ลองนึกภาพการเพลิดเพลินกับสิ่งอำนวยความสะดวกที่ทันสมัยในกระท่อมอันเงียบสงบที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ห่างไกลจากเสียงรบกวนในเมือง อย่างไรก็ตาม ความสงบสุขนี้อาจถูกขัดจังหวะด้วยไฟฟ้าดับกะทันหัน หากความจุของแบตเตอรี่พิสูจน์แล้วว่าไม่เพียงพอ สำหรับระบบสุริยะที่ติดตั้งอินเวอร์เตอร์ขนาด 3000W การกำหนดค่าแบตเตอรี่ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันการจ่ายไฟที่เสถียร บทความนี้จะสำรวจวิธีการคำนวณจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องการอย่างเป็นวิทยาศาสตร์โดยพิจารณาจากความต้องการพลังงานจริง หลีกเลี่ยงการขาดแคลนไฟฟ้า
ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์มีบทบาทสำคัญในการแปลงกระแสตรง (DC) จากแผงโซลาร์เซลล์เป็นกระแสสลับ (AC) สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน อินเวอร์เตอร์ขนาด 3000W พร้อมกำลังไฟปานกลาง ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในบ้าน RV และการใช้งานแบบออฟกริด อย่างไรก็ตาม อินเวอร์เตอร์ไม่ได้เก็บพลังงานไว้—ต้องใช้แบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟเมื่อไม่มีแสงแดด ดังนั้น การกำหนดค่าความจุของแบตเตอรี่ที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความน่าเชื่อถือของระบบ
ขั้นตอนแรกในการกำหนดความต้องการแบตเตอรี่คือการทำความเข้าใจว่าอุปกรณ์ใดที่อินเวอร์เตอร์ขนาด 3000W สามารถจ่ายไฟได้และการใช้พลังงานของอุปกรณ์เหล่านั้น อินเวอร์เตอร์ขนาด 3000W ไม่ได้หมายถึงความจุที่ไม่จำกัด—เราต้องประเมินพลังงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปและคำนวณโหลดทั้งหมด
การอ้างอิงพลังงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนทั่วไป (ค่าจริงอาจแตกต่างกันไป):
หมายเหตุสำคัญ:
พลังงานเริ่มต้น: เครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิด เช่น ตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ ต้องใช้พลังงานที่สูงกว่าอย่างมากในระหว่างการเริ่มต้น—บางครั้งสูงกว่ากำลังไฟที่กำหนดหลายเท่า การเลือกอินเวอร์เตอร์ควรพิจารณาความจุของไฟกระชาก
พลังงานต่อเนื่อง: กำลังไฟที่กำหนดของอินเวอร์เตอร์บ่งบอกถึงความจุเอาต์พุตที่ยั่งยืน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าพร้อมกันไม่เกินขีดจำกัดนี้
พิจารณาการจ่ายไฟพร้อมกัน:
ความต้องการพลังงานทั้งหมด: 200W + 100W + 75W + 50W = 425W
สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงความจุที่เพียงพอสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ แต่การคำนวณแบตเตอรี่ต้องพิจารณาถึงระยะเวลาการใช้งานในแต่ละวัน
ถัดไป แปลงวัตต์เป็นแอมแปร์เพื่อคำนวณกระแสไฟของแบตเตอรี่:
กระแส (A) = พลังงาน (W) / แรงดันไฟฟ้า (V)
แรงดันไฟฟ้าระบบแบตเตอรี่ทั่วไป ได้แก่ 12V, 24V และ 48V แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นช่วยลดกระแสไฟฟ้า ทำให้ใช้สายเคเบิลที่บางลงและลดการสูญเสีย แต่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่า
ความจุของแบตเตอรี่ที่ต้องการ (Ah) = (พลังงานทั้งหมด (W) × ชั่วโมงการใช้งาน) / (แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ (V) × ความลึกของการคายประจุ (%) × ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ (%))
พารามิเตอร์หลัก:
สำหรับระบบ 12V ที่จ่ายไฟ 425W เป็นเวลา 8 ชั่วโมง โดยมี DoD 50% และประสิทธิภาพ 90%:
ความจุที่ต้องการ = (425W × 8 ชม.) / (12V × 50% × 90%) = 629.63Ah
สิ่งนี้จะต้องใช้แบตเตอรี่ประมาณเจ็ดก้อนขนาด 100Ah หรือแบตเตอรี่สี่ก้อนขนาด 200Ah แบบขนาน
| ความจุของแบตเตอรี่ | ระบบ 12V | ระบบ 24V | ระบบ 48V |
|---|---|---|---|
| 100Ah | 16 แบตเตอรี่ | 8 แบตเตอรี่ | 4 แบตเตอรี่ |
| 200Ah | 8 แบตเตอรี่ | 4 แบตเตอรี่ | 2 แบตเตอรี่ |
| 150Ah | 12 แบตเตอรี่ | 6 แบตเตอรี่ | 3 แบตเตอรี่ |
เทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น แบตเตอรี่โซลิดสเตตและโซเดียมไอออนสัญญาว่าจะมีความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น และต้นทุนที่ต่ำลง ระบบจัดการแบตเตอรี่ขั้นสูงจะช่วยให้สามารถตรวจสอบและปรับปรุงได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น
การกำหนดค่าแบตเตอรี่ที่เหมาะสมสำหรับอินเวอร์เตอร์ขนาด 3000W ต้องพิจารณาความต้องการพลังงาน ลักษณะเฉพาะของแบตเตอรี่ และประสิทธิภาพของระบบอย่างรอบคอบ ด้วยการคำนวณที่แม่นยำและการตั้งค่าที่เหมาะสม ระบบสุริยะสามารถส่งมอบพลังงานที่เชื่อถือได้และต่อเนื่องในขณะเดียวกันก็มีส่วนช่วยในการแก้ปัญหาพลังงานที่ยั่งยืน
