Рассчитываем емкость аккумуляторов
Практичне завдання 7
Пример выполнения задания
РАСЧЕТ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ ДЛЯ ДОМА (по вариантам),
С учетом экономичности робот
Расчеты мощности
При покупке солнечных батарей для дома, владельцев, прежде всего, интересует, какой объем мощности батарей понадобится для того, чтобы удовлетворить все насущные потребности. Так как система может обеспечить электроэнергией много приборов лишь в том случае, когда энергопотребление не будет выше количества энергии, производимой генератором.
Система состоит из основных 4 компонентов:
1. Аккумуляторов;
2. Контролера заряда;
3. Фотоэлектрических панелей;
4. Инвертора.
Расчет мощности солнечных батарей для дома актуален, прежде всего, тем, что при всех финансовых и материальных ограничениях важно знать, какого результата ожидать от батарей и стоит ли вообще покупать подобную систему энергоснабжения. Для каждого режима использования электроэнергии существует своя система расчета.
За основу расчетов необходимой энергии берутся данные о возможности Солнца (мощность солнечного излучения), а так же стоит рассчитать, сколько энергии планируется потреблять
При этом учитываются:
Регион;
Погодные условия;
Угол наклона панели.
Устанавливая угол наклона панели важно определиться, будет использование батарей круглогодичным или предполагается их эксплуатация только в летний период. Предпочтительно устанавливаемый для панелей угол наклона на 15° больше, чем географическая широта. Чем больше наклон, тем эффективнее выработка энергии.
|
|
|
Расчет солнечных батарей для дома желательно проводить, имея данные и по горизонтальной, и по вертикальной установкам панелей.
| Средний месячный уровень солнечной радиации в городах Украины (кВт/ч/м.кв./день) | |||||||||||||
| Среднее значение за последние 22 года | Январь | Февраль | Март | Апрель | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | Октябрь | Ноябрь | Декабрь | Средн. годовое значение |
| Киев, Широта 50.5 N, Долгота 30.5 E | 1,69 | 2,56 | 3,15 | 3,49 | 4,71 | 4,19 | 4,48 | 4,40 | 3,14 | 2,44 | 1,39 | 1,44 | 3,10 |
| Львов, Широта 49.5 N, Долгота 24 E | 1,66 | 2,49 | 2,90 | 3,23 | 3,96 | 3,81 | 3,90 | 4,06 | 3,01 | 2,34 | 1,48 | 1,34 | 2,85 |
| Харьков, Широта 49.59 N, Долгота 46.13 E | 1,19 | 2,18 | 3,42 | 4,48 | 5,65 | 5,89 | 5,83 | 5,05 | 3,71 | 2,24 | 1,27 | 0,93 | 3,49 |
| Одесса, Широта 46.30 N, Долгота 30.46 E | 1,08 | 1,78 | 2,68 | 3,87 | 5,40 | 5,70 | 6,39 | 5,63 | 3,96 | 2,45 | 1,06 | 0,87 | 3,41 |
| Тернополь, Широта 49.33 N, Долгота 25.5 E | 1,09 | 1,86 | 2,85 | 3,85 | 4,84 | 5.00 | 4,93 | 4,51 | 3,08 | 1,91 | 1,09 | 0,85 | 2,99 |
| Ялта, Широта 44.29 N, Долгота 34.9 E | 1,27 | 2,06 | 3,05 | 4,30 | 5,44 | 5,84 | 6,20 | 5,34 | 4,07 | 2,67 | 1,55 | 1,07 | 3,58 |
| Ужгород, Широта 48.37 N, Долгота 22.18 E | 1,13 | 1,91 | 3,01 | 4,03 | 5,01 | 5,31 | 5,25 | 4,82 | 3,33 | 2,02 | 1,19 | 0,88 | 3,16 |
| Хмельницкий, Широта 49.25 N, Долгота 27.00 E | 1,09 | 1,86 | 2,87 | 3,85 | 5,08 | 5,04 | 4,58 | 3,33 | 3,14 | 1,98 | 1,10 | 0,87 | 3,06 |
| Днепропетровск, Широта 48.36 N, Долгота 34.58 E | 1,21 | 1,99 | 2,98 | 4,05 | 5,55 | 5,57 | 5,70 | 5,08 | 3,66 | 2,27 | 1,20 | 0,96 | 3,36 |
|
|
|
МЕТОДИКА РАСЧЕТА
1. Определяем сколько энергии планируется потреблять (W сут.)
Составляем небольшую табличку, где указываем мощность, число часов работы, суточное потребление и сумму всех электроприборов (w сут.).
| Электроприбор | Мощность (Вт/ч) | Кол-во | Время работы в сутки (час) | Потребление за сутки (Вт/ч) |
| ИТОГО (сутки): |
| |||
Также учтем потери на разряд-заряд аккумулятора. Величину потерь примем 20%. (Кпот=1,2.)
Wсут. = wсут. × 1,2 (кВт/ч)
2. Определяем количество солнечной радиации, характерное для данного региона ( Qt . ).
Используем данные таблицы.
|
|
|
Определение количества фотоэлектрических модулей (ФЭМ)
(Фотоэлектрический модуль Kvazar KV-180W = 0,18кВт)
В настоящее время широко используется кремниевые фотоэлементы, на которые действуют как направленные, так и рассеянные солнечные лучи. Кремниевые фотоэлементы могут одинаково успешно работать зимой и летом. Зимой снижение светового потока компенсируется увеличением КПД за счет понижения температуры окружающей среды.
Для начала рассчитываем среднесуточную выработку энергии одним ФЭМ (ФЭМ1):
ФЭМ1 = Р × Qt. (Вт/ч.)
Где: Р – паспортная мощность 1 модуля;
Qt. – средний показатель за период времени, когда будет эксплуатироваться установка
При использовании значения Р необходимо помнить, что реальная мощность будет на 10% меньше номинальной т.е. Р × 0,9.
Далее считаем необходимое количество солнечных модулей:
ФЭМобщ. = ФЭМ1 × Wсут. (модулей)
При условии, когда объект будет эксплуатироваться круглогодично, количество ФЭМ определяется исходя из худших погодных условий, т. е. периода времени с наименьшим сезонным коэффициентом инсоляции.
Паспортная мощность ФЭМ украинского производства: кВт, цена, гарантия 25лет на обеспечиваемую мощность >= 80%.
|
|
|
| Типовая солнечная система мощностью 0,5 кВт $2031.59 | Типовая солнечная система мощностью 1 кВт $3795.81 | Типовая солнечная система мощностью 2,34 кВт $10469.80 | Типовая солнечная система мощностью 3,42 кВт $16816.80 | Типовая солнечная система мощностью 4,5 кВт $23116.50 | Типовая солнечная система мощностью 5,58 кВт $29401.40 |
Паспортная мощность аккумулятора - номинальное напряжение 12В, болгарского производства, срок службы - 10лет
| Свинцово-кислотный аккумулятор с клапаном регулирования внутреннего давления емкостью 200 А/ч. $648.18 | Свинцово-кислотный аккумулятор с клапаном регулирования внутреннего давления емкостью 150 А/ч. $470.46 |
Рассчитываем емкость аккумуляторов
Нужно учесть, что аккумуляторы нельзя разряжать больше чем на 40%.
Необходимую для нашей энергосистемы емкость считаем по данной формуле:
I = (P / U) / K (А/ч)
I – ток, P – общая заданная мощность, U – напряжение, 0,4 –коэффициент разряда аккумуляторных батарей.
Паспортная мощность инвертора болгарского производства: Вт, цена.
| Инвертор Luxeon IPS-750 - 525Вт, 12 вольт $57.93 | Инвертор Luxeon IPS-2000C – 1400Вт, 12 вольт $204.88 | Инвертор Luxeon IPS-2000C – 1000Вт, 12 вольт $441.83 | Инвертор Luxeon IPS-2000C – 1500Вт, 24 вольт $651.71 | Инвертор Luxeon IPS-2000C – 2000Вт, 24 вольт $839.88 | Инвертор Luxeon IPS-2000C – 3000Вт, 48 вольт $1023.90 |
5. Рассчитываем мощность инвертора. Зная общую мощность потребления, выбираем инвертор, который подходит для заданной мощности. Если инвертор работает с номинальным напряжением 24 или 48 вольт, то аккумуляторы имеющие номинальное напряжение 12 вольт необходимо подключать последовательно: 12+12=24; 12+12+12+12=48.
Паспортная мощность контроллера: А, цена.
| Контроллер заряда аккумуляторной батареи – 30А, 12-24В $197.50 | Контроллер заряда аккумуляторной батареи – 50А, 12-24В $320.00 | Контроллер заряда аккумуляторной батареи – 60А, 12-48В $222.17 |
6. Рассчитываем мощность контроллера. Нам необходим контроллер, работающий с 12, 24 или 48 В системами (как выбранный инвертор) и что б работал с нужной силой тока. Контроллер является самым дешевым элементом исходя из общей стоимости энергосистемы, поэтому на нем экономить не нужно. Выбираем с запасом.
ВЫВОД.
Таблица 1
Задание по вариантам
| вариант | город | период (таблица 1) | вариант | город | период (таблица 1) |
| 1 | Харьков | Дачный домик, с участком, лето | 17 | Ялта | Дачный домик, с участком, зима |
| 2 | Харьков | Дачный домик, с участком, зима | 18 | Ялта | Дом без участка, круглый год |
| 3 | Харьков | Дом без участка, круглый год | 19 | Ужгород | Дачный домик, с участком, лето |
| 4 | Киев | Дачный домик, с участком, лето | 20 | Ужгород | Дачный домик, с участком, зима |
| 5 | Киев | Дачный домик, с участком, зима | 21 | Ужгород | Дом без участка, круглый год |
| 6 | Киев | Дом без участка, круглый год | 22 | Хмельницкий | Дачный домик, с участком, лето |
| 7 | Львов | Дачный домик, с участком, лето | 23 | Хмельницкий | Дачный домик, с участком, зима |
| 8 | Львов | Дачный домик, с участком, зима | 24 | Хмельницкий | Дом без участка, круглый год |
| 9 | Львов | Дом без участка, круглый год | 25 | Днепропетровск | Дачный домик, с участком, лето |
| 10 | Одесса | Дачный домик, с участком, лето | 26 | Днепропетровск | Дачный домик, с участком, зима |
| 11 | Одесса | Дачный домик, с участком, зима | 27 | Днепропетровск | Дом без участка, круглый год |
| 12 | Одесса | Дом без участка, круглый год | |||
| 13 | Тернополь | Дачный домик, с участком, лето | |||
| 14 | Тернополь | Дачный домик, с участком, зима | |||
| 15 | Тернополь | Дом без участка, круглый год | |||
| 16 | Ялта | Дачный домик, с участком, лето |
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 116; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!