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[태양광 초보자교실]
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소규모 태양광 발전 2
Date : 2015-07-04
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태양광발전을 하려면 태양전지판, 콘트롤러, 배터리 그리고 LED 전등이 필수적으로 있어야 합니다
그리고 220V 전기로 사용하고 싶다면 여기에 인버터를 추가해야 합니다

1. 필요한 태양 전지판의 크기를 계산하는 방법

소규모 태양광 발전을 활용하고자 할 때 가장 먼저 궁금한 사항이 어느 정도 크기의 태양 전지판을 선택하느냐 입니다. 이때 가장 기본이 되는 원칙은 하루에 사용하는 전기와 동일한 양의 전기를 하루에 생산해주어서 배터리의 용량을 유지하도록 하도록 하는 것입니다. 만일 하루에 생산되는 전기보다 소비하는 전기가 많을 경우 1- 3일 정도 후면 배터리의 전기가 부족해 사용시간이 현저히 줄어들게 됩니다.
하루에 소비되는 전기량을 계산하기 위해서는 먼저 사용하려는 전기기기의 와트(Watt) 를 알아야 합니다. 예를 들어 5W의 LED 전등 2개를 하루 6시간씩 사용 한다면,
하루 전기소비량은 60W로 계산됩니다. ( 5W X 2 개 X 6 시간 = 60W )
그러면 태양광 발전으로 하루에 최소 60W 이상을 생산해 주어야 합니다.
그러면 60W 를 생산하기 위한 태양 전지판을 구성해 보겠습니다.
통상 우리나라의 경우 평균적인 일조시간은 3.5 시간으로 설정하겠습니다.
60W 를 3.5 시간으로 나누어보면 약 17 W 의 태양전지판이 필요합니다.
17W 의 전지판은 구하기 어려우므로 20W 정도의 전지판을 사용해야 합니다 그러나 태양전지판은 조금 여유있게 30W 또는 40W 정도를 하는 것이 바람직하다고 봅니다.

2. 배터리의 크기를 결정하기

태양전지판의 크기를 정하고 나면 배터리의 크기를 전해야 합니다. 배터리는 물을 담아두는 물탱크와 같은 역할을 합니다. 평소에 물을 받아서 저장해 두었다가 필요한 시간에 물을 사용하는 물탱크와 같은 역할을 하는 것이 배터리라고 할수 있습니다. 따라서 배터리는 하루에 사용하는 양보다는 3-4 배정도 많은 양의 전기를 담아두어야 필요한 시간에 사용할 수 있게 됩니다. 하루 60W의 전기를 사용한다면 배터리에는 200 - 300 W 정도의 전기를 저장하는 배터리를 사용하는 것이 필요합니다. 300W를 암페어로 환산해보면 (300 / 12 ) 25 Ah 입니다.
그러면 24A 또는 좀더 여유있게 30A 이상의 배터리를 사용하는 것이 바랍직합니다

3. 콘트롤러의 선택

태양광 전지판으로 전기를 생산하는데 마지막으로 필수적인 장비는 충전 콘트롤러입니다.
이 콘트롤러를 선택할 때는 반드시 암페어의 크기를 확인해야 합니다. 태양전지판의 암페어와 사용하려는 전기 기기의 암페어보다 큰 암페어의 콘트롤러를 사용해야 합니다. 예를 들어 10W 패널이면 1A 급의 콘트롤러 20W이면 3A 급 입니다. 그러나 사용 중 확장을 해야 할 경우라면 미리 큰 용량의 10A 정도를 사용하는 것이 오히려 경제적입니다. 자세한 기준은 전문가에게 문의하셔야 합니다.

4. 인버터의 사용

220V 의 전기를 사용하려면 인버터를 사용해야 합니다. 인버터는 12V 전기를 220V로 변환해주는 장치입니다. 인버터를 사용하기 위해서는 태양전지판의 크기가 최소 60W 되어야 합니다. 220V 로 변화하는 과정에서 전기 손실이 발생하므로 작은 전지판에서는 사용하기 어렵습니다.
대부분의 전기기기가 AC 220V 로 만들어져 있으므로 100W 이상의 전지판을 사용하려면 인버터를 사용하는 것이 편리합니다. 그러면 선풍기, TV등을 바로 사용할 수 있습니다.
참고로 소형 냉장고를 이용하려면 최소 300W 이상의 전지판을 사용해야 합니다


5. 전기 사용 기기의 선택

대규모의 태양광 발전소는 대규모의 부지에 많은 자본이 필요하지만, 소규모로도 얼마든지 자기의 필요에 따라 전기를 발전하여 사용할 수 있습니다. 특히 전기가 들어 오지 않은 산간의 농막이나 컨테이너나 해안지역에서는 아주 절실하게 필요한 태양광 발전이 될 수 있습니다.
소규모 발전의 경우 자신의 규모에 맞게 저비용으로도 효율적으로 사용할수 있는 신재생 에너지입니다 . 그러나 소규모 발전은 생산량이 적기 때문에 전기기기를 선택할 때 저전력 소비기구를 선택해야 합니다. 전등의 경우는 소비전력이 적은 LED 전등을 필수적으로 사용해야 합니다. 그래서 태양광발전은 LED와 가장 잘 조합됩니다.
태양광 이용을 하려면 먼저 사용하려는 전기기의 소비전력을 파악하는 것이 우선 입니다. 가능하면 저전력을 소비하는 전기기기를 사용하셔야 합니다.
LED 전등, 선풍기, TV, 소형냉장고, 컴퓨터 등은 500W 정도의 전지판이면 어느 정도 사용이 가능합니다. 하지만 전기소비가 많은 열선전기 기구들인 전기밥솥, 전기난로 ,전기 장판, 전기 보일러, 에어컨 등은 태양광으로 이용하기에 적합치 않습니다.

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