உங்கள் சொந்த சிறிய ஆஃப்-கிரிட் அமைப்புக்கு பொருத்தமான உள்ளமைவை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?

பொது மின் கட்டமைப்பைச் சார்ந்திருப்பதிலிருந்து விடுபட, மலை கேபின், மீன்பிடி படகு அல்லது RV-யில் உங்கள் சொந்த சூரிய சக்தி அமைப்பைப் பயன்படுத்துவது பற்றி நீங்கள் எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா?

உண்மையில், இது பொறியாளர்களால் மட்டுமே சாதிக்கக்கூடிய ஒன்றல்ல. நீங்கள் சில முக்கிய படிகள் மற்றும் சூத்திரங்களில் தேர்ச்சி பெற்றால், உங்கள் சொந்த சிறிய ஆஃப்-கிரிட் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் அமைப்புக்கு பொருத்தமான உள்ளமைவை நீங்கள் கணக்கிடலாம்.

ஆஃப்-கிரிட் சோலார் சிஸ்டம் என்பது பொது கிரிட்டை நம்பியிருக்காத ஒரு சுயாதீன அமைப்பைக் குறிக்கிறது, அதற்கு பதிலாக மின்சாரத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய ஃபோட்டோவோல்டாயிக் மின் உற்பத்தி மற்றும் பேட்டரி சேமிப்பை முழுமையாக நம்பியுள்ளது. தொலைதூர மலைப்பகுதிகள், தீவுகள், மேய்ச்சல் நிலப் பகுதிகள், RVகள், மீன்பிடி படகுகள் மற்றும் நிலையற்ற கிரிட் மின்சாரம் உள்ள பிற இடங்களில் பயன்படுத்த இது சிறந்தது.

கீழே, தேவையான உள்ளமைவைக் கணக்கிட நான்கு படிகள் வழியாக நாங்கள் உங்களுக்கு வழிகாட்டுவோம்.

படி 1: ஒளிமின்னழுத்த தொகுதி சக்தியைத் தீர்மானிக்கவும்

உங்கள் அமைப்பு எவ்வளவு மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும் என்பதை ஃபோட்டோவோல்டாயிக் பேனல்களின் (சோலார் பேனல்கள்) சக்தி தீர்மானிக்கிறது.

மையக் கணக்கீட்டு அணுகுமுறை: முதலில் தினசரி மின்சாரத் தேவையைத் தீர்மானித்தல், பின்னர் அதை உள்ளூர் காலநிலை நிலைமைகளுடன் (குறிப்பாக சூரிய ஒளி கால அளவு) இணைத்து ஒளிமின்னழுத்த பேனல்களின் மொத்த சக்தியைத் தீர்மானிக்க வேண்டும்.

ஃபார்முலா:

தொகுதி சக்தி = (தினசரி மின்சார தேவை × தொடர்ச்சியான மேகமூட்டமான நாள் உபரி காரணி) ÷ (உள்ளூர் சராசரி சூரிய ஒளி நேரம் × கணினி செயல்திறன்)

* தினசரி மின்சார நுகர்வு: அனைத்து சாதனங்களின் மதிப்பிடப்பட்ட சக்தியை அவற்றின் பயன்பாட்டு நேரத்தால் பெருக்குவதன் மூலம் இதைக் கணக்கிடலாம்.

உதாரணமாக, LED விளக்குகள் 10W × 5 மணிநேரம் = 50Wh, குளிர்சாதன பெட்டி 60W × 24 மணிநேரம் = 1440Wh.

* தொடர்ச்சியான மேகமூட்டமான நாள் உபரி காரணி: தொடர்ச்சியான மேகமூட்டமான நாட்களில் போதுமான மின் உற்பத்தி இல்லாததைக் கணக்கிட, இந்த காரணி பொதுவாக 1.1 மற்றும் 1.3 க்கு இடையில் அமைக்கப்படுகிறது.

* உள்ளூர் சராசரி தினசரி சூரிய ஒளி நேரம்: உள்ளூர் வானிலை தரவுகளிலிருந்து இதைப் பெறலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பெய்ஜிங்கில் ஒரு நாளைக்கு சராசரியாக சுமார் 4 மணிநேர சூரிய ஒளி இருக்கும், அதே நேரத்தில் ஹைனானில் 5 மணிநேரத்திற்கு மேல் சூரிய ஒளி இருக்கலாம்.

* கணினி செயல்திறன்: இது கேபிள் இழப்புகள், கட்டுப்படுத்தி செயல்திறன், இன்வெர்ட்டர் இழப்புகள் போன்றவற்றைக் கணக்கிடுகிறது, மேலும் இது பொதுவாக 0.75 முதல் 0.8 வரை அமைக்கப்படுகிறது.

உதாரணமாக:

உங்கள் தினசரி மின்சார நுகர்வு 3,000 Wh என்று வைத்துக் கொண்டால், உள்ளூர் சராசரி தினசரி சூரிய ஒளி மணிநேரம் 4.5 மணிநேரம், அமைப்பின் செயல்திறன் 0.78 மற்றும் தொடர்ச்சியான மழை நாட்களின் குணகம் 1.2:

தொகுதி சக்தி = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 W

இதன் பொருள் நீங்கள் நான்கு 1 W தொகுதிகள் போன்ற தோராயமாக 250 kW மொத்த சக்தி கொண்ட ஃபோட்டோவோல்டாயிக் பேனல்களை நிறுவ வேண்டும்.

படி 2: ஆஃப்-கிரிட் இன்வெர்ட்டர் சக்தியைத் தீர்மானிக்கவும்

இன்வெர்ட்டர், ஃபோட்டோவோல்டாயிக் பேனல்கள் அல்லது பேட்டரிகளிலிருந்து வரும் நேரடி மின்னோட்டத்தை (DC) சாதாரண வீட்டு உபயோகப் பொருட்களால் பயன்படுத்த மாற்று மின்னோட்டமாக (AC) மாற்றுகிறது.

அதன் சக்தி உங்கள் அதிகபட்ச உடனடி மின் தேவையை பூர்த்தி செய்ய போதுமானதாக இருக்க வேண்டும், குறிப்பாக தூண்டல் சுமைகளின் (மோட்டார் மூலம் இயக்கப்படும் உபகரணங்கள்) இன்ரஷ் மின்னோட்டத்தைக் கருத்தில் கொண்டு.

ஃபார்முலா:

இன்வெர்ட்டர் பவர் = (மொத்த மின்தடை சுமை பவர் + மொத்த தூண்டல் சுமை பவர் × 5) × விளிம்பு காரணி ÷ பவர் காரணி

* மின் தடைச் சுமைகள்: பல்புகள், மின்சார கெட்டில்கள் மற்றும் அடுப்புகள் போன்ற மின் தடைச் சாதனங்கள்.

* தூண்டல் சுமைகள்: குளிர்சாதன பெட்டிகள், நீர் பம்புகள், ஏர் கண்டிஷனர்கள் போன்ற மோட்டார்கள் அல்லது கம்ப்ரசர்களைக் கொண்ட உபகரணங்கள். தொடக்கத்தின் போது உடனடி சக்தி மதிப்பிடப்பட்ட சக்தியை விட 5–7 மடங்கு அதிகமாக இருக்கலாம்.

* பாதுகாப்பு காரணி: ஒரு விளிம்பை உறுதி செய்ய பொதுவாக 1.2–1.5 என அமைக்கப்படுகிறது.

* பவர் காரணி: பொதுவாக 0.8–0.9 என அமைக்கப்படுகிறது.

உதாரணமாக:

உங்களிடம் 200W லைட் ஃபிக்சர் (ரெசிஸ்டிவ் லோட்), 100W குளிர்சாதன பெட்டி (இண்டக்டிவ் லோட்), மார்ஜின் காரணி 1.3 மற்றும் பவர் காரணி 0.85 இருப்பதாக வைத்துக்கொள்வோம்:

இன்வெர்ட்டர் பவர் = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 டபிள்யூ

உங்களுக்கு குறைந்தபட்சம் 1.1 kW திறன் கொண்ட இன்வெர்ட்டர் தேவைப்படும், மேலும் அதிக நிலைத்தன்மைக்கு 1.5 kW மாதிரியைத் தேர்வு செய்ய பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

படி 3: பேட்டரி திறனை தீர்மானிக்கவும்

மின்கலம் என்பது ஆஃப்-கிரிட் அமைப்பின் "மின் சேமிப்பு" ஆகும், மேலும் இரவில் அல்லது மேகமூட்டமான நாட்களில் பயன்படுத்தப்படும் மின்சாரம் முதன்மையாக அதிலிருந்து வருகிறது. தொடர்ச்சியான மின்சாரம் உங்களுக்கு எத்தனை நாட்கள் தேவை மற்றும் தினசரி மின்சார நுகர்வு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து திறன் மாறுபடும்.

ஃபார்முலா:

பேட்டரி கொள்ளளவு (Ah) = (தினசரி மின்சார நுகர்வு × மேகமூட்டமான நாட்களில் மின்சாரம் வழங்கப்படும் நாட்களின் எண்ணிக்கை) ÷ (வெளியேற்றத்தின் ஆழம் × சார்ஜ்/வெளியேற்ற செயல்திறன் × பேட்டரி பேக் மின்னழுத்தம்)

* வெளியேற்ற ஆழம் (DOD): லீட்-அமில பேட்டரிகளுக்கு, 0.5–0.6 DOD பரிந்துரைக்கப்படுகிறது; லித்தியம் பேட்டரிகளுக்கு, 0.8–0.9 DOD ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது.

* சார்ஜ்/வெளியேற்ற திறன்: பொதுவாக 0.85–0.9 என அமைக்கப்படுகிறது.

* பேட்டரி வங்கி மின்னழுத்தம்: பொதுவான மின்னழுத்தங்களில் 12V, 24V மற்றும் 48V ஆகியவை அடங்கும்; அதிக மின் தேவைகளுக்கு அதிக மின்னழுத்தங்கள் பரிந்துரைக்கப்படுகின்றன.

உதாரணமாக:

நீங்கள் தினமும் 3000Wh மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள் என்றும், 2V லித்தியம் பேட்டரியைப் பயன்படுத்தி 48 நாட்கள் மேகமூட்டமான வானிலைக்கு மின்சாரம் வழங்க விரும்புகிறீர்கள் என்றும் வைத்துக் கொண்டால் (DOD=0.9, செயல்திறன்=0.9):

பேட்டரி கொள்ளளவு = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 ஆ

உங்களுக்கு 48V 154Ah (தோராயமாக 7.4kWh) பேட்டரி பேக் தேவைப்படும்.

படி 4: கட்டுப்படுத்தி விவரக்குறிப்புகளைத் தீர்மானித்தல்

ஃபோட்டோவோல்டாயிக் கட்டுப்படுத்தி ஃபோட்டோவோல்டாயிக் தொகுதிகளிலிருந்து பேட்டரிக்கு சார்ஜிங் செயல்முறையை ஒழுங்குபடுத்துகிறது.

அதன் விவரக்குறிப்புகள் முதன்மையாக அதிகபட்ச உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தைப் பொறுத்தது, இது பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:

ஃபார்முலா:

கட்டுப்படுத்தி உள்ளீட்டு மின்னோட்டம் = ஒளிமின்னழுத்த தொகுதிகளின் அதிகபட்ச சக்தி ÷ பேட்டரி பேக் மின்னழுத்தம்

உதாரணமாக, உங்கள் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் பேனல்களின் மொத்த சக்தி 1000W ஆகவும், பேட்டரி பேக் மின்னழுத்தம் 48V ஆகவும் இருந்தால்:

கட்டுப்படுத்தி உள்ளீட்டு மின்னோட்டம் = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

எனவே, நீங்கள் 21A ஐ விட அதிகமான உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தைக் கொண்ட ஒரு கட்டுப்படுத்தியைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும், பொதுவாக MPPT வகை (அதிக செயல்திறன், மேகமூட்டமான நாட்களில் அதிக நன்மை பயக்கும்).

நடைமுறை குறிப்புகள்

1. ஒரு ஓரத்தை அனுமதிக்கவும்: உபகரணங்களின் ஆயுட்காலம் மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மை பொருத்தமான பணிநீக்க வடிவமைப்பைப் பொறுத்தது; அளவுருக்களை மிகவும் கடுமையாக சரிசெய்ய வேண்டாம்.
2. MPPT, PWM-ஐ விட சிறந்தது: MPPT கட்டுப்படுத்திகள் சற்று விலை அதிகம் என்றாலும், அவை அதிக மின் உற்பத்தித் திறனை வழங்குகின்றன, குறிப்பாக நிலையற்ற ஒளி நிலைமைகளின் கீழ்.
3. லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு முன்னுரிமை கொடுங்கள்: அவை கச்சிதமானவை, இலகுரகவை மற்றும் ஆழமான வெளியேற்ற திறன் கொண்டவை, நீண்ட கால செலவு சேமிப்பை வழங்குகின்றன.
4. எதிர்கால விரிவாக்கத்திற்கான திட்டமிடல்: எதிர்காலத்தில் கூடுதல் உபகரணங்களைச் சேர்க்க நீங்கள் எதிர்பார்க்கிறீர்கள் என்றால், ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு மற்றும் பேட்டரிகள் இரண்டிற்கும் போதுமான இடைமுகத் திறனை உறுதி செய்யுங்கள்.

ஒரு சிறிய ஆஃப்-கிரிட் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் அமைப்பை வடிவமைப்பதன் மையக்கரு, "சில பேனல்கள் மற்றும் பேட்டரிகளை வாங்கி" அதை ஒரு நாள் என்று அழைப்பதற்குப் பதிலாக, உண்மையான தேவைகளின் அடிப்படையில் உள்ளமைவைத் துல்லியமாகக் கணக்கிடுவதில் உள்ளது.

இந்த 4 சூத்திரங்களில் தேர்ச்சி பெறுங்கள்:

1. ஃபோட்டோவோல்டாயிக் தொகுதி சக்தி சூத்திரம்
2. இன்வெர்ட்டர் பவர் ஃபார்முலா
3. பேட்டரி கொள்ளளவு சூத்திரம்
4. கட்டுப்படுத்தி உள்ளீட்டு மின்னோட்ட சூத்திரம்

பின்னர் நீங்கள் போதுமானதாகவும் நிலையானதாகவும் இருக்கும் ஒரு சிறிய ஆஃப்-கிரிட் அமைப்பிற்கான உள்ளமைவைக் கணக்கிடலாம்.

முதல் முறையாக வடிவமைக்கும்போது, சூத்திர முடிவுகளின் அடிப்படையில் கூடுதலாக 10%–20% லாபத்தைச் சேர்க்கலாம், இது வானிலை மாற்றங்கள் மற்றும் உபகரண விரிவாக்கத்தைக் கையாள்வதில் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையை அனுமதிக்கிறது.