Cách tính toán công suất pin năng lượng mặt trời

Cách tính toán công suất pin năng lượng mặt trời

Hệ thống điện năng lượng mặt trời

Tính tổng số Watt-hour sử dụng mỗi ngày của từng thiết bị. Cộng tất cả lại chúng ta có tổng số Watt-hour toàn tải sử dụng mỗi ngày.

Tính số Watt-hour các tấm pin mặt trời phải cung cấp cho toàn tải mỗi ngày

Do tổn hao trong hệ thống, cũng như xét đến tính an toàn khi những ngày nắng không tốt, số Watt-hour của tấm pin trời cung cấp phải cao hơn tổng số Watt-hour của toàn tải, theo công thức sau:

Số Watt-hour các tấm pin mặt trời (PV modules) phải cung cấp = (1.3 – 1.5) x tổng số Watt-hour toàn tải sử dụng. Trong đó 1.3 đến 1.5 là hệ số an toàn

Tính toán công suất pin mặt trời cần sử dụng

Để tính toán kích cỡ các tấm pin mặt trời cần sử dụng, ta phải tính Watt-peak (Wp) cần có của tấm pin mặt trời. Lượng Wp mà pin mặt trời tạo ra lại tùy thuộc vào khí hậu của từng vùng trên thế giới. 

Hệ số “panel generation factor” này là tích số của hiệu suất hấp thu (collection efficiency) và độ bức xạ năng lượng mặt trời (solar radiation) trong các tháng ít nắng của vùng, đơn vị tính của nó là  (kWh/m2/ngày).

Mức hấp thu năng lượng mặt trời tại Việt Nam là khoảng 4.58 kWh/m2/ngày cho nên lấy tổng số Watt-hour các tấm pin mặt trời cần cung cấp chia cho 4.58 ta sẽ có tổng số Wp của tấm pin mặt trời.

– Mời quý khách tham khảo thêm : Lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời cho gia đình

Tính toán bộ inverter

Hiện nay phổ biến có 2 loại inverter sine chuẩn ta có thể dùng để tính toán: inverter sine chuẩn tần số cao (high frequency) và inverter sine chuẩn tần số thấp (low frequency – hay người ta còn gọi là inverter dùng tăng phô)

Nếu thiết kế chọn inverter sine chuẩn tần số cao, bộ inverter phải đủ lớn để có thể đáp ứng được khi tất cả tải đều bật lên

Như vậy nó phải có công suất ít nhất bằng 150% công suất tải, tốt nhất là chọn 200% công suất tải vì khi sử dụng có những lúc cần khởi động các thiết bị.

Nếu chọn inverter sine chuẩn dùng tăng phô thì có thể chọn công suất từ 125 – 150% là có thể sử dụng được, tuy nhiên nhược điểm của loại inverter này là tiêu hao lớn.

Tính toán battery

Battery dùng cho hệ solar là loại deep-cycle. Loại này cho phép xả đến mức bình rất thấp và cho phép nạp đầy nhanh.

Loại này có khả năng nạp xả rất nhiều lần ( có nhiều cycle) mà không bị hỏng bên trong, do vậy khá bền, tuổi thọ cao.

Có 2 phương pháp tính toán battery

Cách thứ nhất là dựa vào lượng điện sản xuất được từ các tấm pin mặt trời. Dung lượng ắc quy phải chứa được =  1.5 đến 2 lần lượng điện sản xuất được mỗi ngày.

Hiệu suất xả nạp của battery chỉ khoảng 70 – 80% cho nên chia số Wh do pin mặt trời sản xuất ra với 0.7 – 0.8 rồi nhân với 1.5 đến 2 lần ta có Wh của battery.

Cách thứ 2 là dựa vào tải sử dụng, cụ thể như sau:

Số lượng battery cần dùng cho hệ solar là số lượng battery đủ cung cấp điện cho những ngày dự phòng (autonomy day) khi các tấm pin mặt trời không sản sinh ra điện được. 

Ta tính dung lượng battery như  sau:
– Hiệu suất xả nạp của battery chỉ khoảng 80% cho nên chia số Wh của tải tiêu thụ với 0.8 ta có Wh của battery

– Với mức deep of discharge DOD (mức xả sâu) là 0.6 (hoặc thấp hơn là 0.8), ta chia số Wh của battery cho 0.6 sẽ có dung lượng battery

equa1
equa2

Thiết kế solar charge controller

Công suất của solar charge controller  phải đủ lớn để nhận điện năng từ PV và đủ công suất để nạp battery.

SolarV có thiết kế các bộ Solar charge controller dùng công nghệ sạc xung và nâng áp đỉnh MPP nên hiệu suất sạc cao hơn và ắc quy bền hơn, hiệu suất sạc tương đương các bộ sạc MPPT mà giá thành rẻ hơn.

Công nghệ sạc xung làm ắc quy bền hơn kể cả sạc MPPT.

Cách tính toán hệ thống pin năng lượng mặt trời:

Tính hệ solar cho 1 hộ dân vùng sâu có yêu cầu sử dụng như sau:
– 1 bóng đèn 18 Watt sử dụng từ 6-10 giờ tối.

– 1 quạt máy 60 Watt  mỗi ngày sử dụng khoảng 2 giờ.
– 1 tủ lạnh 75 Watt chạy liên tục

1. Xác định tổng lượng điện tiêu thụ mỗi ngày

= (18 W x 4 giờ) + (60 W x 2 giờ) + (75 W x 12 giờ) = 1,092 Wh/day

(tủ lạnh tự động ngắt khi đủ lạnh nên xem như chạy 12 giờ nghỉ 12 giờ)

2. Tính pin mặt trời (PV panel)

PV panel = 1,092 x 1.3 = 1,419.6 Wh/day.
Tổng Wp của PV panel = 1,419.6 / 4.58 = 310Wp
Chọn loại PV có 110Wp thì số PV cần dùng là 310 / 110 # 3 tấm

3. Tính inverter

Tổng công suất sử dụng lớn nhất tại một thời điểm = 18 + 60 + 75 = 153 W
Công suất inverter = 153 x 125% # 190W

Tuy nhiên trong hệ thống có tủ lạnh với dòng khởi động khoảng gấp 5 – 6 lần (6 x 75 = 450w)

Vậy chọn inverter công suất phải lớn hơn 450W.
Ta có thể chọn loại inverter 500W trở lên. Lưu ý phải chọn inverter sine chuẩn để an toàn cho tủ lạnh.

equa4

4. Tính toán Battery

Với 2 ngày dự phòng, dung lượng bình = 178 x 2 = 356 Ah
Như vậy chọn battery deep-cycle 12V/400Ah cho 2 ngày dự phòng.

Nếu chỉ sử dụng trong ngày thì không cần tính dự phòng, chọn ắc quy 12V-200Ah là đủ.

5. Tính solar charge controller

Thông số của mỗi PV module: Pm = 110 Wp, Vm = 16.7 Vdc, Im = 6.6 A, Voc = 20.7 A, Isc = 7.5A
Như vậy solar charge controller = (3 tấm PV x 7.5 A) x 1.3 = 29.25 A
Chọn solar charge controller có dòng 30A/12 V hay lớn hơn.

– Mời quý khách tham khảo thêm : Điện năng lượng mặt trời bình dương

Liên Hệ: CÔNG TY Phân Phối Điện Năng Lượng Mặt Trời KIM TRỌNG PHÁT ENGRY

Xưởng sản xuất : Hòa Lợi, Bến Cát, Bình Dương

Văn Phòng Giao Dịch: 23 Lê Thị Trung, Phường Phú Lợi, Thủ Dầu Một, Bình Dương.

Email: kimtrongphat@gmail.com

Hotline: 09.77.44.32.32  – Kinh doanh: 0908 005 622 – Kinh doanh 2: 0274 651 2361

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Contact Me on Zalo