Paano Nagtrabaho ang Kalakulator ng Enerhiya para sa mga Street Light na Pinatatakbo ng Solar

Ano ang Tunay na Ginagawa ng Tool na Ito

Ang kalakulator ay nagpapatakbo ng pagtatantiya sa isang tuloy-tuloy na siklo ng pagkakarga at pagpapalabas ng enerhiya sa loob ng 21 araw. Ito ay nagkokalkula araw-araw: ang kuryenteng ginagawa ng mga panel, ang pag-iimbak ng enerhiya sa baterya sa loob ng mga limitasyon ng “depth-of-discharge” (DOD), ang pagpapalabas ng enerhiya sa mga ilaw sa gabi, at ang natitirang lebel ng kuryente sa baterya hanggang sa susunod na umaga. Ang algoritmo para sa pagtutukoy sa natitirang lebel ng kuryente ay tumutukoy kung gaano karaming enerhiya ang natira pagkatapos ng bawat siklo; kaya, kahit pa man lamang ang panahon ay ulanin noong Martes, ang enerhiyang naiimbak noong araw na maganda ang panahon (Lunes) ay maaring magamit pa rin.

Iyan ang pagkakaiba ng pagkalkula sa loob ng isang araw sa pagkalkula sa loob ng 21 araw. Ang pagkalkula sa isang araw ay nagpapakita lamang kung tumatakbo nang maayos ang sistema sa isang “magandang” araw; ngunit ang pagkalkula sa loob ng 21 araw ay nagbibigay-kaalaman kung makakayang tiyakin ng sistema ang pagtakbo nito kahit sa mga “masamang” kalagayan, na siyang tunay na nagiging importante sa praktikal na paggamit nito.

Ang mga kinakailangang impormasyon, at kung saan makakita ang mga ito

Lahat ng impormasyong kailangan ng kalkulator ay nasa isang datasheet o mga disenyo:

Ang “peak sun hours” (oras ng pinakamalakas na pagkakaroon ng araw) ay ang parameter na kadalasang maliintindihan ng mga tao, kaya ang tool ay tumatanggap ng impormasyon tungkol dito mula sa isang nakabubuo nang mapa: pindutin lang ang lokasyon ng iyong proyekto, at ang lokal na data tungkol sa panahon ay maglalagay ng impormasyon nang awtomatiko. Walang pangangailangan para sa manuwal na paghahanap, walang pangangailangan na kumuha ng numero mula sa isang kalapit na siyudad.

Ang matematika sa likod ng resulta

Ang modelong ginagamit ay sadyang simple, dahil ang isang simple model ay mas madali ring ipaikutan sa kliyente kaysa sa isang komplikadong model na mahirap intindihin.

• Kasariling paglikha ng enerhiya kada araw = Kapangyarihan ng mga panel × Kuantidad ng mga panel × Oras ng pinakamalakas na liwanag ng araw × Pagbaba ng kahusayan ng sistema (system derate). Ang “pagbaba ng kahusayan” ay sumasaklaw sa mga pagkalugi dahil sa kontroler, baterya, at mga kable; karaniwan kaming gumagamit ng saklaw na 0.75–0.85, at ang eksaktong halaga ay nagdedepende sa temperatura sa lugar at kalagayan ng mga kable.
• Paggamit ng enerhiya kada gabi = Kapangyarihan ng mga ilaw × Kuantidad ng mga ilaw × Oras ng paggamit ng mga ilaw, na pinagsasaayos ayon sa profile ng pagpapalabo ng liwanag. Halimbawa, isang profile kung saan ang mga ilaw ay gumagana nang buong kapangyarihan sa loob ng apat na oras, 50% kapangyarihan sa loob ng anim na oras, at muli nang buong kapangyarihan sa loob ng isang oras ay gumagamit ng mas kakaunting enerhiya kaysa sa profile kung saan ang mga ilaw ay gumagana nang buong kapangyarihan sa loob ng labindalawang oras.
• Magagamit na enerhiya mula sa baterya = Boltahe × Kapasidad ng baterya × Kuantidad ng mga baterya × Antas ng paggamit (DOD – Depth of Discharge). Ito ang basehan para sa pagkalkula ng tagal ng pagtatagal ng sistema nang walang pagkakaroon ng karagdagang enerhiya mula sa labas; dahil dito, ang isang bateryang lead-acid na may antas ng paggamit na 0.6 ay nangangailangan ng halos dobleng kapasidad kumpara sa isang bateryang lithium na may antas ng paggamit na 0.85, upang makapagbigay ng parehong tagal ng pagtatagal.

Bakit 21 araw?

Ang pagkalkula ay ginagawa sa loob ng 21 araw upang makakuha ng mas tumpak na pagtatantiya sa pagganap ng sistema sa iba’t-ibang panahon ng taon. Sa panahon ng tag-init, kapangyarihan mula sa mga panel ay mas sapat, kaya maaaring ang tagal ng pagtatagal ay mas mahaba; sa panahon ng taglamig, kapangyarihan ay maaaring hindi sapat, kaya ang tagal ng pagtatagal ay maaaring mas maikli. Sa pamamagitan ng pagkalkula sa 21 araw, matutukoy natin kung ang sistema ay sapat ang pagganap sa lahat ng kondisyon.

Ang mga sistemang pinatatakbo ng enerhiyang solar ay nagiging hindi gumagana dahil sa mga pagkakasunod-sunod ng mga negatibong kaganapan, hindi dahil sa mga pangkalahatang istatistika. Tatlong araw na ulan nang sunod-sunod sa panahon ng tag-ulan ay sapat na upang maubusan ang baterya, at walang pagkalkula sa isang araw lamang ang makakapagpahiwatig ng ganitong sitwasyon. Ang panahon na 21 araw ay sapat na upang makakita ang pinakamatindi pang sitwasyon sa karamihang klima, nguni't sapat ding maikli upang mabigyan ng agarang solusyon. Kapag ang pagtatasa ay nagtatapos na nagpapakita ng berde, ang sistema ay nakayanan ang mga kahirapang iyon; kapag nagtatapos na nagpapakita ng pula, nangyari ang pagkabigo bago pa ito napansin ng kostumer.

Pagbabasa ng mga resulta

Ang talahanang may 21 araw ay may kulay na kodigo:

• Berde: Ang baterya ay nanatiling sapat ang laki hanggang sa katapusan ng panahong iyon. Ang kasalukuyang konfigurasyon ng sistema ay sapat upang mapagbigay ng kinakailangang ilaw.
• Pula o babala: Ang baterya ay naglaho ng enerhiya sa panahong iyon. Ang solusyon ay kadalasang isa sa tatlong opsyon: maglagay ng mas maraming panel, maglagay ng mas malaking baterya, o gumamit ng mas agresibong sistema ng pagpapalabo ng liwanag. Ang kalkulator ay nagpapakita kung aling opsyon ang magbibigay ng pinakamagandang resulta.

Ano ang hindi kinakalkula ng kalkulator

Ang pagiging matapat sa pagtukoy sa mga limitasyon ng sistema ang siyang nagiging dahilan kung bakit ang tool na ito ay maaasahan at mapagkakatiwalaan.

Pagbaba ng temperatura (Temperature derating): Kapasidad ng baterya at output ng panel ay parehong nagbabago sa pagbabago ng temperatura. Ang simulation ay gumagamit ng mga nominal na halaga; ang malalamig na taglamig at maiinit na tag-init ay nagbabago sa mga tunay na numero. Dumi at pagtatago ng liwanag (Soiling and shading): Ang kalagayan ng panel na marumok o ang pagtatago ng liwanag ng mga puno ay nakadepende sa lokasyon at hindi kinakailangan sa model. Ang mga pag-aaral tungkol sa pagtatago ng liwanag ay isang hiwalay na proseso. Paglumulunod ng baterya (Battery aging): Ang pagbaba ng kapasidad ng baterya sa paglipas ng mga taon ay hindi isinasimulate. Dapat maglaan ng sapat na margin sa kapasidad ng baterya, o planuhing palitan ang baterya sa kalagitnaan ng buhay nito. Pinalamalaki na disenyo ng inhinyeriya (Final engineering design): Para sa mga pormal na pagpapasa sa mga gobyerno o malalaking kliyente, ang resulta ng calculator ay lamang isang pagtasa, hindi ang opisyal na disenyo.

Kailan gamitin ito, at kailan tawagan kami

Ang calculator ay angkop na tool para sa pangunahing pagtasa sa lugar, mabilis na pagpapatunay ng pinanukalang configuration, suporta sa pagbibigay ng presyo sa mga kliyente, at para sa mga demonstrasyon sa pagtuturo. Ito ay hindi angkop na tool para sa pinalamalaki na disenyo ng inhinyeriya; kung ang proyekto ay nangangailangan ng pormal na pagpapasa, dapat ito ay ipadala sa aming pangkat ng inhinyero para sa kumpletong pagpapatunay na propesyonal.

Simulan muna sa calculator; kung ang pagkakagawa nito ay nangangailangan ng pagbabago, ang calculator para sa pagtakda ng laki ng baterya at calculator para sa pagtakda ng awtonomiya ng sistema sa paggamit ng solar energy ay makakatulong sa pagpili kung aling bahagi ang kailangang i-adjust. Para sa mga kompletong sistema na ginawa gamit ang mga parehong modelong ito, tingnan ang aming linya ng all-in-one solar street lights.

Ano ang hindi nasasaklaw ng pahinang ito

Ang pahinang ito ay nagpapaliwanag kung paano gumagana ang calculator para sa pagtakda ng pagkonsumo ng enerhiya at kung ano ang mga limitasyon nito. Hindi ito sumasaklaw sa disenyo ng ilaw mula sa perspektiba ng fotometri (lebel ng liwanag at pagkakasunod-sunod ng mga ilaw), disenyo ng estruktura o pundasyon, o pagmomodelo ng mga kondisyon meteorolohikal para sa mga sistema ng photovoltaic (PVsyst-grade meteorological modeling) – mga ito ay ibang mga tool na mayroong sariling mga larangan ng kaalaman. Para sa disenyo ng pagkakasunod-sunod ng mga ilaw, simulan sa aming tool para sa disenyo ng ilaw.