Расчет фотоэлектрической системы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Все фотоэлектрические системы (ФЭС) можно разделить на два типа: автономные и соединенные с электрической сетью. Станции второго типа отдают излишки энергии в сеть, которая служит резервом в случае возникновения внутреннего дефицита энергии.

Автономная система в общем случае состоит из набора солнечных модулей, размещенных на опорной конструкции или на крыше, аккумуляторной батареи (АКБ), контроллера разряда - заряда аккумулятора, соединительных кабелей. Если потребителю необходимо иметь переменное напряжение, то к этому комплекту добавляется инвертор-преобразователь постоянного напряжения в переменное.

Под расчетом ФЭС понимается определение номинальной мощности модулей, их количества, схемы соединения; выбор типа, условий эксплуатации и емкости АКБ; мощностей инвертора и контроллера заряда-разряда; определение параметров соединительных кабелей.

Прежде всего надо определить суммарную мощность всех потребителей, подключаемых одновременно. Мощность каждого из них измеряется в ваттах и указана в паспортах изделий. На этом этапе уже можно выбрать мощность инвертора, которая должна быть не менее, чем в 1,25 раза больше расчетной. Следует иметь в виду, что такой хитрый прибор как компрессорный холодильник в момент запуска потребляет мощность в 7 раз больше паспортной. Номинальный ряд инверторов 150, 300, 500, 800, 1500, 2500, 5000 Вт. Для мощных станций (более 1кВт) напряжение станции выбирается не менее 48 В, т.к. на больших мощностях инверторы лучше работают с более высоких исходных напряжений.

Следующий этап - это определение емкости АКБ. Емкость АКБ выбирается из стандартного ряда емкостей с округлением в сторону, большую расчетной. А расчетная емкость получается простым делением суммарной мощности потребителей на произведение напряжения АКБ на значение глубина разряда аккумулятора в долях.

Например, если суммарная мощность потребителей 1000 Втч в сутки, а допустимая глубина разряда АКБ 12 В - 50 %, то расчетная емкость составит :

1000 / (12 * 0,5) = 167 Ач

При расчете емкости АКБ в полностью автономном режиме необходимо принимать во внимание и наличие в природе пасмурных дней в течении которых аккумулятор должен обеспечивать работу потребителей.

Последний этап -это определение суммарной мощности и количества солнечных модулей. Для расчета потребуется значение солнечной радиации, которое берется в период работы станции, когда солнечная радиация минимальна. В случае круглогодичного использования - это декабрь.

В разделе "метеорология", solbat.narod.ru/meteo.htm даны месячные и суммарные годовые значения солнечной радиации для основных регионов России, а также с градацией по различным ориентациям световоспринимающей плоскости.

Взяв оттуда значение солнечной радиации за интересующий нас период и разделив его на 1000, получим так называмое количество пикочасов, т.е., условное время, в течении которого солнце светит как бы с интенсивностью 1000 Вт/м².

Например, для широты Москвы и месяца-июля значение солнечной радиации составляет 167 кВтч/м² при ориентации площадки на юг под углом 40^о к горизонту. Это значит, что среднестатистически солнце светит в июле 167 часов (5,5 часов в день) с интнсивностью 1000 Вт/м², хотя максимальная освещенность в полдень на площадке, ориентированной перпендикулярно световому потоку, не превышает 700-750 Вт/м².

Модуль мощностью Р_w в течении выбранного периода выработает следующее количество энергии :

W = k P_w E / 1000, где Е - значение инсоляции за выбранный период, k- коэффициент равный 0,5 летом и 0,7 в зимний период.

Он (k) делает поправку на потерю мощности солнечных элементов при нагреве на солнце, а также учитывает наклонное падение лучей на поверхность модулей в течении дня.

Разница в его значении зимой и летом обусловлена меньшим нагревом элементов в зимний период.

Исходя из суммарной мощности потребляемой энергии и приведенной выше формулы - легко расчитать суммарную мощность модулей. А зная ее, простым делением ее на мощность одного модуля, получим количество модулей.

При создании ФЭС настоятельно рекомендуется максимально снизить мощность потребителей. Например, в качестве осветителей использовать (по возможности) только люминисцентные лампы. Такие светильники, при потреблении в 5 раз меньшем, обеспечивают световой поток, эквивалентный световому потоку лампы накаливания.

Для небольших ФЭС целесообразно устанавливать ее модули на поворотном кронштейне для оптимального разворота относительно падающий лучей. Это позволит увеличить мощность станции на 20-30 %.

Коллекция самых распространенных заблуждений

- солнечная батарея сама по себе не заряжается, а сама заряжает аккумулятор;
- название "солнечная батарея" не означает, что она дает паспортную мощность при той же освещенности, при которой калькулятор на солнечной батарейке еще работает.паспортная мощность означает, что солнечная батарея могла бы давать эту мощность при стандартных условиях (е=1000вт/м 2, т=25 о с, ам=1,5), которых в природе не бывает. Мощность батареи прямо пропорциональна освещенности. Реально же из-за нагрева модулей и освещенности более низкой, чем стандартная, и из-за наклонного падения лучей на поверхность модуля, генерируемая мощность отличается от паспортной. Например, станция мощностью 1000 вт на широте москвы в течении июля месяца будет вырабатывать порядка 70-75 квт*ч, а не 1000 вт в час, как думают многие!!!
- следующее распространенное заблуждение состоит в том, что нельзя, установив пару модулей на балконе, стать независимым от Чубайса.
- такие потребители энергии, как холодильник, электрокомфорки, утюги, лампы накаливания и т.п., очень прожорливы и их не прокормить этими двумя модульками!
- тестировать солнечную батарею при свете люстры в комнате конечно можно,только параметры будут далеки от истинных также как освещенность создаваемая люстрой от солнечной освещенности,т.е. в десятки раз!

Публикация: alternativenergy.ru

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Солнечные панели для помещений 04.07.2025 До недавнего времени солнечные батареи ассоциировались исключительно с крышей дома или открытыми пространствами, залитыми ярким солнечным светом. Однако развитие новых технологий постепенно стирает эти ограничения. Ученые из Национального университета Ян Мин (Тайвань) представили инновационные перовскитные солнечные элементы, способные эффективно вырабатывать электричество даже при слабом освещении, типичном для внутренних помещений. Разработка особенно интересна тем, что позволяет использовать энергию света там, где традиционные кремниевые панели практически бесполезны. В условиях освещения в 2000 люкс, что соответствует уровню яркости в офисе или жилой комнате, новые панели демонстрируют впечатляющий коэффициент преобразования энергии (PCE) на уровне 38,7%. Это стало возможным благодаря особому составу перовскита, в котором были точно выверены пропорции молекул, участвующих в процессе поглощения света. При создании новой технологии исследователи отказались от привычной жесткой структуры, характерной для традиционных солнечных батарей. Это позволило им разработать тонкие, гибкие и частично прозрачные элементы, которые можно интегрировать в интерьер: в окна, мебель, гаджеты и даже стены. Таким образом, солнечная энергетика выходит за пределы крыши, становясь частью архитектурных и бытовых решений. Интересно, что эффективность этих элементов при стандартном солнечном освещении (примерно 12 000 люкс) составляет 12,7%. Хотя этот показатель и уступает традиционным панелям под прямыми лучами солнца, он полностью компенсируется высокой результативностью в условиях слабого освещения. Именно этот параметр и делает новую технологию по-настоящему универсальной. Потенциальное применение новой разработки выходит далеко за пределы простого использования в розетке. Такие панели могут обеспечивать энергией системы "умного дома", носимую электронику, а также устройства в местах с ограниченным доступом к внешнему электропитанию. Кроме того, их гибкость позволяет строить энергосберегающую инфраструктуру нового поколения, встраивая источники питания в элементы городской среды. По сравнению с кремниевыми аналогами, новые панели не только легче и дешевле в производстве, но и более удобны в установке. Их можно разместить там, где раньше о солнечной энергии даже не приходилось задумываться - в подземных переходах, общественном транспорте или в помещениях без окон. Если такие разработки получат массовое внедрение, они способны изменить само представление о том, где и как можно получать экологически чистую энергию.

Другие интересные новости:

▪ Генная инженерия для биотоплива

▪ Самый дешевый цветной лазерный принтер в мире

▪ Идентификация по электронной активности мозга

▪ Многофункциональные реле перегрузки серии EMT6 от EATON

▪ Новые мобильные процессоры Intel

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Полюби нас черненькими, а беленькими нас всякий полюбит. Крылатое выражение

▪ статья Почему автор Питера Пэна наделил его свойством никогда не взрослеть? Подробный ответ

▪ статья Приспособление для разбортовки и забортовки шин. Личный транспорт

▪ статья Указатель фаз. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Дальние родственники кино. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026