La science nous a donné une époque où la technologie est l'utilisation de l'énergie solaire est devenue publique. Obtenez des panneaux solaires pour le propriétaire de la maison a la possibilité à tout le monde. les résidents d'été ne sont pas en retard à cet égard. Ils se trouvent souvent loin des sources centralisées d'électricité durable.
dispositif de Cognition et les principes de calcul des unités d'exploitation solaire se rapproche de la réalité assurer son électricité du site naturel.
Dans cet article:
- Dispositif et l'action de batterie solaire
- Les types de panneaux solaires de modules
- Schéma de l'énergie solaire
- La charge maximale et la consommation d'énergie moyenne quotidienne
- La procédure de calcul de la performance énergétique
- Préparation pour les calculs arithmétiques
- L'élaboration de spécifications consommateurs
- Une analyse et l'optimisation des données
- Sélection des noeuds de gelioelektrostantsii
- Détermination de la tension de fonctionnement solaire
- modules solaires batterie Acquisition
- La construction de la batterie
- Le choix d'un bon contrôleur
- La sélection des meilleures performances de l'inverseur
- vidéos utiles sur le sujet
Dispositif et l'action de batterie solaire
Une fois les esprits curieux nous ont ouvert à la substance naturelle produite sous l'influence des particules de lumière du soleil, des photons, l'énergie électrique. Le processus a appelé l'effet photovoltaïque. Les scientifiques ont appris à gérer phénomène microphysique. Sur la base de matériaux semi-conducteurs, ils ont créé un appareils électroniques compacts - photocellules.
Les fabricants ont maîtrisé la technologie de combiner des transducteurs miniatures geliopaneli efficaces. Efficacité des modules de panneaux solaires de silicium largement produit industriellement 18-22%.
D'aller modules de cellules solaires. Il est la fin de Voyage des photons du Soleil à la Terre. Par conséquent, ces composants sont légers vont sur leur chemin déjà dans le circuit en tant que particules DC.
Ils sont répartis sur piles, soit subissent une transformation en charges courant électrique alternatif de tension de 220 volts, divers dispositifs d'alimentation techniques domestiques.
Les types de panneaux solaires de modules
Geliopaneli modules sont assemblés à partir de cellules solaires, autrement - cellules photovoltaïques. L'utilisation massive de cellules photovoltaïques ont trouvé deux espèces. Ils diffèrent des silicium utilisé pour les espèces de semi-conducteurs de fabrication est le suivant:
- Polycristalline. Ces cellules solaires à base de silicium fondu par un refroidissement prolongé. Une méthode simple de production détermine l'accessibilité, mais la performance des options polycristallins ne dépasse pas 12%.
- Monocristalline. Cet élément conduisant à découper des tranches minces de silicium cristallin artificiellement augmenté. L'option la plus productive et coûteuse. Rendement moyen près de 17% peut être trouvé cellules solaires monocristallines avec une plus grande efficacité.
Les cellules solaires polycristallines forme carrée plate avec une surface non uniforme. Monocristallin apparaissent sous forme de carrés minces de structure de surface homogènes avec des coins coupés (de psevdokvadraty).
première représentation à la puissance de panneau identique est plus grande en taille que celui-ci en raison de la faible efficacité (18% contre 22%). Mais pour cent, en moyenne, dix moins cher et ont une demande préférentielle.
Schéma de l'énergie solaire
Lorsque regardé par des noms mystérieux consonance de noeuds qui font partie du système d'alimentation de la lumière du soleil, vient l'idée de la complexité du dispositif de supertehnicheskoy. Au niveau micro de la vie des photons est. Et bien le schéma général du circuit et le principe de ses actions semblent très simples. De la lumière du ciel « ampoule Ilitch » quatre étapes seulement.
Les modules solaires - le premier composant de la centrale électrique. Ces panneaux minces rectangulaires assemblés à partir d'un certain nombre de plaquettes type cellules solaires. Les fabricants font une variété de panneaux graphiques pour l'alimentation électrique et multiple de tension de 12 volts.
Dispositif en forme de plat qui est agencé pour ouvrir les surfaces des rayons directs. Les unités modulaires sont combinés en utilisant des connexions mutuelles dans geliobatareyu. tâche batterie pour convertir l'énergie solaire reçue, ce qui donne un courant constant d'une valeur prédéterminée.
Batteries - tout dispositif d'accumulation de charge électrique connue. Leur rôle au sein du système d'alimentation du soleil traditionnel. Lorsque les utilisateurs domestiques sont connectés à un réseau centralisé, stockage stockage d'énergie électrique. Ils accumulent aussi son surplus, si elle est consommée pour fournir suffisamment d'énergie électrique du courant du module solaire.
Le circuit de la batterie délivre une quantité requise de courant et de conserver une tension stable dès que la consommation de celui-ci augmente à une valeur élevée. Ce qui se passe, par exemple, la nuit au repos ou pendant la saison fotopaneli de malosolnechnoy.
Contrôleur - un intermédiaire électronique entre le module solaire et la batterie. Son rôle est de réguler le niveau de charge de la batterie. Le dispositif ne permet pas leur surcharge d'ébullition ou de tomber sous un certain niveau de potentiel électrique nécessaires à un fonctionnement stable de l'ensemble solaire.
Onduleur - inversion, donc explique littéralement le son du mot. Oui, parce qu'en fait, le nœud exécute la fonction quand il semblait électriciens fiction. Il transforme le courant continu du module de batterie solaire et une variable à la différence entre 220 volts potentiels. Il est cette tension travaille pour la masse écrasante des appareils électriques ménagers.
La charge maximale et la consommation d'énergie moyenne quotidienne
Amusant d'avoir votre propre valeur jusqu'à ce que beaucoup de geliostantsiyu. La première étape sur le chemin de posséder la puissance de l'énergie solaire - la définition d'un pic optimal kilowatts et rationnelle consommation quotidienne moyenne en kilowatts-heures ou maison de vacances économie.
la charge de pointe crée la nécessité d'inclure plusieurs appareils électriques et Elle est déterminée par leur capacité totale maximale compte tenu des caractéristiques des lanceurs gonflés d'entre eux.
maximale de calcul de puissance révèle le fonctionnement simultané de besoin vital de tout appareil électrique, et qui non. Ces indicateurs sont soumis à des caractéristiques de puissance des unités de la centrale, à savoir le coût total du dispositif.
consommation quotidienne de l'appareil mesuré par le produit de son pouvoir personnel au moment où il a travaillé sur les réseaux (électricité consommée) au cours de la journée.
La consommation totale moyenne journalière est calculée comme la somme de l'énergie consommée par chaque consommateur d'électricité pour la période quotidienne.
Le résultat de la consommation d'énergie permet d'aborder de façon rationnelle le flux d'électricité solaire. Le résultat du calcul est important pour le calcul supplémentaire de la capacité de la batterie. Ce paramètre du prix du pack batterie, un grand nombre de composants permanent du système dépend plus.
La procédure de calcul de la performance énergétique
Le procédé de calcul commence littéralement avec un disposé horizontalement, dans une section qui est déployé feuille tétrade. lignes de crayon de la lumière sous forme de feuille est obtenue avec trente graphiques et lignes par le nombre d'appareils électroménagers.
Préparation pour les calculs arithmétiques
Les premières caractéristiques de la colonne du traditionnel - le numéro de série. La deuxième colonne - le nom de l'appareil. Le troisième - sa consommation d'énergie individuelle.
Les colonnes de la quatrième à la vingt-septième - horloge jour de 00 à 24. En eux par les barres obliques horizontales sont entrés:
- dans le numérateur - le fonctionnement du dispositif pendant les heures notamment sous forme décimale (0,0)
- au dénominateur - encore une fois sa consommation d'énergie individuelle (cette répétition est nécessaire pour calculer les charges horaires).
Vingt-huitième orateurs - le temps total que l'appareil fonctionne tous les jours tout au long de la journée. Dans le vingt-neuvième - Enregistrer la consommation électrique de l'appareil personnel à la suite de la multiplication de la consommation d'énergie individuelle au moment du travail pour la période quotidienne.
colonne Trentième est également disponible en standard - une note. Il est utile pour les calculs intermédiaires.
L'élaboration de spécifications consommateurs
La prochaine étape des calculs - la transformation de la forme de bloc-notes dans les consommateurs résidentiels de spécification. Dans la première colonne est compréhensible. Il attribue les numéros de ligne.
Dans la deuxième colonne pour adapter le nom des consommateurs d'énergie. Il est recommandé de commencer à remplir le couloir des appareils. Ce qui suit décrit d'autres installations ou antihoraire dans le sens horaire (à qui que pratique). S'il y a une seconde (etc.) étage, la procédure est la même: les escaliers - tour. En même temps, il ne faut pas oublier les dispositifs sur les escaliers et l'éclairage des rues.
Le troisième graphique indiquant la face de sortie du nom de chaque appareil électrique mieux remplie simultanément avec la seconde.
Les colonnes de la quatrième à la vingt-septième correspondent à votre toutes les heures de la journée. Pour plus de commodité, ils peuvent immédiatement procherknut lignes horizontales dans les rangées du milieu. Reçu la moitié supérieure des lignes - comme si les numérateurs, inférieurs - dénominateurs.
Ces colonnes sont rangées remplies. Numérateurs sélectivement exécuté en tant que tranches de temps format décimal (0,0), ce qui reflète le fonctionnement de l'appareil dans l'une ou l'autre période spécifique heures. En parallèle, où les numérateurs totalisées, dénominateurs cadrent avec dispositif indicateur de puissance, prise à partir des troisièmes graphiques.
Après tout le temps des colonnes remplies sont transférées aux estimations individuelles du temps de travail quotidien des appareils électriques, déplacer les lignes. Les résultats sont enregistrés dans les cellules correspondantes des vingt-huitième les haut-parleurs.
Sur la base de la puissance et le temps de travail consommation quotidienne calculée successivement de tous les consommateurs. Il est indiqué dans la vingt-neuvième colonne yacheyah.
Lorsque toutes les lignes et les colonnes sont remplies avec le cahier des charges, les résultats de calculs. Pliage pografno puissance de la charge de la colonne de l'heure de dénominateurs obtenu chaque heure. En résumé à la baisse de la consommation d'énergie quotidienne individuelle vingt-neuvième haut-parleurs, trouver le total quotidien moyen.
Le calcul ne comprend pas l'auto-consommation du futur système. Ce facteur est pris en compte le facteur auxiliaire dans les calculs finaux ultérieurs.
Une analyse et l'optimisation des données
Si la puissance de gelioelektrostantsii prévu comme une sauvegarde, les données sur la consommation d'énergie horaire et de la consommation quotidienne moyenne d'énergie totale permet de minimiser la consommation d'électricité solaire coûteuse. Ceci est réalisé en éliminant l'utilisation des consommateurs d'énergie à la restauration du pouvoir central, en particulier dans les heures de charges maximales.
Si le système d'énergie solaire est conçu comme une alimentation électrique à courant continu, les résultats des charges horaires sont poussés vers l'avant. Il est important de répartir donc la consommation d'électricité pendant la journée pour éliminer une grande partie des hauts et des bas en vigueur forts par la chute.
pic d'exception, le nivellement des charges maximales, l'élimination des creux pointus dans la puissance du temps permettent de ramasser les options les plus rentables pour les composants du système solaire et fournir un environnement stable, plus important encore, un fonctionnement sans problème à long terme geliostantsii.
Présenté dessin montre la conversion obtenue sur la base du graphique préparé optimal de spécification irrationnelle. Indicateur de dose journalière a été réduite de 18 à 12 kW / h, la charge horaire moyenne de 750 à 500 watts.
Le même principe de réalisation d'optimalité est utile lors de l'utilisation de la puissance du soleil comme une sauvegarde. Inutile de faire des folies sur une augmentation de la capacité des modules solaires et des batteries à cause de certains inconvénients temporaires, peut-être vous ne devriez pas.
Sélection des noeuds de gelioelektrostantsii
Pour simplifier les calculs seront considérés comme version de l'application comme une batterie solaire pour donner la source d'énergie électrique primaire. Guide de l'utilisateur vente conditionnelle dans la région de Riazan, où les résidents permanents de Mars à Septembre.
Visibilité du raisonnement donne des calculs pratiques selon le tableau de gestion des données d'énergie horaire publié ci-dessus:
- La consommation totale d'énergie moyenne quotidienne = 12000 watts / heure.
- La consommation moyenne de la charge = 500 watts.
- Charge maximale de 1200 watts.
- la charge de pointe de 1200 x 1,25 = 1500 watts (+ 25%).
Les valeurs requises pour le calcul de la capacité totale des dispositifs solaires et d'autres paramètres de fonctionnement.
Détermination de la tension de fonctionnement solaire
Tension de service interne de tous les systèmes solaires à base de la multiplicité de 12 volts que les batteries de la dénomination la plus courante. Les composants les plus largement geliostantsy: modules solaires, onduleurs, régulateurs - disponibles sous la tension populaire 12, 24, 48 volts.
Une tension trop élevée permet l'utilisation de fils conducteurs de petite section - et cette amélioration de la fiabilité des contacts. D'autre part, le réseau a échoué batteries 12V, peuvent être remplacées par un.
Dans le réseau 24 volts, en tenant compte des particularités de l'utilisation de la batterie, il est nécessaire de remplacer par paires. réseau 48V, il faudra changer les quatre batteries d'une branche. D'ailleurs, à 48 volts, il a un risque de choc électrique.
La principale différence entre les potentiels de sélection du système interne associées aux caractéristiques de puissance nominale produites par des onduleurs de l'industrie moderne et doit tenir compte de l'ampleur de la charge de pointe:
- 3 à 6 kW - 48 volts,
- de 1,5 à 3 kW - 24 ou égale à 48 V,
- à 1,5 kW - 12, 24, 48B.
Le choix entre la fiabilité du câblage et les inconvénients de remplacement des piles, pour notre exemple, nous allons mettre l'accent sur la fiabilité. Dans ce qui suit, nous allons commencer à partir du système de tension de fonctionnement calculée de 24 volts.
modules solaires batterie Acquisition
La formule pour calculer la puissance nécessaire à partir de la cellule solaire est la suivante:
PCM = (1000 * ESUT) / (A * Sin)
où:
- PCM = batterie solaire puissance = puissance totale des modules solaires (panneaux W)
- 1000 = adopté les cellules photovoltaïques de photosensibilité (kWh / m²)
- = ESUT besoin d'une consommation d'énergie quotidienne (kWh, dans cet exemple = 18)
- saisonnière k = coefficient tenant compte de toutes les pertes (été = 0,7; Winter = 0,5)
- Zin = valeur tabulaire insolation (rayonnement solaire) sur un des panneaux de pente optimale (kWh / m²).
En savoir valeur peut avoir un service rayonnement solaire météorologique régional. L'angle optimum de panneaux solaires est égale à la valeur de la latitude:
- printemps et en automne,
- plus 15 degrés - en hiver,
- moins 15 degrés - en été.
Considéré comme dans cet exemple, la région de Riazan est situé sur la 55e latitude.
Pour prendre le temps de Mars à Septembre le meilleur réseau solaire d'inclinaison non régulée est l'angle d'été 40⁰ au sol. Avec cette disposition, les modules en moyenne par jour Ryazan 4,73 rayonnement solaire au cours de cette période. Tous les chiffres sont là, effectuer les calculs:
- PCM = 1000 * 12 / (0,7 * 4,73) ≈ 3600 watts.
Si l'on prend la base de cellules solaires modules de 100 watts, il leur faudrait 36 pièces. Ils pèsent 300 kg et occuper une taille de la zone où un 5 x 5 m.
La construction de la batterie
Reprenant les batteries doivent être guidés par les préceptes:
- Ne convient pas à cet effet, les batteries de voiture ordinaires. centrales solaires de la batterie sont étiquetés inscription «solaire».
- Batteries ne doivent acquérir être identiques à tous égards, il est souhaitable, d'un lot d'usine.
- La pièce où la batterie se trouve, doit être maintenu au chaud. La température optimale lorsque les batteries donnent à pleine capacité = 25⁰C. Quand il -5⁰C pour diminuer la capacité de la batterie est réduite de 50%.
Si vous prenez pour calculer la tension de batterie de 12 volts indiquant la capacité de 100 ampères / heure, il est facile de calculer une heure, il serait en mesure de fournir aux consommateurs d'énergie avec une puissance totale de 1200 watts. Mais il est à pleine décharge, ce qui est extrêmement indésirable.
Pour un fonctionnement continu, la batterie est recommandé de ne pas réduire leur charge est inférieure à 70%. marginal = 50%. En prenant comme « intermédiaire » le nombre de 60%, de mettre la base de calculs ultérieurs réserve d'énergie 720 W / h pour chaque 100 Ah composant capacitif de la batterie (1 200 W / h x 60%).
Dans un premier temps doit installer des batteries chargées à 100% à partir d'une source d'énergie stationnaire. Les batteries doivent couvrir complètement la charge pendant la nuit. Si vous n'êtes pas chanceux avec le temps, maintenir les paramètres nécessaires du système et dans l'après-midi.
Il est important de garder à l'esprit qu'une surabondance de batteries conduirait à leur sous-tarification continue. Cela permettra de réduire de manière significative la durée de vie. La solution la plus rationnelle semble batteries de personnel avec unité de stockage d'énergie, suffisante pour couvrir une consommation d'énergie quotidienne.
Pour trouver la capacité totale de la batterie nécessaire, diviser la consommation journalière totale de 12 000 W / h à 720 W / h et multiplier par 100 Ah:
- 12 000/720 * 100 = 2500 A * 1600 A ≈ h * h
Sous-total pour cet exemple, il faudra batteries d'une capacité de 16 8 à 100 ou 200 Ah en série-parallèle.
Le choix d'un bon contrôleur
sélection compétente du contrôleur de charge de la batterie (ARC) - le problème est très spécifique. Ses paramètres d'entrée doivent être conformes aux modules solaires sélectionnés, et la tension de sortie - la différence de potentiel solaire intérieure (dans notre exemple, - 24 volts). doit nécessairement fournir un bon contrôleur:
- !!! plusieurs étapes charger la batterie, un multiple de prolonger la durée de leur service efficace !!!
- batteries mutuelles, automatique et panneaux solaires, de connexion-déconnexion en corrélation avec la charge-décharge.
- Reconnecter la batterie à la charge sur la cellule solaire, et vice versa.
Cette petite taille de l'unité - un élément très important.
Le bon choix dépend du bon fonctionnement sans problème du contrôleur de batterie coûteux et l'équilibre du système.
La sélection des meilleures performances de l'inverseur
puissance du variateur est sélectionné de telle sorte que le récepteur pourrait fournir des charges de pointe à long terme. Il doit correspondre à la différence de tension d'entrée des potentiels internes solaires.
Pour une meilleure sélection d'options est recommandé de porter une attention sur les paramètres:
- La forme et la fréquence du courant alternatif délivré en sortie. Plus proche de l'onde sinusoïdale de 50 Hz - le meilleur.
- efficacité du dispositif. Le dessus de 90% - remarquable.
- la consommation propre de l'appareil. Il devrait être à la consommation d'énergie globale du système. Idéal - à 1%.
- Capacité à supporter la surcharge de noeud deux fois à court terme.
performance Naiotlichneyshee - un onduleur avec contrôleur intégré.
vidéos utiles sur le sujet
Vidéos révèlent clairement le sujet de l'article.
Afficher l'installation de panneaux solaires sur le toit de la maison avec ses propres mains:
Sélection des piles rechargeables pour les différences solaires et les espèces:
Cottage l'énergie solaire pour ceux qui fait tout lui-même:
étape par étape Discuté des méthodes pratiques de calcul, le principe de base du fonctionnement efficace des batteries de panneaux solaires modernes dans le cadre d'une maison gelioelektrostantsii autonomes aident les propriétaires d'une grande maison et une zone densément peuplée, et une maison de campagne au milieu de nulle part pour trouver l'énergie la souveraineté.
