20 июня 2012 г.

Как это работает - Производство солнечных батарей


Для выбора составляющих будущей солнечной электростанции необходимо определить:
1. Максимальную одновременно потребляемую и пусковую мощность
2. Ориентировочный объем требуемой энергии в Втч в сутки
3. Примерную широту места установки системы
4. Период использования системы в течение года 

Минимально потребуются:
А) преобразователь (Инвертор) – превращает напряжение постоянного тока от аккумуляторов в 220В переменного с частотой 50Гц для питания бытовых приборов;
Б) Аккумуляторы – хранят вырабатываемую солнечными батареями энергию для последующего использования;
В) солнечные батареи – преобразуют солнечный свет в электрическую энергию постоянного тока;
Г) Контроллер – значительно ускоряет процесс заряда и продлевает срок службы аккумуляторов, информирует о состоянии системы.












Например:

На дачном участке в Подмосковье нет возможности провести магистральное электричество. Для комфортного проживания в течение дачного сезона (с марта по сентябрь), требуется круглосуточное питание компрессорного холодильника, телевизора и нескольких энергосберегающих ламп по 4 часа, насоса для полива из колодца около 1 часа (700-1000л, т.е. четыре бочки) в сутки.
Максимальную одновременно потребляемую и пусковую мощность, а также ориентировочный объем требуемой энергии (кВтч) в сутки прикинуть довольно просто:



Максимальная постоянная мощность составила 600Вт
Самая большая пусковая мощность в этом списке у холодильника – до 2000Вт.

Холодильник работает за счет компрессора с электродвигателем, что обуславливает использование надежного преобразователя с синусоидальной формой выходного сигнала.

Следовательно, необходимо использовать синусоидальный преобразователь с постоянной мощностью свыше 620Вт и пусковой свыше 2000Вт.
Ориентировочный объем требуемой энергии составил 1700Вт*ч в сутки.

В автономных системах используются два основных типа промышленных герметичных необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторных батарей: AGM и GEL. Не углубляясь в тонкости технологий, можно определить области их применения.

AGM - небольшая цена, длительный срок эксплуатации, идеально подходит для буферных систем бесперебойного питания, особенно при кратковременных разрядах большой мощности. Применение в автономных системах возможно с оговорками, т.к. при глубоких разрядах желательно начать зарядку в ближайшее время, положительная температура использования для сохранения емкости.

GEL – сохраняя основные достоинства AGM, имеют ряд своих преимуществ. Менее болезненно переживают глубокие разряды в циклических режимах, полностью восстанавливаются, когда к процессу заряда не приступили немедленно после разряда, лучше переносят длительные нагрузки с малыми токами и плохие условия подзаряда, менее подвержены потери емкости вследствие низких температур. Идеальны для полностью автономных систем в сложных условиях с мощностями до 0,3С (трети емкости АКБ в час), однако стоимость значительно выше AGM и не всегда окупается.

Для продления срока службы аккумуляторов рекомендуется:
  • хранить аккумуляторы только в заряженном состоянии, особенно при отрицательной температуре окружающей среды;
  • исключить нагрев аккумуляторов свыше 30⁰ С;
  • на постоянной основе заряжать аккумуляторы током не выше 0,15С (15% емкости АКБ в час);
  • на постоянной основе не разряжать аккумуляторы ниже 50% емкости.
В вышеописанных аккумуляторах емкостью 100Ач доступно около 850Вт*ч энергии до полного разряда (разряд на 70-80%, до 11,2-10,5В).

Следовательно, необходимо использовать гелевые аккумуляторы общей емкостью от 400Ач с надежными перемычками.

Солнечная активность в условиях Подмосковья (примерно 55 градусов северной широты) с марта по сентябрь обуславливает суточное поступление энергии примерно равное пяти расчетным часам работы с паспортной мощностью.

Необходимо разделить объем необходимой энергии в сутки на 5, получим минимально необходимую мощность солнечных батарей. Для компенсации снижения выработки в пасмурные дни, КПД зарядки и преобразований, а также увеличения надежности системы рекомендуем умножить получившееся число на коэффициент 1,3.

1700Втч/5ч=340Вт минимально, рекомендуемо 1700Втч/5ч=340Вт 1,3=442Вт
Выбираем три солнечных модуля по 140Вт каждый.

При подборе контроллера необходимо разделить мощность солнечных батарей на рабочее напряжение (17В), мы получим максимальный ток зарядки. Контроллер должен на постоянной основе выдерживать такое значение зарядного тока. Также модели с экраном предоставляют значительно больше информации о работе системы, чем их конкуренты со светодиодной индикацией.

420Вт/17В=25А минимально, рекомендуем 30А.

Оптимальным выбором будет контроллер с экраном и максимальным рабочим током 30А.

Минимальный список оборудования будет выглядеть примерно так:


КРАЙНЕ ВАЖНО правильно подобрать кабели с качественной изоляцией и достаточного сечения.Рекомендуем для подключения солнечных батарей использовать специализированный солнечный кабель с двойной изоляцией, стойкой к воздействию воды и ультрафиолета. Укладка на крыше может осуществляется без дополнительной защиты.Комплекты настоятельно рекомендуем дополнить устройствами защитного отключения (УЗО) и автоматическими выключателями на постоянный и переменный ток. Каркасы для установки, кабели и шины, зарядные устройства от генераторов для использования в осенне-зимний период, энергосберегающие приборы и другое оборудование представлено в нашем магазине для создания систем автономного энергообеспечения.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Очень любопытно! Я долго искал информацию об этом!
Интересно такое надо применять!