Die Wissenschaft hat uns eine Zeit gegeben, in der Technologie ist die Nutzung der Sonnenenergie hat öffentlich geworden. Erhalten Sie Sonnenkollektoren für den Hausbesitzer hat die Möglichkeit, zu jeder. Sommer Bewohner hinkt nicht hinter in dieser Hinsicht. Sie finden sich oft weg von zentralisierten Quellen nachhaltiger Elektrizität.
Cognition Gerät und Berechnungsgrundlagen der operativen Einheiten Solar annähert Realität seiner natürlichen Standort Elektrizität gewährleisten.
In diesem Artikel:
- Gerät und Solarbatterie Aktion
- Arten von Solarmodulen Panels
- Schema der Solarenergie
- Die Spitzenlast und durchschnittlicher täglicher Energieverbrauch
- Das Verfahren zur Berechnung der Energieeffizienz
- Vorbereitung für arithmetische Berechnungen
- Festschreibung der Spezifikationen Verbraucher
- Eine Analyse und Optimierung der Daten
- Auswahl gelioelektrostantsii Knoten
- Bestimmung Solarbetriebsspannung
- Batterie Acquisition Solarmodule
- Der Bau der Batterieleistung
- Die Wahl eines guten Controller
- Die Auswahl der besten Leistung des Umrichters
- Nützliche Videos zum Thema
Gerät und Solarbatterie Aktion
Nach dem Öffnen Neugierige uns natürliche Substanz produziert unter dem Einfluss von Sonne Lichtteilchen, Photonen, elektrische Energie. Der Prozess genannt den photovoltaischen Effekt. Wissenschaftler haben gelernt, wie mikrophysikalische Phänomene zu verwalten. Lichtschranken - auf der Basis von Halbleitermaterialien haben sie ein kompaktes elektronischen Geräte geschaffen.
Die Hersteller haben die Technologie der Kombination von Miniaturwandler geliopaneli wirksam gemeistert. Wirkungsgrad des Sonnenkollektors Module aus Silizium weithin industriell 18-22%.
gehen von Solarzellenmodulen. Es ist das Ende der Bewegung der Photonen von der Sonne zur Erde. Daher ist diese Komponenten Licht auf ihrem Weg geht bereits in der Schaltung als DC-Teilchen.
Sie werden auf Batterien verteilt, entweder unterziehen Umwandlung in Ladungen elektrische Wechselstromspannung von 220 Volt, verschiedene inländische technischen Versorgungseinrichtungen.
Arten von Solarmodulen Panels
Geliopaneli Module werden aus Solarzellen zusammengesetzt, sonst - Photovoltaik-Zellen. Der massive Einsatz von Photovoltaik-Zellen hat zwei Arten. Sie unterscheiden sich von Silizium zu ihrer Herstellung verwendeten Halbleiterarten ist:
- Polykristallin. Diese Solarzellen aus Silizium schmelzen bei längerer Kühlung. Eine einfache Art der Herstellung bestimmt Erschwinglichkeit, aber die Leistung der polykristallinen Optionen nicht übersteigt 12%.
- Monokristalline. Diese Elemente, was zu dünnen Wafern künstlich gewachsenen Siliziumeinkristall Aufschneiden. Die produktivste und teure Option. Durchschnittlicher Wirkungsgrad in der Nähe von 17% kann monokristalline Solarzellen mit höherer Effizienz zu finden.
Die polykristalline Solarzellen flache quadratische Form mit ungleichmäßiger Oberfläche. Monokristalline erscheint als dünne homogene Oberflächenstruktur Quadrate mit abgeschnittenen Ecken (psevdokvadraty).
erste Leistung an identischen Paneel Leistung größer in der Größe als die letztere aufgrund der geringeren Wirkungsgrad (18% gegenüber 22%). Aber Prozent im Durchschnitt zehn weniger teuer und haben eine Vorzug Nachfrage.
Schema der Solarenergie
Wenn durch mysteriös klingenden Namen von Knoten beobachtet, der Teil des Sonnenlicht Versorgungssystemes sind, kommt die Idee der supertehnicheskoy Gerätekomplexität. Auf der Mikroebene des Photons Leben ist es. Und klar das allgemeine Schema der Schaltung und das Prinzip ihres Handelns sehen sehr einfach. Aus dem Licht des Himmels „Glühbirne Iljitsch“ nur vier Schritte.
Solarmodule - die erste Komponente des Kraftwerks. Diese dünnen rechteckigen Platten aus einer bestimmten Anzahl von Standardwafer-Solarzellen zusammengesetzt. Hersteller machen eine Vielzahl von Grafik-Panels für Strom und Spannung Vielfaches von 12 Volt.
flach geformte Vorrichtung, die zur direkten Strahl Oberflächen öffnen angeordnet ist. Die modularen Einheiten sind mit gegenseitigen Verbindungen in geliobatareyu kombiniert. Batterie Aufgabe Solarenergie umwandeln empfangen wird, einen konstanten Strom von einer vorgegebenen Größe zu geben.
Batterien - all bekannte elektrische Ladungsspeichereinrichtung. Ihre Rolle innerhalb des Energiesystems von der traditionellen Sonne. Als Heimanwender zu einem zentralen Netzwerk verbunden ist, strumpfEnergieSpeicher Strom. Sie reichern sich auch seinen Überschuss, verbraucht, wenn genügend elektrische Leistung des Solarmoduls Strom bereitzustellen.
Das Batteriepaket Schaltung sendet eine erforderliche Menge an Energie und hält eine stabile Spannung, sobald der Verbrauch davon auf einen hohen Wert erhöht. Was passiert zum Beispiel nachts, wenn im Leerlauf oder während fotopaneli malosolnechnoy Wetters.
Controller - ein elektronischer Vermittler zwischen dem Solarmodul und Batterie. Seine Aufgabe ist es, den Ladezustand der Batterie zu regulieren. Das Gerät erlaubt es nicht, ihre siedende Überladungs oder unter einem bestimmten elektrischen Potential Standards für einen stabilen Betrieb des gesamten Solar erforderlich fallen.
Inverter - Invertierung, erklärt so buchstäblich den Ton des Wortes. Ja, denn in der Tat, der Knoten die Funktion ausführt, wenn es schien, Fiktion Elektriker. Er wandelt den Gleichstrom des Solarbatteriemoduls und eine Variable mit der Differenz zwischen 220 Volt Potential. Es ist diese Spannung für die überwältigende Masse von elektrischen Haushaltsgeräten arbeitet.
Die Spitzenlast und durchschnittlicher täglicher Energieverbrauch
Spaß Ihren eigenen Wert bis geliostantsiyu viel zu haben. Die erste Etappe auf dem Weg, um die Kraft der Sonnenenergie zu besitzen - die Festlegung eines optimalen Spitzen in Kilowatt und rational durchschnittlicher täglicher Energieverbrauch in Kilowattstunden oder Ferienhaus Wirtschaft.
Spitzenlast erzeugt die Notwendigkeit, mehrere elektrische Geräte umfassen und Es zeichnet sich durch ihre maximale Gesamtkapazität unter Berücksichtigung einige Merkmale aufgeblasen Werfer bestimmt Aus ihnen.
Leistungsberechnung zeigt maximale lebenswichtige Notwendigkeit gleichzeitigen Betrieb von Elektrogeräten, und welche nicht. Solche Indikatoren sind auf Leistungskennlinien der Kraftwerkseinheiten, dh die Gesamtkosten der Vorrichtung unterworfen.
Täglicher Stromverbrauch des Gerätes durch das Produkt seiner persönlichen Leistung zu der Zeit gemessen, die er in den Netzen arbeitete während des Tages (Strom verbraucht).
Durchschnittlicher Tagesverbrauch wird als die Summe der Energie von jedem Verbraucher von Elektrizität für den täglichen Zeitraum verbraucht berechnet.
Das Ergebnis des Energieverbrauchs hilft rational den Fluss von Solarstrom zu nähern. Das Ergebnis der Berechnung ist wichtig für die weitere Berechnung der Batteriekapazität. Dieser Parameter des Batteriepacks Preis, eine Menge Komponente des Systems stehen, hängt mehr.
Das Verfahren zur Berechnung der Energieeffizienz
Der Prozess des Berechnens beginnt buchstäblich mit einem horizontal angeordneten, in einem Abschnitt, die Tetrade Blatt entfaltet wird. Lichtbleistiftlinien der Blattform mit dreißig Grafiken und Linien durch die Anzahl von elektrischen Haushaltsgeräten erhalten.
Vorbereitung für arithmetische Berechnungen
Die ersten Spalt Eigenschaften der traditionellen - die Seriennummer. Die zweite Spalte - der Name des Gerätes. Der dritte - sein individueller Stromverbrauch.
Spalten vom vierten bis zum siebenundzwanzigsten - Tag Uhr 00-24. In ihnen durch die horizontalen Schrägstriche eingegeben werden:
- im Zähler - der Betrieb der Vorrichtung während bestimmter Stunden in Dezimalform (0.0)
- im Nenner - wieder sein individueller Stromverbrauch (diese Wiederholung ist notwendig, um die Stundenbelastungen zu berechnen).
Achtundzwanzigste die Lautsprecher - die gesamte Zeit, dass das Gerät jeden Tag den ganzen Tag arbeitet. In der neunundzwanzigsten - Rekord persönliche Gerät den Stromverbrauch als Ergebnis der Multiplikation der einzelnen Stromverbrauch zur Zeit der Arbeit für die tägliche Zeit.
Dreißigsten Spalte ist ebenfalls Standard - eine Anmerkung. Es ist nützlich für Zwischenberechnungen.
Festschreibung der Spezifikationen Verbraucher
Die nächste Stufe der Berechnungen - die Umwandlung von Notebook-Form in der Spezifikation Privatkunden. Von der ersten Spalte ist verständlich. Es soll die Zeilennummern zuweisen.
In der zweiten Spalte die Namen der Energieverbraucher passen. Es wird empfohlen, Geräte Flur zu starten füllen. Im Folgenden wird weitere Einrichtungen gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn (der so bequem). Wenn es eine zweite (etc.) Boden ist, ist das Verfahren das gleiche: die Treppe - Runde. Zugleich müssen wir über die Geräte auf Treppen und Straßenbeleuchtung nicht vergessen.
Die dritte Kurve, die die Ausgabe vor dem Namen jeden elektrischen Gerätes anzeigt, besser gleichzeitig mit dem zweiten gefüllt.
Spalten vom vierten bis zum siebenundzwanzigsten entsprechen Ihre jede Stunde des Tages. Der Einfachheit halber können sie sofort horizontale Linien in den mittleren Reihen procherknut. Erhielt die obere Hälfte der Linien - als ob die Zähler, niedriger - Nenner.
Diese Spalten werden gefüllt Reihe. Zähler selektiv als Zeitschlitze Format dezimal ausgeführt (0.0), was den Betrieb des Gerätes in der einen oder anderen spezifischen Stunden-Zeitraum. Parallel wo Tabellarische Numeratoren, Nenner mit Netzkontrollvorrichtung passen, von dem dritten Graphen entnommen.
Nach allen Zeiten gefüllt sind Spalten zu den einzelnen Schätzungen der täglichen Arbeitszeit von elektrischen Geräten, die Bewegung der Leitungen übertragen. Die Ergebnisse sind in den entsprechenden Zellen der achtundzwanzigsten der Lautsprecher aufgezeichnet.
Auf der Grundlage der Leistung und Arbeitszeit sukzessive täglichen Verbrauch aller Verbraucher berechnet. Es ist in der neunundzwanzigsten yacheyah Spalte angegeben.
Wenn alle Zeilen und Spalten mit der Spezifikation gefüllt sind, die Ergebnisse der Berechnungen. Folding pografno Macht der Nenner Zeitspalte Last pro Stunde erhalten. Fasst man die Lautsprecher nach unten einzelnen Tagesstromverbrauch neunundzwanzigsten, finden die durchschnittliche tägliche Gesamt.
Die Berechnung enthält nicht den Eigenverbrauch des künftigen Systems. Dieser Faktor wird in den nachfolgenden endgültigen Berechnungen berücksichtigt Nebenfaktor genommen.
Eine Analyse und Optimierung der Daten
Wenn die Macht der gelioelektrostantsii als Backup geplant, Daten über stündlichen Stromverbrauch und der durchschnittlichen täglichen Energieverbrauches hilft, den Verbrauch von teuren Solarstrom zu minimieren. Dies wird durch den Wegfall der Verwendung von energieintensiven Verbrauchern zur Wiederherstellung der zentralen Macht, vor allem in den Stunden der maximalen Belastungen erreicht.
Wenn die Solaranlage als DC-Stromversorgung ausgelegt ist, dann sind die Ergebnisse der stündlichen Lasten nach vorne geschoben. Es ist wichtig, den Stromverbrauch während des Tages so zu verteilen viele vorherrschenden Höhen und tiefe Bässe entfernen fallen durch.
Ausnahme Spitze, Nivellierung der maximalen Belastungen, die Beseitigung von starken Einbrüchen in der Macht der Zeit erlauben, bis zu holen die kostengünstigsten Optionen für Solarsystemkomponenten und einen stabilen, noch wichtiger, langfristige störungsfreien Betrieb geliostantsii.
Präsentiert Zeichnung zeigt die Umwandlung auf der Grundlage des Graphen erhalten irrational Spezifikation optimal vorbereitet. Indikator tägliche Aufnahme wurde von 18 auf 12 kW / h reduziert, die durchschnittliche Stundenbelastung von 750 bis 500 Watt.
Das gleiche Prinzip der optimality Ausführungsform ist nützlich, wenn die Energie von der Sonne als Backup verwenden. Es erübrigt sich zu einer Kapazitätssteigerung von Solarmodulen und Batterien im Interesse irgendeines vorübergehenden Unannehmlichkeiten protzen, vielleicht sollten Sie nicht.
Auswahl gelioelektrostantsii Knoten
Um die Berechnungen zu vereinfachen Version der Anwendung als Solarbatterie in Betracht gezogen werden primäre elektrische Energiequelle zu geben. Benutzerhandbuch bedingter Verkauf in der Region Rjasan, wo die ständigen Bewohner von März bis September.
Sichtbarkeit der Argumentation praktische Berechnungen oben freigegeben basierend auf Datenmanagement-Chart der stündlichen Energie geben:
- Die gesamte tägliche durchschnittliche Stromverbrauch = 12.000 Watt / Stunde.
- Die durchschnittliche Belastung Verbrauch = 500 Watt.
- Maximale Last 1200 Watt.
- Spitzenlast bis 1200 x 1,25 = 1500 Watt (+ 25%).
Die Werte bei der Berechnung der Gesamtkapazität der Solargeräte und andere Betriebsparameter erforderlich.
Bestimmung Solarbetriebsspannung
Interne Betriebsspannung aller Solaranlagen auf der Basis der Vielzahl von 12 Volt als die häufigsten Stückelung Batterien. Die am häufigsten geliostantsy Komponenten: Solarmodule, Steuerungen, Wechselrichter - unter der populären Spannung 12, 24, 48 Volt.
Höhere Spannung ermöglicht die Verwendung von Leitungsdrähten mit kleinerem Querschnitt - und dieser verbesserten Zuverlässigkeit der Kontakte. Auf der anderen Seite, die ausgefallene Netzwerk 12V-Batterien können durch eine solche ersetzt werden.
In dem 24-Volt-Netz, die Besonderheiten der Verwendung der Batterie unter Berücksichtigung, ist es notwendig, die paarweise zu ersetzen. 48V Netzwerk benötigt alle vier Batterien eines Zweig zu ändern. Außerdem bei 48 Volt, hat es eine Gefahr eines elektrischen Schlags.
Der Hauptunterschied zwischen der internen Systemauswahl Potenziale im Zusammenhang mit der nominalen Leistungscharakteristik von den modernen Industrie-Wechselrichter erzeugt und sollte die Größe der Spitzenlast berücksichtigen:
- 3 bis 6 kW - 48 Volt,
- von 1,5 bis 3 kW - 24 oder gleich 48 V,
- bis 1,5 kW - 12, 24, 48B.
Die Wahl zwischen der Verdrahtung Zuverlässigkeit und Unannehmlichkeiten der Batterien zu ersetzen, für unser Beispiel werden wir uns auf die Zuverlässigkeit konzentrieren. Im Folgenden werden wir von dem berechneten Betriebsspannungssystem von 24 Volt starten.
Batterie Acquisition Solarmodule
Die Formel für die erforderliche Leistung von der Solarzelle der Berechnung ist wie folgt:
PCM = (1000 * ESUT) / (A * Sin)
wo:
- PCM = Solarbatterieleistung = Gesamtleistung der Solarmodule (Panels W)
- 1000 = angenommene Lichtempfindlichkeits photovoltaischen Zellen (kWh / m²)
- = ESUT müssen in einem täglichen Energieverbrauch (kWh, in diesem Beispiel = 18)
- saisonalen K = Koeffizient unter Berücksichtigung all die Verluste (Sommer = 0,7; Winter = 0,5)
- Zin = Tabellenwert Insolation (Sonneneinstrahlung) bei einer optimalen Steigungsplatten (kWh / m²).
Erfahren Wert Einstrahlungs können regionalen Wetterdienst hat. Der optimale Winkel der Sonnenkollektoren ist auf den Wert der Breite gleich:
- Frühling und Herbst,
- plus 15 Grad - im Winter,
- minus 15 Grad - im Sommer.
Betrachtet in diesem Beispiel wird Ryazan Region auf dem 55. Breitengrad liegt.
Zeit von März bis September der beste unregulierten Neigung Solar-Array ist der Sommer 40⁰ Winkel zum Boden für die Aufnahme. Mit dieser Anordnung gemittelt die Module täglich Einstrahlungs Ryazan 4,73 in diesem Zeitraum. Alle Zahlen sind es, die Berechnungen durchführen:
- PCM = 1000 * 12 / (0,7 * 4,73) ≈ 3600 Watt.
Wenn wir die Solarzellenbasis 100-Watt-Module nehmen, würde es sie 36 Stücke nehmen. Sie werden 300 kg wiegen und eine Fläche Größe, wo ein 5 x 5 m besetzen.
Der Bau der Batterieleistung
Abholung müssen die Batterien durch die Vorschriften geführt werden:
- Nicht geeignet für diesen Zweck, gewöhnliche Autobatterien. Batterie-Solarkraftwerke sind «SOLAR» Inschrift gekennzeichnet.
- Erwerben Sie Batterien nur in jeder Hinsicht identisch sein sollen, ist es wünschenswert, aus einer Fabrik viel.
- Der Raum, in dem das Akkupack befindet, soll warm gehalten werden. Die optimale Temperatur, wenn die Batterien geben die volle Kapazität = 25⁰C. Wenn es -5⁰C die Batteriekapazität zu verringern, wird um 50% reduziert.
Wenn Sie sich die indikative Batteriespannung von 12 Volt Kapazität von 100 Ampere / Stunde zu berechnen, ist es einfach, eine Stunde berechnen er in der Lage sein würde, die Energieverbraucher mit einer Gesamtleistung von 1200 Watt zu liefern. Aber es ist bei voller Entladung, die äußerst unerwünscht ist.
Für den Dauerbetrieb wird die Batterie nicht empfohlen, ihre Ladung zu reduzieren unter 70% liegt. Marginal Zahl = 50%. Nimmt man als „Mittelweg“ die Anzahl von 60%, stellen die Grundlage für die nachfolgende Berechnungen Energiereserve 720 W / h für jede 100 Ah Batterie kapazitive Komponente (1200 W / h x 60%).
Zunächst muss von einer stationären Stromquelle aufgeladen Batterien 100% installieren. Die Batterien müssen vollständig die Last während der Nachtzeit decken. Wenn Sie nicht das Glück mit dem Wetter sind, hält die notwendigen Parameter des Systems und am Nachmittag.
Es ist wichtig zu bedenken, dass eine Überfülle von Batterien zu ihrem kontinuierlichen undercharging führen würde. Dies wird deutlich verringern die Lebensdauer. Die vernünftigste Lösung scheint Personal Batterien mit Energiespeicher-Einheit, ausreichend, um einen täglichen Energieverbrauch zu decken.
Um die erforderliche Gesamtbatteriekapazität, teilen Sie den täglichen Gesamtverbrauch von 12.000 W / h bei 720 W / h und multiplizieren mit 100 Ah finden:
- 12 000/720 * 100 = 2500 A * 1600 A ≈ h * h
Subtotal für dieses Beispiel wird Batterien mit einer Kapazität von 16 8 bis 100 oder 200 Ah verbunden in Reihenparallel erfordern.
Die Wahl eines guten Controller
Kompetente Auswahl der Batterieladeregler (CRA) - das Problem ist sehr spezifisch. Seine Eingangsparameter an den ausgewählten Solarmodule entsprechen müssen, und die Ausgangsspannung - die innere Sonnenpotentialdifferenz (in unserem Beispiel - 24 Volt). muss unbedingt eine gute Steuerung bieten:
- Mehrstufige!!! die Batterie laden, ein Vielfach ihre Laufzeit von effizientem Service erstreckt !!!
- Automatische gegenseitige, Batterien und Solarzellen, Verbinde-Trenn in Korrelation mit den Ladungs-Entladungs.
- Wieder an die Batterie an die Last auf der Solarzelle und umgekehrt.
Diese kleine Gerätegröße - eine sehr wichtige Komponente.
Die richtige Wahl hängt von den störungsfreien Betrieb der Steuerung von teuren Akkupack und das Gleichgewicht des gesamten Systems.
Die Auswahl der besten Leistung des Umrichters
Wechselrichter-Leistung ist so gewählt, dass der Empfänger langfristige Spitzenlasten bieten könnte. Es muss die Eingangsspannungsdifferenz Solar innere Potentiale entspricht.
Für eine bessere Auswahl an Optionen wird empfohlen, die Aufmerksamkeit auf den Parameter zu zahlen:
- Die Form und die Frequenz der ausgegebenen Wechselspannung. Je mehr der Nähe der Sinuswelle von 50 Hz - desto besser.
- Wirkungsgrad der Vorrichtung. Das über 90% - die bemerkenswert.
- Eigenverbrauch des Gerätes. Es sollte mit dem Gesamtstromverbrauch des Systems angemessen sein. Ideal - bis 1%.
- Fähigkeit kurzfristige zweifache Knotenüberlastung zu widerstehen.
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