الدورية المرهقة (التي تتصدر) بسبب بناء الواقع الافتراضي.

لديهم صمامات مصممة خصيصا مع مواد مثبطة للهب بحيث يتم القضاء على مخاطر الحريق تماما.

هل يمكنني استخدام بطارية السيارة في استخدام الطاقة الشمسية؟

يمكن استخدام أي نوع من أنواع البطارية لتطبيق SPV. والمقصود بطاريات السيارات لتصريف معدل عال وذلك تصنيعها مع لوحات أرق شقة. ولذلك فإن حياتهم في تطبيقات دوري عميق تكون سيئة للغاية.
يمكن للمرء استخدامها في التطبيقات الشمسية الضوئية، ولكن لا ينبغي أن نتوقع حياة طويلة.

هل يمكنني استخدام البطارية الشمسية في العاكس العادي؟

نعم. يجب أن يكون هناك توافق بين العاكس والبطارية من حيث الجهد. العاكس يجب أن يكون لها الجهد تهمة الحد الأقصى من 2.25 إلى 2.3 V لكل خلية (VPC) ، وهذا هو ، 13.5 إلى 13.8 V لبطارية 12V. ثم لن تواجه أي مشكلة.

هل يمكنني استخدام بطارية العاكس العادية للألواح الشمسية؟

نعم. ولكن الجانب الصيانة سوف تثير مشاكل وأيضا تكبد تصاعد التكاليف بدلا من بطاريات هلام الشمسية. تتصدر بانتظام، وتنظيف المحطات وغسالات، والبراغي والمكسرات ورسوم التعادل الدورية: هذه هي بعض جوانب الصيانة.

كم عدد البطاريات المطلوبة لنظام شمسي 10 كيلوواط؟

وينبغي أن تحدد مواصفات البطاريات لنظام الطاقة الشمسية 10 كيلوواط (خارج الشبكة) مع الأخذ في الاعتبار عدة معايير مثل كيلوواط اليومية ومتطلبات كيلوواط ساعة، قدرة لوحة SPV، الطاقة الشمسية، الخ.
ومع ذلك، فإن معظم أنظمة السطح خارج الشبكة من 7.5 كيلوواط إلى 10 كيلوواط القدرات (700 إلى 1000 قدم مربع مساحة السطح المطلوبة) استخدام 120 أنظمة V من 150 آه البطاريات جنبا إلى جنب مع 16 وحدات من 320 الألواح الشمسية الفسفور الابيض.
شبكة التعادل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية لا يتطلب تخزين البطارية.

كيفية شحن بطاريات متعددة مع لوحة شمسية واحدة؟

جميع وحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية تسمح بشحن بطارية واحدة فقط. في الوقت الحاضر، هناك وحدات تحكم تهمة التي لديها خيار وجود توفير لشحن اثنين من البنوك البطارية. يتم شحن بنكي البطارية بشكل منفصل باستخدام نفس وحدة التحكم والألواح الشمسية. هناك نقطتي توصيل بطارية منفصلتين على وحدة التحكم في الشحن.
في حالة عدم وجود نوع أعلاه من وحدات التحكم في الشحن، يمكن شحن البطاريتين من لوحة شمسية واحدة باستخدام اثنين من وحدات التحكم في الشحن الشمسي. تم تصميم وحدات تحكم الشحن خصيصًا لاستخدامها في هذا التكوين. يراقب جهازا التحكم في الشحن الشمسي بشكل فردي والتحكم بكفاءة لضمان التشغيل الأمثل للتهمة (أمبير) والجهد.

كم عدد الألواح الشمسية التي يستغرقها شحن بطارية 12 فولت؟

لوحة شمسية واحدة كافية لشحن بطارية 12V. إن خرج الجهد من لوحة SPV مناسب لشحن بطارية 12V وهو في حدود 16 إلى 17.3 فولت.

يعتمد التيار على عدد الخلايا الشمسية المتصلة بطريقة متوازية. كل خلية SPV يمكن أن تنتج ما يقرب من 0.55 إلى 0.6 V (OCV) وتيار من 2 A اعتمادا على حجم الخلية، وذوبان الطاقة الشمسية (تعطى في W / م2) والظروف المناخية.

تنتج 35 خلية في السلسلة 35 إلى 40 واط في 17.3. يبلغ قطر الخلية 4 بوصة. عادة وحدة شمسية
يتم تثبيت لوحة في إطار الألومنيوم الذي كان موجها لمواجهة خط الاستواء (جنوب) ويميل بزاوية حوالي 45 درجة S.
خلية 40 W لديها مساحة 91.3 سم 2 والجهد هو 21 V (OCV) و 17.3 V (OCV). يمكن أن تنتج تيار من 2.3 A.
وبالمثل، فإن لوحة 10 W تعطي 10 Wh (0.6A @ 16.5V) على مدى ساعة تحت المستوى القياسي
ظروف الاختبار (1000 و 25س 25 و 25C – ما يعادل ساعة واحدة من أشعة الشمس “الذروة”). لحوالي 5 ساعات ما يعادل أشعة الشمس في الصيف أنها سوف تعطي 50 Wh.

ما هي البطارية الأفضل للطاقة الشمسية؟

بطاريات الطاقة الشمسية المنحل بالكهرباء هي الأفضل لاعتبارات التكلفة.
ولكن في الوقت الحاضر ، يتم تفضيل بطاريات Li-ion مع أدائها الأفضل من قبل المستخدمين.
بطارية الرصاص الحمضية من 24 كيلو واط ساعة تساوي:
• 2000 هـ عند 12 فولت
• 1000 هـ عند 24 فولت
• 500 هـ عند 48 فولت
لنفس 24 كيلو واط ساعة، بطارية ليثيوني من 13.13 كيلوواط ساعة كافية
• 1050 هـ عند 12 فولت
• 525 هـ عند 24 فولت
• 262.5 هـ عند 48 فولت (https://www.wholesalesolar.com/solar-information/battery-bank-sizing)

الرصاص الحمضية البطارية التحجيم

10 كيلوواط ساعة × 2 (لعمق 50٪ من التفريغ)× 1.25 (80 ٪ عامل كفاءة الشحن) = 25.0 كيلوواط ساعة

ولكن إذا كنا نأخذ حسابات 80 ٪ من DOD لدورة عميقة الرصاص الحمضية البطاريات ، وكيلوواط ساعة المطلوبة ستكون أقل.

10 كيلوواط ساعة *1.25 (أو 10/0.8) (لعمق 80٪ من التفريغ)مضروبة في 1.25 (80٪ من كفاءة الشحن)، ستكون البطارية المطلوبة 15.6 كيلووات ساعة

بطارية ليثيوم أيون تحجيم

10 كيلوواط ساعة × 1.25 (لعمق 80٪ من التفريغ)× 1.05 (95 ٪ عامل كفاءة الشحن) = 13.16 كيلووات ساعة

هل يمكنني توصيل لوحة شمسية 24 V ببطارية 12 فولت؟

نعم. ولكن علينا أن تشمل وحدة تحكم تهمة بين لوحة SPV والبطارية. وإلا فإن البطارية قد تحصل على التالفة بسبب الشحن الزائد أو قد تنفجر حتى، إذا كانت الظروف مواتية لتراكم غاز الهيدروجين فوق الحد الخطير وإنتاج شرارة.

ما هو الفرق بين البطارية الشمسية والبطارية العادية؟

مصنوعة البطاريات الشمسية مع لوحات أنبوبي المصنعة باستخدام ارتفاع ضغط يموت الصب عملية، وحتى تقديم مسبوكات خالية من المسام تمكين 20 عاما + حياة. فهي جاهزة للاستخدام مصنع اتهم الخلايا مع عدم وجود تقسيم القطب المنحل بالكهرباء. يتم التخلص من إضافة المياه الدورية المرهقة (التي تتصدر) بسبب بناء الواقع الافتراضي. لديهم صمامات مصممة خصيصا مع مواد مثبطة للهب بحيث يتم القضاء على مخاطر الحريق تماما.

مصنوعة البطاريات الشمسية مع لوحات أنبوبي المصنعة باستخدام ارتفاع ضغط يموت الصب عملية، وحتى تقديم مسبوكات خالية من المسام تمكين 20 عاما + حياة. فهي جاهزة للاستخدام مصنع اتهم الخلايا مع عدم وجود تقسيم القطب المنحل بالكهرباء. يتم التخلص من إضافة المياه الدورية المرهقة (التي تتصدر) بسبب بناء الواقع الافتراضي. لديهم صمامات مصممة خصيصا مع مواد مثبطة للهب بحيث يتم القضاء على مخاطر الحريق تماما.

بطاريات هلام هي نوع صمام منظم وذلك شرط الصيانة هو الصفر تقريبا. أنها توفر أداء فائق في تعويم وكذلك التطبيقات دوري مع أي خذل في الاعتمادية أو الموثوقية في جميع أنحاء متوسط العمر المتوقع للخلايا. يتم إجراء العمود الفقري الإيجابي مع سبيكة مقاومة للتآكل خاصة مع محتوى القصدير عالية لتقديم أداء جيد من خلال حياة الخلايا بأكملها.

على العكس من ذلك، يتم إجراء البطاريات العادية مع السبائك التقليدية للشبكات والحياة أيضا ليست أطول. ولكن الجانب الصيانة سوف تثير مشاكل وأيضا تكبد تصاعد التكاليف بدلا من بطاريات هلام الشمسية. تتصدر بانتظام، وتنظيف المحطات وغسالات، والبراغي والمكسرات ورسوم التعادل الدورية: هذه هي بعض جوانب الصيانة.

كيفية توصيل لوحة للطاقة الشمسية إلى البطارية لشحن وحدة تحكم:

سيتم توصيل وحدة التحكم في الشحن بين لوحة الطاقة الشمسية الضوئية والبطارية

نظام طاقة ضوئية شمسية بسيط خارج الشبكة

عرض مصنعنا المتكامل لتصنيع البطاريات في هذا الفيديو

هل أعجبك هذا المقال؟ هل يمكنك إضافة بعض النقاط التي فاتناها؟ أي أخطاء؟

يرجى مراسلتنا على موقع الويب @ microtexindia. كوم

يرجى حصة إذا كنت تحب هذه المادة!

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
اختيار اليد مقالات لك!
بطاريات هلام أنبوبي
بطاريات حمض الرصاص

ما هي بطارية هلام أنبوبي؟

بطارية هلام أنبوبي There are distinct advantages of lead-acid battery technology compared to lithium-ion battery & other electrochemical systems. Affordability, reliability, recyclability and safety are …

اقرأ المزيد →
انتقل إلى أعلى