Nouvelle énergieest une partie essentielle de notre société moderne. Alors que les problèmes de changement climatique deviennent de plus en plus pressants, il est de plus en plus nécessaire de s'appuyer sur des sources d'énergie renouvelables pour réduire notre dépendance à l'égard des combustibles fossiles. Les sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire et éolienne gagnent en popularité, et les batteries jouent un rôle crucial dans le stockage et la libération de cette énergie pour nous assurer que nous avons de l'énergie lorsque nous en avons besoin. Dans cet article, nous fournirons un guide détaillé sur la façon de déterminer la taille d'une banque de batterie pour répondre à vos besoins énergétiques. Par exemple, nous considérerons une utilisation quotidienne de 10 kilowattheures.
L'importance de la taille de la banque de batterie
L'un des aspects les plus difficiles de l'achat de batteries est de déterminer correctement la taille de la banque de batterie pour répondre aux exigences de votre système. Si la banque de batterie est trop petite, vous pouvez finir par compter fortement sur le carburant du générateur lorsqu'il y a une pénurie d'énergie. D'un autre côté, si la banque de batterie est trop grande, cela peut entraîner un gaspillage de coût inutile, car vous devrez peut-être ajouter plus de panneaux solaires ou un générateur plus grand pour charger la banque de batterie surdimensionnée.
La taille d'une banque de batterie est généralement basée sur la quantité d'électricité que vous utilisez chaque jour, généralement mesurée en kilowattheures par jour (kWh / jour). Si vous n'êtes pas sûr de votre consommation d'énergie quotidienne, nous vous recommandons d'utiliser une calculatrice de dimensionnement hors réseau pour vous aider à trouver la bonne direction. Pour notre exemple, supposons une utilisation quotidienne de 10 kilowattheures.
Calcul de la taille de la banque de batterie
Une fois que vous connaissez votre consommation quotidienne d'énergie, vous pouvez calculer la taille de votre banque de batterie en utilisant la méthode suivante:
Commencez par votre consommation d'énergie quotidienne (par exemple, 10 kWh / jour).
Tenir compte des facteurs d'efficacité de la batterie. Pour les batteries au plomb, l'efficacité est généralement d'environ 80%, tandis que les batteries au lithium sont efficaces à 95%.
- Aacide de plomb: 10 kWh x 1,25 (efficacité)
- Lithium: 10 kWh x 1,05 (efficacité)
Considérez la profondeur de la décharge (DOD). En règle générale, les batteries au plomb ont un DoD d'environ 50%, tandis que les batteries au lithium peuvent aller jusqu'à 80%.
- Aacide de plomb: 10 kWh x 2 (50% DoD)
- Lithium: 10 kWh x 1,25 (80% DoD)
Ajoutez des facteurs d'efficacité pour l'onduleur et le contrôleur de charge. Généralement, un facteur d'efficacité de 5 à 10% fonctionne pour la plupart des équipements.
- Aacide de plomb: 10 kWh x 1,1 (efficacité)
- Lithium: 10 kWh x 1,05 (efficacité)
Comptez sur l'impact de la température, ce qui peut affecter la capacité de la batterie. En supposant une température environnementale de 60 ° F, vous pouvez utiliser des multiplicateurs de température fournis dans la feuille de spécifications spécifiques.
- Aacide de plomb: 10 kWh x 1,05 (multiplicateur de température, basé sur la température environnementale de 60 ° F)
- Lithium: 10 kWh x 1,05 (multiplicateur de température, basé sur la température environnementale de 60 ° F)
Résultats du calcul de la capacité de la banque de batterie
Les formules ci-dessus vous diront combien de kilowattheures (kWh) de capacité de batterie sont nécessaires pour répondre à votre demande d'électricité quotidienne, en tenant compte de l'efficacité de la batterie, du DoD, de l'onduleur, de l'efficacité du contrôleur de charge et des facteurs de température. Pour notre exemple de 10 kWh par jour, les calculs sont les suivants:
- Aacide de plomb: 10 kWh x 1,25 x 2 x 1,1 x 1,05 = 28 kWh de capacité de batterie au plomb-acide
- Lithium: 10 kWh x 1,05 x 1,25 x 1,05 x 1,05 = 14,47 kWh de capacité de batterie au lithium
Ces nombres représentent la capacité minimale de votre banque de batterie car ces formules sont basées sur la fourniture d'un jour de puissance. Votre réseau solaire (et votre générateur de secours) devra être conçu pour recharger les batteries tous les jours.
Il convient de noter que les banques de batterie au lithium ont des capacités globales plus petites car elles peuvent gérer des décharges plus profondes et ont une efficacité plus élevée.
Conversion de la capacité de la batterie en heures d'ampli (AH)
La plupart des batteries sont évaluées en heures d'ampli (AH). Pour trouver une banque de batterie appropriée, divisez la capacité globale (comme calculé ci-dessus) par la tension. Voici quelques exemples:
Batteries au plomb:
- 28 kWh / 48 volts = 583 heures d'ampli
- 28 kWh / 24 volts = 1 166 heures d'ampli
- 28 kWh / 12 volts = 2 333 heures d'ampli
Batteries au lithium:
- 14,47 kWh / 48 volts = 301,46 heures d'ampli
- 14,47 kWh / 24 volts = 602,92 heures d'ampli
- 14,47 kWh / 12 volts = 1 205,83 heures d'ampli
Généralement, les plus grands systèmes utilisent des tensions plus élevées (24 ou 48 volts) car une tension plus élevée est plus efficace, nécessite un câblage plus petit et vous permet d'installer plus de panneaux solaires sur chaque contrôleur de charge. La plupart des onduleurs plus grands sont évalués pour 24 ou 48 volts.
Le choix de la tension du système est basé sur plusieurs facteurs, mais la capacité de la batterie (en KWh) est le meilleur point de départ pour la conception d'un système hors réseau. Commencez par comprendre la capacité de batterie dont vous avez besoin chaque jour, puis dimensionnez les autres composants du système, tels que les panneaux solaires et les onduleurs, pour répondre à cette demande.
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En conclusion
La taille de la banque de batterie est cruciale pour les systèmes d'énergie renouvelable. La détermination de la taille correcte de la banque de batterie garantit que vous avez suffisamment d'alimentation en cas de besoin tout en évitant un gaspillage de coût inutile. En utilisant les méthodes décrites ci-dessus pour calculer la capacité de la batterie, vous pouvez mieux répondre à vos besoins énergétiques, ce qui rend votre système d'énergie solaire ou éolienne plus efficace. Si vous avez des questions sur les panneaux solaires ou le dimensionnement de la banque de batteries, n'hésitez pas à consulter les experts de Green Power. Nous sommes ici pour vous aider à réaliser votre vision de l'énergie durable.
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