Solar Şarj ünitesi (DC/DC Converter) Batarya Grubu Günde Çalışma Süresi

Transkript

1 Uygulama 3 Cihaz Adet Gücü (W) Bilgisayar (Dizüstü) Günde Çalışma Süresi Haftada Kaç Gün Çalışıyor Haftada Kullandığı Enerji Televizyon Lamba Lamba [Watt] Toplam (Wh/hafta)

2 Batarya Gereksinimi Sistemdeki gereksinimi, enerji kaynağının üretim yapamayacağı sürelerde sistemin devamlılığını sağlayacak kapasitenin bulunmasına dayanır. Güneş enerjisi ile elektrik üreten bir sistemde bu geceyi ve yoğun bulutlu zamanları ifade eder [Wh/hafta] / 12 [V] 153,83 [Ah/hafta] 153,83 *Ah/hafta+ / 7 *gün+ 21,976 *Ah/gün+ Gerekli toplam Enerjinin aküden sağlanacağı günler Deşarj derinliği Batarya sıcaklık katsayısı Günlük ihtiyacı 21,976 *Ah/gün+ 2

3 Batarya Sıcaklık Katsayısı K u r ş u n A s i t B a t a r y a Yandaki grafikten görüldüğü gibi, kapasiteleri sıcaklığa göre değişmektedir. Bu etki için katsayı, üretici tarafından verilen tablolardan faydalanılarak bulunur. Batarya 20 C nin altında %1 kadar düşer. Ancak, yüksek sıcaklıklarda lar için ideal değildir. Yüksek sıcaklıklar yaşlanmayı hızlandırır, elektrolit kullanımını arttırır ve nın kendi kendine deşarj olmasına neden olur. Gerekli toplam Enerjinin aküden sağlanacağı günler Deşarj derinliği Batarya sıcaklık katsayısı 21,976 *Ah/gün+ Günlük ihtiyacı 3

4 Batarya Sıcaklık Katsayısı Kullanılacak olan yerin yaz boyunca kullanılacağı ve yazın ortalama sıcaklığın Ege Bölgesi için 24 0 C olduğu varsayımıyla yandaki tablodan 1,02 değeri seçilebilir. K u r ş u n A s i t B a t a r y a Sıcaklık ( 0 C) Katsayı 26,7 1,00 21,2 1,04 15,6 1,11 10,0 1,19 4,4 1,30-1,1 1,40-6,7 1,59 Gerekli toplam Enerjinin aküden sağlanacağı günler Deşarj derinliği 1,02 Batarya sıcaklık katsayısı 21,976 *Ah/gün+ Günlük ihtiyacı 4

5 Batarya Şarj Derinliği (Depth of Discharge) Şarj derinliği, kullanımında tam şarjlı halinden ne kadar düşerek kullanılacağını belirtir. Örneğin, tam şarjlı bir nın şarj derinliği %0 dır. Bu soruda nın %50 şarj derinliğinde çalışacağı kabul edilebilir. Şarj derinliği arttıkça ömrü kısalır(çoğu üreticisi %50 şarj derinliğinden daha fazla kullanımı önermez). Sıcaklık ( 0 C) Katsayı 26,7 1,00 21,2 1,04 15,6 1,11 10,0 1,19 4,4 1,30-1,1 1,40-6,7 1,59 Gerekli toplam Enerjinin aküden sağlanacağı günler 0,5 Deşarj derinliği 1,02 Batarya sıcaklık katsayısı 21,976 *Ah/gün+ Günlük ihtiyacı 5

6 Enerjinin Bataryadan Sağlanacağı Gün Sayısı Havanın tamamen kapanacağı ve enerjinin sadece dan sağlanacağı gün sayısı olarak yedi gün alalım. (yaz dönemi ve Ege Bölgesi için kötü bir varsayım alalım) Gerekli toplam 7 Enerjinin aküden sağlanacağı günler 0,5 Deşarj derinliği 1,02 Batarya sıcaklık katsayısı 21,976 *Ah/gün+ Günlük ihtiyacı Gerekli toplam 78,5 [Ah] 6

7 Gerekli toplam sayısı Batarya üreticileri değişik kapasitelerde lar üretebilmektedirler. 78,5 *Ah+ için bir üst kapasitedeki alınır. Örn. yandaki tablodan 100 [Ah] uygun olarak seçilebilir. Bu seçim, genelde maliyet ve boyutlardan dolayı iki adet 40 *Ah+ lik dan daha uygun olur.

8 Gerekli toplam paralel panel sayısı Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı Etkinlik Kaybı Bir panelin etkin akımı 21,976 ~ 22 *Ah/gün+ gerekli kapasite [Ah] ortalama etkili güneş saatleri 11,3 *saat / gün+ ortalama etkili güneş saatleri yıllık olarak ay bazında elektrik işleri etüt idaresi ya da benzeri resmi kurumlarda istatistiksel olarak bulunmaktadır. Türkiye geneli için gün bazında yıllık ortalama etkili güneş süresi 7,2 saattir. Ancak, yöresel olarak ve kullanılacak olan aylara göre hesap yapılması daha uygun olur. Örneğin, bir sonraki yansıdaki tablo incelenirse, yıllık ortalama 7,2 *saat/gün+ iken, Mayıs, Haziran, Temmuz, Ağustos ve Eylül dönemini kapsayacak kullanımda ortalama 10,36 *saat /gün+ olur. Türkiye genelindeki bu ortalama, sistemin İzmir civarında kullanılacağı göz önüne alındığında 11,6 *saat / gün+ e çıkar. Ancak, hava şartlarının değişimi de göz önüne alınarak 11,3 *saat/gün+ olarak alalım.

9 Uygulama 5 e geri dönmek için basınız. AYLAR Türkiye'nin Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Potansiyeli Kaynak: EİE Genel Müdürlüğü AYLIK TOPLAM GÜNEŞ ENERJİSİ [Kcal/cm 2 -ay] [kwh/m 2 -ay] Güneşlenme Süresi [Saat/ay] OCAK 4,45 51,75 103,0 ŞUBAT 5,44 63,27 115,0 MART 8,31 96,65 165,0 NİSAN 10,51 122,23 197,0 MAYIS 13,23 153,86 273,0 HAZİRAN 14,51 168,75 325,0 TEMMUZ 15,08 175,38 365,0 AĞUSTOS 13,62 158,40 343,0 EYLÜL 10,60 123,28 280,0 EKİM 7,73 89,90 214,0 KASIM 5,23 60,82 157,0 ARALIK 4,03 46,87 103,0 TOPLAM 112, ORTALAMA 308,0 [cal/cm 2 -gün+ 3,6 [kwh/m 2 -gün+ 7,2 *saat/gün+ 9

10 Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı 21,976 ~ 22 *Ah/gün+ Gerekli toplam paralel panel sayısı 1,2 Etkinlik Kaybı Bir panelin etkin akımı gerekli kapasite [Ah] ortalama etkili güneş saatleri 11,3 *saat / gün+ Etkinlik kaybı, bir kurşun asit bir aküyü şarj/deşarj ederken kaybolan zamandan dolayı meydana gelen kayıptır. %20 lik bir etkinlik kaybı olacağı varsayılabilir. Bu kabulle, etkinlik kaybı katsayısı olarak 1,2 alınır.

11 Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı 21,976 ~ 22 *Ah/gün+ Gerekli toplam paralel panel sayısı 1,2 Etkinlik Kaybı Bir panelin etkin akımı gerekli kapasite [Ah] ortalama etkili güneş saatleri 11,3 *saat / gün+ Etkinlik kaybı, bir kurşun asit bir aküyü şarj/deşarj ederken kaybolan zamandan dolayı meydana gelen kayıptır. %20 lik bir etkinlik kaybı olacağı varsayılabilir. Bu kabulle, etkinlik kaybı katsayısı olarak 1,2 alınır.

12 Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı 21,976 ~ 22 *Ah/gün+ Gerekli toplam paralel panel sayısı 1,2 Etkinlik Kaybı Bir panelin etkin akımı Şarj ünitesinin giriş gerilimine uygun PV nin etkin akımı 3 *A+ ise gerekli kapasite [Ah] ortalama etkili güneş saatleri 11,3 *saat / gün+ Gerekli toplam paralel panel sayısı 1 adet yeterlidir

13 İnverter (DC/AC Çevirici) Seçimi Cihaz Adet Gücü (W) Bilgisayar (Dizüstü) 1 50 Televizyon 1 50 Lamba Lamba [Watt] Cihaz güçleri toplamı 126 *Watt+ tır. Buradan yola çıkarak ve inverter verimlerinin yaklaşık %83 alınması ile 126/0,83 151,8 *Watt] bulunur. Katalogtan bu değerin bir üst güçte olan cihaz seçilebilir(örn.200 Watt lık). Ancak, daha sonra kullanılacak olan cihazların ve enerji üreten sistemin büyütüleceği göz önüne alınarak, örneğin 500 [Watt+ lık bir inverter seçimi çoğu zaman daha uygun olur.