تعداد پنل موردنیاز از روی متراژ خانه تعیین نمیشود. مصرف روزانه برق، هدف سیستم، تابش محل، فصل طراحی، توان پنل، سایه و تلفات، عوامل اصلی هستند. ابتدا ظرفیت موردنیاز برحسب کیلوواتپیک محاسبه میشود و سپس به تعداد پنل تبدیل میگردد.
اول هدف پروژه را مشخص کنید
پنل برای جبران بخشی از انرژی مصرفی روز طراحی میشود و ممکن است باتری لازم نباشد.
پنل، باتری و اینورتر باید با بارهای ضروری و مدت قطعی هماهنگ شوند.
تولید روزانه، ذخیره شب و روزهای کمتابش باید همزمان پوشش داده شوند.
ظرفیت براساس زمین یا سقف، اتصال شبکه، مجوز و مدل اقتصادی تعیین میشود.
روش اول: استفاده از مصرف روزانه
اگر مصرف ماهانه قبض مشخص باشد، مصرف متوسط روزانه از تقسیم آن بر تعداد روزهای دوره بهدست میآید:
سپس ظرفیت اولیه آرایه پنل را میتوان از رابطه زیر تخمین زد:
ضریب عملکرد مجموعهای از تلفات دما، کابل، اینورتر، آلودگی، عدم تطابق پنلها و شرایط واقعی نصب را نشان میدهد. مقدار دقیق آن باید برای پروژه تعیین شود.
مثال آموزشی برای یک منزل یا ویلا
فرض کنیم مصرف هدف روزانه ۱۵ کیلوواتساعت باشد، تابش معادل ۵ ساعت آفتاب پیک و ضریب عملکرد اولیه ۰٫۸ در نظر گرفته شود:
اگر پنل ۶۰۰ وات انتخاب شود:
پس برآورد اولیه حدود ۷ پنل است. انتخاب نهایی باید با محدودیت ورودی اینورتر، آرایش رشته، فصل هدف و فضای نصب هماهنگ شود.
جدول تقریبی تعداد پنل ۶۰۰ وات
| ظرفیت آرایه | تعداد پنل ۶۰۰ وات | کاربرد نمونه |
|---|---|---|
| ۱٫۸ کیلوواتپیک | ۳ پنل | بار سبک یا شروع محدود پروژه |
| ۳٫۶ کیلوواتپیک | ۶ پنل | ویلای کوچک یا سیستم هیبریدی متوسط |
| ۶ کیلوواتپیک | ۱۰ پنل | منزل یا مصرف روزانه بالاتر |
| ۹٫۶ کیلوواتپیک | ۱۶ پنل | مصرف بزرگتر یا سقف مناسبتر |
| ۱۲ کیلوواتپیک | ۲۰ پنل | ساختمان بزرگ یا پروژه تجاری کوچک |
این جدول فقط تبدیل توان نامی به تعداد پنل است و به معنی تضمین انرژی روزانه مشخص نیست.
چرا ساعت آفتاب با طول روز فرق دارد؟
ممکن است از طلوع تا غروب بیش از ۱۲ ساعت روشنایی وجود داشته باشد، اما شدت تابش در تمام ساعات برابر نیست. «ساعت آفتاب پیک» انرژی روزانه تابش را به تعداد ساعت فرضی با شدت استاندارد تبدیل میکند.
عصر
برای زمستان طراحی کنیم یا میانگین سالانه؟
پاسخ به هدف پروژه بستگی دارد. سیستم فروش برق یا کاهش مصرف معمولاً با تولید سالانه بررسی میشود، اما سیستم مستقل یا برق اضطراری حساس ممکن است نیازمند توجه ویژه به ماههای کمتابش باشد.
ممکن است سیستم در تابستان انرژی کافی تولید کند اما در زمستان باتری کامل شارژ نشود. برای آفگرید، فصل بحرانی باید مبنای طراحی قرار گیرد.
مصرف شب چه اثری بر تعداد پنل دارد؟
پنل در شب تولید ندارد. اگر بخش عمده مصرف شبانه باشد، پنل باید علاوهبر بار روز، انرژی لازم برای شارژ باتری را نیز تأمین کند. ظرفیت باتری، تلفات شارژ و محدودیت جریان شارژ وارد محاسبه میشوند.
فضای موردنیاز سقف
ابعاد پنلهای پرتوان متفاوت است. برای نمونه، پنلی با ابعاد حدود ۲٫۴۰ در ۱٫۱۳ متر تقریباً ۲٫۷ مترمربع سطح فیزیکی دارد. با درنظرگرفتن فاصله، دسترسی، حریم لبه و آرایش سازه، فضای تخصیصی هر پنل بیشتر خواهد بود.
مواردی که از فضای مفید کم میکنند
- سایه جانپناه، کولر، دودکش و ساختمان مجاور
- مسیر دسترسی سرویس و ایمنی
- فاصله از لبه سقف و تجهیزات
- فاصله ردیفها در سازه شیبدار
- جهت و شکل نامنظم سقف
جهت و زاویه نصب
در نیمکره شمالی، جهت رو به جنوب معمولاً نقطه شروع طراحی است، اما انحراف شرقی یا غربی میتواند با الگوی مصرف سازگار باشد. زاویه به عرض جغرافیایی، فصل هدف، نوع سازه و محدودیت باد بستگی دارد.
جنوب و مسیر روزانه خورشید
جهت نهایی باید با سایه، سازه و مصرف هماهنگ شود
سایهاندازی چه اثری دارد؟
سایه روی بخشی از یک پنل میتواند عملکرد رشته را کاهش دهد. دیود بایپس، تعداد MPPT و استفاده از بهینهساز میتوانند اثر را مدیریت کنند، اما جایگزین طراحی درست محل نصب نیستند.
محدودیتهای اینورتر در تعیین تعداد پنل
- حداکثر توان مجاز آرایه خورشیدی
- حداکثر ولتاژ مدار باز ورودی
- محدوده ولتاژ MPPT
- حداکثر جریان هر MPPT
- تعداد ورودیها و امکان چند رشته
تعداد پنل فقط با تقسیم ظرفیت موردنیاز بر توان پنل نهایی نمیشود. آرایش سری و موازی باید از نظر ولتاژ و جریان با اینورتر سازگار باشد.
نمونه پروژه ۶ پنل وارنا سان انرژی
در پروژه انبار، بهدلیل ممنوعیت نصب روی سقف اصلی، تنها محل قابلاستفاده سقف اتاق نگهبانی بود. ۶ پنل ۶۰۰ وات، معادل ۳٫۶ کیلوواتپیک، روی سازه اختصاصی نصب شدند.
با وجود محدودیتهای محل و سایهاندازی، سامانه در ساعت ۱۷ یکی از روزهای خرداد توان لحظهای حدود ۲٫۹ کیلووات ثبت کرد. این مثال نشان میدهد طراحی محل و سازه میتواند بهاندازه تعداد پنل اهمیت داشته باشد.
تعداد پنل برای برق اضطراری چگونه تعیین میشود؟
در برق اضطراری ابتدا بارهای ضروری و ظرفیت باتری مشخص میشوند. سپس پنل باید بتواند در بازه زمانی موردنظر، هم بار روز را پشتیبانی کند و هم انرژی مصرفشده باتری را بازیابی نماید.
اشتباهات رایج
- تعیین تعداد پنل فقط براساس متراژ خانه
- برابر دانستن توان نامی پنل با تولید ثابت روزانه
- نادیدهگرفتن زمستان و روزهای ابری در سیستم مستقل
- استفاده از کل مساحت سقف بدون کسر سایه و مسیر دسترسی
- عدم بررسی ولتاژ سرد رشته پنل
- انتخاب پنل زیادتر از ظرفیت ورودی اینورتر بدون محاسبه
پرسشهای متداول
آیا برای خانه ۱۰۰ متری تعداد ثابتی پنل لازم است؟
خیر. دو خانه هماندازه ممکن است مصرف، تجهیزات و هدف کاملاً متفاوتی داشته باشند.
آیا پنل ۶۰۰ وات همیشه ۶۰۰ وات تولید میکند؟
خیر. عدد ۶۰۰ وات توان نامی در شرایط آزمون استاندارد است. تابش، دما، زاویه، آلودگی و تلفات روی تولید واقعی اثر دارند.
آیا میتوان بعداً پنل بیشتری اضافه کرد؟
درصورتیکه ظرفیت ورودی اینورتر، ولتاژ و جریان رشتهها و فضای نصب اجازه دهند، توسعه ممکن است.
محتوا برای آموزش و تصمیمگیری اولیه است. طراحی اجرایی باید براساس اطلاعات و شرایط واقعی هر پروژه انجام شود.