Știința ne-a dat un moment în care tehnologia este utilizarea energiei solare a devenit publică. Obțineți panouri solare pentru proprietarul de origine are posibilitatea de a toată lumea. locuitorii de vară nu au rămas în urmă în această privință. Ei se găsesc adesea departe de surse centralizate de energie electrică durabilă.
dispozitiv Cognition și principiile de calcul ale unităților operaționale solare aproximează realitatea asigura site-ul de energie electrică sa naturală.
În acest articol:
- Dispozitiv și acțiune baterie solară
- Tipuri de panouri solare module
- Schema puterii solare
- Sarcina de vârf și consumul mediu zilnic de energie
- Procedura de calcul al performanței energetice
- Pregătirea pentru calcule aritmetice
- Întocmirea specificațiilor consumatorilor
- O analiză și optimizare a datelor
- noduri de selecție gelioelektrostantsii
- Determinarea tensiunii de operare solare
- Baterie de achiziție module solare
- Construcția de putere a bateriei
- Alegerea unui controler de bun
- Selectarea cea mai bună performanță a invertorului
- video utile cu privire la acest subiect
Dispozitiv și acțiune baterie solară
Odată ce mintea iscoditoare ne-a deschis substanță naturală produsă sub influența particulelor de lumina soarelui, fotoni, energie electrica. Procesul numit efectul fotovoltaic. Oamenii de știință au învățat cum să gestioneze fenomenul microfizica. Pe baza materialelor semiconductoare care le-au creat un dispozitive electronice compact - fotocelule.
Producătorii au însușit tehnologia de a combina traductoare miniaturale geliopaneli eficiente. Eficiența modulelor de panouri solare din siliciu larg produsă industrial 18-22%.
De a merge module de celule solare. Este capătul cursei fotonilor de la Soare la Pământ. Prin urmare, aceste componente sunt ușoare merge pe drum deja în circuitul ca un particule de curent continuu.
Acestea sunt distribuite pe baterii, fie supuse unor transformări în taxe alternativ, tensiune de curent electric de 220 de volți, diverse dispozitive de aprovizionare tehnice interne.
Tipuri de panouri solare module
Modulele Geliopaneli sunt asamblate din celule solare, în caz contrar - celule fotovoltaice. Utilizarea masivă a celulelor fotovoltaice au descoperit două specii. Ele se deosebesc de siliciu utilizate pentru speciile de fabricație semiconductoare este:
- Policristalin. Aceste celule solare realizate din siliciu se topesc de răcire prelungită. O metodă simplă de producție determină accesibilitate, dar performanța de opțiuni policristaline nu depășește 12%.
- Monocristalin. Acest produs rezultând feliere napolitane subtiri cristal de siliciu cultivate în mod artificial. Opțiunea cea mai productivă și costisitoare. Eficiența medie aproape 17% pot fi găsite celule solare monocristaline cu o eficiență mai mare.
Policristaline celule solare formă pătrat plat cu suprafață neuniformă. Monocristalin apar patrate subtiri de structura de suprafață omogene, cu colțuri tăiate (psevdokvadraty).
în primul rând performanță la putere panou identic este mai mare ca dimensiune decât cele din urmă, datorită eficienței mai mici (18%, față de 22%). Dar la sută, la o cerere preferențială medie, zece mai puțin costisitoare și au.
Schema puterii solare
Când urmărit de nume misterioase-sondare de noduri care fac parte din sistemul de alimentare cu lumina soarelui, vine ideea de complexitate dispozitiv supertehnicheskoy. La nivel micro al vieții foton este. Și în mod clar schema generală a circuitului și principiul acțiunilor sale arata foarte simplu. Din lumina cerului „bec Ilici“ la doar patru pași.
Module solare - prima componentă a centralei electrice. Aceste panouri subțiri dreptunghiulare asamblate dintr-un anumit număr de celule solare de vafele standard de. Producătorii fac o varietate de panouri grafice pentru energie electrică și multiplu de tensiune de 12 volți.
dispozitiv care este dispus să deschidă pentru suprafețe raze directe plate în formă de. Unitățile modulare sunt combinate folosind conexiuni reciproce în geliobatareyu. Acumulator sarcina de a converti energia solară primit, oferind un curent constant de o magnitudine predeterminată.
Baterii - toate cunoscute dispozitiv electric de o acumulare de sarcină. Rolul lor în cadrul sistemului de alimentare de la soare tradițional. Atunci când utilizatorii de acasă sunt conectate la o rețea centralizată, de stocare a energiei de stocare a energiei electrice. Acestea acumulează, de asemenea, surplusul, dacă sunt consumate pentru a furniza suficientă energie electrică a curentului modulului solar.
Circuitul acumulator trimite o cantitate necesară de energie și menține o tensiune stabilă de îndată ce consumul crește la o valoare ridicată. Ce se întâmplă, de exemplu, în timpul nopții, când mers în gol sau în timpul meteo malosolnechnoy fotopaneli.
Controler - un intermediar electronic între modulul solar și bateria. Rolul său este de a reglementa nivelul de încărcare a bateriei. Dispozitivul nu permite suprapreț lor de fierbere sau care se încadrează sub un anumit standarde potențiale electrice necesare pentru funcționarea stabilă a întregului solar.
Invertor - inversoare, explică astfel încât literalmente sunetul cuvântului. Da, pentru că, de fapt, nodul îndeplinește funcția când se părea electricieni ficțiune. Acesta transformă curentul modulului bateriei solare și o variabilă cu diferența dintre 220 de volți potențiale. Este această tensiune este de lucru pentru masa covârșitoare a aparatelor electrice de uz casnic.
Sarcina de vârf și consumul mediu zilnic de energie
Distractiv de a avea propriul dvs. în valoare de până la geliostantsiyu mult. Prima etapă pe cale de a deține puterea energiei soarelui - definirea unui vârf optim în kilowați și consumul de energie zilnic mediu rațional în kilowatt-oră sau casa de vacanta economie.
sarcină de vârf creează necesitatea de a include mai multe aparate electrice și Acesta este determinat de capacitatea lor totală maximă luând în considerare unele caracteristici lansatoare umflate dintre ele.
maximă putere de calcul relevă necesitatea funcționarea simultană vitală a oricărui aparat electric, și care nu. Astfel de indicatori sunt supuse unor caracteristici de putere ale unităților centrale electrice, și anume costul total al dispozitivului.
Consumul zilnic de energie al aparatului măsurată prin produsul puterii sale personale în momentul în care a lucrat la rețelele (energia electrică consumată), în timpul zilei.
consumul zilnic mediu total este calculat ca suma energiei consumate de fiecare consumator de energie electrică pentru perioada de zi cu zi.
Rezultatul consumului de energie, ajuta la abordarea rațional fluxul de energie electrică solară. Rezultatul calculului este importantă pentru calcularea în continuare a capacității bateriei. Acest parametru din prețul de baterie, o mulțime de componente în picioare a sistemului depinde mai mult.
Procedura de calcul al performanței energetice
Procesul de calcul începe literalmente cu o orizontal aranjată, într-o secțiune care este implementat foaie tetrad. Linii creion Lumina de forma foaie se obține cu treizeci de grafice și linii de numărul de aparate electrice de uz casnic.
Pregătirea pentru calcule aritmetice
Primele caracteristici ale coloanei tradiționale - numărul de serie. A doua coloană - numele aparatului. Al treilea - consumul său de energie individuală.
Coloanele de la a patra la a douăzeci și șaptea - ceasul de zi, de la 00 la 24. În ele prin slash-uri orizontale sunt introduse:
- în numărătorul - funcționarea dispozitivului în timpul anumitor ore în formă zecimală (0,0)
- la numitor - din nou, consumul său individual de putere (această repetiție este necesar să se calculeze sarcinile orare).
Douăzeci și opt de vorbitori - totală în momentul în care dispozitivul este de lucru de zi cu zi pe tot parcursul zilei. În douăzeci și nouă - consumul de energie dispozitiv personal de înregistrare ca urmare a multiplicării consumului de energie individuale la momentul lucrărilor pentru perioada de zi cu zi.
coloana treizecea, de asemenea, este standard - o notă. Este util pentru calcule intermediare.
Întocmirea specificațiilor consumatorilor
Următoarea etapă a calculelor - transformarea formei de notebook-uri din consumatorii casnici caietul de sarcini. Din prima coloană este de înțeles. Acolo atribuie numerele de linie.
În a doua coloană pentru a se potrivi numele consumatorilor de energie. Se recomandă să se înceapă umplerea aparatelor hol. Următoarele descrie alte facilități ceasornic sau în sensul acelor de ceasornic (la care la fel de convenabil). Dacă există un al doilea etaj (etc.), procedura este aceeași: scări - rotund. În același timp, nu trebuie să uităm despre dispozitivele de pe scări și a iluminatului stradal.
Al treilea grafic care indică partea din față de ieșire a numelui fiecărui aparat electric de mai bine umplut simultan cu al doilea.
Coloanele de la a patra la a douăzeci și șaptea se potrivesc fiecare oră a zilei. Pentru comoditate, acestea pot procherknut imediat linii orizontale în rândurile de mijloc. Primit jumatatea superioara a liniilor - ca și în cazul în care numărătorii, mai mici - numitorul.
Aceste coloane sunt umplute rând. Numărătorilor executate selectiv ca sloturi de timp zecimal format (0,0), reflectând funcționarea aparatului într-una sau o altă perioadă specifică oră. In paralel, unde numărătorii intabulate, numitorul se potrivesc cu dispozitivul indicator de putere, preluat din al treilea grafice.
După tot timpul coloane umplute sunt transferate estimările individuale ale timpului de lucru de zi cu zi a aparatelor electrice, se deplasează liniile. Rezultatele sunt înregistrate în celulele corespunzătoare ale celor douăzeci și optulea difuzoare.
Pe baza puterii și a timpului de lucru calculat în mod succesiv consumul zilnic al tuturor consumatorilor. Se afirmă în coloana yacheyah douăzeci și nouă.
Atunci când toate rândurile și coloanele sunt umplute cu caietul de sarcini, fac rezultatele calculelor. Plierea pografno putere a sarcinii coloanei numărătorii timp obținută în fiecare oră. In plus fata de scădere de zi cu zi consumul de energie douăzeci și nouă individuale vorbitori, găsiți total mediu zilnic.
Calculul nu include autoconsumul a viitorului sistem. Acest factor este luat în considerare factorul auxiliar în calculele finale ulterioare.
O analiză și optimizare a datelor
În cazul în care puterea de gelioelektrostantsii planificat ca o copie de siguranță, datele privind consumul de energie pe oră și din consumul de energie zilnică medie totală ajută la minimizarea consumului de energie electrică scumpă solară. Acest lucru se realizează prin eliminarea utilizării de consumatori mari consumatoare de energie la restaurarea puterii centrale, în special în orele de sarcini maxime.
În cazul în care sistemul de energie solară este conceput ca o sursă electrică de curent continuu, atunci rezultatele sarcinilor orare sunt împinse înainte. Este important să se distribuie astfel încât consumul de energie electrică în timpul zilei pentru a elimina maximele de mult predominante și joase puternice care se încadrează prin.
Excepție de vârf, nivelarea sarcinilor maxime, eliminarea golurilor ascuțite în puterea timpului permite pentru a ridica opțiunile cele mai rentabile pentru componentele sistemului solar și oferă o mai important, funcționarea fără probleme stabile, pe termen lung, geliostantsii.
desenul prezentat arată conversia obținută pe baza graficului pregătit irațională specificație optimă. aportul zilnic Indicatorul a fost reduce de la 18 la 12 kW / h, sarcina medie orară de la 750 la 500 wați.
Același principiu de realizare optimalităii este utilă atunci când se utilizează puterea de la soare ca o copie de siguranță. Inutil să se răsfețe pe o creștere a capacității de module solare și baterii de dragul unor neplăceri temporare, poate că nu ar trebui.
noduri de selecție gelioelektrostantsii
Pentru a simplifica calculele vor fi luate în considerare versiune a aplicației ca o baterie solară pentru a da sursa de energie electrică primară. Ghid de utilizare vânzare condiționată în regiunea Ryazan, în cazul în care rezidenții permanenți din martie până în septembrie.
Vizibilitatea raționament da calcule practice bazate pe graficul de gestionare a datelor de energie orar lansat de mai sus:
- Consumul total de energie zilnică medie = 12.000 wați / oră.
- Consumul mediu de încărcare = 500 wați.
- Sarcină maximă de 1200 de wați.
- Sarcina maximă la 1200 x 1,25 = 1500 wați (+ 25%).
Valorile necesare în calcularea capacității totale a dispozitivelor solare și a altor parametri de funcționare.
Determinarea tensiunii de operare solare
Tensiunea de funcționare internă a tuturor sistemelor solare bazate pe multitudinea de 12 volți ca bateriile cele mai comune valori nominale. Cele mai larg geliostantsy componente: module solare, controlere, invertoare - disponibile sub tensiune populare 12, 24, 48 volți.
tensiune mai mare permite utilizarea firelor de plumb de secțiune mai mică - și această fiabilitate îmbunătățită a contactelor. Pe de altă parte, bateriile de 12V în rețea a eșuat, poate fi înlocuit cu unul.
În rețeaua de 24 de volți, având în vedere specificul de utilizare a bateriei, este necesar să se înlocuiască în perechi. rețea 48V va necesita schimbarea toate cele patru baterii de o ramură. În plus, la 48 de volți, are un risc de șoc electric.
Principala diferență între potențialul de selecție a sistemului intern asociate cu caracteristicile de putere nominale produse de invertoare industriale moderne și ar trebui să țină seama de amploarea sarcinii de vârf:
- 3 până la 6 kW - 48 volți,
- 1.5-3 kW - 24 sau egal cu 48V,
- la 1,5 kW - 12, 24, 48B.
Alegerea între fiabilitatea cabluri și neplăcerile provocate de înlocuirea bateriilor, de exemplu, ne vom concentra pe fiabilitatea. În cele ce urmează vom începe de la sistemul de operare calculat de tensiune de 24 de volți.
Baterie de achiziție module solare
Formula pentru calcularea puterii necesare din celula solară este după cum urmează:
PCM = (1000 * ESUT) / (A * Sin)
în cazul în care:
- PCM = energia bateriei solare = puterea totală a modulelor solare (panouri W)
- 1000 = adoptate celule fotovoltaice fotosensibilitate (kWh / m²)
- = ESUT nevoie într-un consum de energie zilnic (kWh, în acest exemplu = 18)
- k = coeficientul sezonier, luând în considerare toate pierderile (vara = 0,7; Winter = 0,5)
- insolației Zin = valoarea tabelara (radiația solară), la o rată de panouri optimale pantă (kWh / m²).
Aflați valoarea insolație poate avea serviciul meteorologic regional. Unghiul optim al panourilor solare este egală cu valoarea de latitudine:
- primăvara și toamna,
- plus 15 grade - în timpul iernii,
- minus 15 grade - în timpul verii.
Considerat în acest exemplu, regiunea Ryazan este situat pe latitudinea 55th.
Pentru a lua timp de la martie-septembrie cel mai bun de înclinare nereglementat matrice solare este vara 40⁰ unghiul la sol. Cu acest aranjament modulele in medie de insolație zilnic Ryazan 4,73 în această perioadă. Toate cifrele sunt acolo, efectuarea calculelor:
- PCM = 1000 * 12 / (0,7 * 4,73) ≈ 3600 wați.
Dacă luăm de bază de celule module de 100 wați solare, le-ar lua 36 de bucăți. Ei vor cântări 300 de kilograme și ocupă o dimensiune zonă în care un 5 x 5 m.
Construcția de putere a bateriei
Ridicarea bateriile trebuie să fie ghidate de preceptele:
- Nu este potrivit pentru acest scop, baterii auto obișnuite. centrale solare pentru baterii sunt etichetate «solare» inscripție.
- Dobândi bateriile ar trebui să fie doar identic în toate privințele, este de dorit, dintr-un lot fabrica.
- Camera în care se află acumulatorul, ar trebui să fie păstrată caldă. Temperatura optimă când bateriile da capacitate maximă = 25⁰C. Când se -5⁰C pentru a reduce capacitatea bateriei este redusă cu 50%.
Dacă luați pentru a calcula tensiunea bateriei indicativ de 12 volți capacitate de 100 amperi / oră, este ușor să se calculeze o oră el ar fi în măsură să ofere consumatorilor de energie cu o putere totală de 1200 wați. Dar este la descărcarea completă, care este extrem de nedorit.
Pentru o funcționare continuă, bateria nu este recomandată pentru a reduce sarcina lor este sub 70%. figura marginala = 50%. Luând ca "cale de mijloc", numărul de 60%, a pus bazele ulterioare de rezervă calcule energetice 720 W / h pentru fiecare component Ah 100 acumulator capacitiv (1200 W / h x 60%).
Inițial, trebuie să instalați baterii 100% încărcat de la o sursă de alimentare staționară. Bateriile trebuie să acopere complet sarcina în timpul nopții. Dacă nu sunteți norocos cu vremea, să mențină parametrii necesari ai sistemului și după-amiaza.
Este important să se aibă în vedere faptul că o supra-abundență de baterii ar duce la subîncărcarea lor continuă. Acest lucru va reduce în mod semnificativ durata de viață. Soluția cea mai rațională pare baterii de personal cu unitatea de magazin de energie, suficient pentru a acoperi un consum de energie de zi cu zi.
Pentru a găsi capacitatea totală necesară a bateriei, împărțiți consumul zilnic total de 12.000 W / h la 720 W / h și se înmulțește cu 100 Ah:
- 12 000/720 * 100 = 2500 A * 1600 A ≈ h * h
Subtotal pentru acest exemplu va necesita baterii cu o capacitate de 16 8-100 sau 200 Ah conectate în serie-paralel.
Alegerea unui controler de bun
Selecția competentă a controlerului de încărcare a bateriei (CRA) - problema este foarte specific. Parametrii săi de intrare trebuie să fie conforme cu modulele solare selectate, iar tensiunea de ieșire - diferența de potențial solar interior (în exemplul nostru - 24 volți). trebuie să asigure în mod necesar un controler de bun:
- Multietajată!!! încărca bateria, un multiplu de extinderea termenului lor de serviciu eficient !!!
- Automate, baterii mutuale și panouri solare, conectare-deconectare in corelare cu incarcare-descarcare.
- Reconectați bateria la sarcina pe celula solară, și vice-versa.
Această dimensiune mică unitate - o componentă foarte importantă.
Alegerea corectă depinde de funcționarea fără probleme a controlerului de scump acumulator și echilibru al întregului sistem.
Selectarea cea mai bună performanță a invertorului
invertor de putere este selectat astfel încât receptorul ar putea oferi sarcini de vârf pe termen lung. Acesta trebuie să se potrivească cu diferența de tensiune de intrare potențiale interioare solare.
Pentru o mai bună selecție de opțiuni se recomandă să acorde o atenție asupra parametrilor:
- Forma și frecvența AC emise. Cu cât este mai aproape de undă sinusoidală de 50 Hz - cu atât mai bine.
- eficiența dispozitivului. Cele de mai sus de 90% - remarcabile.
- Consumul propriu al dispozitivului. Ar trebui să fie proporțională cu consumul total de energie a sistemului. Ideal - până la 1%.
- Abilitatea de a rezista pe termen scurt de două ori mai mare nod de suprasarcină.
performanță Naiotlichneyshee - un invertor cu controler încorporat.
video utile cu privire la acest subiect
Video dezvăluie în mod clar subiectul articolului.
Se afișează instalarea de panouri solare pe acoperișul casei cu propriile sale mâini:
Selecția de baterii reîncărcabile pentru diferențele solare și specii:
Cottage energie solară pentru cei care face totul singur:
pas cu pas Discutate metode practice de calcul, principiul de bază al funcționării eficiente a bateriilor moderne de panouri solare, ca parte a unei case gelioelektrostantsii autonome ajuta proprietarii unei case mare și o zonă dens populată, și o casă de țară, în mijlocul pustietății pentru a găsi energie suveranitate.