Sebelum anda mempertimbangkan berapa besar sistem PV solar yang anda perlukan, adalah penting untuk mengetahui beban anda. Beban akan termasuk apa-apa yang anda melekat pada output sistem, termasuk pencahayaan, motor, peralatan digital dan lain-lain.
Pengiraan beban sangat penting dalam sistem PV suria luar grid kerana tidak ada sokongan grid kuasa utiliti seperti sistem grid yang terikat. Kegagalan untuk menganggarkan beban anda akan menyebabkan beban muatan ke peranti kritikal anda seperti pengawal caj dan bateri atau kehabisan bateri semasa operasi kritikal. Selalunya hampir menghabiskan caj bateri akan memendekkan jangka hayatnya.
Watt, KiloWatt dan KiloWatt jam
Watt (W) adalah unit kuasa dalam Sistem Unit Antarabangsa (SI). Ia ditakrifkan sebagai 1 joule sesaat (atau 1 meter Newton sesaat). Dalam istilah elektrik, satu watt ialah kadar di mana kerja dilakukan apabila satu ampere (A) arus mengalir menerusi perbezaan potensi elektrik satu Volt (V). Oleh itu Watt = Volt x Amps. Ini mengukur kuasa seketika. Semakin tinggi watt, kuasa yang lebih tinggi, atau setara dengan tenaga yang lebih banyak digunakan setiap unit masa (saat).
Satu kilowatt (kW) bersamaan dengan seribu watt. Dari segi sinaran matahari, pada hari yang cerah pada pertengahan hari yang hampir dengan khatulistiwa, satu meter persegi di Bumi akan menerima biasanya kira-kira satu kilowatt cahaya matahari dari matahari (1kW/m2). Untuk memudahkan perkara, kebanyakan unit dalam solar menggunakan kilowatt (kW).
Kilowatt Jam (kWh) sebaliknya adalah unit tenaga setara ke 3.6 megajoules (1 joule x 3600 saat), yang bermaksud tenaga yang dikekalkan dihantar atau digunakan dalam tempoh masa. Jumlah tenaga dalam jam kilowatt ialah kuasa dalam kilowatt yang didarab dengan masa dalam jam. Ia biasanya digunakan oleh utiliti elektrik untuk mengukur tenaga yang digunakan untuk pengebilan.
Bagaimana ini penting? Dengan jumlah yang sama 1kWh ia akan menjalankan peranti 1000 watt selama 1 jam tetapi juga boleh menjalankan peranti 100 watt selama 10 jam. Oleh itu untuk skala sistem PV solar, kita perlu tahu berapa banyak tenaga yang akan dihasilkan oleh semua peranti, disimpan dan digunakan.
Anggarkan beban harian, kegunaan dan seterusnya
Pada mulanya Senarai semua peralatan elektrik (cahaya, kipas dll) yang anda akan disambungkan ke sistem PV solar anda.
Kenal pasti jadual masa berapa lama setiap perkakas akan digunakan. Ini akan memberi anda gambaran kasar berapa banyak tenaga (kWh) setiap perkakas akan digunakan. Memandangkan penggunaan tenaga yang berlainan akan berlaku apabila perkakas mula berfungsi dari permulaan sejuk, atau dalam kepanasan, kerja baseline dan sebagainya, maka meter kuasa akan membantu. Sebagai contoh, meter kuasa Kill-a-Watt akan memberikan gambaran yang jelas mengenai berapa banyak tenaga peranti anda digunakan.
Tambah semua kWh yang digunakan dalam sehari, dan ia akan menjadi asas bagi permintaan kuasa anda. Juga mempertimbangkan sekitar 30% tenaga yang hilang dalam sistem kerana rintangan elektrik, kehilangan haba semasa pemindahan tenaga dan kecekapan penyimpanan bateri. Oleh itu, jumlah kWh kali 1.3 (bersamaan dengan 130%) akan mencapai anggaran keperluan harian (permintaan).
Dengan mengetahui anggaran keperluan harian, anda boleh menganggarkan kapasiti penyimpanan yang anda perlukan untuk menyimpan tenaga. Ingat bahawa anda hanya mempunyai cahaya matahari pada jam yang terhad dalam satu hari, oleh itu kapasiti storan minimum akan bersamaan dengan atau lebih daripada keperluan harian anda. Ia sepadan dengan satu hari penuh bekalan kuasa. Bateri 12 volt 100 Amp jam akan menganggarkan menyimpan jam 1200 watt (1.2kWh) tenaga.
Bagaimanapun, jika anda mempunyai kapasiti penyimpanan minimum untuk sistem anda, anda akan menunaikan sepenuhnya bateri setiap hari dan risiko merosakkan bateri. Untuk memanjangkan hayat bateri, disarankan untuk melepaskan sebahagian daripada caj bateri. Maklumat lanjut akan di bahagian bateri.
Sebagai contoh jika keperluan harian anda ialah 1kWh, maka anda memerlukan minimum bateri asid 2kWh (~ 170Ah 12V) yang disyorkan (bateri asid plumbum mempunyai Kedalaman Pelepasan Cadangan DoD sebanyak 50% atau lebih rendah) untuk melakukan penyimpanan sandaran selama satu hari. Jelas sekali bateri asid 3kWh (~ 250Ah) akan menjadi lebih baik kerana ia hanya akan menjadi 33% DoD.
Selain itu, bergantung kepada keadaan cuaca dan musim, terdapat hari-hari cahaya matahari kurang (mis. Hari yang mendung, hari hujan, hari salji), maka anda perlu meningkatkan simpanan anda bergantung kepada berapa hari tenaga sandaran yang anda ingin simpan. Di tempat yang mempunyai keadaan cuaca yang buruk, anda mungkin memerlukan sandaran 4-7 hari.
Akhirnya dengan penyimpanan yang banyak, anda boleh menganggarkan saiz array PV solar. Matlamat anda adalah untuk mengecaj semua storan secepat mungkin apabila matahari terbit. Kembali ke pemahaman tentang jam matahari puncak, panel solar yang dinilai 100watt akan menghasilkan perkiraan 0.5kWh (500Wh) tenaga setiap hari jika dikenakan 5 jam matahari. (jumlah tenaga = penarafan PV solar x jam matahari). Tercatat kebanyakan hari solar PV tidak akan menghasilkan 100Watt yang dinilai secara konsisten kerana penarafan watt berdasarkan keadaan standard 25 celcius dan tertakluk kepada sinar matahari 1 kW/m2 tengah hari maksimum yang tidak dihalang matahari hari di khatulistiwa.
Jumlah minimum tenaga solar panel PV solar setiap hari mesti bersamaan atau lebih daripada jumlah penggunaan tenaga yang dianggarkan setiap hari untuk mengelakkan sistem imbangan negatif yang akan diakhiri dengan simpanan dilepaskan sepenuhnya selepas beberapa hari penggunaan.
Oleh itu, pengiraan beban tidak semudah mengangkut peranti 100Watt ke panel PV solar 100Watt. Selepas semua pengiraan, anda mungkin memerlukan panel PV solar 1000Watt untuk menjalankan beban 100Watt untuk 24hrs tanpa henti.
Contoh pengiraan beban
Contohnya berdasarkan keadaan di atas:
- Peranti 100 Watt yang berjalan selama 24 jam tanpa henti memerlukan 2400Watt jam sehari. (100 x 24 = 2400)
- Memandangkan anggaran 30% tenaga yang hilang dari sistem, ia memerlukan 3120Watt jam sehari. (2400 x 1.3 = 3120)
- 3120 Watt jam sehari memerlukan sekurang-kurangnya 624 Watt solar panel PV yang dinilai di kawasan 5 jam matahari setiap hari. (3120/5 = 624)
- 3120 Watt jam sehari akan memerlukan panel PV solar 780 Watt minimum di kawasan 4 jam matahari setiap hari. (3120/4 = 780)
- Di musim sejuk atau kawasan hari yang kerap berawan dengan 2 jam matahari setiap hari akan memerlukan
panel PV solar sekurang-kurangnya 1560 Watt untuk memastikan ia menjana 3120 Watt jam sehari. (3120/2 = 1560)
Bab Seterusnya >> Kenali Sel dan Panel PV Solar Anda