システムをサイジングする

はじめに

このセクションでは、システムの大きさを設定する方法について述べます。私たちは、どのコントローラとインバータがどのセットアップに適合するかとともに、何個のパネルとバッテリを必要となるか、を考えつく方法を学びます。

システムのサイジング

ステップ 1: 負荷のサイジング

システムのサイジングへの第一歩は、どの負荷または装置をソーラーシステムとして運営したいかの決定から始まります。システムの運営にどのくらい長く計画するかとともに、運営する予定の各品目のワット量を得ることは、重要です。ワット時を得るには、ワットに時間を掛けます。2台以上の機器がある場合は、全体のワット時を得るために、単にそれを全て一緒に加えます。

ステップ 2: ソーラーワット量のサイジング

次に、あなたは、どんな状態に置かれているかを知りたくなります。これによって、あなたの状態から得られるピークのソーラー時間が分かります。あなたは、それから、負荷のワット時を得て、ワット量を得るために、ピーク時間によって状態を割りたくなります。これは、効率が失われる前に、それらの品目を運営するのに必要なワット量です。

システムがコントローラを通じて作動するために、効率損失が生じます。PWMコントローラについては、約79%の効率であり、MPPTは約94%です。あなたは、それから以前のワット値を得て、新しいワット量値を得るために、効率80%で割りたくなります。インバータを使っている場合は、その値を90%で割ることによって、再びこうしたくなります。そして、機器の作動に必要なワット量を得ます。

ステップ 3: コントローラのサイジング

次に、あなたは、必要とするワット量を扱えるコントローラを見つける必要があります。あなたは、ワット量を見るために、取り扱い可能なコントローラ仕様書をチェックすることができます。例えば、30Aのコントローラは12Vで400Wを扱うことができるので、その状態で400Wまで持つことができると承知します。

*あなたが単独で規模を設定したいときは、セクション2.5を参照してください。

ステップ 4: バッテリのサイジング

バッテリの大きさを設定するには、最初のワット時値を二倍にする必要があります。それを達成するには、バッテリの負荷を50%まで落とすだけです。あなたは、その最後のワット量の計算値を得て、それに2を掛けます。それから、必要なアンペア時間を見つけて、結局どんなコントローラを使うかに基づき、電圧の12V、24V、または48Vでそれを割ります。

*詳細を知りたいときは、セクション2.6を参照してください。

ステップ 5: Iインバータのサイジング

インバータの大きさを設定するには、作動させたい全品目の全ワット量を合計する必要があります。それから、これよりも多くのワット量によって、インバータを選択する必要があります。あなたのインバータがバッテリ・バンク電圧に整合することも確認します。

*詳細を知りたいときは、セクション2.6を参照してください。

式の概要

  • 1.   負荷の消費量
  •  a. 負荷ワット量 x 時間 = ワット時
  • 2.必要なパネル
  •  a. ワット時 / ピークソーラー時間 = ワット
  •  b. ワット/コントローラ効率 = ワット
  •  c. ワット/インバータ効率 = ワット最終
  • 3. バッテリのサイズ
  •  a. ワット時/バッテリ電圧 * 2 = アンペア時
  • 4.  インバータのサイズ
  •  a. インバータのサイズ > 負荷ワット量

この例では、私たちは、3種の負荷、テレビ、冷蔵庫、コーヒーメーカーを取り上げます。テレビは、125ワットであり、1日に4時間作動させます。冷蔵庫は、700ワットであり、1日に8時間のサイクルで作動させます。コーヒーメーカーは、1500ワットであり、1日につき30分間作動させます。

テレビの消費量: 125 ワット x 4 時間 = 500 ワット時

冷蔵庫の消費量: 700 ワット x 8 時間 = 5600 ワット時

コーヒーメーカー: 1500 ワット x 0.5 時間 = 750 ワット時

合計のワット時 = 500 + 5600 + 750 = 6850 ワット時

私たちが消費をするからには、何個のパネルを必要とするかを見ることができます。この例では、私たちは、ピークの4時間があるテネシーに位置するようになります。 (http://www.renogy.com/template/files/Average-Peak-Sun-hours-by-State.pdf)

6850 ワット時 / 4 時間 = 1712.15 ワット

私たちは、これが高度なワット量システムであるので、MPPTコントローラを使って、損失を最小にしたくなります。この品目がACであるため、私たちはインバータも使っています。

1712.15 ワット / .94 = 1821.44 ワット

1821.44 ワット / .9 = 2023.82 ワット

私たちは、今や2023.82ワットを必要とすることを知っています。この場合、この役目をするコントローラを見つけるのは難しいです。そこで、私たちは、いくつかのキットを見て、2000ワットのキャビン・キットが役目を果たすことを見つけるようにします。 http://www.renogy.com/renogy-2000-watt-24-volt-monocrystalline-solar-cabin-kit. 私たちは、これが24Vのシステムである、との表題に準拠してはなりません。私たちは、バッテリの大きさを設定して、インバータを選択するために、これを覚えておく必要があります。

次に、私たちはバッテリを見て、その品目の消費量を電圧で割りたくなります。この場合は24Vであり、その値を二倍にします。

(6850 Watt-Hours / 24 Volts) * 2 = 570.83 AH at 24V.

直列と並列で配線された200Ahのバッテリの6台によって、おそらく、このバッテリ・バンクを達成することができます。 http://www.renogy.com/upg-12v-200ah-agm-sealed-lead-acid-battery

次に、必要なインバータの規模を考えるために、私たちは、ワット量を合計しなければなりません。

700 ワット + 125 ワット + 1500 ワット = 2325 ワット

この場合は、24ボルトで2500ワット以上のインバータである必要があります。このインバータは、良好に働くようになります。 http://www.renogy-store.com/AIMS-3000-Watt-Power-Inverter-p/invt-aims3000-24v.htm.  

配線の長さと計器のサイジングについては、セクション2.7を参照してください。

合計:
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