1

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıUygulama 3 Çözüm

Solar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

Cihaz Adet Gücü (W)Günde

Çalışma SüresiHaftada Kaç

Gün ÇalışıyorHaftada

Kullandığı Enerji

Bilgisayar (Dizüstü)

1 50 5 3 750

Televizyon 1 50 4 2 400

Lamba 1 3 11 3 4 396

Lamba 2 2 15 2 5 300

126 [Watt] Toplam (Wh/hafta)

1846

(DC/DC Converter)

2

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm

Batarya GereksinimiSistemdeki batarya kapasitesi 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.

1846 [Wh/hafta] / 12 [V] = 153,83 [Ah/hafta]153,83 *Ah/hafta+ / 7 *gün+ = 21,976 *Ah/gün+

Gerekli toplam batarya

kapasitesi

Enerjinin aküden

sağlanacağı günler

Deşarj derinliği

Batarya sıcaklık

katsayısı

X X=

Günlük batarya

kapasitesi ihtiyacı

X

21,976 *Ah/gün+

3

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Batarya Sıcaklık KatsayısıK u r ş u n A s i t B a t a r y a

Gerekli toplam batarya

kapasitesi

Enerjinin aküden

sağlanacağı günler

Deşarj derinliği

Batarya sıcaklık

katsayısı

X X=

Günlük batarya

kapasitesi ihtiyacı

X

21,976 *Ah/gün+

Yandaki grafikten görüldüğü gibi, batarya kapasiteleri sıcaklığa göre

değişmektedir. Bu etki için katsayı, üretici tarafından verilen

tablolardan faydalanılarak bulunur.Batarya kapasitesi 20°C ‘nin

altında %1 kadar düşer. Ancak, yüksek sıcaklıklarda bataryalar için

ideal değildir. Yüksek sıcaklıklar yaşlanmayı hızlandırır, elektrolit

kullanımını arttırır ve bataryanın kendi kendine deşarj olmasına

neden olur.

4

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Batarya Sıcaklık Katsayısı

K u r ş u n A s i t B a t a r y a

Gerekli toplam batarya

kapasitesi

Enerjinin aküden

sağlanacağı günler

Deşarj derinliği

Batarya sıcaklık

katsayısı

X X=

Günlük batarya

kapasitesi ihtiyacı

X

21,976 *Ah/gün+

Kullanılacak olan yerin yaz boyunca kullanılacağı ve yazın ortalama sıcaklığın Ege Bölgesi için 24 0C olduğu varsayımıyla yandaki tablodan 1,02 değeri

seçilebilir.

Sıcaklık (0C) 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

1,02

5

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Batarya Şarj Derinliği(Depth of Discharge)

Gerekli toplam batarya

kapasitesi

Enerjinin aküden

sağlanacağı günler

Deşarj derinliği

Batarya sıcaklık

katsayısı

X X=

Günlük batarya

kapasitesi ihtiyacı

X

21,976 *Ah/gün+

Şarj derinliği, batarya kullanımında tam şarjlı halinden ne kadar

düşerek kullanılacağını belirtir. Örneğin, tam şarjlı bir bataryanın

şarj derinliği %0’dır. Bu soruda bataryanın %50 şarj derinliğinde

çalışacağı kabul edilebilir. Şarj derinliği arttıkça batarya ömrü

kısalır(çoğu batarya üreticisi %50 şarj derinliğinden daha fazla

kullanımı önermez).

Sıcaklık (0C) 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

1,020,5

6

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Enerjinin Bataryadan Sağlanacağı Gün Sayısı

Gerekli toplam batarya

kapasitesi

Enerjinin aküden

sağlanacağı günler

Deşarj derinliği

Batarya sıcaklık

katsayısı

X X=

Günlük batarya

kapasitesi ihtiyacı

X

21,976 *Ah/gün+

Havanın tamamen kapanacağı ve enerjinin sadece bataryadan sağlanacağı gün sayısı olarak yedi gün alalım. (yaz dönemi ve Ege Bölgesi için kötü bir varsayım alalım)

1,020,5

7

Gerekli toplam batarya

kapasitesi

= 78,5 [Ah]

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Gerekli toplam batarya sayısı

Batarya üreticileri değişik

kapasitelerde bataryalar

üretebilmektedirler.78,5 *Ah+ için bir üst

kapasitedeki batarya alınır.Örn. yandaki

tablodan 100 [Ah] uygun olarak

seçilebilir.Bu seçim, genelde

maliyet ve boyutlardan dolayı iki adet 40 *Ah+ ‘lik

bataryadan daha uygun olur.

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı

Gerekli toplam paralel panel

sayısı

Etkinlik KaybıBir gün için

gerekli kapasite [Ah]

Bir panelin etkin akımı

=

X

Bir gün için 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.

21,976 ~ 22 *Ah/gün+

Bir gün için ortalama etkili güneş saatleri

11,3 *saat / gün+

X

9

Türkiye'nin Aylık Ortalama Güneş Enerjisi PotansiyeliKaynak: EİE Genel Müdürlüğü

AYLAR AYLIK TOPLAM GÜNEŞ ENERJİSİ[Kcal/cm2-ay] [kWh/m2-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 112,74 1311 2640

ORTALAMA 308,0 [cal/cm2-gün+ 3,6 [kWh/m2-gün+ 7,2 *saat/gün+

Uygulama 5’e geri dönmek için basınız.

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı

Gerekli toplam paralel panel

sayısı

Etkinlik Kaybı

Bir gün için ortalama etkili güneş saatleri

Bir gün için gerekli kapasite

[Ah]

Bir panelin etkin akımı

X

=

X

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.

21,976 ~ 22 *Ah/gün+

11,3 *saat / gün+

1,2

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı

Gerekli toplam paralel panel

sayısı

Etkinlik Kaybı

Bir gün için ortalama etkili güneş saatleri

Bir gün için gerekli kapasite

[Ah]

Bir panelin etkin akımı

X

=

X

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.

21,976 ~ 22 *Ah/gün+

11,3 *saat / gün+

1,2

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm Gerekli fotovoltaik panel ihtiyacının hesabı

Gerekli toplam paralel panel

sayısı

Etkinlik Kaybı

Bir gün için ortalama etkili güneş saatleri

Bir gün için gerekli kapasite

[Ah]

Bir panelin etkin akımı

X

=

X

21,976 ~ 22 *Ah/gün+

11,3 *saat / gün+

1,2

Şarj ünitesinin giriş gerilimine uygun PV’nin

etkin akımı 3 *A+ ise

Gerekli toplam paralel panel sayısı = 1 adet yeterlidir

Sola

r el

ekt

rik

sist

emi t

asar

ımı h

esab

ıSolar Şarj ünitesi

Fotovoltaikler

Batarya Grubu

Evirici (inverter)

ACV

(DC/DC Converter) Çözüm İnverter (DC/AC Çevirici) Seçimi

Cihaz Adet Gücü (W)

Bilgisayar (Dizüstü)

1 50

Televizyon 1 50

Lamba 1 3 11

Lamba 2 2 15

126 [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.