太陽光発電システムの計算。スキーム、説明

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太陽光発電システムの計算。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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すべての太陽光発電システム（PV）は、自律型と電気ネットワークに接続されたもののXNUMXつのタイプに分けることができます。 XNUMX番目のタイプのステーションは、過剰なエネルギーをネットワークに転送します。ネットワークは、内部エネルギーが不足した場合の予備として機能します。

自律システムは通常、セットで構成されますソーラーモジュール支持構造または屋根、バッテリー（バッテリー）、放電コントローラー-バッテリー充電、接続ケーブルに配置されます。消費者が交流電圧を必要とする場合は、直流電圧から交流電圧へのインバーターコンバーターがこのキットに追加されます。

太陽光発電システムの計算

FESの計算は、モジュールの公称電力、それらの数、接続方式の決定を意味します。タイプ、動作条件、バッテリー容量の選択。インバータと充放電コントローラの容量。接続ケーブルのパラメータの決定。

まず、同時に接続されているすべての消費者の総電力を決定する必要があります。それぞれの電力はワットで測定され、製品データシートに示されています。この段階で、インバーター電力を選択することはすでに可能です。これは、計算された電力の少なくとも1,25倍である必要があります。起動時のコンプレッサー冷凍機などの狡猾な装置は、銘板の7倍の電力を消費することに留意する必要があります。インバータの公称範囲は150、300、500、800、1500、2500、5000Wです。強力なステーション（1 kWを超える）の場合、ステーション電圧は少なくとも48Vが選択されます。より高い電力では、インバーターはより高い入力電圧でより良く機能します。

次のステップは、バッテリーの容量を決定することです。電池容量は標準容量の範囲内で、計算値よりも大きい方を四捨五入して選びます。また、計算された容量は、消費者の総電力をバッテリー電圧とバッテリーの放電深度の値の積で単純に割ることによって得られます。

たとえば、消費者の総電力が 1000 日あたり 12 Wh で、50 V バッテリーの許容放電深度が XNUMX% の場合、計算された容量は次のようになります。

1000 / (12 * 0,5) = 167 ああ

完全自律モードでバッテリー容量を計算するときは、バッテリーが消費者の操作を保証しなければならない自然界の曇りの日の存在を考慮する必要があります。

最後の段階は、総電力と太陽電池モジュールの数の決定です。計算には、日射量が最小であるステーションの運用中に取得された日射量の値が必要です。通年使用の場合はXNUMX月です。

「気象学」セクション、solbat.narod.ru/meteo.htm では、ロシアの主要地域の日射量の月間および年間合計値が示されているほか、受光面のさまざまな方向に応じたグラデーションが示されています。飛行機。

そこから、関心のある期間の日射量の値を取得し、それを 1000 で割ると、いわゆるピコアワー数、つまり、いわば太陽が輝いている条件付き時間数が得られます。強度1000W/m².

たとえば、モスクワの緯度と 167 月の場合、日射量の値は XNUMX kWh / m です。² サイトが 40 度の角度で南に向いている場合^о 地平線へ。これは、平均的な太陽が 167 月に 5,5 時間 (1000 日あたり XNUMX 時間) XNUMX W/m の強度で輝くことを意味します。²、ただし、光束に垂直に向けられたサイトでの正午の最大照度は700〜750 W / mを超えません².

Pモジュール_w 選択した期間中、次の量のエネルギーが生成されます。

W = kP_w E / 1000、ここでEは選択した期間の日射量の値であり、kは夏は0,5、冬は0,7に等しい係数です。

（k）太陽によって加熱されたときの太陽電池の電力損失を補正し、日中のモジュールの表面への光線の斜め入射も考慮に入れます。

冬と夏の値の違いは、冬の要素の加熱が低いためです。

消費エネルギーの総電力と上記の式に基づいて、モジュールの総電力を簡単に計算できます。それがわかれば、それを XNUMX つのモジュールの電力で割るだけで、モジュールの数が得られます。

FES を作成するときは、消費者の権限を可能な限り減らすことを強くお勧めします。たとえば、(可能であれば) 照明器具として蛍光灯のみを使用します。このようなランプは、消費量が 5 分の XNUMX でありながら、白熱灯と同等の光束を提供します。

小さなFESの場合、入射光線に対して最適な回転を実現するために、モジュールをスイベルブラケットに取り付けることをお勧めします。これにより、ステーションの容量が20〜30％増加します。

最も一般的な誤解のコレクション

- 太陽電池自体は充電されませんが、それ自体が電池を充電します。
- 「太陽電池」という名前は、太陽電池式電卓が動作しているのと同じ照度で銘板に電力を供給するという意味ではありません。銘板の電力とは、太陽電池が標準条件 (e = 1000 W / ) でこの電力を供給できることを意味します。 m 2 、m = 25 o s、am = 1,5)、これらは自然界には存在しません。バッテリーの電力は照度に直接比例します。実際には、モジュールの発熱や照度が標準より低いこと、モジュール表面への光線の斜め入射などにより、銘板と異なる発電量となります。たとえば、1000月中にモスクワの緯度にある70ワットの発電所は、多くの人が考えているような75時間あたり1000ワットではなく、約XNUMX〜XNUMXkWhを発電します!!!
-次の一般的な誤解は、バルコニーにいくつかのモジュールを設置することによって、チュバイスから独立することは不可能であるということです。
- 冷蔵庫、電気バーナー、アイロン、白熱灯などのエネルギー消費者は非常に貪欲で、これらの XNUMX つのモジュールでは供給できません。
- もちろん、部屋のシャンデリアの光で太陽電池をテストすることは可能ですが、太陽照明からシャンデリアによって作成される照明のように、パラメーターのみが真実からかけ離れています。十回！

出版物：alternativenergy.ru

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