Solar array sizing

6
Để thiết kế một hệ solar, chúng ta lần lượt thưc hiện các bước sau: 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 hao trong hệ thống, số Watt-hour của tấm pin trời cung cấp phải cao hơn tổng số Watt-hour của toàn tải. Số Watt-hour các tấm pin mặt trời (PV modules) = 1.3 x tổng số Watt-hour toàn tải sử dụng 3. Tính toán kích cở tấm pin mặt trời cần sử dụng Để tính toán kích cở 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. Cùng 1 tấm pin mặt trời nhưng đặt ở nơi này thì mức độ hấp thu 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 một hệ số gọi là "panel generation factor", tạm dịch là hệ số phát điện của pin mặt trời. Hệ số "panel generation factor" này là tích số của hiệu suất hấp thu

description

Method for solar array sizing

Transcript of Solar array sizing

thit k mt h solar, chng ta ln lt thc hin cc bc sau:

thit k mt h solar, chng ta ln lt thc hin cc bc sau:

1. Tnh tng lng tiu th in ca tt c cc thit b m h thng solar phi cung cp.

Tnh tng s Watt-hour s dng mi ngy ca tng thit b. Cng tt c li chng ta c tng s Watt-hour ton ti s dng mi ngy.

2. Tnh s Watt-hour cc tm pin mt tri phi cung cp cho ton ti mi ngy.Do tn hao trong h thng, s Watt-hour ca tm pin tri cung cp phi cao hn tng s Watt-hour ca ton ti.

S Watt-hour cc tm pin mt tri (PV modules) = 1.3 x tng s Watt-hour ton ti s dng

3. Tnh ton kch c tm pin mt tri cn s dng tnh ton kch c cc tm pin mt tri cn s dng, ta phi tnh Watt-peak (Wp) cn c ca tm pin mt tri. Lng Wp m pin mt tri to ra li ty thuc vo kh hu ca tng vng trn th gii. Cng 1 tm pin mt tri nhng t ni ny th mc hp thu nng lng s khc vi khi t n ni khc. thit k chnh xc, ngi ta phi kho st tng vng v a ra mt h s gi l "panel generation factor", tm dch l h s pht in ca pin mt tri. H s "panel generation factor" ny l tch s ca hiu sut hp thu (collection efficiency) v bc x nng lng mt tri (solar radiation) trong cc thng t nng ca vng, n v tnh ca n l (kWh/m2/ngy).

Mc hp thu nng lng mt tri ti Vit Nam l khong 4.58 kWh/m2/ngy cho nn ly tng s Watt-hour cc tm pin mt tri chia cho 4.58 ta s c tng s Wp ca tm pin mt tri.

Mi PV m ta s dng u c thng s Wp ca n, ly tng s Wp cn c ca tm pin mt tri chia cho thng s Wp ca n ta s c c s lng tm pin mt tri cn dng.

Kt qu trn ch cho ta bit s lng ti thiu s lng tm pin mt tri cn dng. Cng c nhiu pin mt tri, h thng s lm vic tt hn, tui th ca battery s cao hn. Nu c t pin mt tri, h thng s thiu in trong nhng ngy rm mt, rt cn kit battery v nh vy s lm battery gim tui th. Nu thit k nhiu pin mt tri th lm gi thnh h thng cao, vt qu ngn sch cho php, i khi khng cn thit. Thit k bao nhiu pin mt tri li cn ty thuc vo d phng ca h thng. Th d mt h solar c d phng 4 ngy, ( gi l autonomy day, l nhng ngy khng c nng cho pin mt tri sn sinh in), th bt buc lng battery phi tng hn v ko theo phi tng s lng pin mt tri. Ri vn s dng pin loi no l ti u, l thch hp v mi vng a l u c thi tit khc nhau. Tt c i hi thit k phi do cc chuyn gia c kinh nghim thit k nhiu nm cho cc h solar trong vng.

4. Tnh ton b inverter i vi h solar stand-alone, b inverter phi ln c th p ng c khi tt c ti u bt ln, nh vy n phi c cng sut bng 125% cng sut ti. Nu ti l motor th phi tnh ton thm cng sut p ng thi gian khi ng ca motor.

Chn inverter c in p vo danh nh ph hp vi in p danh nh ca battery. i vi h solar kt ni vo li in, ta khng cn battery, in p vo danh nh ca inverter phi ph hp vi in p danh ca h pin mt tri.

5. Tnh ton battery Battery dng cho h solar l loi deep-cycle. Loi ny cho php x n mc bnh rt thp v cho php np y nhanh. Loi ny c kh nng np x rt nhiu ln ( c nhiu cycle) m khng b hng bn trong, do vy kh bn, tui th cao.

S lng battery cn dng cho h solar l s lng battery cung cp in cho nhng ngy d phng (autonomy day) khi cc tm pin mt tri khng sn sinh ra in c. Ta tnh dung lng battery nh sau:

-Hiu sut ca battery ch khong 85% cho nn chia s Wh ca ti tiu th vi 0.85 ta c Wh ca battery

-Vi mc deep of discharge DOD (mc x su) l 0.6, ta chia s Wh ca battery cho 0.6 s c dung lng battery

Kt qu trn cho ta bit dung lng battery ti thiu cho h solar khng c d phng. Khi h solar c s ngy d phng (autonomy day) ta phi nhn dung lng battery cho s autonomy-day c s lng battery cn cho h thng.

6. Thit k solar charge controller Solar charge controller c in th vo ph hp vi in th ca pin mt tri v in th ra tng ng vi in th ca battery. V solar charge controller c nhiu loi cho nn bn cn chn loi solar charge controller no ph hp vi h solar ca bn. i vi cc h pin mt tri ln, n c thit k thnh nhiu dy song song v mi dy s do mt solar charge controller ph trch. Cng sut ca solar charge controller phi ln nhn in nng t PV v cng sut np battery.

Thng thng ta chn Solar charge controller c dng Imax = 1.3 x dng ngn mch ca PV

V d c th: Tnh h solar cho 1 h dn vng su c yu cu s dng nh sau:- 1 bng n 18 Watt s dng t 6-10 gi ti. - 1 qut my 60 Watt mi ngy s dng khong 2 gi. - 1 t lnh 75 Watt chy lin tc

1. Xc nh tng lng in tiu th mi ngy = (18 W x 4 gi) + (60 W x 2 gi) + (75 W x 12 gi) = 1,092 Wh/day

(t lnh t ng ngt khi lnh nn xem nh chy 12 gi ngh 12 gi)

2. Tnh pin mt tri (PV panel)PV panel = 1,092 x 1.3 = 1,419.6 Wh/day. Tng Wp ca PV panel = 1,419.6 / 4.58 = 310WpChn loi PV c 110Wp th s PV cn dng l 310 / 110 # 3 tm

3. Tnh inverterTng cng sut s dng = 18 + 60 + 75 = 153 WCng sut inverter = 153 x 125% # 190W Chn inverter 200W tr ln

4. Tnh ton Battery

Vi 3 ngy d phng, dung lng bnh = 178 x 3 = 534 AhNh vy chn battery deep-cycle 12V/600Ah cho 3 ngy d phng.

5. Tnh solar charge controller Thng s ca mi PV module: Pm = 110 Wp, Vm = 16.7 Vdc, Im = 6.6 A, Voc = 20.7 A, Isc = 7.5 ANh vy solar charge controller = (3 tm PV x 7.5 A) x 1.3 = 29.25 AChn solar charge controller c dng 30A/12 V hay ln hn.