Công thức tính tổng hệ thống pin điện mặt trời cho gia đình sử dụng

Công thức tính tổng hệ thống pin điện mặt trời cho gia đình sử dụng

Công thức tính tổng hệ thống pin năng lượng mặt trời cho gia đình sử dụng

Công thức tính tổng hệ thống pin điện mặt trời cho gia đình sử dụng

1. Tính tổng lượng tiêu thụ điện của tất cả các thiết bị mà hệ thống solar phải cung cấp

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.

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

Do tổn thất trong hệ thống; cũng như xét đến tính toán khi những ngày nắng không tốt; số Watt-hour của tấm pin điện mặt 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.

3. 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 điện mặt trời. Lượng Wp mà pin điện mặt trời tạo ra lại tùy thuộc và khí hậu của từng vùng trên thế giới.

Cùng 1 tấm pin điện mặt trời nhưng đặt ở nơi này thì mức độ hấp thụ năng lượng sẽ khác với khi đặt nó nơi khác. Để thiết kế chính xác, người ta phải khảo sát từng vùng và đưa ra mộ hệ số gọi là “panel generation factor”, tạm dịch là hệ số phát điện của pin điện mặt trời.

Hệ số “panel generation factor” này là tích số của hiệu suất hấp thụ (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 thụ năng lượng mặt trời tại Việt Nam là khoảng 4.58 kWh/m2/ngày cho nên lấy tổng số Watt-hour các tấm pin điện mặt trời cần cung cấp chi cho 4.58 ta sẽ có tổng số Wp của tấm pin điện mặt trời.

Có những vùng mức hấp thụ năng lượng mặt trời lớn hơn và cũng có những vùng nhỏ hơn. Trong tính tón có thể tính trung bình là 4kWh/m2/ngày. Mỗi PV mà ta sử dụng đều có thông số Wp của nó, lấy tổng số Wp cần có của tấm pin điện mặt trời chia cho thông số Wp của nó ta sẽ được số lượng tấm pin điện mặt trời cần dùng. Kết quả trên chỉ cho ta biết số lượng tối thiểu của battery sẽ cao hơn. Nếu có ít pin điện mặt trời, hệ thống sẽ thiếu điện trong những ngày râm mát; rút cạn battery hơn và như vậy sẽ làm battery giảm tuổi thọ.

Nếu thiết kế nhiều pin điện mặt trời thì làm giá thành hệ thống cao; vượt quá ngân sánh cho phép; đôi khi không cần thiết. Thiết kế bao nhiêu pin điện mặt trời lại còn tùy thuộc vào độ dự phòng của hệ thống. Thí dụ một hệ solar có độ dự phòng 4 ngày; (gọi là autonomy day; là những ngày không có nắng cho pin điện mặt trời sản sinh điện); thì bắt buộc lượng battery phải tăng hơn và kéo theo phải tăng số lượng pin điện mặt trời. Ngoài ra SolarV có hệ thống bù lưới thông minh hoặc chuyển lưới thông minh sẽ giải quyết được vấn đề mất điện hoặc thiếu điện cho những ngày râm mát cho các khu vực lắp đặt hệ thống điện mặt trời đã có điện lưới.

4. 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). Nếu thiết kế chọn inverter sine chuẩn tần số cao; bộ inverter phải đủ lớn để có thể đáp ứng được khi tất cả 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 tải là motor (hoặc tủ lạnh; máy lạnh… thông thường) thì phải tính toán thêm công suất để đáp ứng thời gian khởi động của motor. Thường dòng khởi động thiết bị motor lớn; gấp 5-6 lần dòng khi chạy ổn định; tuy nhiên có thể dùng phương pháp khởi động mềm để tránh việc chọn inverter công suất quá lớn.

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. Chọn inverter có điện áp vào danh định phù hợp với điện áp danh định của battery. Đối với hệ solar kết nối vào lưới điện; ta không cần battery; điện áp vào danh định của inverter phải phù hợp với điện áp danh của hệ pin điện mặt trời.

5. Tính toán battery

Battery dùng cho hệ solar là loại deep-cycle. Loại này cho ohesp 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 điện mặt trời sản xuất với 0.7-0.8 rồi nhân với 1.5 đến 2 lần ta có Wh của battery.

Trường hợp nhu cầu sử dụng chủ yếu là ban ngày thì chỉ cần thiết kế lượng ắc quy chứa bằng lượng điện sản xuất ra từ pin điện mặt trời là được. Trong hệ solar độc lập sử dụng hằng ngày, để tuổi thọ ắc quy tăng lên (gấp 2,3 lần thông thường) thì không nên cho ắc quy xả sâu, nên bảo vệ ắc quy ở ngưỡng áp trên 11V (đối với ắc quy 12V) và chuyển sang sử dụng điện lưới hoặc bù lưới.

About The Author

anhnguyen
Tìm hiểu nguyên lý kết nối của tấm pin điện mặt trời10 công trình kiến trúc tiết kiệm năng lượng nhất thế giới
Phòng kinh doanh Hưng Thịnh

LIÊN HỆ

Quý khách đăng ký thông tin và liên hệ với chúng tôi theo mẫu bên dưới.
Gọi Hot Line: 0931 660 242 để tư vấn đặt chỗ nhanh nhất !

0931.660.242

[contact-form-7 id=”312″]