Το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας αποτελείται από ηλιακούς συλλέκτες, ελεγκτές φορτίου, μετατροπείς και μπαταρίες. Το ηλιακό σύστημα παραγωγής ισχύος DC δεν περιλαμβάνει μετατροπείς. Για να μπορέσει το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας να παρέχει επαρκή ισχύ για το φορτίο, είναι απαραίτητο να επιλεγούν διάφορα εξαρτήματα εύλογα ανάλογα με την ισχύ των ηλεκτρικών συσκευών. Ο σχεδιασμός του συστήματος ηλιακής ενέργειας πρέπει να λάβει υπόψη τους ακόλουθους παράγοντες:
Ε1. Πού χρησιμοποιείται το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας; Ποια είναι η κατάσταση της ηλιακής ακτινοβολίας στην περιοχή;
Ε2. Ποια είναι η ισχύς φορτίου του συστήματος;
Ε3. Ποια είναι η τάση εξόδου του συστήματος, DC ή AC;
Ε4. Πόσες ώρες χρειάζεται το σύστημα για να λειτουργεί καθημερινά;
Ε5. Σε περίπτωση βροχερού καιρού χωρίς ηλιακό φως, πόσες ημέρες χρειάζεται το σύστημα να παρέχει συνεχώς ρεύμα;
Ας πάρουμε [φορτίο] ισχύ εξόδου 100W και χρησιμοποιήστε την για 6 ώρες την ημέρα ως παράδειγμα για την εισαγωγή της μεθόδου υπολογισμού:
1. Πρώτα, υπολογίστε τον αριθμό των ωρών 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 ισχύος είναι 111W * 6 ώρες=666Wh ή 0,666 kilowatt-ώρες ηλεκτρικής ενέργειας.
2. Υπολογισμός ηλιακών συλλεκτών:
Υπολογίζεται με βάση τον πραγματικό ημερήσιο χρόνο ηλιοφάνειας των 5 ωρών και λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση φόρτισης και την απώλεια κατά τη διαδικασία φόρτισης, η ισχύς εξόδου του ηλιακού πλαισίου πρέπει να είναι 666Wh ÷ 5h ÷ 70%=190W. Μεταξύ αυτών, το 70% είναι η πραγματική ισχύς που χρησιμοποιείται από τα ηλιακά πάνελ κατά τη διαδικασία φόρτισης.
3.
Καθημερινή παραγωγή ισχύος μονάδων 180 watt
180 × 0,7 × 5=567WH=0,63 μοίρες
Καθημερινή παραγωγή ισχύος 1MW=1000000 × 0,7 × 5=3500,000=3500 μοίρες
Παράδειγμα 2: Εγκατάσταση λυχνίας 10w, φωτισμός για 6 ώρες την ημέρα, 3 συνεχόμενες βροχερές ημέρες, πώς να υπολογίσετε το ηλιακό πάνελ wp; και μπαταρία 12V αχ;
Καθημερινή κατανάλωση ισχύος: 10W X 6H=60WH,
Υπολογισμός ηλιακών συλλεκτών:
Ας υποθέσουμε ότι οι μέσες ώρες ηλιοφάνειας στο χώρο εγκατάστασης είναι 4 ώρες.
Τότε: 60WH / 4 ώρες,=15WP ηλιακά πάνελ.
Στη συνέχεια, υπολογίστε την απώλεια φόρτισης και εκφόρτισης και το ημερήσιο συμπλήρωμα του ηλιακού συλλέκτη:
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 ημέρες είναι 12V15AH.
Η διαμόρφωση της μπαταρίας πρέπει να σχεδιαστεί έτσι ώστε η ημερήσια κατανάλωση ισχύος να μην υπερβαίνει το 20% ή η κατανάλωση ισχύος να μην υπερβαίνει το 50% κατά τη διάρκεια συνεχών βροχερών ημερών. Προκειμένου να επιτευχθεί η μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Με αυτόν τον τρόπο καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η μπαταρία αυτού του συστήματος είναι επαρκής για 26AH-30AH.
Παράδειγμα 3: Πόσα watts ηλιακών συλλεκτών απαιτούνται για την πλήρωση μιας μπαταρίας 12V45A σε 6 ώρες;
Η μπαταρία 12V45A είναι 648 watt-hour (?) Εάν είναι πλήρως φορτισμένη σε 6 ώρες, το ηλιακό πάνελ θεωρητικά πρέπει να είναι μόνο 108 watt, αλλά το πραγματικό ηλιακό πλαίσιο επηρεάζεται από παράγοντες όπως η ένταση του ήλιου, η θερμοκρασία και η συνολική απόδοση του φωτοβολταϊκού ελεγκτή. Η συνολική απόδοση της μπαταρίας υπολογίζεται κατά 0,8. Πρέπει να επιλέξετε μια μονάδα ηλιακής κυψέλης 135 watt. Παρεμπιπτόντως, το καλύτερο ρεύμα φόρτισης μιας μπαταρίας μολύβδου-οξέος είναι το 1/10 του ρεύματος χωρητικότητας της μπαταρίας, το οποίο είναι 4,5Α. Το υπερβολικό ρεύμα φόρτισης θα επιταχύνει την μπαταρία. Η θείωση επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Η απλούστερη μέθοδος υπολογισμού:
Μπαταρία: 12V × 45A=540WH
Ισχύς ηλιακού συλλέκτη=540/6 / 0,8 (απώλεια)=112,5W
Παράδειγμα 4: Πόσες ώρες χρειάζεται για δύο ηλιακά πάνελ 20 watt (36 τεμάχια) για τη φόρτιση μιας μπαταρίας 17-amp 12 volt; Πόσες ώρες χρειάζεται για τη φόρτιση μιας συνηθισμένης μπαταρίας 12v4AH με αυτά τα δύο ηλιακά πάνελ;
Η τάση λειτουργίας των ηλιακών συλλεκτών 1,20W είναι γενικά 17,2V και το ρεύμα είναι 1,15A. Εάν η πλακέτα είναι καλής ποιότητας, το μετρημένο ρεύμα είναι γενικά 1,1 Α (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 πίνακες 20W μπορούν να παράγουν 2 * 1,1 * 4=8,8A την 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 4Α:
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 αναλογιστικοί υπολογισμοί είναι περιττοί και δυσκίνητοι. Εκτίμηση,
Ρεύμα ηλιακού κυττάρου: 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 στο χώρο σας είναι καλό, θα διαρκέσει σχεδόν δύο ημέρες.
Δεν υπάρχει τίποτα που πρέπει να προσέχετε κατά τη φόρτιση. Εάν έχετε πολύμετρο, μετρήστε πάντα την τάση και στα δύο άκρα της μπαταρίας κατά τη φόρτιση και δεν υπερβαίνει τα 14V. Μην ξεχνάτε να είναι λιγότερο από 10,5V κατά την εκφόρτιση. 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 βατ ηλιακών συλλεκτών και πόσα βατ μπαταριών χρειάζονται;
Ο απλούστερος αλγόριθμος είναι τετραπλός.
Δηλαδή, απαιτείται η ισχύς φορτίου * 4 φορές και τα ηλιακά πάνελ 160W.
Αν θέλετε να είστε πιο ακριβείς, το&# 39 έχει ως εξής:
Η ισχύς φορτίου είναι 40W.
40W * 8 ώρες / ανώτατο όριο *=320WH / 12V (τάση μπαταρίας) == 27AH.
Χρησιμοποιήστε 12V27AH ηλεκτρικής ενέργειας κάθε μέρα,
Είναι καλύτερο να διατηρείτε την μπαταρία εντός 30% της χωρητικότητας εκφόρτισης κάθε μέρα. Χρειαζόμαστε λοιπόν μια μπαταρία που μπορεί εύκολα να είναι 90AH12V. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορούμε να επιλέξουμε μόνο 100AH, επειδή οι μπαταρίες 90AH είναι δύσκολο να αγοραστούν, ηλιακά στοιχεία. 40W * 8 Hour=320WH.
Το 320WH αφαιρεί το 20% της απώλειας στο κύκλωμα και τη διαδικασία αποθήκευσης ισχύος και η πραγματική ημερήσια ζήτηση είναι 400WH.
Εάν η ώρα είναι 4 ώρες την ημέρα σύμφωνα με τον κανονικό χρόνο ηλιοφάνειας, ο υπολογισμός έχει ως εξής:
400WH / 4 ώρες=100W.
Παράδειγμα 6 Φορτίστε 2 50w τάση εισόδου φορτίου 24v 3 συνεχόμενες βροχερές ημέρες, που εργάζονται 8 ώρες την ημέρα
Ζητήστε τα απαιτούμενα ηλιακά πάνελ συστήματος και υπολογισμούς μπαταρίας
1. Ηλιακό πάνελ 2 * 50W * 8H / 0,6 / 4H=340W (συνολική κατανάλωση ισχύος / συντελεστής χρησιμοποίησης συστήματος / πραγματικός χρόνος ηλιοφάνειας)
2. Μπαταρία 2 * 50/24 * 8 * (3+1) /0.7=200AH (συνολικός τρέχων * χρόνος συγκράτησης / συντελεστής περιθωρίου)
(Ισχύς ηλιακού συλλέκτη=ισχύς φορτίου * χρόνος εργασίας / απώλεια 0,6 / μέσο πραγματικό φως)
(Χωρητικότητα μπαταρίας=ισχύς φορτίου * χρόνος εργασίας * συνεχής βροχερός καιρός / τάση μπαταρίας / συντελεστής φόρτισης και εκφόρτισης)
Υπολογίζεται με την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας
Ετήσια παραγωγή ενέργειας (EP)=PAS * HA * K * 365 (ημέρες)
PAS: χωρητικότητα συστοιχίας ηλιακής μπαταρίας
HA: Αθροιστική ηλιακή ακτινοβολία θέσης εγκατάστασης και συνθηκών εγκατάστασης (kWh / m2 * ημέρα)
Κ: Συντελεστής σχεδιασμού αθροίσματος (0,65 ～ 0,8 ≒ 0,7 βαθμός)
Υπολογίζεται με χρήση του συστήματος
Ετήσια παραγωγή ενέργειας=παραγωγή ισχύος προτύπου συστοιχίας ηλιακών κυττάρων * ποσοστό χρησιμοποίησης συστήματος * 8760 (ώρες)
Λόγος χρησιμοποίησης συστήματος=0,1 ～ 0,15 ≒ 0,12 μοίρες
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 προτείνουμε την καλύτερη λύση για εσάς με βάση την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί το σπίτι σας, τη γεωγραφική σας τοποθεσία και άλλες πληροφορίες.
Αν και το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας έχει τα πλεονεκτήματα της ασφάλειας, της προστασίας του περιβάλλοντος και χωρίς ρύπανση, το κόστος του είναι αρκετά υψηλό, οπότε γενικά συνιστάται να χρησιμοποιείται μόνο για φωτισμό.
Σχετικά με τον υπολογισμό του κατά προσέγγιση κόστους, μπορείτε να υπολογίσετε σύμφωνα με την ακόλουθη απλή μέθοδο για να δείτε πώς να ρυθμίσετε την κλίμακα της παραγωγής ηλιακής ενέργειας.
1. Υπολογίστε τη συνολική ημερήσια κατανάλωση ενέργειας, η μέση οικιακή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 5 και 10 βαθμών ημερησίως. Μπορείτε να διαιρέσετε το συνολικό μηνιαίο λογαριασμό ηλεκτρικής ενέργειας με την τιμή μονάδας και έπειτα τον αριθμό 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 των ηλιακών συλλεκτών) /0.9 (διάφορες απώλειες )=1600W, προσθέτοντας το περιθώριο 5%, είναι σχεδόν 1700W.
3. Ο παραπάνω αριθμός είναι η ισχύς του συστήματος. Ακόμα κι αν η μέση τιμή μονάδας του τρέχοντος συστήματος είναι 60 γιουάν / Δ (συμπεριλαμβανομένων όλων των υλικών και εγκαταστάσεων), τότε η συνολική επένδυση είναι 1700Χ60=102.000, που είναι πάνω από 100.000. Προς το παρόν, η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας στις περισσότερες περιοχές υπολογίζεται στα 0,6 γιουάν, 102000 / 0,6=170.000 kWh, 5 kWh ανά ημέρα, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για 90 χρόνια.
4. Από την ανωτέρω άποψη, είναι βασικά μη ρεαλιστικό για τα 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 έναν ελεγκτή για να φορτίσετε την μπαταρία και να χρησιμοποιήσετε την μπαταρία για να τροφοδοτήσετε τις ηλεκτρικές συσκευές τη νύχτα.
Σε αυτήν την περίπτωση, συνιστάται η χρήση πλακέτας μπαταρίας 80W, μπαταρίας 12V20AH (αγοραστεί τοπικά), ελεγκτή 12V5A και 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 έναν ή περισσότερους πίνακες.
Αυτό το είδος μικρού συστήματος είναι πολύ κατάλληλο για έλλειψη ισχύος ή περιοχές χαμηλής ισχύος, όπως δασικές εκτάσεις, ορεινές περιοχές ή επιτόπια εργασία (μελισσοκομία). Το κόστος δεν είναι υψηλό και είναι βολικό να το μεταφέρετε. Το σύστημα μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τις ανάγκες, οι οποίες μπορούν να καλύψουν πλήρως την καθημερινή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.