Procedura obliczania systemu fotowoltaicznego. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Procedura obliczania instalacji fotowoltaicznej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Obliczenia systemu fotowoltaicznego można podzielić na następujące kroki:

Określenie obciążenia i zużytej energii.
Określenie wymaganej mocy falownika i pojemności baterii.
Określenie wymaganej liczby modułów fotowoltaicznych na podstawie danych o dotarciu promieniowania słonecznego do miejsca instalacji systemu.
Kalkulacja kosztów systemu.

Po wykonaniu kroku 4, jeśli koszt systemu jest nieakceptowalnie wysoki, można rozważyć następujące opcje obniżenia kosztu autonomicznego systemu zasilania: zmniejszenie zużycia energii poprzez wymianę istniejącego obciążenia na energooszczędne urządzenia, a także wyeliminowanie obciążenia termiczne, „fantomowe” i opcjonalne (np. można zastosować lodówki, klimatyzatory itp., działające na gaz):

zastąpienie obciążenia AC obciążeniem DC. W takim przypadku możesz wygrać na braku strat w falowniku (od 10 do 40%). Konieczne jest jednak uwzględnienie cech budowy niskonapięciowych systemów prądu stałego;
wprowadzenie do systemu zasilania dodatkowego agregatu prądotwórczego lub turbiny wiatrowej, generatora diesla;
zaakceptuj fakt, że nie zawsze będziesz miał prąd. A im bardziej moc systemu różni się od zużycia energii, tym bardziej prawdopodobne są okresy zaniku zasilania.

1. Określenie zużycia energii

Sporządź listę urządzeń zużywających energię, które zamierzasz zasilać z elektrowni słonecznej. Określ pobór mocy podczas ich pracy. Większość urządzeń jest oznaczona znamionowym poborem mocy w watach lub kilowatach. Jeśli wskazany jest pobór prądu, należy pomnożyć ten prąd przez napięcie znamionowe (zwykle 220 V).

Oblicz obciążenie AC. Jeśli nie masz takiego obciążenia, możesz pominąć ten krok i przejść do obliczania obciążenia DC.

1.1. Wypisz całe obciążenie prądem przemiennym, jego moc znamionową i liczbę godzin pracy w tygodniu. Pomnóż moc przez liczbę godzin pracy każdego urządzenia. Zsumuj otrzymane wartości, aby określić całkowite zużycie prądu przemiennego na tydzień.

Oto prosta metoda krok po kroku obliczania systemu fotowoltaicznego (PVS). Ta metoda pomoże określić wymagania systemowe i dobrać niezbędne elementy systemu zasilania.

1.2. Następnie musisz obliczyć, ile prądu stałego jest wymagane. Aby to zrobić, pomnóż otrzymaną wartość przez współczynnik 1,2, który uwzględnia straty w falowniku.

1.3. Określ wartość napięcia wejściowego falownika zgodnie z charakterystyką wybranego falownika. Zwykle jest to 12 lub 24 V.

1.4. Podziel wartość pozycji 1.2 przez wartość pozycji 1.3. Otrzymasz liczbę amperogodzin tygodniowo wymaganych do pokrycia obciążenia prądem zmiennym.

Oblicz obciążenie DC.

1.5. Zapisz dane obciążenia DC.

1.6. Wyznacz napięcie w układzie prądu stałego. Zwykle jest to 12 lub 24 V. (Jak w paragrafie 1.3)

1.7. Określ wymagany Ah na tydzień dla obciążenia DC (podziel wartość w 1.5 przez wartość w 1.6).

1.8. Dodaj wartość z paragrafu 1.4 i paragrafu 1.7, aby określić całkowitą wymaganą pojemność baterii. Będzie to liczba Ah zużywanych tygodniowo.

1.9. Podziel wartość punktu 1.8 przez 7 dni; otrzymasz dzienną wartość zużytego Ah.

2. Zoptymalizuj obciążenie

Na tym etapie ważna jest analiza obciążenia i próba zmniejszenia poboru mocy. Jest to ważne dla każdego systemu, ale jest szczególnie ważne dla systemu zasilania budynku mieszkalnego, ponieważ oszczędności mogą być bardzo znaczące. Najpierw zidentyfikuj duże i zmienne obciążenia (np. pompy wody, oświetlenie zewnętrzne, lodówki AC, pralki, grzejniki elektryczne itp.) i spróbuj wyeliminować je ze swojego systemu lub zastąpić innymi podobnymi modelami zasilanymi gazem lub prądem stałym.

Początkowy koszt urządzeń prądu stałego jest zwykle wyższy (ponieważ nie są produkowane w tak masowych ilościach) niż tych samych urządzeń prądu przemiennego, ale unikniesz strat w przetwornicy. Ponadto urządzenia prądu stałego są często bardziej wydajne niż urządzenia prądu przemiennego (w wielu urządzeniach gospodarstwa domowego, zwłaszcza elektronicznych, prąd przemienny jest przetwarzany na prąd stały, co prowadzi do strat energii w zasilaczach urządzeń).

W miarę możliwości zamień żarówki na świetlówki. Świetlówki zapewniają ten sam poziom oświetlenia zużywając 4-5 razy mniej prądu, a ich żywotność jest około 8 razy dłuższa.

Jeśli masz obciążenie, którego nie możesz wyeliminować, rozważ włączanie go tylko w okresach słonecznych lub tylko latem. Przejrzyj listę ładunku i przelicz dane.

3. Określ parametry akumulatora (AB)

Wybierz typ baterii, której będziesz używać. Zalecamy stosowanie termicznych, bezobsługowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, które oferują najlepszą wydajność i ekonomiczność.

Następnie musisz określić, ile energii potrzebujesz, aby uzyskać z baterii. Często zależy to od liczby dni, podczas których akumulator będzie zasilał obciążenie samodzielnie bez ładowania. Oprócz tego parametru należy wziąć pod uwagę charakter systemu zasilania. Na przykład, jeśli instalujesz system w swoim wiejskim domu, który odwiedzasz tylko w weekendy, lepiej byłoby, gdybyś miał większą baterię, ponieważ może ładować przez cały tydzień i dostarczać energię tylko w weekendy. Z drugiej strony, jeśli dodajesz moduły fotowoltaiczne do istniejącego systemu zasilania opartego na generatorze wysokoprężnym lub benzynowym, akumulator może mieć mniejszą pojemność niż zaprojektowano, ponieważ ten generator można włączyć w celu naładowania akumulatora w dowolnym momencie.

Po ustaleniu wymaganej pojemności baterii. możesz przystąpić do rozważenia następujących bardzo ważnych parametrów.

3.1. Określ maksymalną liczbę następujących po sobie „dni bez słońca” (tzn. gdy z powodu złej pogody lub zachmurzenia nie ma wystarczającej ilości energii słonecznej do naładowania baterii i obsługi obciążenia). Możesz również przyjąć jako ten parametr wybraną przez siebie liczbę szyj, podczas których akumulator sam będzie zasilał obciążenie bez ładowania.

3.2. Pomnóż dzienne zużycie w Ah (zob. pkt 1.9 powyższego obliczenia zużycia energii) przez liczbę dni określoną w poprzednim akapicie

3.3. Ustaw wartość dopuszczalnej głębokości wyładowania AB. Należy pamiętać, że im większa głębokość rozładowania, tym szybciej akumulatory się zepsują. Zalecamy głębokość rozładowania 20% (nie więcej niż 30%), co oznacza, że możesz wykorzystać 20% nominalnej pojemności baterii. Użyj współczynników (lub 0,3). W żadnym wypadku poziom rozładowania akumulatora nie powinien przekraczać 80%!

3.4. Podziel pozycję 3.2 przez pozycję 3.3.

3.5. Wybierz z poniższej tabeli współczynnik uwzględniający temperaturę otoczenia w pomieszczeniu, w którym zainstalowane są akumulatory. Zwykle jest to średnia temperatura w zimie. Współczynnik ten uwzględnia spadek pojemności baterii wraz ze spadkiem temperatury.

Współczynnik temperaturowy akumulatora:

° F	° C	Współcz.
80	6.7	1.00
70	21.2	1.04
60	15.6	1.11
50	10.0	1.19
40	4.4	1.30
30	-1.1	1.40
20	-6.7	1.59

3.6. Pomnóż wartość pozycji 3.4 przez współczynnik pozycji 3.5. Otrzymasz całkowitą wymaganą pojemność baterii.

3.7. Podziel tę wartość przez nominalną pojemność wybranego akumulatora. Otrzymaną wartość zaokrąglij do najbliższej większej liczby całkowitej. Będzie to liczba akumulatorów, które zostaną połączone równolegle.

3.8. Podziel znamionowe napięcie prądu stałego systemu (12 V, 24 V lub 48 V) przez napięcie znamionowe wybranego akumulatora (zwykle 2 V, 6 V lub 12 V). Otrzymaną wartość zaokrąglij do najbliższej większej liczby całkowitej. Otrzymasz wartość akumulatorów połączonych szeregowo.

3.9. Pomnóż wartość pozycji 3.7 przez wartość pozycji 3.8. w celu obliczenia wymaganej liczby baterii.

4. Określ liczbę godzin szczytu słonecznego.

Kilka czynników wpływa na to, ile energii słonecznej otrzyma Twój panel słoneczny:

kiedy system będzie używany? Lato? W zimę? Cały rok?
typowe warunki pogodowe w Twojej okolicy:
czy system będzie kierowany przez słońce;
położenie i kąt nachylenia modułów fotowoltaicznych.

Aby określić średni miesięczny przyjazd promieniowania słonecznego, możesz skorzystać z tabeli. Wytwarzanie energii elektrycznej przez panel fotowoltaiczny (PV) zależy od kąta padania promieni słonecznych na PV. Maksimum występuje pod kątem 90 stopni. Odchodząc od tego kąta, coraz większa liczba promieni jest odbijana, a nie pochłaniana przez SB.

Zimą nadejście promieniowania jest znacznie mniejsze ze względu na to, że dni są krótsze, jest więcej dni pochmurnych, Słońce jest niżej na niebie. Jeśli używasz systemu tylko latem, użyj wartości letnich, jeśli przez cały rok, użyj wartości zimowych. Aby zapewnić niezawodne zasilanie, wybierz najmniejszą ze średnich miesięcznych wartości za okres, w którym elektrownia słoneczna będzie używana.

Wybraną średnią miesięczną dla najgorszego miesiąca należy podzielić przez liczbę dni w miesiącu. Otrzymasz średnią miesięczną liczbę godzin szczytu słonecznego, która zostanie wykorzystana do obliczenia Twojego SAT.

5. Obliczanie baterii słonecznej

Musisz określić całkowitą liczbę modułów wymaganych dla twojego systemu.

Prąd w punkcie mocy maksymalnej Impp można określić na podstawie specyfikacji modułów. Impp można również określić, dzieląc moc znamionową modułu przez napięcie w punkcie maksymalnej mocy Umpp (zwykle 17–17,5 V dla modułu 12 V).

5.1. Pomnóż wartość punktu 1.9 przez współczynnik 1.2, aby uwzględnić straty przypadające na ładowanie-rozładowanie akumulatora.

5.2. Podziel tę wartość przez średnią liczbę godzin szczytu słonecznego w Twojej okolicy. Otrzymasz prąd, który SB powinien generować.

5.3. Podziel wartość 5.2 przez Impp jednego modułu, aby określić liczbę modułów połączonych równolegle. Otrzymaną liczbę zaokrąglij do najbliższej większej liczby całkowitej.

5.4. Podziel napięcie prądu stałego systemu (zwykle 12 V, 24 V, 48 V) przez napięcie znamionowe modułu (zwykle 12 V lub 24 V), aby określić liczbę modułów połączonych szeregowo.

5.5. Całkowita liczba wymaganych modułów fotowoltaicznych jest równa iloczynowi wartości z pkt 5.3 i pkt 5.4.

6. Kalkulacja kosztów systemu

Aby obliczyć koszt systemu zasilania fotowoltaicznego, należy zsumować koszty SB, AB, falownika, regulatora ładowania AB oraz osprzętu przyłączeniowego (przewody, wyłączniki, bezpieczniki itp.)

Koszt SB jest równy iloczynowi wartości punktu 5.5 przez koszt jednego modułu. Koszt baterii jest równy iloczynowi wartości punktu 3.9 przez koszt jednej baterii. Koszt falownika zależy od jego mocy i typu. Koszt łączenia kształtek można przyjąć w przybliżeniu równy 0,1-1% kosztu systemu.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Penicylina powoduje zmiany behawioralne 21.04.2017

Dr John Bienenstock i jego koledzy z McMaster University odkryli, że podawanie klinicznych (niskich) dawek penicyliny ciężarnym myszom i ich potomstwu powodowało długoterminowe zmiany behawioralne. W szczególności wzrasta poziom agresji i zmniejsza się poziom lęku. Wszystkiemu temu towarzyszą charakterystyczne zmiany neurochemiczne w mózgu i brak równowagi we florze jelitowej.

Jednak podanie tym myszom szczepu bakterii Lactobacillus pomogło zapobiec tym skutkom. „Niskie dawki penicyliny, przyjmowane w późnej ciąży i we wczesnym okresie życia, zmieniły zachowanie i równowagę drobnoustrojów w jelitach badanych. Chociaż badania te przeprowadzono na myszach, budzą one rosnące obawy o długoterminowe skutki stosowania antybiotyków, - powiedział doktor Bienenstock.

Wcześniej, w 2014 roku, przeprowadzono już badanie pokazujące, że podawanie myszom klinicznych dawek penicyliny w późnej ciąży i w młodym wieku powodowało zwiększoną podatność na wywołanie otyłości w diecie.

„W Ameryce Północnej prawie nie ma dzieci, które nie otrzymałyby kuracji antybiotykowej w pierwszym roku życia" – kontynuuje dr Bienenstock. „Antybiotyki są nie tylko przepisywane, ale także znajdują się w mięsie i produktach mlecznych. na temat wpływu tych leków na ich nienarodzone dzieci lub dzieci po urodzeniu, rodzi to dodatkowe pytania. Jednak nasze wyniki sugerują, że probiotyk może być skuteczny w zapobieganiu szkodliwym skutkom penicyliny.

Inne badania wykazały, że wysokie dawki antybiotyków o szerokim spektrum działania u dorosłych zwierząt mogą wpływać na zachowanie. Jednak do tej pory nikt nie zajmował się wpływem klinicznych dawek szeroko stosowanego antybiotyku o wąskim spektrum działania, takiego jak penicylina, na bakterie jelitowe i ogólne zachowanie.

Zespół badawczy planuje przeanalizować wpływ penicyliny na potomstwo w warunkach, w których lek otrzymują tylko kobiety w ciąży, ale nie same dzieci. Zamierzają również zbadać skuteczność różnych rodzajów potencjalnie pożytecznych bakterii w ochronie potomstwa przed zmianami behawioralnymi wynikającymi ze stosowania antybiotyków.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Mózg ptaków reaguje na pola magnetyczne

▪ Pulsary nieregularne

▪ Freescale rozpoczyna sprzedaż chipów MRAM

▪ Nanoanteny optyczne i atomy złota

▪ Osłabienie kości – przeszkoda w lotach w kosmos

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Montaż kostki Rubika. Wybór artykułu

▪ artykuł Czy jest naczyniem, w którym jest pustka, czy też ogniem migoczącym w naczyniu? Popularne wyrażenie

▪ artykuł Który kraj ma kilka zespołów heavy metalowych specjalnie dla dzieci? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Mordovnik zwyczajny. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Podłączanie wtyczki elektrycznej B16 242. Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki

▪ Artykuł ukrywający świecę. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn