Ciamar a nì thu obrachadh a-mach an rèiteachadh iomchaidh airson do shiostam beag far-ghriod fhèin?

An robh thu a-riamh a’ smaoineachadh mu bhith a’ cleachdadh do shiostam cumhachd grèine fhèin ann an caban beinne, bàta iasgaich no RV gus briseadh saor bho eisimeileachd air a’ ghriod phoblach?

Gu dearbh, chan e seo rudeigin as urrainn do innleadairean a-mhàin a choileanadh. Cho fad ‘s a bhios tu eòlach air beagan cheumannan agus foirmlean cudromach, faodaidh tu an rèiteachadh iomchaidh obrachadh a-mach airson do shiostam photovoltaic beag far-griod fhèin.

Tha siostam grèine far-ghriod a’ toirt iomradh air siostam neo-eisimeileach nach eil an urra ris a’ ghriod phoblach, ach an àite sin a tha an urra gu tur ri gineadh cumhachd photovoltaic agus stòradh bataraidh gus coinneachadh ri feumalachdan dealain. Tha e freagarrach airson a chleachdadh ann an sgìrean beanntach iomallach, eileanan, roinnean tuathanachais, RVn, bàtaichean iasgaich, agus àiteachan eile le cumhachd grioda neo-sheasmhach.

Gu h-ìosal, stiùiridh sinn thu tro cheithir cheumannan gus an rèiteachadh a tha a dhìth obrachadh a-mach.

Ceum 1: Obraich a-mach cumhachd a’ mhodail photovoltaic

Tha cumhachd nam pannalan photovoltaic (pannalan grèine) a’ dearbhadh dè an ìre dealain as urrainn don t-siostam agad a ghineadh.

Is e am prìomh dhòigh-obrach àireamhachaidh: an toiseach faigh a-mach dè an t-iarrtas dealain làitheil a th’ ann, agus an uairsin cuir còmhla e ri suidheachaidhean gnàth-shìde ionadail (gu h-àraidh fad solas na grèine) gus cumhachd iomlan nam pannalan photovoltaic a dhearbhadh.

Foirmle:

Cumhachd a’ mhodail = (Iarrtas dealain làitheil × Factar barrachas latha sgòthach leantainneach) ÷ (Uairean cuibheasach ionadail de sholas na grèine × Èifeachdas an t-siostaim)

* Caitheamh dealain làitheil: Faodar seo obrachadh a-mach le bhith a’ cur ri chèile cumhachd ainmichte nan innealan uile iomadachadh leis an ùine cleachdaidh aca.

Mar eisimpleir, solais LED 10W × 5 uairean = 50Wh, frids 60W × 24 uairean = 1440Wh.

* Factar cus latha sgòthach leantainneach: Gus cunntas a thoirt air gineadh cumhachd neo-iomchaidh rè làithean sgòthach leantainneach, mar as trice bidh am factar seo air a shuidheachadh eadar 1.1 agus 1.3.

* Cuibheasachd uairean grèine làitheil ionadail: Gheibhear seo bho dhàta sìde-eòlach ionadail. Mar eisimpleir, tha cuibheasachd de mu 4 uairean de sholas grèine gach latha ann am Beijing, agus is dòcha còrr is 5 uairean a thìde ann an Hainan.

* Èifeachdas an t-siostaim: Tha seo a’ toirt cunntas air call càball, èifeachdas rianadair, call inneal-tionndaidh, msaa., agus mar as trice tha e air a shuidheachadh eadar 0.75 agus 0.8.

Mar eisimpleir:

A’ gabhail ris gu bheil thu a’ caitheamh dealain làitheil aig 3,000 Wh, is e 4.5 uairean a thìde de dh’uairean grèine làitheil cuibheasach ionadail, is e èifeachdas an t-siostaim 0.78, agus is e 1.2 an co-èifeachd làithean fliuch leantainneach:

Cumhachd a’ mhodail = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 W

Tha seo a’ ciallachadh gum feum thu pannalan photovoltaic a stàladh le cumhachd iomlan de mu 1 kW, leithid ceithir modalan 250 W.

Ceum 2: Obraich a-mach cumhachd an inverter far-griod

Bidh an inneal-tionndaidh ag atharrachadh an t-sruth dhìreach (DC) bho phannalan photovoltaic no bataraidhean gu sruth eile (AC) airson a chleachdadh le innealan taighe àbhaisteach.

Feumaidh a chumhachd a bhith gu leòr gus coinneachadh ris an iarrtas cumhachd as motha a tha agad sa bhad, gu h-àraidh a’ beachdachadh air sruth tòiseachaidh luchdan inntrigidh (uidheam le motair).

Foirmle:

Cumhachd an inverter = (Cumhachd iomlan an luchd-aghaidh + Cumhachd iomlan an luchd-ionnsaigh × 5) × Factar iomall ÷ Factar cumhachd

* Luchdan strìochdaidh: Innealan strìochdaidh leithid bulbaichean solais, citealan dealain, agus àmhainnean.

* Luchdan ionduchtach: Uidheam le motaran no teannadairean, leithid fridsichean, pumpaichean uisge, innealan-adhair, msaa. Dh’ fhaodadh a’ chumhachd sa bhad aig àm tòiseachaidh a bhith 5–7 uiread na cumhachd ainmichte.

* Factar sàbhailteachd: Mar as trice air a shuidheachadh aig 1.2–1.5 gus dèanamh cinnteach à iomall.

* Factar cumhachd: Mar as trice air a shuidheachadh aig 0.8–0.9.

Mar eisimpleir:

A’ gabhail ris gu bheil inneal-solais 200W agad (eallach resistive), frids 100W (eallach ionduchtach), factar iomall de 1.3, agus factar cumhachd de 0.85:

Cumhachd an inverter = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 W.

Feumaidh tu inverter le comas as ìsle de 1.1 kW, agus thathar a’ moladh modail 1.5 kW a thaghadh airson barrachd seasmhachd.

Ceum 3: Obraich a-mach comas a’ bhataraidh

’S e am bataraidh “stòras cumhachd” an t-siostaim far-loidhne, agus ’s ann bhuaithe sa mhòr-chuid a thig an dealan a thathar a’ cleachdadh air an oidhche no air làithean sgòthach. Tha an comas an urra ri cia mheud latha a dh’ fheumas tu solar cumhachd leantainneach agus an ìre dealain a thathar a’ caitheamh gach latha.

Foirmle:

Comas bataraidh (Ah) = (Caitheamh dealain làitheil × Àireamh làithean de sholar cumhachd air làithean sgòthach) ÷ (Doimhneachd sgaoilidh × Èifeachdas cosgais/sgaoilidh × Bholtaids pacaid bataraidh)

* Doimhneachd Sgaoilidh (DOD): Airson bataraidhean luaidhe-aigéid, thathar a’ moladh DOD de 0.5–0.6; airson bataraidhean lithium, tha DOD de 0.8–0.9 iomchaidh.

* Èifeachdas Cosgais/Sgaoilidh: Mar as trice air a shuidheachadh aig 0.85–0.9.

* Bholtaids Banca Bataraidh: Am measg nam bholtaidsean cumanta tha 12V, 24V, agus 48V; thathar a’ moladh bholtaidsean nas àirde airson riatanasan cumhachd nas àirde.

Mar eisimpleir:

A’ gabhail ris gu bheil thu a’ cleachdadh 3000Wh gach latha agus gu bheil thu airson cumhachd a bhith agad airson 2 latha de shìde sgòthach, a’ cleachdadh bataraidh lithium 48V (DOD=0.9, èifeachdas=0.9):

Comas bataraidh = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 Ah

Dh'fheumadh tu pasgan bataraidh 48V 154Ah (timcheall air 7.4kWh).

Ceum 4: Co-dhùin sònrachaidhean an rianadair

Bidh an rianadair photovoltaic a’ riaghladh a’ phròiseas cosgais bho na modalan photovoltaic chun a’ bhataraidh.

Tha na sònrachaidhean aige an urra sa mhòr-chuid air an t-sruth inntrigidh as àirde, air a thomhas a’ cleachdadh na foirmle a leanas:

Foirmle:

Sruth cuir a-steach an rianadair = Cumhachd as àirde nam modalan photovoltaic ÷ Bholtaids pacaid bataraidh

Mar eisimpleir, ma tha cumhachd iomlan de 1000W aig na pannalan photovoltaic agad agus ma tha bholtadh a’ phacaid bataraidh 48V:

Sruth cuir a-steach an rianadair = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

Mar sin, feumaidh tu rianadair a thaghadh le sruth cuir a-steach nas motha na 21A, mar as trice seòrsa MPPT (èifeachdas nas àirde, nas buannachdail air làithean sgòthach).

Beachdan practaigeach

1. Leig le iomall: Tha fad-beatha agus seasmhachd obrachaidh an uidheim an urra ri dealbhadh iomadachd iomchaidh; na suidhich na paramadairean ro theann.
2. Tha MPPT nas fheàrr na PWM: Ged a tha smachdairean MPPT beagan nas daoire, tha iad a’ tabhann èifeachdas gineadh cumhachd nas àirde, gu sònraichte fo chumhachan solais neo-sheasmhach.
3. Thoir prìomhachas do bhataraidhean lithium-ion: Tha iad teann, aotrom, agus comasach air an sgaoileadh gu domhainn, a’ tabhann sàbhalaidhean cosgais san fhad-ùine.
4. Plana airson leudachadh san àm ri teachd: Ma tha thu an dùil barrachd innealan a chur ris san àm ri teachd, dèan cinnteach gum bi comas eadar-aghaidh gu leòr ann airson an siostam photovoltaic agus na bataraidhean.

Tha cridhe dealbhadh siostam beag photovoltaic far-griod na laighe ann a bhith ag obrachadh a-mach an rèiteachaidh gu mionaideach stèidhichte air feumalachdan fìor, seach dìreach “beagan phannalan is bataraidhean a cheannach” agus stad a chuir air.

Maighstirich na 4 foirmlean seo:

1. Foirmle cumhachd modúl photovoltaic
2. Foirmle cumhachd inverter
3. Foirmle comas bataraidh
4. Foirmle sruth cuir a-steach an rianadair

Faodaidh tu an uairsin rèiteachadh obrachadh a-mach airson siostam beag far-griod a tha an dà chuid iomchaidh agus seasmhach.

Nuair a bhios tu a’ dealbhadh airson a’ chiad uair, faodaidh tu iomall a bharrachd de 10%–20% a chur ris stèidhichte air toraidhean na foirmle, a’ leigeil le barrachd sùbailteachd ann a bhith a’ dèiligeadh ri atharrachaidhean sìde agus leudachadh uidheamachd.