Το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας αποτελείται από ηλιακούς συλλέκτες, ελεγκτές φόρτισης, μετατροπείς και μπαταρίες. το ηλιακό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας DC δεν περιλαμβάνει αναστροφείς. Προκειμένου το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας να παρέχει επαρκή ισχύ για το φορτίο, είναι απαραίτητο να επιλέξετε διάφορα εξαρτήματα εύλογα ανάλογα με την ισχύ των ηλεκτρικών συσκευών. Ο σχεδιασμός του συστήματος ηλιακής ενέργειας πρέπει να λαμβάνει υπόψη τους ακόλουθους παράγοντες:
Το Q1. Πού χρησιμοποιείται το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας; Ποια είναι η κατάσταση της ηλιακής ακτινοβολίας στην περιοχή;
Το 2ο τρίμηνο. Ποια είναι η ισχύς φόρτωσης του συστήματος;
Το 3ο τρίμηνο. Ποια είναι η τάση εξόδου του συστήματος, dc ή AC;
Το Q4. Πόσες ώρες χρειάζεται το σύστημα για να λειτουργεί κάθε μέρα;
Το Q5. Σε περίπτωση βροχερού καιρού χωρίς ηλιακό φως, πόσες ημέρες χρειάζεται το σύστημα για να παρέχει ενέργεια συνεχώς;
Ας πάρουμε (φορτίο) ισχύ εξόδου 100W και να τη χρησιμοποιήσουμε για 6 ώρες την ημέρα ως παράδειγμα για να εισαγάγουμε τη μέθοδο υπολογισμού:
1. Πρώτον, υπολογίστε τον αριθμό των ωρών Watt που καταναλώνονται ανά ημέρα (συμπεριλαμβανομένης της απώλειας του μετατροπέα):
Εάν η απόδοση μετατροπής του μετατροπέα είναι 90%, όταν η ισχύς εξόδου είναι 100W, η πραγματική απαιτούμενη ισχύς εξόδου θα πρέπει να είναι 100W/90%=111W. εάν χρησιμοποιείται για 6 ώρες την ημέρα, η κατανάλωση ενέργειας είναι 111W*6 ώρες= 666Wh ή 0,666 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας.
2. Υπολογίστε τους ηλιακούς συλλέκτες:
Υπολογίζεται με βάση τον πραγματικό ημερήσιο χρόνο ηλιοφάνειας των 5 ωρών και λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση φόρτισης και την απώλεια κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, η ισχύς εξόδου του ηλιακού συλλέκτη θα πρέπει να είναι 666Wh÷5h÷70% =190W. Μεταξύ αυτών, το 70% είναι η πραγματική ισχύς που χρησιμοποιείται από τους ηλιακούς συλλέκτες κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης.
3.
Ημερήσια παραγωγή ισχύος 180 watt μονάδων
180×0,7×5=567WH=0,63 μοίρες
Ημερήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 1MW = 1000000×0,7×5=3500.000=3500 μοίρες
Παράδειγμα 2: Εγκατάσταση λαμπτήρα 10w, φωτισμός για 6 ώρες την ημέρα, 3 συνεχόμενες βροχερές ημέρες, πώς να υπολογίσετε το ηλιακό πάνελ wp; και μπαταρία 12V ah;
Ημερήσια κατανάλωση ενέργειας: 10W X 6H = 60WH,
Υπολογίστε τους ηλιακούς συλλέκτες:
Ας υποθέσουμε ότι οι μέσες ώρες αιχμής ηλιοφάνειας στο χώρο εγκατάστασης είναι 4 ώρες.
Στη συνέχεια: 60WH/4 ώρες, = ηλιακοί συλλέκτες 15WP.
Στη συνέχεια, υπολογίστε την απώλεια φόρτισης και εκκένωσης και το ημερήσιο συμπλήρωμα του ηλιακού πάνελ:
15WP/0.6= 25WP,
Δηλαδή, ένα ηλιακό πάνελ 25W είναι αρκετό.
Στη συνέχεια, υπολογίστε την μπαταρία.
60WH/12V=5AH.
Χρησιμοποιήστε 12V5AH ηλεκτρικής ενέργειας κάθε μέρα.
Τρεις μέρες είναι 12V15AH.
Η διαμόρφωση της μπαταρίας πρέπει να σχεδιαστεί έτσι ώστε η ημερήσια κατανάλωση ενέργειας να μην υπερβαίνει το 20%, διαφορετικά η κατανάλωση ενέργειας δεν υπερβαίνει το 50% κατά τη διάρκεια συνεχών βροχερών ημερών. Προκειμένου να επιτευχθεί η μακρύτερη απαίτηση διάρκειας ζωής μπαταριών.
Με αυτόν τον τρόπο καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η μπαταρία αυτού του συστήματος είναι επαρκής για 26AH-30AH.
Παράδειγμα 3: Πόσα Watt ηλιακών συλλεκτών απαιτούνται για την πλήρωση μιας μπαταρίας 12V45A σε 6 ώρες;
Η μπαταρία 12V45A είναι 648 watt-ώρες (?) Εάν φορτιστεί πλήρως σε 6 ώρες, ο ηλιακός πίνακας θεωρητικά χρειάζεται μόνο 108 Watt, αλλά ο πραγματικός ηλιακός πίνακας επηρεάζεται από παράγοντες όπως η ένταση ηλιοφάνειας, η θερμοκρασία και η συνολική απόδοση του φωτοβολταϊκού ελεγκτή. Η συνολική απόδοση της μπαταρίας υπολογίζεται κατά 0,8. Πρέπει να επιλέξετε μια μονάδα ηλιακών κυψελών 135 watt. Παρεμπιπτόντως, το καλύτερο ρεύμα φόρτισης μιας μπαταρίας μολύβδου-οξέος είναι το 1/10 του ρεύματος χωρητικότητας μπαταρίας, το οποίο είναι 4,5A. Το υπερβολικό ρεύμα φόρτισης θα επιταχύνει την πλάκα της μπαταρίας. Η θειική θειάπωση επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Η απλούστερη μέθοδος υπολογισμού:
Μπαταρία: 12V×45A=540WH
Ισχύς ηλιακού πάνελ = 540/6/0.8 (απώλεια) = 112,5W
Παράδειγμα 4: Πόσες ώρες χρειάζονται δύο ηλιακοί συλλέκτες 20 watt (36 τεμάχια) για να φορτίσουν μια μπαταρία 17 βολτ; Πόσες ώρες χρειάζονται για να φορτίσετε μια συνηθισμένη μπαταρία 12v4AH με αυτούς τους δύο ηλιακούς συλλέκτες;
Η τάση εργασίας των ηλιακών συλλεκτών 1.20W είναι γενικά 17.2V, και το ρεύμα είναι 1.15A. Εάν ο πίνακας είναι καλής ποιότητας, το μετρούμενο ρεύμα είναι γενικά 1.1A (το δοκίμασα).
2. Υποθέτοντας ότι οι 6 ώρες φωτός που είπατε είναι η περίοδος από το μεσημέρι έως το απόγευμα, τότε μπορούν να υπολογιστούν 4 ώρες πλήρους παραγωγής ενέργειας, πράγμα που σημαίνει ότι 2 σανίδες 20W μπορούν να παράγουν 2 * 1.1 * 4 = 8.8A ανά ημέρα
3. Με αυτόν τον τρόπο, η μπαταρία 17AH μπορεί να φορτιστεί πλήρως σε 2 ημέρες η μπαταρία 4AH είναι σχεδόν η ίδια σε 2 ώρες.
Ή το συνολικό w των ηλιακών συλλεκτών είναι 20+5=25W
Ο συνολικός αριθμός w της μπαταρίας είναι 12v*17A=204w
Η πλήρης απασχόληση είναι 204/25=8 ώρες
Μπαταρία 4A:
4A *12=48w
48w /25w = 1,92 ώρες
Ή λόγω της ανακριβούς σχέσης μεταξύ της έντασης του ηλιακού φωτός και της χωρητικότητας της μπαταρίας, οι αναλογικοί υπολογισμοί είναι περιττοί και δυσκίνητοι. Υπολογίζω
Ηλιακό ρεύμα κυττάρων: 20/12=1.7A
Χρόνος φόρτισης 1: 17/1.7*1.5 σταθερά φόρτισης = 15 ώρες,
Χρόνος φόρτισης 2: 4/1.7*1.5 σταθερά φόρτισης=3,5 ώρες,
Στην πραγματικότητα, μπορείτε να φορτίσετε δύο μπαταρίες και δύο ηλιακούς συλλέκτες παράλληλα, το ίδιο ισχύει.
Χρόνος φόρτισης 3: (17AH+4AH)/(1.7*2 μπλοκ)*1.5 σταθερά φόρτισης=9 ώρες,
Εάν το φως του ήλιου στη θέση σας είναι καλό, θα διαρκέσει σχεδόν δύο ημέρες.
Δεν υπάρχει τίποτα για να δώσετε προσοχή κατά τη φόρτιση. Εάν έχετε ένα πολύμετρο, μετρήστε πάντα την τάση και στα δύο άκρα της μπαταρίας κατά τη διάρκεια της φόρτισης και δεν υπερβαίνει τα 14V. Θυμηθείτε να μην είστε λιγότερο από 10,5V κατά την απαλλαγή. Τόσο η υπερφόρτιση όσο και η υπερφόρτιση επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Παράδειγμα 5 Υποθέτοντας 2 συνεχόμενες βροχερές ημέρες, η ισχύς φορτίου είναι 40W και ο χρόνος φωτισμού είναι 8 ώρες την ημέρα. Για να επιτευχθεί ο παραπάνω χρόνος φωτισμού, πόσα watt ηλιακών συλλεκτών και πόσα Watt μπαταριών χρειάζονται;
Ο απλούστερος αλγόριθμος είναι τετραπλάσιος.
Δηλαδή, απαιτείται ισχύς φορτίου * 4 φορές και ηλιακοί συλλέκτες 160W.
Αν θέλετε να είστε πιο ακριβείς, είναι το εξής:
Η ισχύς φορτίου είναι 40W.
40W * 8 ώρες / ανώτατο όριο * = 320WH / 12V (τάση μπαταρίας) == 27AH.
Χρησιμοποιήστε 12V27AH της ηλεκτρικής ενέργειας κάθε μέρα,
Είναι καλύτερο να διατηρείτε την μπαταρία εντός του 30% της χωρητικότητας εκκένωσης κάθε μέρα. Έτσι χρειαζόμαστε μια μπαταρία που μπορεί εύκολα να είναι 90AH12V. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε να επιλέξουμε μόνο 100AH, επειδή οι μπαταρίες 90AH είναι δύσκολο να αγοραστούν, ηλιακά κύτταρα. 40W*8 Ώρα=320WH.
Το 320WH αφαιρεί το 20% της απώλειας στο κύκλωμα και τη διαδικασία αποθήκευσης ενέργειας και η πραγματική ημερήσια ζήτηση είναι 400WH.
Εάν η ώρα είναι 4 ώρες την ημέρα σύμφωνα με την τυπική ώρα ηλιοφάνειας, ο υπολογισμός είναι ο εξής:
400WH/4 ώρες = 100W.
Παράδειγμα 6 Τάση εισόδου φορτίου 2 50w 24v 3 συνεχόμενες βροχερές ημέρες, που εργάζονται 8 ώρες την ημέρα
Ζητήστε τους απαιτούμενους ηλιακούς συλλέκτες συστήματος και τους υπολογισμούς μπαταριών
1. Ηλιακός πίνακας 2*50W*8H/0.6/4H=340W (συνολική κατανάλωση δύναμης/παράγοντας χρησιμοποίησης συστημάτων/αποτελεσματικός χρόνος ηλιοφάνειας)
2. Μπαταρία 2*50/24*8*(3+1)/0,7=200AH (συνολικό ρεύμα * χρόνος αυτοκράτειράς / συντελεστής περιθωρίου)
(Ηλιακή δύναμη επιτροπής=δύναμη φορτίου*χρόνος εργασίας/απώλεια 0.6/μέσο αποτελεσματικό φως)
(Χωρητικότητα μπαταρίας = ισχύς φορτίου * χρόνος εργασίας * συνεχής βροχερός καιρός / τάση μπαταρίας / συντελεστής φόρτισης και εκκένωσης)
Υπολογίζεται με βάση την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας
Ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (EP) = PAS * HA * K * 365 (ημέρες)
PAS: χωρητικότητα σειράς ηλιακής μπαταρίας
HA: Αθροιστική ηλιακή ακτινοβολία της θέσης εγκατάστασης και των συνθηκών εγκατάστασης (kWh/m2 *ημέρα)
Κ: Συντελεστής σχεδίου αθροίσματος (0.65~0.8≒0.7 βαθμός)
Υπολογίζεται με βάση τη χρήση του συστήματος
Ετήσια παραγωγή ενέργειας = παραγωγή ενέργειας του προτύπου συστοιχίας ηλιακών κυψελών * ποσοστό χρησιμοποίησης συστημάτων * 8760 (ώρες)
Αναλογία χρησιμοποίησης συστημάτων = 0.1~0.15≒0.12 βαθμός
Συνολικές ώρες σε ένα έτος = 24 (ώρες) * 365 (ημέρες) = 8760 ώρες.
Η οικιακή ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αντικατασταθεί από την παραγωγή ηλιακής ενέργειας, η οποία θα γίνει επίσης μόδα όταν η προστασία του περιβάλλοντος είναι δημοφιλής σήμερα. Μπορούμε να σας προτείνουμε την καλύτερη λύση με βάση την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί το σπίτι σας, τη γεωγραφική σας θέση και άλλες πληροφορίες.
Αν και το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας έχει τα πλεονεκτήματα της ασφάλειας, της προστασίας του περιβάλλοντος και της ρύπανσης, το κόστος του είναι αρκετά υψηλό, οπότε γενικά συνιστάται να χρησιμοποιείται μόνο για φωτισμό.
Σχετικά με τον κατά προσέγγιση υπολογισμό κόστους, μπορείτε να υπολογίσετε σύμφωνα με την ακόλουθη απλή μέθοδο για να δείτε πώς να τακτοποιήσετε την κλίμακα παραγωγής ηλιακής ενέργειας.
1. Υπολογίστε τη συνολική ημερήσια κατανάλωση ενέργειας, η μέση οικιακή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να είναι μεταξύ 5 και 10 βαθμών την ημέρα. Μπορείτε να διαιρέσετε το συνολικό μηνιαίο λογαριασμό ηλεκτρικού ρεύματος με την τιμή μονάδας και στη συνέχεια τον αριθμό των ημερών.
2. Μπορείτε απλά να εφαρμόσετε τον τύπο 5000W (υποθέτοντας 5 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ανά ημέρα)/5 ώρες (μέσος πραγματικός χρόνος φωτός ανά ημέρα, διαφορετικός σε διαφορετικές περιοχές)/0,7 (πραγματική απόδοση ηλιακών συλλεκτών)/0,9 (διάφορες απώλειες) = 1600W, στη συνέχεια προσθέτοντας ένα περιθώριο 5%, είναι σχεδόν 1700W.
3. Ο παραπάνω αριθμός είναι η ισχύς του συστήματος. Ακόμη και αν η μέση τιμή μονάδας του τρέχοντος συστήματος είναι 60 yuan/W (συμπεριλαμβανομένων όλων των υλικών και εγκαταστάσεων), τότε η συνολική επένδυση είναι 1700X60=102.000, που είναι πάνω από 100.000. Επί του παρόντος, η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας στις περισσότερες περιοχές υπολογίζεται σε 0,6 yuan, 102000/0,6=170,000 kWh, 5 kWh ανά ημέρα, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για 90 χρόνια.
4. Από την ανωτέρω άποψη, είναι ουσιαστικά μη ρεαλιστικό για τα οικιακά νοικοκυριά να βασίζονται αποκλειστικά στην ηλιακή ενέργεια για ηλεκτρική ενέργεια. Οι ξένες χώρες αναπτύσσονται πολύ καλά λόγω των κρατικών επιδοτήσεων. Πρέπει επίσης να έχουμε επιδοτήσεις, και το κόστος πρέπει να μειωθεί σημαντικά, έτσι ώστε η ηλιακή ενέργεια να μπορεί πραγματικά να εισέλθει στα σπίτια των ανθρώπων.
Το σύστημα παραγωγής ενέργειας μπορεί να αποτελείται από ηλιακούς συλλέκτες, μπαταρίες, ελεγκτές και μετατροπείς. Όταν υπάρχει ηλιοφάνεια κατά τη διάρκεια της ημέρας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την πλακέτα μπαταρίας με ένα χειριστήριο για να φορτίσετε την μπαταρία και να χρησιμοποιήσετε την μπαταρία για να τροφοδοτήσει τις ηλεκτρικές συσκευές τη νύχτα.
Σε αυτή την περίπτωση, συνιστάται η χρήση μιας πλακέτας μπαταρίας 80W, μιας μπαταρίας 12V20AH (αγοράστηκε τοπικά), ενός ελεγκτή 12V5A και ενός μετατροπέα 300W. Όταν φορτιστεί πλήρως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τέσσερις λαμπτήρες 20W για περισσότερο από 5 ώρες, κάτι που είναι αρκετό για τους περισσότερους ανθρώπους. Εάν δεν είναι αρκετό, μπορείτε να προσθέσετε ένα ή περισσότερα πάνελ.
Αυτό το είδος μικρού συστήματος είναι πολύ κατάλληλο για έλλειψη ενέργειας ή περιοχές χαμηλής ισχύος, όπως δασικές περιοχές, ορεινές περιοχές ή επιτόπιες εργασίες (μελισσοκομία). Το κόστος δεν είναι υψηλό και είναι βολικό να μεταφερθεί. Το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με τις ανάγκες, οι οποίες μπορούν να καλύψουν πλήρως την καθημερινή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.
