PhotoVoltaic (PV) güç sistemi, güneş ışığından enerji toplamak için güneş panelleri kullanır. PV paneli, güneş pillerinin paketlenmiş bir grubudur. Bir FotoVoltaik güç sistemi tipik olarak bir dizi güneş paneli, Maksimum Tepe Güç İzleme (MPPT) denetleyicisi, inverter sistemi ve piller içerir. PV güç sisteminin verimli kullanımı için uygun güneş paneli ve pilin seçilmesi gerekir. Burada PV güç sistemleri için paneli ve pili seçmek için bazı ipuçları açıklanmaktadır.
Güneş Paneli parametreleri
Güneş paneli, Fotovoltaik etki yoluyla elektrik akımı üretmek için güneş ışığının fotonlarını kullanır. Güneş panellerinin çoğunda kristal silikon hücreler veya ince film hücreleri gibi gofret kullanılır. Kristal Silikon, güneş pillerinde yarı iletken olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Güneş panelindeki elektrik bağlantıları istenen çıkış voltajını ve akımını elde etmek için seri / paralel olarak yapılır. Güneş panelinin elektriksel özellikleri Watt (W) cinsinden ölçülen nominal güç PMax, açık devre gerilimi (Voc), amper cinsinden ölçülen kısa devre akımı (Isc) vb.
Güneş panelinin maksimum güç çıkışı Kw olarak gösterilir. Güneş panelinin nominal gerilimi, panelin şarj etmek için en uygun pil gerilimini ifade eder. Panelden gerçek çıkış, panele düşen güneş ışığının miktarına, yük karakterlerine, sıcaklığa vb. Bağlıdır. Işık spektrumunun çoğu elektrik üretmek için kullanılamaz. Bu nedenle çoğu güneş panelinin verimliliği sınırlıdır. Panelin açık devre voltajı, bir yüke bağlı olmadığında panelin üretebileceği maksimum voltajdır. Açık devre voltajı, doğrudan panelin terminallerindeki bir volt metre ile ölçülebilir.
Yük Güç tüketimi
PV güç sisteminin güç verimliliği, uygun güneş paneli ve pil seçimine bağlıdır. İnvertör ile kullanılacak yükün toplam güç tüketimini hesaplamak daha iyidir. Her bir cihazın yük değeri Watt veya VA (Volt Amper) cinsinden gösterilir. Örneğin, 20W CFL 1 saatte 0 watt güç tüketir. Aküyü, invertörü ve güneş panelini seçmeden önce, yüklerin tüm güç değerlerini bir araya getirmek daha iyidir.
Örneğin, Dört adet 20 Watt CFL, Bir 60W TV ve Bir 40W Fan bağlamak istiyorsanız, yükün toplam güç tüketimi 20 + 20 + 20 + 20 + 60 + 40 = 180Watts. Bu, İnvertör sisteminin minimum güç oranıdır. Ancak güç kaybını da düşünün. Bu nedenle, 180W yükü çalıştırmak için daha yüksek nominal bir inverter, örneğin 300 VA veya 500 VA kullanmak daha iyidir.
Güneş panelleri güç verimliliği
Güç verimliliğini hesaplamak için, güç tüketimini de saat cinsinden hesaplamak gerekir. Bu, toplam yükün watt cinsinden gerekli süre ile çarpılmasıyla yapılabilir. Bu nedenle, 5 saat boyunca 180 W yükü çalıştırmak istiyorsanız, 180W X 5h = 900Wh (Watt Saat). Bu nedenle amaç için 300 Watt’lık bir inverter gereklidir.
Pil verimliliği ve seçimi
Pil kapasitesi de önemlidir. Akünün, yükün 180 watt’ını değil, 900 Wh enerjisini depolamak için yeterli şarj kapasitesi olmalıdır. Pil kapasitesi genellikle Ah (Amper saat) cinsinden gösterilir. Örneğin 40 Ah akü, 40 saat boyunca 1 amper yükü çalıştırabilir.
12 volt 40 Ah Kurşun Asit veya Tübüler pil kullanılıyorsa, pilin enerji depolama kapasitesi 12 x 40 = 480 Wh’dir. Eğer yük 900 Wh enerji gerektiriyorsa, 12 voltluk 80 Ah akü minimum değer olan 960 Wh enerjiyi tutabilir. Güç kaybını da düşünün. Daha sonra 100 Ah 12 voltluk bir pil kullanmak daha iyidir, böylece 1200 Wh verimlilik sağlayabilir.
Güneş paneli seçimi
Güneş panelini seçmeden önce, pilin enerji verimliliğini hesaplamak gerekir. Örneğin, 10 saat boyunca 60 W’lık bir fan kullanmak istiyorsanız, toplam enerji gereksinimi 600 Wh’dir. Bu örneği kullanarak, güç sisteminin enerji verimliliğini elde etmek için tüm cihazların watt değerini ekleyin ve kullanım saatleriyle çarpın. Belirtilen örnek 5 saat boyunca yük derecesi 180 watt ise, enerji tüketimi 180W x 5 h = 900 Wh’dir.
Güneş paneli günde sadece 5-6 saat akım verebilir. Panelden sadece yüzde 70-80’den fazla verimlilik beklenebilir. Bu 100 Watt (Wp) güneş paneli 6 saat boyunca sadece 80 watt maksimum güç verebilir. Bu 5 hx 100 x 0.7 = 420 Wh enerjisini verir. 0.7, sistemdeki minimum güç kaybıdır. Bu nedenle 900 Wh için yeterli enerji elde etmek için, 300 Wp’lik bir güneş paneli kullanmak gerekir, böylece 12 volt 100 Ah pilde 1050 Wh enerji depolayabilir.