เครื่องคำนวณโซลาร์ออฟกริด: คู่มือสมบูรณ์ในการออกแบบระบบ

ออฟกริดกับออนกริด: ทำไมการกำหนดขนาดถึงต่างกัน

ระบบออนกริดมีตาข่ายนิรภัย หากแผงทำงานได้น้อยในสัปดาห์ที่มีเมฆมาก คุณก็แค่ดึงไฟจากกริด แต่ระบบออฟกริดไม่มีสิ่งนั้น ซึ่งหมายความว่าการออกแบบออฟกริดต้องคำนึงถึงสถานการณ์เลวร้ายที่สุด ได้แก่ เดือนที่มีเมฆมากที่สุดในปี วันที่ท้องฟ้าครึ้มติดต่อกัน และการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของชั่วโมงแสงอาทิตย์ ในขณะที่ระบบออนกริดอาจกำหนดขนาดตามการผลิตเฉลี่ยรายปี ระบบออฟกริดควรกำหนดขนาดตามแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ของเดือนที่แย่ที่สุด พร้อมมาร์จิ้นความปลอดภัย 20–30% ซึ่งเปลี่ยนการคำนวณโดยพื้นฐาน และมักส่งผลให้ระบบใหญ่กว่าแบบออนกริดที่เทียบเท่า 1.5–2 เท่า

การคำนวณงบพลังงานออฟกริดของคุณ

งบพลังงานออฟกริดต้องการความซื่อสัตย์อย่างสมบูรณ์ ลิสต์โหลดทุกอย่างที่วางแผนจะใช้ วัตต์ และชั่วโมงใช้งานต่อวัน บ้านพักออฟกริดทั่วไปอาจใช้ หลอด LED (50 W × 6 ชม. = 300 Wh) ตู้เย็น (100 W × 10 ชม. = 1,000 Wh) แล็ปท็อป (60 W × 4 ชม. = 240 Wh) ปั๊มน้ำ (250 W × 1 ชม. = 250 Wh) และชาร์จโทรศัพท์ (10 W × 3 ชม. = 30 Wh) รวมประมาณ 1,820 Wh/วัน เพิ่มอีก 20% สำหรับการสูญเสียในอินเวอร์เตอร์และสายไฟ: 1,820 × 1.2 = 2,184 Wh/วัน ต่างจากการใช้ชีวิตแบบออนกริด ระบบออฟกริดได้ประโยชน์มากจากประสิทธิภาพ การเปลี่ยนจากตู้เย็นเก่า (400 W) เป็นตู้เย็น DC ที่มีประสิทธิภาพ (60 W) สามารถลดความต้องการแบตเตอรี่และแผงลงได้ครึ่งหนึ่ง

การกำหนดขนาดแผงโซลาร์สำหรับออฟกริด

ใช้สูตร: วัตต์แผง = ความต้องการพลังงานต่อวัน (Wh) ÷ (ชั่วโมงแสงอาทิตย์สูงสุด × ประสิทธิภาพการชาร์จ) สำหรับออฟกริด ประสิทธิภาพการชาร์จโดยทั่วไปอยู่ที่ 0.70–0.75 (ต่ำกว่าออนกริดเพราะการชาร์จแบตเตอรี่ทำให้สูญเสียเพิ่มเติม) โดยใช้ตัวอย่างบ้านพักของเรา: 2,184 Wh ÷ (4 PSH × 0.72) = 758 W ของกำลังแผง ปัดขึ้นเป็น 800 W (แผง 400 W สองแผง) สำหรับโหลดสำคัญ เพิ่มมาร์จิ้น 25%: 800 × 1.25 = 1,000 W สำคัญ: ใช้ PSH ของเดือนที่แย่ที่สุด ไม่ใช่ค่าเฉลี่ยรายปี หากฤดูร้อนให้ 6 PSH แต่หน้าฝนลดลงเหลือ 3 PSH ให้กำหนดขนาดตาม 3 PSH หรือวางแผนใช้เครื่องกำเนิดไฟสำรองในช่วงฝนตก

ขนาดแบตเตอรี่แบงก์: วันอัตโนมัติและความลึกการคายประจุ

แบตเตอรี่แบงก์ต้องเก็บพลังงานให้เพียงพอสำหรับช่วงที่ไม่มีแดด ตัวแปรหลักคือ (1) วันอัตโนมัติ — จำนวนวันติดต่อกันที่แบตเตอรี่ต้องจ่ายไฟโดยไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์เข้ามา สำหรับส่วนใหญ่ 2–3 วันเป็นมาตรฐาน (2) ความลึกการคายประจุ (DoD) — แบตเตอรี่ LiFePO4 สามารถคายประจุได้อย่างปลอดภัยถึง 80–90% DoD ส่วนตะกั่วกรดควรอยู่เหนือ 50% DoD สูตร: ความจุแบตเตอรี่ (Wh) = การใช้งานต่อวัน × วันอัตโนมัติ ÷ DoD ตัวอย่าง: 2,184 Wh × 3 วัน ÷ 0.8 (LiFePO4) = 8,190 Wh สำหรับระบบ 24 V คือ 8,190 ÷ 24 = 341 Ah แบตเตอรี่แบงก์ LiFePO4 48 V ขนาด 200 Ah (9,600 Wh) จะครอบคลุมได้อย่างมีมาร์จิ้น

ชาร์จคอนโทรลเลอร์ อินเวอร์เตอร์ และความสมดุลของระบบ

ระบบออฟกริดที่สมบูรณ์ต้องการ (1) ชาร์จคอนโทรลเลอร์ — MPPT มีประสิทธิภาพ 95–98% และสามารถจัดการแผงที่แรงดันสูงกว่าแบตเตอรี่แบงก์ ทำให้เดินสายได้ยาวขึ้นโดยสูญเสียน้อยลง กำหนดขนาดตามวัตต์รวมของแผง (2) อินเวอร์เตอร์ — ต้องรับมือกับโหลดสูงสุด (อุปกรณ์ทุกอย่างทำงานพร้อมกัน) บวกมาร์จิ้นกระแสไฟกระชาก 25% หากโหลดสูงสุดของคุณคือ 1,500 W ให้ใช้อินเวอร์เตอร์อย่างน้อย 2,000 W ต้องใช้ pure sine wave สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน (3) สายไฟ — ใช้เครื่องคำนวณขนาดสายไฟของเราเพื่อป้องกันแรงดันตก (4) เครื่องกำเนิดไฟสำรอง — สำหรับช่วงที่มีเมฆมากนาน เครื่องกำเนิดไฟขนาดเล็ก 2,000 W สามารถเติมประจุแบตเตอรี่และลดความจุแบตเตอรี่ที่ต้องการได้มาก

FAQ