Baterai Surya Penyimpanan energi matahari
Saat ini secara umum, hanya dua jenis baterai yang tersedia secara komersial untuk aplikasi sistem fotovoltaik surya (SPV).
Mereka:
Baterai timbal-asam & Baterai Lithium-ion
Dalam jenis ini terutama ada tiga varietas:
(sebuah). Tipe banjir ( Plat datar dan tipe pelat tubular)
(B). Baterai AGM VRLA
(C). Baterai VRLA berbentuk gel
Dari jenis ini, urutan biayanya adalah Gel> RUPS> Kebanjiran. Tetapi sebagian besar insinyur memilih baterai yang diregulasi Valve dengan gel karena siklus hidup yang lebih lama dan toleransi terhadap kinerja suhu yang lebih tinggi.
Karena baterai yang kebanjiran memerlukan perawatan rutin, mereka yang dapat mengawasi baterai dapat menggunakan jenis ini. Selain itu, baterai ini mengeluarkan gas hidrogen dan oksigen dan ventilasi yang cukup harus disediakan di tempat baterai dipasang. Pengisian elektrolit secara teratur dengan air dan menjaga bagian atas baterai tetap bersih dan bebas dari debu dan semprotan asam adalah penting. Jika ruangan yang luas untuk baterai tidak tersedia, baterai yang diatur katup bebas perawatan harus dipilih.
Orang yang tidak dapat menghadiri pekerjaan pemeliharaan sebaiknya memilih baterai AGM atau Gel mengapung/mengisi arus untuk voltase yang sama. Baterai AGM lebih cocok untuk aplikasi daya tinggi karena resistansi internalnya yang lebih rendah. Dari kedua jenis ini, baterai AGM lebih hangat karena efisiensi rekombinasi yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan struktur pori dari kedua jenis tersebut. Masa pakai baterai di lapangan bergantung pada berbagai faktor sehingga para ilmuwan dan insinyur yang terlibat dalam pekerjaan R & D pada baterai bergantung pada prosedur tertentu yang ditetapkan dalam standar industri seperti BIS (Standar India), BS (Standar Inggris), IEC (Komisi Elektroteknik Internasional), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), dll.
Dalam uji masa pakai dipercepat yang dilakukan dengan baterai pelat datar dan baterai tabung, masa pakai diperkirakan masing-masing 21,3 tahun pada 25 °C dan 27,5 tahun pada 25 °C. Baterai ini dibuat oleh BAE Batterien GmbH, Berlin.[Wieland Rusch] .
Untuk uji masa pakai yang dipercepat, standar IEC 60 896-21 memerlukan suhu uji 40°C dan 55 atau 60°C dan standar IEEE 535 – 1986 membutuhkan 62,8°C. Uji masa pakai pada 62,8°C pada BAE OPzV tipe VRLA (baterai pelat tabung tertutup VRLA), BAE OPzS (baterai pelat tabung tergenang) jenis Banjir (VLA), dan BAE OGI (baterai pelat datar tergenang) dilakukan dan hasilnya dilaporkan seperti di bawah ini. Baterai terisi penuh pada nilai standar: 2.25V untuk VRLA dan 2.23V untuk yang terendam. Selama pengujian pertumbuhan kutub, peningkatan arus pelampung dan perubahan kapasitas 3 jam dipantau setiap 50 hari.
Tabel 1 Hasil tes harapan Masa Pakai Baterai Surya sesuai 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]
| Hidup sesuai IEEE 535-1986 | OPzV (Baterai Pelat Tubular VRLA) | OPzS (Baterai Pelat Tubular Banjir) | OGI (Baterai Pelat Datar Banjir) |
|---|---|---|---|
| Hidup pada 62.8ºC (Hari) | 450 | 550 | 425 |
| Kehidupan pada 20ºC (Tahun) | 34.8 | 42.6 | 33 |
| Kehidupan pada 25ºC (Tahun) | 22.5 | 27.5 | 21.3 |
Tabel 2 Masa pakai baterai surya dari berbagai jenis baterai timbal-asam
Energi Victron memberikan data berikut untuk produk mereka (www.victronenergy.com)
| DOD (%) | Kehidupan dalam jumlah Siklus - Flat Plate AGM | Kehidupan dalam jumlah Siklus - Flat Plate Gel | Kehidupan dalam jumlah Siklus - Gel Pelat Tubular |
|---|---|---|---|
| 80 | 400 | 500 | 1500 |
| 50 | 600 | 750 | 2500 |
| 30 | 1500 | 1800 | 4500 |
Tabel 3 Masa pakai baterai tahan lama AGM, Gel dan Gel
(www.victronenergy.com)
| Hidup Terapung | Baterai Siklus Dalam AGM | Baterai Siklus Dalam Gel | Baterai Tahan Lama Gel |
|---|---|---|---|
| Kehidupan pada 20ºC (Tahun) | 7-10 | 12 | 20 |
| Kehidupan pada 30ºC (Tahun) | 4 | 6 | 10 |
| Kehidupan pada 40ºC (Tahun) | 2 | 3 | 5 |
GS Yuasa memasok baterai tubular gel khusus. Inovasi tertentu telah memperpanjang umur baterai stasioner. Yuasa menggunakan teknologi nano karbon untuk pelat Tubular dengan teknologi tabung kaca dan elektrolit silika gel granular, yang menghindari kerusakan PAM sehingga memberikan masa pakai yang lebih lama (model SLC).
Dalam tipe berbasis Li ada beberapa kimia:
(sebuah). Baterai Li –NCM atau NMC (Lithium-Nickel-Manganese-Cobalt)
(B). Li-NCA (Lithium-Nikel-Cobalt-Aluminium)
(C). Li-LMO (Lithium-Nikel-Mangan oksida)
(D). LFP (Lithium-Besi fosfat)
(e). LTO (Lithium-Titanium oxide)
(F). LCO (Lithium-Cobalt oxide)
Dari jumlah tersebut, sel lithium-iron phosphate (LFP) lebih disukai karena pertimbangan biaya, keamanan, dan umur yang cukup lama. Setiap kali kobalt terlibat, biayanya akan lebih tinggi. Baterai berbasis nikel lebih murah. Dibandingkan dengan baterai AGM, biaya baterai LFP lebih rendah sebesar 15 hingga 25% (https://www.batteryspace.com/LiFePO4/LiFeMnPO4-Batteries.aspx).
Tabel 4 Perbandingan VRLA AGM dan baterai Lithium-ion
| GS Yuasa (Li-ion (LCO)) | Li-Besi Fosfat (LFP) (Jalan Baterai) | RUPS (Exide India Ltd) | RUPS (Amararaja) | Microtex Energy Pvt Ltd (Aquira) | |
|---|---|---|---|---|---|
| Baterai | (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 |
| Massa (Kg) | 7.5 | 6.5 | 22 | 20 | 21.3 |
| Dimensi (mm) | 175*194*116 | 197*131*182 | 174*350*166 | 351*167*165 | 350*166*174 |
| Volume (Liter) | 3.94 | 4.7 | 10.11 | 9.67 | 10.11 |
| Energi spesifik (Wh/Kg) | 98,7 (laju 1 jam) (baterai) (113,6 sel) | 92,55 (laju 20 jam) 78,77 (laju 5 jam) | 35,45 (tarif 20 jam) 26,5 (tarif 5 jam) | 39(tarif 20j) 31,5(tarif 5j) | 36,6 (tarif 20 jam) 29,6 (tarif 5 jam) |
| Kepadatan energi) (Wh / L) | 188 | 128 | 77.1 | 80.66 | 77.2 |
| Hidup (Tahun) | 10 | 6 | 5-6 | 4-6 | 10 |
| Siklus hidup) | 5500 | 2000 | 1000 (50% DOD) ; 2500(30% DOD) (Model NXT) | 1300 (30% DOD) (Kuanta) | 1450(20% DOD) 500(50% DOD) (Aquira) |
| impedansi | 0,55mΩ (sel 3.7V/50Ah) | 50 m | 8 (baterai 12V) | 5.1 (12V) | |
| Biaya berdasarkan siklus hidup x Wh dari SLA | 1,5 hingga 2,0 | 0,75 hingga 0,85 | 1 | 1 | 1 |
| Biaya /kWh ($) | 900 hingga 1000 | 500 hingga 600 | 100 | 100 | 100 |
1. Energi Microtex https://drive.google.com/file/d/16pjM25En0pyvg6RzpF4N3j1jtwvo7fMb/view
2. Greg Albright dkk. al., AllCell Tech http://www.batterypoweronline.com/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf
3. https://static1.squarespace.com/static/55d039b5e4b061baebe46d36/t/56284a92e4b0629aedbb0874/14454Mar 201281106401/Fact+sheet_Lead+acid+vs+lithium+ion.pdf
4. https://pushevs.com/2015/11/04/gs-yuasa-improved-cells-lev50-vs-lev50n/
https://www.batterystreet.be/etiketten/160332_BStreet_CataloogEN_2016_LowR_.pdf
5. NXT https://docs.exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/ups-batteries/12v-agm-vrla-catalogue.pdf
6. https://www.amararajabatteries.com/Files/Products/Quanta%20Catalogue.pdf
Tabel 5. Perbandingan Teknologi Baterai
| Asam Timbal Terbanjiri | Asam Timbal VRLA | Litium-ion (LiNCM) | |
|---|---|---|---|
| Kepadatan Energi (Wh/L) | 80 | 100 | 250 |
| Energi Spesifik (Wh/Kg) | 30 | 40 | 150 |
| Perawatan Reguler | Ya | Tidak | Tidak |
| Biaya Awal ($/k Wh) | 65 | 120 | 600 |
| Siklus Hidup | 1.200 @ 50% | 1.000 @ 50% DoD | 1.900 @ 80% DoD |
| Jendela status pengisian daya yang khas | 50% | 50% | 80% |
| Sensitivitas suhu | Menurunkan secara signifikan di atas 25ºC | Menurunkan secara signifikan di atas 25ºC | Menurunkan secara signifikan di atas 45ºC |
| Efisiensi | 100% @ tarif 20 jam, 80% @ tarif 4 jam, 60% @ tarif 1 jam | 100% @ tarif 20 jam, 80% @ tarif 4 jam, 60% @ tarif 1 jam | 100% @ tarif 20 jam, 99% @ tarif 4 jam, 92% @ tarif 1 jam |
| Kenaikan tegangan | 2V | 2V | 3.7V |
Efisiensi kerja baterai dalam sistem Solar Photovoltaic tidak 100 %. Beberapa energi hilang dalam proses bersepeda. Dalam kasus baterai timbal-asam, efisiensinya adalah 80 hingga 85 % dan dalam sistem Li angkanya adalah:
95 hingga 98 %. Ini setara dengan mengatakan bahwa jika SPV menghasilkan energi 1000 Wh, sel timbal-asam dapat menyimpan maksimum 850 Wh sedangkan sel Li dapat menyimpan 950 Wh.
Baterai Lithium-ion Yuasa berkapasitas 3,7 V * 4= 14.8V/50Ah (kecepatan 1 jam) memiliki berat 7,5 kg. Volumenya adalah (17,5*19,4*11,6) 3,94 liter. Kapasitas Wh adalah 14.8*50= 740. Energi spesifik adalah 740 Wh / 7,5 kg = 98,7 Wh/kg. Densitas energi adalah 740/3.94= 187.8 Wh/liter. [https://www .lithiumenergy.jp/en/Products/index.html]
Baterai Exide AGM VRLA dengan kapasitas 12V/65Ah memiliki berat 13,8 kg dan dimensi 17*17*19,7 cm dan volume 5,53 liter. Kapasitas Wh adalah 12*65=780 Wh. Energi spesifik adalah 780 Wh / 13,8 kg = 56,5 Wh/kg. Kepadatan energi adalah 780/5.53=141,0 Wh/liter. [https://docs .exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/inverter-batteries/agm-vrla.pdf]
Baterai lithium besi fosfat: 12V/47 Ah 6,5 kg.197*131*182 mm. 4,7 liter. 109 Wh/kg. 128 Wh/liter.
48V/30 Ah ReLion 3995 USD (https://relionbattery.com/insight) 1339.5 USD (https://relionbattery.com/insight-echnology)
Baterai surya isi ulang mana yang paling cocok untuk penyimpanan energi surya?
Poin untuk dipertimbangkan dalam memilih baterai surya rumah
Asumsi:
Sistem yang berdiri sendiri
Penggunaan daya harian: 30 Watt per hari = 30 W*24 jam = 720 Wh.
Asumsikan tegangan sistem sebagai 12 V.
Empat hari tanpa matahari (otonomi 4 hari)
Arus akan menjadi
30 W /12 V= 2,5 ampere*24 jam per hari * 5 hari (termasuk 4 hari tanpa matahari) = 300 Ah pada laju debit 2,5 A.
(Catatan: Tetapi baterai berkapasitas 200 Ah dapat menghasilkan 300 Ah (50% ekstra) jika habis lebih dari 120 jam pada 2,5 ampere, yaitu 2,5 ampere selama 5 hari. Sekarang kami tidak mempertimbangkannya)
Jadi baterai yang dipilih adalah 300 Ah @ 10 jam tingkat
Kapasitas bank baterai surya:
Tingkat debit dan kapasitas
LAB: Baterai timbal-asam memberikan persentase energi yang berbeda pada arus yang berbeda; semakin tinggi arus pelepasan, semakin rendah output kapasitas.
(Lihat Tabel di bawah)
LIB: Perbedaan yang dapat diabaikan
Tabel 6. Tingkat debit dan kapasitas keluaran Baterai timbal-asam (LAB)
| Durasi debit (jam) | Tegangan pemutus untuk baterai 12V (V) | Kapasitas persen tersedia |
|---|---|---|
| 120 | 10.8 | 150 |
| 20 | 10.8 | 115 |
| 10 | 10.8 | 100 |
| 5 | 10.8 | 85 |
| 3 | 10.5 | 72 |
| 1 | 9.6 | 50 |
Oleh karena itu, kita harus memilih baterai yang sesuai tergantung pada kapasitas dan durasi cadangan yang diperlukan.
Kami telah memilih baterai 300 Ah untuk cadangan 5 hari durasi terus menerus pada 30 W.
Koreksi suhu untuk kapasitas debit cadangan baterai surya
Baterai timbal-asam: Faktor koreksi perkiraan untuk suhu dapat diambil sebagai 0,5% per derajat C
Baterai lithium-ion: Tidak perlu digunakan
Kapasitas pengenal diberikan pada 27ºC di India. Tetapi jika suhu operasi jauh dari suhu referensi, kita harus menambah atau mengurangi kapasitas Ah yang sesuai, dalam kasus LAB. Semakin rendah suhu, semakin rendah kapasitasnya.
Dalam perhitungan kami, kami mengambil 25 hingga 30ºC sebagai suhu dan tidak ada koreksi yang perlu diterapkan.
Baterai surya Koreksi untuk kehilangan efisiensi dalam transfer dari Solar Photovoltaic ke baterai dan ke inverter
Koreksi untuk kehilangan efisiensi dalam transfer dari SPV ke baterai dan ke inverter
Baterai timbal-asam: kehilangan 15%
Baterai solar lithium ion: kerugian 5%
Dengan asumsi bahwa baterai 300 Ah telah dipilih dan jika faktor koreksi diterapkan, kapasitas yang dibutuhkan akan dinaikkan menjadi 345 Ah (300*1.15). Jadi baterai ini akan memberikan arus yang dibutuhkan, dengan mempertimbangkan inefisiensi di atas.
Batas kedalaman pelepasan (DOD) yang aman dari sistem baterai surya:
Baterai timbal-asam: : 80%
Baterai surya lithium: 80%
Aspek ini selanjutnya akan meningkatkan kapasitas yang dibutuhkan menjadi 345 /0,8 = 431 Ah
Faktor Overload baterai surya (kapasitas cadangan darurat)
Baterai timbal-asam: 5%
Baterai lithium-ion: 5%
Untuk pertimbangan kelebihan beban, kita harus menambahkan 5 sampai 10% dari kapasitas yang diperoleh pada langkah (d) di atas.
Jadi kapasitasnya adalah 431*1,05 = 452 Ah.
Katakanlah baterai 12V 450 Ah akan dibutuhkan
Faktor Akhir Masa Pakai baterai surya:
Baterai timbal-asam (atau jenis baterai apa pun) dianggap telah mencapai akhir masa pakainya jika kapasitasnya telah mencapai tanda 80%.
Jadi kita harus menambahkan tambahan 25% lagi. Jadi kapasitasnya adalah 450/0,8 atau 450*1,25 = 562 Ah. Baterai berkapasitas terdekat harus dipilih. Dua nomor baterai 200 atau 225 Ah secara paralel dapat dipilih.
Baterai Tenaga Surya - Waktu pengisian daya
Waktu pengisian tergantung pada keluaran sebelumnya. 10 sampai 15 persen ekstra Ah akan cukup untuk muatan penuh. Waktu pengisian SPV tergantung pada penyinaran matahari dan di negara beriklim tropis mana pun, matahari bersinar dari pukul 06:00 hingga 17:00. Efisiensi coulobic (atau efisiensi Ah) dari baterai timbal-asam adalah sekitar 90% dan efisiensi energi (atau efisiensi Wh) adalah 75%. Di sisi lain, efisiensi pengisian baterai Lithium-ion adalah 95 hingga 99%.
Baterai Tenaga Surya - Kemudahan Pemasangan
Kedua jenis baterai baterai asam timbal atau baterai lithium ion dapat dipasang tanpa kesulitan. Baterai harus terlindung dari gelombang panas dan angin berkecepatan tinggi.
Baterai Solar mana yang lebih baik dalam jangka panjang?
Pertimbangan biaya akan membawa Anda ke jenis timbal-asam seperti yang diberikan di awal. Jika biaya baterai timbal-asam dianggap 100% (berdasarkan per kWh), baterai Lithium-ion akan dikenakan biaya 500 hingga 1000% (5 hingga 10 kali lebih mahal dengan tarif yang berlaku, 2020).
Harapan Masa Pakai Baterai Tenaga Surya
Jika masa pakai baterai timbal-asam diambil 100 %, baterai Li-ion (non-LFP) akan bertahan lebih lama setidaknya dua kali lebih lama, sedangkan masa pakai baterai Li-ion LFP tidak selama masa pakai baterai Li-ion lainnya. kimia. Namun, harus dicatat bahwa investasi dalam baterai Lithium-ion memerlukan investasi tambahan dalam Sistem Manajemen Baterai canggih yang mahal.
Berapa watt panel surya untuk mengisi baterai Solar 12V?
Berapa watt solar untuk mengisi baterai 12 V?
Jawaban yang benar: Watt panel SPV yang dibutuhkan tergantung pada kapasitas baterai.
Sebuah panel surya untuk baterai surya 12V (sebagian besar panel fotovoltaik surya diberi peringkat 12V) menyediakan tegangan sumber 13,6 hingga 18V. Watt dapat bernilai berapa pun, tetapi, semakin tinggi watt, semakin rendah durasinya, baterai akan diisi ulang. Demikian pula, semakin tinggi intensitas radiasi matahari, semakin tinggi arus yang dihasilkan. Kebanyakan panel 100 watt 12 volt sebenarnya memiliki 30 atau 32 sel yang masing-masing menghasilkan sekitar 0,5 V, semuanya dihubungkan secara seri untuk menghasilkan rangkaian terbuka 16v hingga 18 volt. Ini akan berkurang menjadi sekitar 15 volt ketika beban terhubung.
Berapa ampere yang dapat dihasilkan oleh panel surya 12V/100W?
Meskipun panel dinilai sebagai 12V, itu akan menghasilkan sekitar 18 V dan jadi:
Arus dalam ampere yang dihasilkan = 100 W/18 V = 5,5A.
Sekarang, kita tahu tegangan dan arus yang disuplai oleh panel surya fotovoltaik selama jam-jam cerah.
Tapi kita tidak bisa menghubungkan output panel surya fotovoltaik langsung ke terminal baterai. Di sini, pengontrol muatan datang untuk meminta bantuan. Baterai dimasukkan di antara pengontrol muatan dan inverter. Output panel surya fotovoltaik terhubung ke pengontrol muatan.
Charge controller membantu memantau berapa banyak energi yang disimpan dalam baterai untuk mencegah pengisian yang berlebihan. Charge controller juga akan melindungi baterai dari over-discharge dan overcharge.
Tergantung pada kapasitas ampere-jam (Ah) baterai, durasinya akan bervariasi untuk pengisian penuh. Jika diasumsikan bahwa radiasi matahari tersedia selama 7 jam, maka input untuk baterai adalah 7 x 5,5 A = 38,5 Ah;
Apakah baterai solar terisi penuh atau tidak tergantung pada keluaran sebelumnya dari baterai. Jika output sebelumnya kurang dari 38,5 Ah, kita dapat dengan aman mengasumsikan bahwa baterai telah terisi penuh. Harap dicatat bahwa efisiensi coulombik (atau efisiensi Ah) dari baterai timbal-asam adalah sekitar 90% dan efisiensi energi (atau efisiensi Wh) adalah 75%.
Oleh karena itu input aktualnya adalah 38,5 Ah * 0,90 = 34,65 Ah. Efisiensi Watt-jam akan memiliki nilai yang lebih rendah, tergantung pada tegangan keluaran panel surya fotovoltaik.
Jika lebih banyak arus (ampere) diperlukan untuk pengisian cepat, lebih banyak panel surya fotovoltaik dapat dihubungkan secara paralel.
Penerimaan baterai saat ini juga harus dipertimbangkan.
Di sini, pengontrol pengisian daya datang untuk meminta bantuan
Demikian pula, untuk panel surya fotovoltaik 10 W portabel (digunakan dalam lentera portabel dengan baterai 12V/7Ah), arus yang dihasilkan akan menjadi 10 W/ 18V = 0,55 A
Bagaimana cara menghubungkan panel surya 24V ke baterai surya 12V?
Seperti biasa, panel surya fotovoltaik terhubung ke baterai melalui pengontrol muatan (atau pengontrol muatan MPPT, pengontrol muatan pelacakan titik daya maksimum). Selama ada pengontrol muatan, orang tidak perlu khawatir tentang keluaran tegangan yang lebih tinggi. Namun harus diperhatikan agar I max yang ditentukan di bagian belakang panel tidak terlampaui. Tentu saja, baterai surya akan mendapatkan pengisian cepat yang terkontrol.
Catatan: MPPT atau pengontrol muatan pelacak titik daya maksimum adalah konverter DC ke DC elektronik yang mengoptimalkan kecocokan antara panel fotovoltaik surya dan bank baterai atau jaringan utilitas. Yaitu mereka mengubah output DC tegangan tinggi dari panel surya dan perangkat serupa lainnya seperti generator angin, ke tegangan yang lebih rendah yang diperlukan untuk mengisi baterai.
Bagaimana cara menghubungkan panel surya ke baterai?
Panel fotovoltaik surya tidak boleh dihubungkan ke baterai secara langsung kecuali jika panel tersebut dibuat khusus untuk baterai tersebut. Pengontrol pengisian daya sederhana dimasukkan di antara panel surya fotovoltaik dan baterai untuk kelancaran fungsi sistem.
Bagaimana cara menghitung panel surya, baterai & inverter?
Bagaimana cara menghitung panel surya & ukuran baterai?
Langkah pertama adalah mengetahui kebutuhan beban bagi pengguna.
sebuah. Lampu tabung 40 W
B. Kipas angin langit-langit 75 W
C. Bohlam LED (3No. * 5W) 15 W
D. Laptop 100W
Hitung total watt dan juga durasi penggunaan perangkat.
Mari kita asumsikan total pada 230 watt. Setiap saat 50% penggunaan diperhitungkan. Durasi penggunaan diambil sebagai 10 jam.
Jadi, kebutuhan energi oleh peralatan tersebut adalah = (230/2) W * 10 h = 1150 Wh per hari.
Kalikan total kebutuhan Watt-jam per hari oleh peralatan dengan 1,3 (energi yang hilang dalam sistem) 1150*1,3= 1495 Wh, dibulatkan menjadi 1500 Wh (Ini adalah daya yang perlu disuplai oleh panel surya fotovoltaik. )
Persyaratan panel fotovoltaik surya
Dengan asumsi kebutuhan energi (Wh) selama 10 jam adalah = 1500 Wh. Iradiasi musim panas mungkin 8 sampai 10 jam. Di musim dingin dan hari berawan, durasi sinar matahari mungkin 5 jam. Kami mengambil nilai sebelumnya untuk menghitung kebutuhan daya panel
Jadi, daya dari SPV yang dibutuhkan adalah 1500 Wh/10 jam sinar matahari = 1500 W.
Rata-rata, satu panel surya fotovoltaik 12V/100W akan menghasilkan sekitar 1000 Watt-jam (Wh) pengisian daya (10 jam* 100 W). Jadi, jumlah panel surya yang dibutuhkan = 1500 Wh /1000 Wh = 1,50, dibulatkan menjadi 2 panel 12V/100 W. Kami membutuhkan panel fotovoltaik surya 200 Watt, yaitu 2 panel paralel. Atau satu panel 360 W dapat digunakan.
Jika kita mengambil 5 jam insolasi matahari, kita mungkin memerlukan 1500 Wh/500 Wh = 3 panel paralel atau satu panel fotovoltaik surya 360 W dapat digunakan.
Catatan:
Output fotovoltaik surya ini mungkin tidak cukup di musim dingin, karena kami telah mengambil 10 jam insolasi surya untuk perhitungan. Tetapi dalam perhitungan terakhir, kami mengambil 2 hari tanpa matahari sehingga output mungkin tidak menjadi masalah di musim dingin. Kami harus mengambil risiko ini untuk menghindari kenaikan biaya pada panel surya fotovoltaik.
Untuk panel fotovoltaik surya 100 W, parameter berikut berlaku:
Daya puncak (Pmax) = 100 W
Tegangan daya maksimum (Vamp = 18 V
Arus daya maksimum (IMP) = 5,57 A (100 W/17,99 V)
Tegangan rangkaian terbuka (VOC) = 21,84 V
Arus hubung singkat (ISC) = 6,11 A
Efisiensi Modul (di bawah STC) = 13,67 %
Peringkat sekering maksimum yang disarankan = 15 A
Efisiensi panel surya diperhitungkan dalam menentukan luas panel surya. Semakin rendah efisiensi, semakin tinggi area yang dibutuhkan. Efisiensi panel yang tersedia secara komersial bervariasi dari 8 hingga 22 %, semua tergantung pada biaya panel surya fotovoltaik.
Ukuran Baterai Surya Rumah
Ini adalah bagian tersulit dari latihan sizing. Tetapi perhitungan sederhana akan menunjukkan bahwa kita membutuhkan baterai 12V/125Ah. Bagaimana?
1500 Wh / 12 V = 125 Ah (Ingat Wh = Ah *V. Ah = Wh/V).
Tetapi ada beberapa inefisiensi yang harus kami pertimbangkan sebelum menyelesaikan kapasitas baterai. Mereka:
sebuah. Koreksi kehilangan efisiensi dalam transfer energi dari panel surya fotovoltaik ke baterai dan ke inverter (15 sampai 30 %. Dipertimbangkan saat menghitung total kebutuhan Wh 1200Wh menjadi 1560 Wh, dengan mengambil kerugian 30% di bawah bagian “Bagaimana cara menghitung panel surya, baterai & inverter?” di atas.)
B. Batas DOD aman: (80 %. Faktor 1.0 menjadi 1/0.8= 1,25) (Catatan: Sebagian besar profesional menganggap batas Depth of Discharge (DoD) aman sebagai 50 %. Itu terlalu rendah). Selain itu, kami berencana untuk memiliki empat hari tanpa matahari. Untuk 50% akhir masa pakai DOD, faktornya adalah 1/0,5= 2.
C. Faktor Overload (kapasitas cadangan darurat) (5 %. Faktor 1,25 menjadi 1,25*1,05 = 1,31).
D. Faktor Akhir Masa Pakai: (80%. Ketika baterai mencapai 80% dari kapasitas nominalnya, masa pakainya dikatakan telah berakhir. Jadi, faktor 1.31 menjadi 1.31/0.8 atau 1.31*1.25 = ~1.64).
Oleh karena itu, kapasitas baterai hampir dua kali = 125*1,64= ~ 206 Ah pada kecepatan 10 jam. Kapasitas terdekat yang tersedia adalah 12V/200Ah pada kecepatan 10 jam.
Catatan:
- Kami telah menghitung hanya untuk satu hari, yaitu 10 jam per hari.
- Kami telah mengasumsikan 50% dari total beban 2
- Kami belum mempertimbangkan, hari tanpa matahari (atau tanpa matahari).
- Biasanya semua profesional mengambil otonomi 3 sampai 5 hari (yaitu hari tanpa matahari);
- Jika kita mengambil otonomi bahkan 2 hari , kapasitas baterai akan menjadi 200 + (200*2) = 600 Ah.
- Kita dapat menggunakan tiga nomor baterai 12V/200 Ah secara paralel. Atau kita dapat menggunakan enam nomor sel 2V tugas berat dengan kapasitas 600 Ah secara seri.
Ukuran Inverter Surya
Nilai input inverter harus sesuai dengan total watt daya peralatan. Inverter harus memiliki tegangan nominal yang sama dengan baterai. Untuk sistem yang berdiri sendiri, inverter harus cukup besar untuk menangani jumlah total watt yang digunakan. Peringkat watt inverter harus sekitar 25% lebih besar dari total daya peralatan. Jika peralatan spiking seperti mesin cuci, kompresor udara, mixer dll termasuk dalam rangkaian, ukuran inverter harus minimal 3 kali kapasitas peralatan tersebut untuk menjaga arus lonjakan selama start.
Dalam perhitungan di atas, total watt adalah 230 W (yaitu, beban penuh). Ketika kami menyertakan margin keamanan 25%, peringkat inverter akan menjadi 230*1,25 = 288 W.
Jika kami tidak menyertakan peralatan spiking seperti mesin cuci dll., inverter 12V/300 W sudah cukup. Jika tidak, kita harus menggunakan inverter 1000 W (atau 1 kW).
Ukuran pengontrol muatan surya
Pengontrol muatan surya harus sesuai dengan watt array PV dan baterai. Dalam kasus kami, kami menggunakan panel surya 12V/300 Watt. Untuk sampai pada arus, bagi 300 W dengan 12 V = 25 A dan kemudian identifikasi jenis pengontrol muatan surya mana yang tepat untuk aplikasi Anda. Kita harus memastikan bahwa solar charge controller memiliki kapasitas yang cukup untuk menangani arus dari PV array.
Menurut praktik standar, ukuran pengontrol muatan surya adalah dengan mengambil arus hubung singkat (Isc) dari array PV, dan mengalikannya dengan 1,3
Peringkat pengontrol muatan surya = Total arus hubung singkat array PV = (2*6.11 A) x 1,3 = 15,9 A.
Mempertimbangkan perhitungan watt yang ditunjukkan di atas, pengontrol muatan harus 12V/25 A (tanpa mesin spiking, mesin cuci kike, dll.)
Bagaimana cara mengisi baterai dengan panel surya?
Bagaimana cara mengisi baterai asam timbal 12 V dengan panel surya?
Bisakah Anda mengisi baterai mobil dengan panel surya?
Hal pertama yang harus diperhatikan adalah bahwa harus ada kompatibilitas antara baterai dan panel surya fotovoltaik. Misalnya, panel surya fotovoltaik harus 12V jika Anda ingin mengisi baterai 12V. Kita semua tahu bahwa fotovoltaik surya dengan peringkat 12 V/100 watt akan menghasilkan hampir 18 V tegangan rangkaian terbuka (VOC) dan tegangan daya maksimum 16V (Vamp) dan arus daya maksimum (IMP) sebesar 5,57 A (100 W /17,99 V)
Setelah tegangan baterai dan peringkat kapasitas diketahui atau tersedia, perhitungan yang ditunjukkan pada Bagian di atas dapat diikuti.
Aspek terpenting adalah baterai tidak boleh dihubungkan langsung ke panel surya fotovoltaik. Seperti dibahas sebelumnya, pengontrol muatan dan inverter dengan peringkat yang sesuai harus digunakan.
Atau
Jika pengguna dapat memantau tegangan terminal baterai (TV) (yaitu, terus mengambil pembacaan tegangan terminal baterai sesekali), panel surya fotovoltaik dapat langsung dihubungkan ke baterai. Setelah baterai terisi penuh, pengisian daya harus dihentikan. Kriteria pengisian penuh tergantung pada jenis baterai. Misalnya, jika baterai timbal-asam kebanjiran, TV yang diisi daya dapat mencapai 16 V atau lebih untuk baterai 12V. Tetapi jika itu adalah tipe yang diatur katup (yang disebut tipe tertutup), tegangan setiap saat tidak boleh melebihi 14,4 untuk baterai 12V.
Bagaimana cara menghubungkan baterai ke panel surya?
Bagaimana cara menghubungkan panel surya ke baterai RV?
Pengkabelan untuk kendaraan Rekreasi (RV) panel Solar Photovoltaic sama dengan panel SPV lainnya. Panel Surya Fotovoltaik tidak boleh dihubungkan langsung ke baterai. RV akan memiliki pengontrol muatan sendiri dan komponen sistem lainnya seperti pada SPV atap.
Tergantung pada keluaran Solar Photovoltaic (yang lebih penting, tegangan), sambungan baterai harus dilakukan. Jika output Solar Photovoltaic adalah 12V, maka satu baterai 12V dapat dihubungkan melalui pengontrol muatan yang sesuai. Jika Anda memiliki lebih banyak baterai 12V sebagai cadangan, baterai cadangan ini dapat dihubungkan ke SPV secara paralel dengan baterai yang sudah terhubung. Jangan pernah menghubungkannya secara seri.
Jika Anda memiliki dua nomor baterai 6 V, sambungkan secara seri dan kemudian ke panel Surya Fotovoltaik
Jika tegangan output panel surya fotovoltaik adalah 24 V, Anda dapat menghubungkan dua nomor baterai 12V secara seri.
Apakah layak mendapatkan baterai surya?
Ya, ada baiknya mendapatkan baterai surya. Baterai surya dirancang khusus untuk aplikasi surya sehingga memiliki masa pakai lebih lama daripada jenis baterai timbal-asam lainnya. Mereka dapat menahan suhu operasi yang lebih tinggi dan memberikan masa pakai yang lebih lama untuk aplikasi debit rendah yang dimaksudkan. Selain itu, mereka adalah tipe yang diatur katup sehingga biaya perawatannya hampir nol. Tidak perlu melakukan penambahan air secara berkala di dalam sel.
Jika yang Anda maksud adalah sistem fotovoltaik surya, maka jawabannya adalah: Di mana Anda ingin menggunakannya? Apakah ini tempat yang jauh tanpa konektivitas jaringan? Maka itu pasti menguntungkan dan hemat biaya.
Kecuali bagian baterainya, semua komponen lainnya memiliki harapan hidup lebih dari 25 tahun. Manfaat finansial utama yang diberikan oleh energi surya akan jauh lebih besar daripada harga yang Anda bayar untuk energi surya.
Jangka waktu pengembalian biaya tergantung terutama pada biaya listrik dari DISCOM.
Apakah biaya baterai surya efektif?
Payback Period = (Total Biaya Sistem – Nilai Insentif) Biaya Listrik Penggunaan Listrik Tahunan
Untuk sistem fotovoltaik surya 1 kW, biaya patokannya adalah Rs 65.000. Subsidi pemerintah adalah Rs 40.000.
Anda dapat memiliki perhitungan sendiri.
Bagaimana cara menjaga panel surya dari pengisian baterai tenaga surya yang berlebihan?
Semua pengisi daya diproduksi dengan praktik manufaktur yang baik. Ketika pengontrol pengisian daya terhubung antara panel SPV dan baterai, Anda tidak perlu khawatir tentang pengisi daya.
Namun, pelacak titik daya maksimum digital ( MPPT ) adalah pilihan yang baik daripada pengontrol muatan sederhana. MPPT adalah konverter DC ke DC elektronik yang mengoptimalkan kecocokan antara panel surya (panel PV), dan bank baterai. Ini merasakan output DC dari panel surya, mengubahnya menjadi AC frekuensi tinggi dan turun ke tegangan dan arus DC yang berbeda agar sesuai dengan kebutuhan daya baterai. Manfaat memiliki MPPT dijelaskan di bawah ini.
Apa pengisi daya baterai surya terbaik?
Sebagian besar panel PV dibuat untuk output 16 hingga 18 volt, meskipun peringkat tegangan nominal panel SPV adalah 12 V. Tetapi baterai 12 V nominal mungkin memiliki rentang tegangan aktual 11,5 hingga 12,5 V (OCV) tergantung pada keadaan biaya (SOC). Dalam kondisi pengisian, komponen tegangan ekstra harus dikirim ke baterai. Dalam pengontrol muatan normal, daya ekstra yang dihasilkan oleh panel SPV dihamburkan sebagai panas, sementara MPPT merasakan kebutuhan baterai dan memberikan daya yang lebih tinggi jika daya yang lebih tinggi dihasilkan oleh panel SPV. Dengan demikian, pemborosan, undercharge dan overcharge dihindari dengan menggunakan MPPT.
Suhu mempengaruhi kinerja panel SPV. Ketika suhu naik, efisiensi panel SPV menurun. (Catatan: Ketika panel SPV terkena suhu yang lebih tinggi, arus yang dihasilkan oleh panel SPV akan meningkat, sedangkan tegangan akan berkurang. Karena penurunan tegangan lebih cepat daripada kenaikan arus, efisiensi panel SPV menurun.). Sebaliknya, pada suhu yang lebih rendah, efisiensi meningkat. Pada suhu lebih rendah dari 25 °C (yang merupakan suhu kondisi uji standar ( STC ), efisiensi meningkat. Tetapi efisiensi akan seimbang dalam jangka panjang.
Bagaimana cara menghitung waktu pengisian baterai surya dengan panel surya?
Pada awalnya, kita harus tahu
1. Status pengisian (SOC) baterai
2. Kapasitas baterai &
3. Karakteristik keluaran panel SPV.
SOC menunjukkan kapasitas baterai yang tersedia. Misalnya, jika baterai terisi 40%, kami mengatakan SOC adalah 40% atau faktor 0,4. Di sisi lain, depth of discharge (DOD) menunjukkan kapasitas yang sudah dikeluarkan dari baterai. Dalam contoh SOC 40% di atas, DODnya adalah 60 %.
SOC + DOD = 100 %.
Setelah kita mengetahui SOC, kita dapat mengatakan berapa banyak energi yang harus disuplai ke baterai untuk mengisi penuh.
Bagaimana cara mengisi baterai surya?
Jika output dari panel SPV adalah 100 W dan lama pengisian 5 jam, maka input ke baterai adalah 100 W*5h = 500 Wh. Untuk baterai 12V, ini berarti kami telah memberikan input 500 Wh/12V = 42 Ah. Dengan asumsi kapasitas baterai 100 Ah, itu berarti kita telah mengisi hingga 42% SOC, jika baterai telah kosong sepenuhnya. Seandainya baterai hanya terisi 40% (40% DOD, 60% SOC), input ini cukup untuk pengisian penuh.
Cara yang tepat adalah dengan menyertakan pengontrol muatan, yang akan mengambil alih pengisian daya baterai.
Berapa ukuran panel surya untuk baterai 7 Ah?
Panel SPV 12V-10 W p bagus untuk baterai VRLA 7,5Ah. Pengontrol muatan 12V-10A harus disertakan dalam rangkaian. Pengontrol pengisian daya akan memiliki ketentuan untuk memilih pemutusan baterai (11,0 ± 0,2 V atau sesuai kebutuhan) dan menyambungkan kembali pengaturan tegangan (12,5 ± 0,2 V atau sesuai kebutuhan). Baterai VR akan diisi pada mode tegangan konstan 14,5 ± 0,2 V.
Panel 10 W akan menghasilkan 10Wh (0,6A @ 16,5V) selama satu jam dalam kondisi pengujian standar (1000W/m 2 dan 25°C – setara dengan satu jam sinar matahari ‘puncak’). Untuk sekitar 5 jam sinar matahari setara di musim panas itu akan memberikan 50 Wh. Dengan demikian, input 50 Wh/14.4 V = 3,47 Ah akan dimasukkan ke dalam baterai.
Akankah panel surya mengisi penuh baterai surya?
Panel surya saja tidak boleh digunakan untuk mengisi baterai. Seperti dijelaskan di atas, pengontrol pengisian panel surya fotovoltaik harus dimasukkan di antara panel dan baterai. Pengontrol pengisian daya akan menangani penyelesaian pengisian daya.
Berapa banyak panel surya & baterai untuk memberi daya pada sebuah rumah?
Tidak ada jawaban langsung untuk pertanyaan ini karena setiap rumah tangga memiliki kebutuhan daya yang unik. Dua rumah dengan ukuran yang sama dapat memiliki kebutuhan energi yang sama sekali berbeda.
Jadi, ikuti proses yang diberikan di bawah ini untuk sampai pada spesifikasi yang sesuai untuk panel Surya Fotovoltaik, baterai, dan pengontrol pengisian daya.
Langkah 1. Hitung kebutuhan listrik harian dan kebutuhan energi rumah.
Tabel 7. Kebutuhan daya dan kebutuhan energi harian
| peralatan | Alat listrik/listrik | tidak. | Jumlah W | 5 Jam penggunaan dan total kebutuhan Wh per hari |
|---|---|---|---|---|
| Lampu LED | 10W | 10 | 100 | 5 jam; 500 Wh atau 0,5 kWh atau unit (15 kWh per bulan) |
| Kipas langit-langit | 75W | 3 | 225 | 5 jam; 1,25 unit (15+37,5=52,5 kWh per bulan) |
| Lampu tabung | 40W | 4 | 160 | 5 jam; 0,8 kWh (52,5+24=76,5 kWh per bulan) |
| Laptop | 100W | 1 | 100 | 10 jam; 1,0 Unit (76,5+30=106,5 kWh per bulan) |
| Kulkas | 300W (200 Liter) | 1 | 300 | 5 Jam;1,5 Unit (106,5+45=152 kWh per bulan) |
| Mesin cuci | 1000W | 1 | 1000 | 1 jam; 1 Unit (152+30=182 kWh per bulan) |
1. Total kebutuhan energi per hari = 182 kWh / 30 hari = 6,07 kWh Katakanlah, 6000 Wh
2. Tetapi sewaktu-waktu seluruh 6000 Wh di atas tidak digunakan. Jadi harus menghitung rata-rata kebutuhan di Wh. Kita dapat mengambil 50% dari 6000 = 3000 Wh.
Langkah 2. Hitung kebutuhan energi panel surya harian rumah.
- 3000 Wh / 5 jam = 600 W atau panel 0,6 kW diperlukan.
- Tapi kita harus mempertimbangkan efisiensi panel SPV. Jadi bagi nilai ini dengan 0,9. Kami mendapatkan 0,6/0,9 = 666 Wh
- Kita dapat memilih empat panel 365 W (P Max = 370 W) (misalnya, LG365Q1K-V5). Saat menggunakan dua paralel dan dua seri, kami memiliki 1380 (W Rated ) hingga 1480 (W @40C ° ) pada tegangan 74,4 (V MPP ).) hingga 87,4 V (V OCV ). Nilai arus array adalah 19,94 A
Langkah 3. Hitung kebutuhan energi baterai surya
1. Baterai dapat dikosongkan hingga 80% hanya dalam aplikasi Solar Photovoltaic. Jadi bagilah Wh ini dengan 0,8; 6300/0,8 = 7875Wh
2. Sekali lagi, untuk buffer stock (tidak ada hari Minggu – 2 hari), kita harus mengalikannya dengan 1+2 = 3. Jadi baterai Wh yang dibutuhkan adalah 7875 Wh*3 = 23625 Wh.
3. Untuk mengubah Wh ini menjadi Ah, kita harus membagi Wh dengan tegangan baterai yang akan dibeli. 23625 Wh /48 V = 492 Ah. Atau 23625 /72 = 328 Ah.
- Jika kita memilih sistem 48 V, maka baterai VRLA gel tabung surya Microtex Brand 6 OPzV420 adalah baterai yang ideal (24 jumlah sel 2V 512 Ah @ C 10 ) yang dirancang secara unik untuk aplikasi surya. Jika kita memilih sistem 72 V, maka tipe 6 OPzV300 (36 nomor sel 2V 350 Ah @ C 10 ) bagus.
- Jika kita menginginkan baterai AGM VRLA untuk sistem 48V, maka baterai Merek Microtex enam nomor baterai M 500V (8V, 500 Ah @ C 10 ) adalah baterai ideal yang dirancang khusus untuk aplikasi surya umur panjang. Jika kita memilih sistem 72 V, maka Merek Microtex sembilan nomor tipe M 300 V (8V, 300 Ah @ C 10 ) bagus
Baterai ini ringkas dan dapat ditumpuk di rak horizontal, dengan jejak kaki yang rendah
Langkah 4. Hitung spesifikasi untuk pengontrol muatan
Karena kami menggunakan baterai dengan nilai nominal 48 V (24 sel), kami memerlukan pengontrol muatan 2,4 V*24 = 57,6 V. Dengan pengontrol pengisian daya MidNite Solar Classic 150, arus pengisian akan menjadi 25,7 A pada tegangan pengisian 57,6 V (untuk baterai 48V).
Jika kita menggunakan baterai dengan nilai nominal 72 V (36 sel), kita memerlukan pengontrol muatan 2,4 V*36 = 86,4 V. Dengan pengontrol pengisian daya MidNite Solar Classic 150, arus pengisian akan menjadi 25,7 A untuk tegangan ini, arus pengisian baterai akan menjadi 25,7 A. Masalah dengan sistem baterai 72 V adalah bahwa kita harus menambahkan satu panel lagi secara seri; jadi total 6 panel (bukan 4) harus dibeli. Oleh karena itu lebih baik menggunakan sistem baterai 48 V.
Mengenai persyaratan arus charge-discharge, karena kami menggunakan MPPT 150V/ 86 A, arus charge-discharge akan ditangani dengan benar oleh MPPT.
Tetapi pabrikan membutuhkan tegangan pengisian 2,25 hingga 2,3 V per sel (Vpc), tegangan pengisian dapat diatur pada level tegangan yang ditentukan.
Bagaimana cara menggunakan tenaga surya tanpa baterai?
Tidak disarankan untuk menggunakan panel SPV secara langsung, kecuali jika tegangan rangkaian dan peranti kompatibel, peranti juga harus bertipe DC.
Jika tidak, harus selalu ada pengontrol muatan PWM atau MPPT yang canggih.
Ketika tidak ada baterai untuk menyimpan energi, kami harus menjual kelebihan energi yang dihasilkan ke DISCOM setempat. Jadi itu harus menjadi sistem SPV yang terhubung ke jaringan.
Abengoa, sebuah perusahaan energi terbarukan yang berbasis di Spanyol, telah membangun beberapa pembangkit listrik tenaga surya yang menyimpan kelebihan energi dalam garam cair, yang dapat menyerap suhu yang sangat tinggi tanpa mengubah keadaan. Abengoa baru-baru ini mendapatkan kontrak lain untuk membangun pembangkit listrik tenaga surya 110 megawatt berbasis garam di Chili, yang seharusnya dapat menyimpan 17 jam energi sebagai cadangan. [ https://www.popularmechanics.com/science/energy/a9961/3-clever-new-ways-to-store-solar-energy-16407404/]
Ide yang dikembangkan baru-baru ini adalah memompa air menggunakan listrik dari panel surya ke ketinggian (misalnya di atap) yang berarti mereka menyimpan energi potensial yang kemudian dapat diubah menjadi energi kinetik ketika dialirkan ke bawah dan karenanya, listrik ketika air yang mengalir ini digunakan untuk memutar turbin. Ini seperti kombinasi tenaga surya-hidro!
Cara lain adalah dengan mengarahkan energi dari sistem fotovoltaik Anda ke elektroliser air yang menghasilkan gas hidrogen dari air. Gas hidrogen ini disimpan dan dapat digunakan di lain waktu sebagai baterai untuk menghasilkan listrik. Ini terutama digunakan untuk keperluan industri.[ https://www.environmentbuddy.com/energy/how-to-store-solar-energy-without-batteries/ ]
Panel surya akan menyerap foton dari matahari yang akan masuk ke dalam sistem dimana paduan aluminium dipanaskan dan bergerak dari padat ke cair. Dengan metode ini memungkinkan penyimpanan sejumlah energi yang sangat padat dalam material yang akan dikirim sebagai panas ke Stirling Generator. Dari sana, ia berubah menjadi listrik dengan nol emisi dan dengan biaya lebih rendah. https://www.sciencetimes.com/articles/25054/20200318/breakthrough-concept-for-storing-energy-without-batteries.htm
Bagaimana cara menguji baterai surya?
Organisasi Standar India telah merumuskan IS 16270:2014 untuk menguji sel dan baterai sekunder untuk aplikasi fotovoltaik surya. Nomor spesifikasi IEC IEC 62133:2012 juga tersedia. Kedua spesifikasi ini identik.
Tes berikut dijelaskan secara rinci:
- Kapasitas yang ternilai
- Ketahanan (Uji siklus hidup)
- Retensi biaya
- Daya tahan siklik dalam aplikasi fotovoltaik (Kondisi ekstrim)
- Pulih dari sulfat
- Kehilangan air pada biaya pelampung
- Tes efisiensi
Bisakah saya mengisi baterai langsung dari panel surya?
Tidak disarankan untuk menggunakan panel SPV secara langsung, kecuali jika tegangan rangkaian dan peranti kompatibel, peranti juga harus bertipe DC.
Bagaimana cara kerja bank baterai surya?
Seperti bank baterai lainnya, baterai surya juga memberikan energi sesuai permintaan. Tergantung pada kebutuhan daya dan durasi daya ini diperlukan, kapasitas bank baterai dan konfigurasinya akan ditentukan.
Daya yang dibutuhkan dan durasi juga akan menentukan kapasitas panel surya.
Panel surya dan baterai dihubungkan melalui pengontrol muatan sehingga baterai atau peralatan tidak rusak karena tegangan atau arus yang berlebihan. Sekali lagi arus dari baterai akan menjadi DC dan DC ini akan diubah menjadi AC seperti yang dibutuhkan oleh inverter surya. Beberapa peralatan yang beroperasi pada DC dapat dihubungkan ke pengontrol muatan.
Pengguna yang tidak terbiasa menghubungkan baterai harus berkonsultasi dengan ahli sebelum menghubungkan baterai di antara mereka sendiri untuk membuat bank baterai yang sesuai atau baterai ke pengontrol pengisian daya atau inverter.
Apakah baterai gel baik untuk solar?
Ya. Baterai gel adalah jenis yang diatur oleh katup sehingga persyaratan perawatan hampir nol. Mereka menawarkan kinerja yang unggul dalam float serta aplikasi siklik tanpa dikecewakan dalam ketergantungan atau keandalan sepanjang harapan hidup sel. Duri positif dibuat dengan paduan tahan korosi khusus dengan kandungan timah tinggi untuk menawarkan kinerja yang baik sepanjang masa pakai sel.
Mereka sangat cocok untuk semua penyimpanan energi terbarukan, UPS, switch gear dan aplikasi kontrol, aplikasi Railways Signal & telekomunikasi (S & T).
Sel-sel ini dibuat dengan pelat tubular yang diproduksi menggunakan proses die-casting bertekanan tinggi sehingga menawarkan coran bebas pori yang memungkinkan usia pakai lebih dari 20 tahun. Mereka adalah sel bermuatan pabrik siap pakai tanpa stratifikasi elektrolit. Penambahan air berkala yang rumit (topping up) dihilangkan karena konstruksi VR.
Mereka memiliki katup yang dirancang khusus dengan bahan tahan api sehingga bahaya kebakaran benar-benar dihilangkan.
Bisakah saya menggunakan aki mobil untuk solar?
Semua jenis baterai dapat digunakan untuk aplikasi SPV. Baterai otomotif dimaksudkan untuk debit tingkat tinggi dan diproduksi dengan pelat datar yang lebih tipis. Oleh karena itu, kehidupan mereka dalam aplikasi siklus dalam akan sangat buruk.
Seseorang dapat menggunakannya dalam aplikasi fotovoltaik surya, tetapi seharusnya tidak mengharapkan umur yang panjang.
Bisakah saya menggunakan baterai surya di inverter normal?
Ya. Harus ada kompatibilitas antara inverter dan baterai dalam hal tegangan. Inverter harus memiliki tegangan pengisian maksimum 2,25 hingga 2,3 V per sel (Vpc), yaitu 13,5 hingga 13,8 V untuk baterai 12V. Maka tidak akan ada masalah yang dihadapi.
Dapatkah saya menggunakan baterai inverter normal untuk bank baterai panel surya?
Ya. Tetapi aspek pemeliharaan akan menimbulkan masalah dan juga menimbulkan peningkatan biaya dibandingkan dengan baterai solar gel. Mengisi ulang secara teratur, membersihkan terminal dan ring, baut dan mur, dan biaya penyeimbang berkala: ini adalah beberapa aspek perawatan.
Berapa banyak baterai yang dibutuhkan untuk tata surya 10 kW?
Spesifikasi baterai untuk tata surya 10 kW (off-grid) harus diputuskan dengan mempertimbangkan beberapa parameter seperti kebutuhan kW dan kWh harian, kapasitas panel SPV, insolasi surya, dll.
Namun, sebagian besar sistem off-grid atap dengan kapasitas 7,5 kW hingga 10 kW (diperlukan area atap 700 hingga 1000 kaki persegi) menggunakan sistem 120 V baterai 150 Ah bersama dengan 16 modul panel surya 320 WP.
Sistem fotovoltaik surya grid-tie tidak memerlukan penyimpanan baterai.
Bagaimana cara mengisi beberapa baterai dengan satu panel surya?
Semua pengontrol pengisian tenaga surya akan memungkinkan hanya satu baterai untuk diisi. Saat ini, ada pengontrol pengisian daya yang memiliki opsi untuk mengisi dua bank baterai. Kedua bank baterai diisi secara terpisah menggunakan pengontrol dan panel surya yang sama. Ada dua titik sambungan baterai terpisah pada pengontrol pengisian daya.
Dengan tidak adanya jenis pengontrol muatan di atas, kedua baterai dapat diisi dari satu panel surya dengan menggunakan dua pengontrol muatan surya. Pengontrol muatan telah dirancang khusus untuk digunakan dalam konfigurasi ini. Kedua pengontrol muatan surya secara individual memantau dan mengontrol secara efisien untuk memastikan arus pengisian (ampere) dan tegangan yang optimal.
Berapa banyak panel surya yang diperlukan untuk mengisi baterai 12 volt?
Satu panel surya sudah cukup untuk mengisi baterai 12V. Output tegangan dari panel SPV cocok untuk mengisi baterai 12V dan berada dalam kisaran 16 hingga 17,3 V.
Arus tergantung pada jumlah sel surya yang terhubung secara paralel. Setiap sel SPV dapat menghasilkan sekitar 0,55 hingga 0,6 V (OCV) dan arus 2 A tergantung pada ukuran sel, insolasi matahari (diberikan dalam W/m 2 ) dan kondisi iklim.
35 sel secara seri menghasilkan 35 hingga 40 W pada 17,3. Selnya berdiameter 4 inci. Biasanya modul surya
panel dipasang dalam bingkai aluminium yang berorientasi menghadap khatulistiwa (selatan) dan dimiringkan dengan sudut sekitar 45° S.
Sebuah sel 40 W memiliki luas 91,3 cm 2 dan tegangannya adalah 21 V (OCV) dan 17,3 V (OCV). Dapat menghasilkan arus sebesar 2,3 A.
Demikian pula, panel 10 W akan menghasilkan 10 Wh (0,6A @ 16,5V) selama satu jam di bawah standar
kondisi pengujian (1000 W/m2 dan 25C – setara dengan satu jam sinar matahari ‘puncak’). Untuk sekitar 5 jam setara sinar matahari di musim panas itu akan memberikan 50 Wh.
Baterai mana yang terbaik untuk solar?
Baterai elektrolit solar gel adalah yang terbaik untuk pertimbangan biaya.
Namun saat ini, baterai Li-ion dengan performa yang lebih baik lebih disukai oleh pengguna.
Baterai timbal-asam 24 kWh sama dengan:
• 2.000 Ah pada 12 volt
• 1.000 Ah pada 24 volt
• 500 Ah pada 48 volt
Untuk 24 kWh yang sama, baterai Li-ion 13,13 kWh sudah cukup
• 1.050 Ah pada 12 volt
• 525 Ah pada 24 volt
• 262,5 Ah pada 48 volt (https://www.wholesalesolar.com/solar-information/battery-bank-sizing)
Ukuran baterai asam timbal
10 kWh x 2 (untuk kedalaman debit 50% ) x 1,25 (faktor efisiensi pengisian 80%) = 25,0 kWh
Tetapi jika kita mengambil perhitungan DOD 80% untuk baterai timbal-asam siklus dalam, kWh yang dibutuhkan akan lebih rendah.
10 kWh *1,25 (atau 10/0,8) (untuk kedalaman debit 80% ) dikalikan dengan 1,25 (efisiensi pengisian 80%), baterai yang dibutuhkan adalah 15,6 kWh
Ukuran baterai lithium-ion
10 kWh x 1,25 (untuk kedalaman debit 80% ) x 1,05 (faktor efisiensi pengisian 95%) = 13,16 kWh
Dapatkah saya menghubungkan panel surya 24 V ke baterai 12V?
Ya. Tetapi kita harus menyertakan pengontrol muatan antara panel SPV dan baterai. Jika tidak, baterai dapat rusak karena pengisian yang berlebihan atau bahkan dapat meledak, jika kondisi yang menguntungkan untuk akumulasi gas hidrogen di atas batas berbahaya dan menghasilkan percikan api.
Apa perbedaan antara baterai surya & baterai biasa?
Baterai surya dibuat dengan pelat tubular yang diproduksi menggunakan proses die-casting bertekanan tinggi sehingga menawarkan coran bebas pori yang memungkinkan usia pakai lebih dari 20 tahun. Mereka adalah sel bermuatan pabrik siap pakai tanpa stratifikasi elektrolit. Penambahan air berkala yang rumit (topping up) dihilangkan karena konstruksi VR. Mereka memiliki katup yang dirancang khusus dengan bahan tahan api sehingga bahaya kebakaran benar-benar dihilangkan.
Baterai gel adalah jenis yang diatur oleh katup sehingga persyaratan perawatan hampir nol. Mereka menawarkan kinerja yang unggul dalam float serta aplikasi siklik tanpa dikecewakan dalam ketergantungan atau keandalan sepanjang harapan hidup sel. Duri positif dibuat dengan paduan tahan korosi khusus dengan kandungan timah tinggi untuk menawarkan kinerja yang baik sepanjang masa pakai sel.
Sebaliknya, baterai biasa dibuat dengan paduan konvensional untuk kisi-kisi dan masa pakainya juga tidak lebih lama. Tetapi aspek pemeliharaan akan menimbulkan masalah dan juga menimbulkan peningkatan biaya dibandingkan dengan baterai solar gel. Mengisi ulang secara teratur, membersihkan terminal dan ring, baut dan mur, dan biaya penyeimbang berkala: ini adalah beberapa aspek perawatan.
Bagaimana menghubungkan panel surya ke baterai untuk mengisi pengontrol:
Pengontrol pengisian daya akan dihubungkan antara panel Surya Fotovoltaik dan baterai
