מדע נתן לנו זמן שבו טכנולוגיה היא השימוש באנרגיה סולארית הפך ציבורי. קבל פאנלים סולאריים עבור הבעלים הביתה יש הזדמנות לכולם. תושבי הקיץ אינם מפגרים מאחור בעניין זה. לעתים קרובות הם מוצאים את עצמם הרחק ממקורות ריכוזיים חשמל קיימא.
מכשיר קוגניציה עקרונות חישוב של יחידות הפעלה סולארית המדמה מציאות שהחשמל באתר הטבעי שלה.
במאמר זה:
- התקן ופעולת סוללה סולארית
- סוגי פאנלים סולאריים ומודולים
- תוכנית של אנרגיה סולארית
- עומס שיא צריכת החשמל היומית הממוצעת
- הנוהל לחישוב תפוקת האנרגיה
- הכנה חישובים אריתמטיים
- הכנת צרכנים מפרטים
- מניתוח ואופטימיזציה של נתונים
- בלוטות הבחירה gelioelektrostantsii
- מתח קביעת הפעלה סולארית
- מודולים סולאריים סוללת הרכישה
- בניית כוח הסוללה
- בחירת בקר טוב
- מבחר של הביצועים הטובים ביותר של המהפך
- קטעי וידאו שימושיים בנושא
התקן ופעולת סוללה סולארית
לאחר המוחין חקרניים פתחו לנו חומר טבעי מיוצר תחת השפעת חלקיקי אור השמש, פוטונים, אנרגיה חשמלית. התהליך נקרא אפקט פוטו. מדענים לומדים כיצד לנהל תופעה מיקרוסקופית. על בסיס חומרים מוליכים למחצה הם יצרו מכשירים אלקטרוניים קומפקטיים - photocells.
תעשיינים שולטים בטכנולוגיה של שילוב מתמר מיניאטורי geliopaneli יעיל. יעילות של מודולים פאנל סולארי מסיליקון נרחב מיוצר באופן תעשייתי 18-22%.
ללכת מודולים תאים סולריים. זהו סוף המסע של פוטונים מהשמש לכדור הארץ. לפיכך, רכיבים אלה הם האור ללכת בדרכם כבר במעגל כמו חלקיקי DC.
הם מופצים על סוללות, או לעבור טרנספורמציה לתוך חיובים לסירוגין מתח זרם חשמלי של 220 וולט, התקנות אספקה טכניות מקומיות שונות.
סוגי פאנלים סולאריים ומודולים
מודולים Geliopaneli מורכבים מתאי שמש, אחרת - תאים פוטו-וולטאים. השימוש המסיבי של תאי פוטו גילה שני מינים. הם נבדלים סיליקון המשמש מיני המוליכים למחצה וייצור שלהם הוא:
- Polycrystalline. תאים סולריים זה עשוי סיליקון להמיס ידי קירור ממושך. שיטה פשוטה של הפקה קובעת affordability, אך הביצועים של אפשרויות רבות-גבישים אינם עולים 12%.
- מונוקריסטלים. פריטים זה כתוצאה של חיתוך פרוסות דקות גדל גביש סיליקון מלאכותי. אפשרות פרודוקטיבי היקרה ביותר. יעילות ממוצעת קרוב 17% ניתן למצוא תאים סולריים monocrystalline עם יעילות גבוהה יותר.
צורת ריבוע שמש גבישי התאים השטוחה עם משטח שאינו אחיד. מונוקריסטלים מופיעים ריבועים מבנה משטח הומוגני רזה כמו עם פינות לחתוך (psevdokvadraty).
ההופעה ראשונה בהספק פנל זהה גדולה מהגודל האחרון עקב היעילות הנמוכה (18% לעומת 22%). אבל אחוז, בממוצע, עשר פחות יקר ויש להם ביקוש מועדף.
תוכנית של אנרגיה סולארית
כאשר צפו בשמות מסתוריים שנשמע צומת כי הם חלק ממערכת אספקת אור השמש, מגיע הרעיון של מורכבות מכשיר supertehnicheskoy. ברמת המיקרו של החיים פוטון זה. וברור הסכמה הכללית של המעגל ואת העיקרון של מעשיה נראה מאוד פשוט. מאור השמים "הנורה איליץ" רק ארבעה שלבים.
מודולים סולאריים - הרכיב הראשון של תחנת הכוח. לוחות מלבניים דקים זה התאספו ממספר מסוים של תאים סולריים רקיק סטנדרטי. תעשיינים לבצע מגוון של לוחות גרפיים עבור חשמל ו מרובה מתח של 12 וולט.
שטוח בצורת מכשיר אשר מסודר לפתוח למשטחים קרניים ישירים. יחידות מודולריות משולבות באמצעות קשרים הדדיים geliobatareyu. סוללת משימה להמיר אנרגית סולארית קבלה, נותן זרם קבוע של גודל קבוע מראש.
סוללות - כל מכשיר הצטברות מטען החשמלי הידוע. התפקיד שלהם בתוך מערכת החשמל מפני השמש המסורתית. כאשר משתמשים ביתיים המחוברים לרשת ריכוזית, אחסון אנרגיה גרב חשמל. הם גם לצבור העודף שלה, אם נצרך כדי לספק חשמל מספיק של זרם מודול סולארי.
מעגל הסוללה שולח כמות נדרשת של כוח ושומר על מתח יציב בהקדם הצריכה זה מגדילה את הערך גבוה. מה קורה, למשל, בלילה כאשר סרק או במזג אוויר malosolnechnoy fotopaneli.
בקר - מתווך אלקטרוני בין המודול הסוללה סולארית. תפקידה הוא לווסת את רמת הטעינה של הסוללה. המכשיר אינו מאפשר חיוב יתר הרתיחה שלהם או נופל מתחת סטנדרטי פוטנציאל חשמליים מסוימים הנדרשים פעולה יציבה של השמש כולה.
מהפך - היפוך, כך ממש מסביר את הצליל של המילה. כן, כי למעשה, הצומת מבצעת הפונקציה כשזה נראה בדיוני חשמלאים. הוא ממיר את הזרם הישיר של מודול סוללה סולארית משתנה עם ההבדל בין 220 וולט פוטנציאל. זהו המתח הזה עובד עבור המון המכריע של מכשירי חשמל ביתי.
עומס שיא צריכת החשמל היומית הממוצעת
כיף להיות שווה משלך עד הרבה geliostantsiyu. השלב הראשון בדרך בעלות הכח של אנרגית השמש - ההגדרה של שיא אופטימלי קילוואט וצריכת הספק יומי ממוצעת רציונלים ב-קילוואט או בית נופש כלכלה.
עומס שיא יוצר את הצורך לכלול מכשירי חשמל מרובים היא נקבעת על ידי הקיבולת כולל המקסימלית שלהם בהתחשב כמה מאפייני משגרים מנופחים מהם.
מקסימום חישוב Power מגלה פעולה סימולטנית צורך חיוני של כל מכשיר חשמלי, ואשר לא. אינדיקטורים אלה כפופים מאפייני כוח של יחידות תחנת הכח, כלומר העלות הכוללת של המכשיר.
צריכת חשמל יומית של המכשיר נמדד על ידי מכפלת הכח האישי שלו בזמן שהוא עבד על הרשתות (נצרך חשמל) במהלך היום.
צריכה יומית ממוצעת סה"כ מחושבת כסכום של האנרגיה הנצרכת על ידי כל צרכן חשמל לתקופה היומית.
התוצאה של צריכת אנרגיה עוזרת לפנות את זרימת רציונלית של חשמל סולארי. התוצאה של החישוב היא חשובה לצורך החישוב הנוסף של קיבולת הסוללה. פרמטר זה של מחיר חבילת הסוללה, הרבה עומד רכיב של המערכת תלוי יותר.
הנוהל לחישוב תפוקת האנרגיה
תהליך מחשוב ממש מתחיל עם מסודרים בצורה אופקית, בתוך סעיף זה נפרס גיליון אַרְבָּעוֹן. קווי עיפרון אור בצורת הגיליון מתקבלים עם שלושים גרפי קווים במספר מכשירי חשמל ביתיים.
הכנה חישובים אריתמטיים
התכונות בעמודה הראשונה של מסורתיים - המספר הסידורי. הטור השני - השם של המכשיר. השלישית - צריכת חשמל הפרט שלו.
בעמודות מתוך הרביעי בעשרים-ושבעה - שעון יום בין 00 ל -24. בשנת אותם דרך חתכים אופקיים מוזנים:
- במונה - בהפעלת המכשיר בשעות מסוימות בצורה עשרונית (0.0)
- במכנה - שוב צריכת חשמל הפרט שלו (החזרה הזאת יש צורך לחשב את העומסים לשעה).
עשרים ושמונה הדוברים - הזמן הכולל שההתקן פועל כל יום לאורך כל היום. בשנתי העשרים ותשעה - צריכת חשמל למכשיר אישי שיא כתוצאת מכפלת צריכת חשמל פרט בזמן העבודה לתקופה היומית.
טור שלוש-עשרה גם הוא סטנדרטי - פתק. זה שימושי עבור חישובי ביניים.
הכנת צרכנים מפרטים
השלב הבא של החישובים - טרנספורמציה של טופס מחברת צרכני מגורי המפרט. מהעמודה הראשונה מובן. יש ימחה את מספרי הקו.
בעמודה השנייה כדי להתאים את שמו של צרכני אנרגיה. מומלץ להתחיל למלא במסדרון מכשירים. להלן תיאור ומתקנים אחרים נגד כיוון השעון או (למי כמו נוח). אם יש קומה שנייה (וכו '), ההליך הוא זהה: המדרגות - עגול. במקביל אסור לנו לשכוח את ההתקנים על מדרגות ותאורת רחוב.
הגרף השלישי המציין בחזית הפלט של שמו של כל מכשיר חשמלי מולא טוב יותר בו זמנית עם השני.
בעמודות מתוך הרביעי בעשרים-ושבעה להתאים לכל שלך שעה משעות היום. לנוחיותכם, הם מיד יכול procherknut קווים אופקיים בשורות באמצע. שהתקבל במחצית העליונה של הקווים - כאילו numerators, נמוכים - מכנים.
עמודות אלו מלאים בשורה. Numerators להורג באופן סלקטיבי כמו משבצות זמן עשרוניות (0.0), המשקף את פעולת המכשיר באחד או כל פרק זמן אחר שעה ספציפית. במקביל, שבו numerators נספר, המכנים להתאים עם מכשיר מחוון עוצמה, שנלקחו גרפים השלישי.
אחרי כל זמן עמודים מלאים מועברים ערכות הפרט של זמן עבודה יומי של מכשירי חשמל, הזזת השורות. התוצאות נרשמות בתאים המתאימים של בעשרים ושמונה הדוברים.
על בסיס של כוח וזמן עבודה מחושב צריכה יומית ברציפות של כל הצרכנים. מובהר בעמודה yacheyah העשרים ותשע.
כאשר כל השורות ועמודות מלאות במפרט, להפוך את התוצאות של החישובים. Folding pografno כוחו של עומס עמודת זמן מכנים השיג כל שעה. לסיכום העשרים ותשע צריכת החשמל היומית הפרט כלפי מטה את הרמקולים, למצוא את הסיכום היומי הממוצע.
החישוב אינו כולל את לצריכה העצמית של המערכת בעתיד. גורם זה נלקח בחשבון גורם עזרו בחישובים הסופיים שלאחר מכן.
מניתוח ואופטימיזציה של נתונים
אם הכח של gelioelektrostantsii המתוכנן כגיבוי, נתונים על צריכת חשמל לשעה ו מצריכת האנרגיה היומית הממוצעת הכוללת עוזר למזער את צריכת חשמל סולארי יקר. זו מושגת על ידי ביטול השימוש של הצרכנים עתירי אנרגיה לשיקום כוח מרכזי, במיוחד בשעות של עומס מירבי.
אם מערכת האנרגיה סולארית נועדה לשמש לאספקת חשמל DC, אז התוצאות של עומסים לשעה נדחפות קדימה. חשוב כל כך להפיץ את צריכת החשמל בשעות היום כדי להסיר הרבה עליות ומורדות רווחות חזקות נופלות דרך.
שיא חריג, פילוס של עומסים מקסימלית, חיסול של מטבלים חד בכוחה של זמן לאפשר להרים האפשרויות הכי חסכונית עבור רכיבי מערכת השמש ולספק הפעלה ללא בעיות יציבה, וחשוב יותר, לטווח ארוך geliostantsii.
ציור הציג מראה את ההמרה המתקבלת על בסיס הגרף מוכן אופטימלית מפרטים רציונלים. צריכה יומית מחוון הופחתה מ 18 כדי 12 קילוואט / שעה, העומס לשעה הממוצע 750 כדי 500 ואט.
אותו העיקרון של התגלמות אופטימלית שימושי בעת שימוש הכח מהשמש כגיבוי. למותר לבזבז על עלייה בקיבולת של מודולים סולאריים וסוללים למען כמה אי נוחות זמנית, אולי אתה לא צריך.
בלוטות הבחירה gelioelektrostantsii
כדי לפשט את החישובים ייחשבו גרסה של היישום כמו סוללה סולארית לתת מקור אנרגיה חשמלי עיקרי. מדריך למשתמש מכירה מותנית באזור ריאזאן, שבו התושבים קבעו בחודשי מרץ עד ספטמבר.
ראות של הנמקה לתת חישובים מעשיים המבוססים על תרשים ניהול נתונים של אנרגיה לשעה שוחררה לעיל:
- צריכת חשמל ממוצעת יומית סה"כ = 12,000 וואט / שעה.
- צריכת הטעינה הממוצעת = 500 ואט.
- עומס מרבי 1200 וואט.
- עומס שיא כדי 1200 x 1.25 = 1500 וואט (+ 25%).
הערכים הנדרשים לחישוב הקיבולת הכוללת של מכשירים סולאריים ופרמטרים הפעלה אחרות.
מתח קביעת הפעלה סולארית
מתח ההפעלה הפנימית של כל מערכות סולאריות המבוססות על ריבוי 12 וולט כמו סוללות המלים השכיחות ביותר. הרכיבים geliostantsy הנרחבים ביותר: מודולים סולאריים, בקרים, ממירים - הזמינים תחת המתח הפופולרי 12, 24, 48 וולט.
מתח גבוה מאפשר שימוש חוטים להוביל סעיף קטן - ואמינות משופרת זו של אנשי קשר. מצד השני, את סוללות 12V רשת נכשלו, יכולות להיות מוחלפות על ידי אחד.
בשנת הרשת 24 וולט, בהתחשב הפרטים של השימוש בסוללה, יש צורך להחליף בזוגות. רשת 48V תדרוש שינוי כל ארבע הסוללות של סניף אחד. חוץ מזה, ב 48 וולט, יש לו סכנת התחשמלות.
ההבדל העיקרי בין פוטנציאלי בחירת מערכת הפנימיים הקשורים למאפייני הכח הנומינליים המיוצרים על ידי ממירי התעשייה מודרניים צריך לקחת בחשבון את גודלו של עומס השיא:
- 3 עד 6 כ"ס - 48 וולט,
- מן 1.5 ל 3 כ"ס - 24 או שווה ל 48V,
- כדי 1.5 כ"ס - 12, 24, 48B.
בחירה בין למהימנות החיווט וחוסר הנוחות של החלפת סוללות, למשל שלנו נתמקד ואמינות. בחלק הבא, אנו נתחיל ממערכת מתח הפעלה המחושבת של 24 וולט.
מודולים סולאריים סוללת הרכישה
הנוסחה לחישוב העוצמה הנדרשת מן התא הסולארי הוא כדלקמן:
PCM = (1000 * Esut) / (A * החטאים)
שם:
- PCM = סוללה סולארית = ההספק הכולל של מודולים סולאריים (W פאנלים)
- 1000 = תאים פוטו רגישות אימצה (קוט"ש / מ"ר)
- = Esut צריך בתוך צריכת חשמל יומית (קוט"ש, בדוגמא זו = 18)
- k עונתית = מקדם לוקחים בחשבון את כל ההפסדים (קיץ = 0.7; חורף = 0.5)
- צין = insolation ערך טבלאי (קרינת השמש) בבית פאנלים מדרון אופטימלי (קוט"ש / מ"ר).
למד ערך insolation יכול לקבל שירות מטאורולוגי אזורי. הזווית האופטימלית של פנלים סולאריים שווה הערך של Latitude:
- באביב ובסתיו,
- פלוס 15 מעלות - בחורף,
- מינוס 15 מעלות - בקיץ.
נחשב בדוגמה זו, באזור ריאזאן ממוקם על קו הרוחב ה -55.
על שהקדשת מזמנך ממרץ עד ספטמבר מערך סולארי מוסדרת להטות הטובה ביותר היא הזווית הקיץ 40⁰ אל הקרקע. עם הסדר זה המודולים ממוצעים insolation יומי Ryazan 4.73 בתקופה זו. כל הדמויות הן שם, ביצוע חישובים:
- PCM = 1000 * 12 / (0,7 * 4,73) ≈ 3600 וואט.
אם ניקח את המודולים 100 וואט בסיס תאים סולריים, זה ייקח להם 36 חתיכות. הם ישקלו 300 קילו תופסי גודל שטח שבו מ 5 x 5.
בניית כוח הסוללה
הרים את הסוללות צריכות להיות מונחה על ידי המצוות:
- לא מתאים למטרה זו, סוללות במכונית רגילה. תחנות כוח סולאריות סוללה מסומנות כתובת «שמש».
- רכישת סוללות צריכות להיות זהות רק מכל הבחינות, רצוי, מהרבה מפעל.
- החדר שבו הסוללה ממוקמת, צריך להיות כל הזמן חם. הטמפרטורה האופטימלית כאשר הסוללות תמסורנה תפוסה מלאה = 25⁰C. כשזה -5⁰C כדי להקטין את קיבולת הסוללה מופחת על ידי 50%.
אם אתה לוקח לחשב את מתח הסוללה מעיד על יכולת 12 וולט של 100 אמפר / שעה, זה קל לחשב שעה הוא יהיה מסוגל לספק לצרכני אנרגיה עם עצמה כוללת של 1200 ואט. אך זוהי גם בפריקה מלאה, אשר אינה רצויה מאוד.
פעולה רציפה, הסוללה לא מומלצת להפחית התשלום שלהם הוא מתחת 70%. דמות שולית = 50%. אם אקח בתור "שביל הזהב" מספר 60%, לשים את בסיס מילואי אנרגית חישובים עוקבים 720 W / h עבור כל רכיב קיבולי סוללה 100 אה (1200 W / h x 60%).
בתחילה חייב להתקין סוללות 100% טעונים ממקור כוח נייח. סוללות חייבות לכסות את העומס לחלוטין במהלך הלילה. אם אתה לא בר מזל עם מזג האוויר, לשמור על הפרמטרים הדרושים של המערכת ואחר הצהריים.
חשוב לזכור כי עודף של סוללות יובילו undercharging הרציף שלהם. זה יקטין את חיי השירות באופן משמעותי. הפתרון הרציונלי ביותר נראה סוללות איוש עם יחידת חנות האנרגיה, מספיק כדי לכסות את צריכת חשמל יומית.
כדי למצוא את קיבולת הסוללה הכוללת הנדרשת, לחלק את הצריכה היומית הכוללת של 12,000 וואט / שעה ב 720 W / h ולהתרבות על ידי 100 אה:
- 12 000/720 * 100 = 2500 A * * h ≈ 1600 h
סיכום ביניים למשל זה ידרוש סוללות עם קיבולת של 16 8 ל -100 או 200 אה מחובר ב-מקביל בסדרה.
בחירת בקר טוב
מבחר מוסמך של בקר הטעינה של סוללה (CRA) - הבעיה היא מאוד ספציפי. פרמטרי הקלט שלו חייבים להתאים מודולים סולאריים הנבחרים, ואת מתח המוצא - הבדל פוטנציאל השמש הפנימי (בדוגמא שלנו - 24 וולט). חייב בהכרח מספק בקר טוב:
- Multistage!!! לטעון את הסוללה, מכפלה של הארכת הכהונה יעילה !!!
- אוטומטי הדדית, סוללות, פאנלים סולריים, חיבור-ניתוק בקורלציה עם פריקת המטען.
- חבר מחדש את הסוללה לעומס על תאים סולריים, ולהיפך.
גודל יחידה קטן זה - מרכיב חשוב מאוד.
הבחירה הנכונה תלויה ללא בעיות תפעול של הבקר של סוללה יקרה ואיזון של המערכת כולה.
מבחר של הביצועים הטובים ביותר של המהפך
כוח מהפך נבחר כך כונס נכסים יכול לספק עומסי שיא לטווח ארוך. זה חייב להתאים את הבדל קלט מתח פוטנציאלים פנימיים סולארית.
עבור מבחר של אפשרויות טובות יותר מומלץ לשים לב על פרמטרים:
- הצורה והתדירות של AC ישודר. ככל קרוב גל סינוס של 50 הרץ - כן ייטב.
- היעילות של המכשיר. 90% מעל - בכל החריג.
- צריך עצמי של המכשיר. זה צריך להיות בקנה אחד עם צריכת ההספק הכוללת של המערכת. אידיאלי - כדי 1%.
- יכולת לעמוד עומס צומת כפולה לטווח קצר.
ביצועי Naiotlichneyshee - מהפך עם בקר מובנה.
קטעי וידאו שימושיים בנושא
וידאו בבירור לחשוף את נושא הכתבה.
מציג את ההתקנה של פאנלים סולאריים על גג הבית במו ידיו:
מבחר סוללות נטענות עבור הבדלים סולארית מינים:
קוטג אנרגיה סולארית עבור מי שעושה הכל בעצמו:
צעד אחר צעד שנדון שיטות מעשיות של חישובים, העיקרון הבסיסי של המבצע היעיל של סוללות פנל סולארי מודרניות כחלק בית gelioelektrostantsii האוטונומית לעזור לבעלים של בית גדול באזור מאוכלס בצפיפות, ובית כפרי באמצע שום מקום כדי למצוא אנרגיה ריבונות.