تلفن تماس: ۰۹۱۰۱۶۸۱۱۳۸ - ۰۲۱۸۸۴۵۸۶۱۹

شنبه تا چهارشنبه از ۹ صبح تا ۱۷ و پنجشنبه تا ۱۲:۳۰

روش محاسبه ظرفیت باتری پنل خورشیدی

طراحی باتری پنل خورشیدی

باتری ها نقش بسیار مهمی را در کنار پنل خورشیدی و در سیستم های برق خورشیدی بازی می کنند و به همین دلیل بخش اصلی هزینه ها را می توان به آن ها نسبت داد . در هر پکیج برق خورشیدی ، پنل خورشیدی وظیفه تولید انرژی الکتریکی را بر عهده دارد و از طرفی درصد بیشتری از طول روز به دلیل نبود نور خورشید ، پنل ها توان تولید انرژی الکتریکی را نداشته و در نتیجه باتری پنل خورشیدی ، انرژی را برای مصارف در این ساعات ذخیره سازی می کنند .

همچنین در روز هایی که هوا ابری است ، راندمان پنل ها به شدت کاهش می یابد و در اصل این باتری است که انرژی مصرفی را به سیستم اعمال می کند . برای طراحی چنین سیستم هایی نیاز است تا از باتری ها اضافی نیز در ساختار پکیج برق خورشیدی استفاده نمود .

در ادامه این مقاله قصد داریم به روش ها و نکات مهم در طراحی باتری سیستم برق خورشیدی بپردازیم که در این راه نیاز است تا ابتدا با انواع باتری های موجود و مورد استفاده در سیستم ها برق خورشیدی آشنا شوید و برای این کار می توانید به مقاله باتری پکیج برق خورشیدی از همین سایت مراجعه نمایید .

طراحی باتری پکیج برق خورشیدی

همانطور که در بالا نیز به آن اشاره شد ، هر سیستم برق خورشیدی ، شامل مجموعه ای از باتری ها می باشد که می توانند انرژی مورد نیاز سیستم در ساعاتی که پنل توان تولید انرژی از نور خورشیدی را ندارد ، به سیستم برقی اعمال نمایند . هر باتری دارای ظرفیت مشخص و نیز ولتاژ مشخصی می باشد که این دو پارامتر را می توان مهم ترین پارامتر های یک باتری در فرایند طراحی در نظر گرفت .

ظرفیت هر باتری به واحد آمپر ساعت ( Ah ) مشخص می شود که بیانگر میزان جریانی است که باتری می تواند در طول یک ساعت به بار اعمال نماید تا ظرفیت آن تمام شود . برای مثال در صورتی که از یک باتری 100 آمپر ساعت ، جریان 100 آمپر را دریافت نماییم ، انرژی ذخیره شده در باتری پس از گذشت یک ساعت تمام می شود و می بایست دوباره آن را شارژ نمود . در صورتی که جریان کشیده شده از باتری کاهش یابد ، انرژی ذخیره شده دیر تر تمام می شود . برای مثال اگر از همان باتری 100 آمپر ساعت جریانی معادل 50 آمپر کشیده شود ، باتری در حدود دو ساعت جریان دهی می کند . ناگفته نماند که این رابطه به صورتی خطی نبوده و اعداد با تقریب ذکر شده اند .

در هر سیستم برق خورشیدی چالش هایی در روند اندازه گیری ظرفیت باتری مورد نیاز وجود دارد که از مهم ترین آن ها می توان به نکات زیر اشاره نمود :
1 – عمر باتری های مورد استفاده
2 – قابلیت جریان دهی در روز های ابری
3 – شارژ مجدد باتری ها

عمر باتری ها پکیج برق خورشیدی

عمر باتری ها در یک سیستم برق خورشیدی از اهمیت بالایی برخوردار است و به نوعی راندمان سیستم را مشخص می نماید . از مهم ترین پارامتر های عمر باتری می توان به نوع باتری و نیز روش استفاده از آن اشاره کرد که منظور از نوع باتری ، ساختار داخلی آن و برند تولید کننده آن می باشد . منظور از روش استفاده از آن نیز رعایت پارامتر مهمی به نام عمق دشارژ می باشد که برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه آن می توانید به مقاله عمق دشارژ باتری خورشیدی از همین سایت مراجعه نمایید .

باتری های از لحاظ ساختار داخلی دارای مدل های متنوعی می باشند که هر کدام از آن ها در کاربردی مشخص مورد استفاده قرار می گیرند . براثی مثال در سیستم برق خورشیدی ، به طور معمول از سه نوع باتری خشک  ( Seald Leed Acid ) ، لیتیوم ( Li-Ion ) و Gel ( باتری خورشیدی ) استفاده می شود که نوع اول عمر کمتری نسبت به نوع دیگر دارد اما قیمت آن بسیار پایین تر می باشد . برای افزایش طول عمر باتری های پنل خورشیدی ، به طور معمول از باتری های Gel استفاده می شود که این باتری ها از عمق دشارژ خوبی برخوردارند .

همچنین عمق دشارژ پارامتری مهم بوده که در باتری های خشک ، به طور معمول 60 درصد در نظر گرفته می شود تا باتری چیزی در حدود 2 تا 3 سال عمر مفید داشته باشد . برای مثال در صورتی که باتری معادل 100 آمپر ساعت نیاز داشته باشیم ، با رعایت عمق دشارژ 60 درصد ، به باتری با ظرفیت حدودا 170 آمپر ساعت نیاز می باشد .

قابلیت جریان دهی در روز های ابری

برخی از روز های سال ، هوا ابری بوده و پنل خورشیدی راندمان مناسبی در فرایند شارژ باتری ها را از خود نشان نمی دهد . برای این کار به طور معمول تعداد روز های متوالی که هوا ممکن است ابری باشد محاسبه شده و در ظرفیت باتری ها ضرب می گردد . برای مثال در صورتی که در پکیج برق خورشیدی به حداکثر 1000 آمپر ساعت باتری نیاز داشته باشیم و حاکثر سه روز متوالی هوا ابری باشد ، در بهترین حالت ظرفیت باتری 3 برابر یعنی 3000 آمپر ساعت در نظر گرفته می شود . اما این کار موجب افزایش هزینه ها می شود و بسیاری از طراحان این عدد را 2 یا 1.5 در نظر می گیرند .

شارژ باتری پنل خورشیدی

بسته به نوع باتری و شرکت سازنده آن ، ضریب جریان شارژ باتری مشخص می گردد که برای باتری های خشک ، این عدد در حدود 0.1 می باشد . برای محاسبه جریان شارژ باتری کافی است این ضریب را در ظرفیت باتری ضرب نماییم . برای مثال در یک باتری 100 آمپر ساعت ، به جریان شارژی معادل 10 آمپر نیاز است تا باتری در مدت زمان 10 ساعت شارژ گردد .

10 ساعت زمان زیادی بوده و پنل های خورشیدی که حداکثر توانایی جریان دهی 6 ساعت در روز را دارند ، نمی توانند باتری ها را شارژ نمایند . اما از طرفی این رو هم در نظر گرفتیم که باتری ها در زمان دشارژ ، تا حد مشخصی که همان عمق دشارژ می باشد تخلیه می شوند . بنابر این می توان شارژ سریع تر را از باتری ها انتظار داشت . باری مثال در صورت استفاده از یک پکیج باتری 500 آمپر ساعت و رعایت عمق دشارژ 60 درصد ، انرژی معادل 300 آمپر ساعت از باتری تخلیه می شود و با ضرب عدد 0.1 در 500 آمپر ساعت ، جریانی معادل 50 آمپر بدست می آید و از تقسیم عدد 300 بر 50 ، زمان مورد نیاز برای شارژ باتری 6 ساعت بدست می آید . برای کاهش این زمان می توانیم ظرفیت کل باتری ها را مجدد افزایش دهیم .

با توجه به مطالب گفته شده ، در ادامه قصد داریم به یک مثال از طراحی پکیج باتری یک سیستم برق خورشیدی بپردازیم . فرض کنید یک ویلا شامل تجهیزاتی الکتریکی زیر باشد :

1 – یخچال LG با مصرف انرژی 500kWh / Year
2 – در مجموع 100 وات مصرف روشنایی لامپ های LED
3 – تلوزیون LCD با توان مصرفی 145 وات
4 – تجهیزات جانبی تلوزیون در حدود 150 وات
5 – سایر تجهیزات الکتریکی 300 وات

همچنین برای انجام محاسبات لازم است تا بدانیم هر کدام از وسایل مورد نظر در طول روز چقدر انرژی مصرف می کندد که برای این کار لازم است تا میزان ساعت استفاده از آن ها را مشخص نماییم . برای این کار میزان ساعات مصرف تمامی آن ها حدود 8 ساعت در نظر گرفته می شود . لازم به ذکر است برای محاسبه انرژی مصرفی یخچال در روز ، کافی است تا میزان انرژی مصرفی آن در طول یک سال را بر عدد 365 تقسیم نمود . بنابر این مصرف انرژی هر کدام از وسایل فوق به صورت زیر می باشد :

1 – یخچال LG با مصرف انرژی 1400 وات ساعت در روز
2 – روشنایی در حدود 800 وات ساعت در روز
3 – تلوزیون LCD در حدود 1160 وات ساعت در روز
4 – تجهیزات جانبی تلوزیون 1200 وات ساعت در روز
5 – سایر تجهیزات الکتریکی 2400 وات ساعت در روز

بنابر این مجموع انرژی الکتریکی مصرفی در طول روز برابر 7000 وات ساعت یا همان 7 کیلو وات ساعت است که بخشی از آن را می توان از پنل و بخش دیگری را از باتری ها دریافت نمود اما برای اینکار نیاز به برسی دقیق عملکرد تجهیزات بوده ، بنابر این در این مثال تمام انرژی مصرفی را بر روی باتری در نظر می گیریم . حال با تقسیم کل انرژی مصرفی بر ولتاژ باتری میزان ظرفیت باتری نیز مشخص می شود که در این مثال ولتاژ باتری را 12 ولت در نظر می گیریم . ظرفیت محاسبه شده تقریبا برابر با 600 آمپر ساعت بوده که برای دستیابی به مقدار نهایی کافی است تا این عدد را بر 0.6 که همان عمق دشارژ مناسب برای باتری است تقسیم نماییم . حاصل این محاسبه چیزی در حدود 1000 آمپر ساعت است .

برای تهیه این ظرفیت می توان از 10 باتری 100 آمپر ساعت استفاده نمود و آن ها را به صورت موازی با یکدیگر قرار داد . همچنین همانطور که در قسمت قبلی نیز اشاره شد با ضرب عدد 0.1 در ظرفیت ، جریان مورد نیاز برای شارژ باتری نیز مشخص می شود که در اینجا عدد 0.1 در 1000 آمپر ساعت ضرب می شود زیرا این میزان از ظرفیت باتری مورد استفاده قرار می گیرد . بنابر این در این مثال نیاز به جریانی معادل 100 آمپر است که در این صورت 6 ساعت طول می کشد تا باتری ها شارژ شوند . با توجه به جریان 100 آمپر ، می بایست از کنترل شارژ 100 آمپر نیز استفاده گردد .

لازم به ذکر است که در هیچ نقطه از کشور متوسط ساعات جریان دهی پنل خورشیدی ، برابر 6 ساعت نبوده و در نتیجه باتری ها کامل شارژ نمی شوند . برای کاهش این ساعت و نیز افزایش قدرت جریان دهی در روز های ابری مکرر ، ظرفیت کل در عدد 1.5 ضرب می گردد که با این کار علاوه بر کاهش مدت زمان شارژ ، عمر باتری ها نیز افزایش می یابد .

در این صورت نیاز به 1500 آمپر ساعت ظرفیت باتری ،  شارژ کنترلر 150 آمپر شارژ 4 ساعت می باشد که می توان از 10 باتری 150 آمپر ساعت خشک استفاده نمود . برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه پکیج برق خورشیدی و تجهیزات مرتبط با آن ، می توانید به صفحه اصلی سایت سولار نیرو مراجعه نمایید . همچنین برای سفارش تجهیزات خورشیدی با تلفن های شرکت تماس حاصل فرمایید .

29 نظر برای این نوشته ثبت شده است

  • سلام یک پنل 100وات جوابگو باتری 90امپر هست

    1. درود بر شما یک پنل ۱۰۰ وات در آب و هوای ایران می تواند در طول یک روز کامل نصف یک باتری ۹۰ آمپر ساعت رو شارژ می کنه. البته کیفیت شارژکنترلر هم مهم هست

  • سلام من ۳عدد پنل ۳۰ ولت ۱۰ آمپر ۲۷۰وات دارم میشه توضیح بدین در روز چند آمپر باطری میشه شارژ کرد باهاشون

    1. درود بر شما در صورت استفاده از یک شارژکنترلر مناسب امکان شارژ ۶ عدد باتری ۱۰۰ آمپر با عمق دشارژ ۵۰ درصد وجود دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر لطفا با کارشناسان ما در سولارنیرو در تماس باشید

  • سلام ببخشید من یه پانل ۱۷ ولت ۱۰ وات دارم چه باطری میتونم بهش وصل کنم من مصرفم رو نسبت به باطری مناسب برای پابل تنظیم میکنم

    1. درود بر شما می تونید از یه باتری ۴.۵ آمپر ساعت ۱۲ ولت به بالا استفاده کنید. همچنین بین پنل و باتری نیاز به یک شارژکنترلر PWM است. برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در تماس باشید

  • سلام من یک باغ میخام پنل خورشیدی بزنم وسایل مصرفی که شما قید کردید بعلاوه پمپ اب من تعداد ۸ عدد باطری ۱۵۰ امپر اتمی با باکس موجود دارم یعنی دو باکس ۴ عددی و یک عدد فاراتل لطف میکنید محاسبه کنید چند عدد پنل با چه توان خروجی وچه لوازم دیگری نیاز دارم و حدود هزینه انها جقدر میشود منطقه نصب هم ملارد کرج میباشد که از لحاظ نور خورشید وضعیت خوبی دارد

    1. درود بر شما برای برآورد قیمت نیاز به اطلاعات کامل تری هست. لطفا با کارشناسان ما به صورت تلفنی تماس حاصل نمایید.

  • تشکر از کانال تان و خدمات

  • میشه مطلب رو توی وبلاگ خودم بزارم؟

    1. درود بر شما با ذکر منبع چرا که نه

  • سلام مثالی راکه شما ذکرکردید تعداد صفحات خورشیدی را در محاسبه خود که به آن نیاز است تا بصورت offline و online از کار گرفت لطف نموده آنرا نیز برای ما مشوره دهید . ممنون

    1. درود بر شما لطفا قسمت بعدی آموزش را مطالعه کنید

  • با سلام و عرض سپاس از مطالب مفید ارائه شده لطفا بفرمایید چه تجهیزاتی برای یک پکیج خورشیدی جهد راه اندازی یک پمپ آب ۸۰۰ وات تک فاز 4.3 آمپری به مدت سه ساعت در روز در جنوب کشور با ۶ ساعت آفتابی لازم است .

    1. درود بر شما شما می تونید از یه اینورتر کنترل دور موتور استفاده کنید و فقط ساعاتی که آفتاب هست پمپ خورشیدی رو روشن کنید. برای دریافت قیمت لطفا با کارشناسان ما در تماس باشید.

  • سلام خسته نباشید.مطالبتون بسیار عالی هستند. ما تازه یک عدد پنل خورشیدی ۱۰۰ وات خریدیم.میخاستم بدونم که باتری مناسب برای این پنل چند ولتی باید باشه. ممنون

    1. درود بر شما فرایند طراحی برعکس است یعنی ابتدا باید باتری متناسب با مصارف شما طراحی و سپس پنل خورشیدی متناسب با ظرفیت باتری طراحی شود. اما به طور معمول در صورت استفاده از یک پنل 100 وات می توانید برای شارژ یک باتری 42 آمپر ساعت 12 ولت در طول یک روز استفاده نمایید. گفتنی است با افزایش ظرفیت باتری مشکلی پیش نمی آید و تنها فرایند شارژ کامل باتری کند تر می شود

  • چرا ۶۰۰ رو بر ۰،۶ تقسیم کردید ؟ لطفا به صورت ساده توضیح دهید

    1. درود بر شما اگر به کاتالوگ تمامی باتری های اسیدی، ژل، لیتیوم و ... مراجعه نمایید، نموداری وجود دارد با عنوان تعداد سیکل مجاز باتری، یعنی تعداد دفعاتی که می توان باتری را شارژ و دشارژ نمود. بعد از طی شدن این سیکل، باتری دیگر کارایی سابق را نداشته و عملکرد آن به شدت ضعیف می شود. به منظور افزایش طول عمر باتری باید بخشی از ظرفیت باتری را همیشه بلااستفاده در نظر بگیریم. برای مثال اگر باتری شما 100 آمپر ساعت است، در صورت استفاده از 50 آمپر ساعت آن در هر روز باتری بیشتر از حالتی عمر می کند که 80 آمپر آن را مورد استفاده روزانه قرار می دهیم. اگر مصرف ما در یک سیستم 100 آمپر ساعت است و عمق دشارژ را 50 درصد در نظر بگیریم، باتری مورد نظر 200 آمپر ساعت طراحی می شود که در هر روز فقط 50 درصد آن یعنی 100 آمپر ساعت مصرف می شود. گفتنی است از لحاظ ریاضی باید 100 آمپر ساعت را تقسیم بر 0.5 نماییم تا عمق دشارژ 50 درصد لحاظ شود. همینطور برای عمق دشارژ 60 درصد باید تقسیم بر 0.6 بکنیم

  • شارژ کنترلر هم به باطری کاری نداره که هرچی اون باشه اینم باید باشه. شارژ کنترلر برای خودش داستان جدایی داره و برای محاسباتش به جریان اتصال کوتاه پنل هم باید نگاه کرد. واقعا مهندسین که میاین توضیح میدین؟

    1. سلام در کاتالوگ تمام باتری ها یه جدول برای شارژ بهینه وجود داره که برای باتری های سیلد لید اسید در بهترین حالت 0.1 ظرفیت باتری است. به طور مثال اگر یه باتری 100 آمپر ساعت رو در نظر بگیریم بهتره با جریان 10 آمپر شارژ بشه اما در باتری های لیتیوم یون این جریان می تونه به 0.2 هم افزایش پیدا کنه و یه باتری 100 آمپر لیتیوم با جریان 20 آمپر شارژ بشه. پس در نتیجه شما باید برای محاسبه جریان شارژکنترلر به ظرفیت باتری توجه می کنید. البته این نکته رو هم باید در نظر گرفت برای شارژ باتری پنل هم باید توان جریان دهی رو داشته باشه اما اصلی ترین پارامتر ظرفیت باتری هست. اگر شما بخواین بدون در نظر گرفتن باتری و بر اساس پنل شارژکنترلر رو انتخاب کنید ممکنه به باتری صدمه برسه. نکته دیگه در سیستم های جدا از شبکه روش طراحی هست. شما به طور معمول از بار طراحی رو شروع می کنید و در نهایت به پنل خورشیدی می رسید. یعنی اول میزان توان مصرفی بار و میزان انرژی مورد نیاز اون در طول روز محاسبه می شه که از این اعداد ظرفیت باتری بدست میاد. حال با در دست داشتن ظرفیت باتری شما شارژکنترلر و پنل رو انتخاب می کنید. خوشحال می شیم اگر مشکلی در مقالات وجود داره به ما اطلاع بدید تا با اصلاح اون از رسوندن اطلاعات اشتباه به مخاطب جلوگیری کنیم

  • شما در محاسبه تعداد باطری تلفات باطری رو حساب نکردین که 0.85 میباشد. یعنی اینجوری که شما حساب کردین باطریهاتون درجه 1 باید باشن که تلفات اصلا ندارن. که البته هیچ جای دنیا باطری بدون تلفات نداریم. و همینطور همچی رو ایده آل گرفتین که هوای ابری نداریم. کلا محساباتتون اشتباهه دوست عزیز. شما 7000 وات رو باید به تعداد روزهای ابری که براش در نظر میگیرید برای اون منطقه ضرب کنید و بعدش به ولتاژ نامی باطری و تلفات دشارژ و تلفات باطری تقسیم کنید.

    1. بله تمامی محاسبات در شرایط ایده آل در نظر گرفته شدن. برای طراحی یک پیکج برق خورشیدی جدا از شبکه باید هر کیس رو جدا برسی کرد. پارامتر های زیادی وجود داره که اصلی ترین موارد اون به صورت زیر است : - نوع باتری و تعداد سایکل مجاز شارژ و دشارژ - منطقه ای که قراره سیستم سولار در اون نصب بشه ( از لحاظ آب و هوا، عرض جغرافیایی و ... ) - چند روز در هفته سیستم مورد استفاده قرار می گیره - تلفات اینورتر و جریان Standby و ... هدف از این مقاله آموزشی محاسبات کلی هست و به زودی مقالاتی در مورد محسابات دقیق تر پکیج خورشیدی در سایت قرار می گیره

  • درود در پاراگراف دوم از بخش 5 می بایست 0.1 در 1000 ضرب شود نه در 600

    1. ممنون از شما پاراگراف مورد نظر ویرایش شد

  • باتری ژل همینطور محاسبه می شه ؟ قیمتش بیشتر از خشکه ؟

    1. با احترام روش محاسبه باتری ژل مانند باتری خشک است با این تفاوت که می توان عمق دشارژ را تا 30 درصد نیز در نظر گرفت که این امر موجب کاهش ظرفیت پکیج باتری ها و در نتیجه کاهش هزینه ها می شود . طبیعی است که قیمت آن نیز بیشتر از باتری خشک است که در صورت نیاز می توانید با شرکت در تماس باشید

  • لطفا نظر خودتون رو با ما به اشتراک بگذارید

    اختلالات در برق شهر
    پست قبلی

    انواع اختلالات رایج در برق شهر

    To Top