Conas an chumraíocht chuí a ríomh do do chóras beag lasmuigh den ghreille féin?

An ndearna tú machnamh riamh ar do chóras cumhachta gréine féin a úsáid i gcábán sléibhe, i mbád iascaireachta, nó i gcarrbhach chun briseadh saor ó spleáchas ar an eangach phoiblí?

Déanta na fírinne, ní rud é seo is féidir le hinnealtóirí amháin a bhaint amach. Chomh fada agus a bheidh máistreacht agat ar chúpla céim agus foirmle thábhachtacha, is féidir leat an chumraíocht chuí a ríomh do do chóras fótavoltach beag lasmuigh den ghreille féin.

Tagraíonn córas gréine lasmuigh den eangach do chóras neamhspleách nach bhfuil ag brath ar an eangach phoiblí, ach a bhraitheann go hiomlán ar ghiniúint cumhachta fótavoltach agus stóráil ceallraí chun freastal ar riachtanais leictreachais. Tá sé oiriúnach le húsáid i gceantair sléibhtiúla iargúlta, ar oileáin, i réigiúin thuaithe, i bhfeithiclí feithimh, i mbáid iascaireachta, agus in áiteanna eile a bhfuil cumhacht eangaí éagobhsaí acu.

Thíos, treoróimid tú trí cheithre chéim chun an chumraíocht riachtanach a ríomh.

Céim 1: Cumhacht an mhodúil fhótavoltaigh a chinneadh

Is é cumhacht na bpainéal fótavoltach (painéil ghréine) a chinneann cé mhéad leictreachais is féidir le do chóras a ghiniúint.

Is é an cur chuige lárnach ríofa: ar dtús an t-éileamh laethúil ar leictreachas a chinneadh, ansin é a chomhcheangal le dálaí aeráide áitiúla (go háirithe fad sholas na gréine) chun cumhacht iomlán na bpainéal fótavoltach a chinneadh.

Foirmle:

Cumhacht an mhodúil = (Éileamh laethúil leictreachais × Fachtóir barrachais leanúnach lae scamallach) ÷ (Meánuaireanta gréine áitiúla × Éifeachtúlacht an chórais)

* Tomhaltas leictreachais laethúil: Is féidir é seo a ríomh trí chumhacht rátáilte na ngléasanna uile a iolrú faoina n-am úsáide.

Mar shampla, soilse LED 10W × 5 uair an chloig = 50Wh, cuisneoir 60W × 24 uair an chloig = 1440Wh.

* Fachtóir barrachais lae scamallaigh leanúnaigh: Chun cuntas a thabhairt ar ghiniúint chumhachta neamhleor le linn laethanta scamallacha as a chéile, socraítear an fachtóir seo idir 1.1 agus 1.3 de ghnáth.

* Meánuaireanta gréine laethúla áitiúla: Is féidir é seo a fháil ó shonraí meitéareolaíochta áitiúla. Mar shampla, bíonn meán de thart ar 4 huaire an chloig de sholas na gréine in aghaidh an lae i mBéising, agus b'fhéidir go mbeadh os cionn 5 huaire an chloig i Hainan.

* Éifeachtúlacht an chórais: Cuirtear caillteanais cábla, éifeachtúlacht rialtóra, caillteanais inbhéartóra, srl. san áireamh leis seo, agus socraítear é idir 0.75 agus 0.8 de ghnáth.

Mar shampla:

Ag glacadh leis go bhfuil do thomhaltas leictreachais laethúil 3,000 Wh, is é 4.5 uair an chloig meán laethúil na ngrianghraf go háitiúil, is é 0.78 éifeachtúlacht an chórais, agus is é 1.2 comhéifeacht na laethanta báistí leanúnacha:

Cumhacht an mhodúil = (3,000 × 1.2) ÷ (4.5 × 0.78) ≈ 1,026 W

Ciallaíonn sé seo go gcaithfidh tú painéil fhótavoltacha a shuiteáil a bhfuil cumhacht iomlán de thart ar 1 kW acu, amhail ceithre mhodúl 250 W.

Céim 2: Faigh amach cumhacht an inbhéartóra lasmuigh den ghreille

Athraíonn an t-inbhéirtóir an sruth díreach (DC) ó phainéil fhótavoltacha nó ó chadhnraí go sruth ailtéarnach (AC) le húsáid ag fearais tí gnáth.

Caithfidh a chumhacht a bheith leordhóthanach chun freastal ar d’éileamh cumhachta meandrach uasta, go háirithe ag cur sruth ionchuir ualaí ionduchtacha (trealamh mótair-tiomáinte) san áireamh.

Foirmle:

Cumhacht inbhéartóra = (Cumhacht iomlán ualaigh fhriotaigh + Cumhacht iomlán ualaigh ionduchtaigh × 5) × Fachtóir corrlaigh ÷ Fachtóir cumhachta

* Ualaí frithsheasmhacha: Gléasanna frithsheasmhacha amhail bolgáin solais, citeal leictreach, agus oighinn.

* Ualaí ionduchtacha: Trealamh le mótair nó comhbhrúiteoirí, amhail cuisneoirí, caidéil uisce, oiriúntóirí aeir, srl. Féadfaidh an chumhacht mheandarach le linn tosaithe a bheith 5–7 n-uaire na cumhachta rátáilte.

* Fachtóir sábháilteachta: De ghnáth socraithe ag 1.2–1.5 chun corrlach a chinntiú.

* Fachtóir cumhachta: Socraítear é de ghnáth ag 0.8–0.9.

Sampla:

Ag glacadh leis go bhfuil daingneán solais 200W (ualach frithsheasmhach), cuisneoir 100W (ualach ionduchtach), fachtóir corrlaigh de 1.3, agus fachtóir cumhachta de 0.85 agat:

Cumhacht an inbhéartóra = (200 + 100 × 5) × 1.3 ÷ 0.85

≈ (200 + 500) × 1.3 ÷ 0.85

≈ 700 × 1.3 ÷ 0.85

≈ 1070 W.

Beidh inbhéirtóir le híosacmhainn 1.1 kW ag teastáil uait, agus moltar samhail 1.5 kW a roghnú le haghaidh cobhsaíocht níos fearr.

Céim 3: Cinntigh cumas na ceallraí

Is í an ceallraí “stór cumhachta” an chórais lasmuigh den ghreille, agus is uaidh sin den chuid is mó a thagann an leictreachas a úsáidtear san oíche nó ar laethanta scamallacha. Braitheann an cumas ar líon na laethanta a bhfuil soláthar cumhachta leanúnach de dhíth ort agus ar an tomhaltas leictreachais laethúil.

Foirmle:

Cumas ceallraí (Ah) = (Tomhaltas leictreachais laethúil × Líon laethanta soláthair cumhachta ar laethanta scamallacha) ÷ (Doimhneacht urscaoilte × Éifeachtúlacht luchtaithe/urscaoilte × Voltas pacáiste ceallraí)

* Doimhneacht Urscaoilte (DOD): I gcás cadhnraí luaidhe-aigéid, moltar DOD de 0.5–0.6; i gcás cadhnraí litiam, tá DOD de 0.8–0.9 inghlactha.

* Éifeachtúlacht Muirir/Urscaoilte: De ghnáth socraithe ag 0.85–0.9.

* Voltas Bainc Ceallraí: I measc na voltais choitianta tá 12V, 24V, agus 48V; moltar voltais níos airde le haghaidh riachtanais chumhachta níos airde.

Sampla:

Ag glacadh leis go n-úsáideann tú 3000Wh go laethúil agus gur mhaith leat cumhacht a bheith agat ar feadh 2 lá d'aimsir scamallach, ag baint úsáide as ceallraí litiam 48V (DOD=0.9, éifeachtúlacht=0.9):

Cumas ceallraí = (3000 × 2) ÷ (0.9 × 0.9 × 48)

≈ 6000 ÷ 38.88

≈ 154 Ach

Bheadh pacáiste ceallraí 48V 154Ah (thart ar 7.4kWh) ag teastáil uait.

Céim 4: Sonraíochtaí an rialaitheora a chinneadh

Rialaíonn an rialtóir fótavoltach an próiseas muirir ó na modúil fhótavoltach go dtí an ceallraí.

Braitheann a shonraíochtaí go príomha ar an sruth ionchuir uasta, a ríomhtar ag baint úsáide as an bhfoirmle seo a leanas:

Foirmle:

Sruth ionchuir an rialtóra = Uaschumhacht na modúl fótavoltach ÷ Voltas an phacáiste ceallraí

Mar shampla, má tá cumhacht iomlán 1000W ag do phainéil fhótavoltacha agus má tá voltas an phacáiste ceallraí 48V:

Sruth ionchuir an rialtóra = 1000 ÷ 48 ≈ 20.8A

Dá bhrí sin, ní mór duit rialtóir a roghnú a bhfuil sruth ionchuir níos mó ná 21A aige, cineál MPPT de ghnáth (éifeachtúlacht níos airde, níos buntáistí ar laethanta scamallacha).

Leideanna Praiticiúla

1. Lig corrlach: Braitheann saolré agus cobhsaíocht oibríochtúil an trealaimh ar dhearadh iomarcaíochta cuí; ná socraigh na paraiméadair ró-dhocht.
2. Tá MPPT níos fearr ná PWM: Cé go bhfuil rialtóirí MPPT beagán níos costasaí, cuireann siad éifeachtúlacht giniúna cumhachta níos airde ar fáil, go háirithe faoi dhálaí soilsithe éagobhsaí.
3. Tabhair tús áite do chadhnraí litiam-ian: Tá siad dlúth, éadrom, agus in ann urscaoileadh domhain a dhéanamh, rud a thairgeann coigilteas costais fadtéarmach.
4. Pleanáil le haghaidh leathnú amach anseo: Má tá tú ag súil le níos mó fearas a chur leis amach anseo, cinntigh go bhfuil dóthain acmhainne comhéadain ann don chóras fótavoltach agus do na cadhnraí araon.

Is é croílár dhearadh córais fhótavoltaigh bhig lasmuigh den ghreille ná an chumraíocht a ríomh go beacht bunaithe ar na riachtanais iarbhír, seachas “cúpla painéal agus cadhnraí a cheannach” agus deireadh a chur leis.

Máistir na 4 fhoirmle seo:

1. Foirmle cumhachta modúl fótavoltach
2. Foirmle cumhachta inbhéartóra
3. Foirmle acmhainne ceallraí
4. Foirmle reatha ionchuir rialtóra

Ansin, is féidir leat cumraíocht a ríomh do chóras beag lasmuigh den ghreille atá leordhóthanach agus cobhsaí araon.

Agus tú ag dearadh den chéad uair, is féidir leat corrlach breise 10%–20% a chur leis bunaithe ar thorthaí na foirmle, rud a cheadaíonn níos mó solúbthachta maidir le hathruithe aimsire agus leathnú trealaimh a láimhseáil.