Расчёт фотоэлектрической системы

Замените лампы  накаливания на люминесцентные лампы  везде, где это возможно. Люминесцентные лампы обеспечивают такой же уровень освещенности при том, что потребляют в 4-5 раз меншье электроэнергии. Срок их службы также примерно в 8 раз больше.

Если у Вас  есть нагрузка, которую Вы не можете исключить, рассмотрите вариант, при  котором Вы будете включать ее только в солнечные периоды, или только летом. Пересмотрите список Вашей нагрузки и пересчитайте данные.

3. Определите состав  и размер вашей  аккумуляторной батареи  (АБ)

Выберите тип аккумуляторной батареи, которую Вы будете использовать. Мы рекомендуем использовать герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы, которые обладают самыми лучшими эксплуатационно-экономическими параметрами.

Далее Вам нужно  определить, сколько энергии Вам нужно получать от аккумуляторной батареи. Часто это определяется количеством дней, в течение которых АБ будет питать нагрузку самостоятельно без подзаряда. Дополнительно к этому параметру Вам нужно учитывать характер работы системы электроснабжения. Например, если Вы устанавливаете систему для Вашего загородного дома, который Вы посещаете только на выходные, Вам лучше установить АБ большей емкости, потому что она может заряжаться в течение всей недели, а отдавать энергию только в выходные дни. С другой стороны, если Вы добавляете фотоэлектрические модули к уже существующей системе электроснабжения на базе дизель- или бензогенератора, Ваша батерея может иметь меньшую емкость, чем расчетная, потому что этот генератор может быть включен для подзаряда АБ в любое время.

После того, как  Вы определите требуемую емкость  АБ, можно переходить к рассмотрению следующих очень важных параметров.

3.1. Определите  максимальное число последовательных "дней без солнца" (т.е. когда  солнечной энергии недостаточно  для заряда АБ и работы нагрузки из-за непогоды или облачности). Вы также можете принять за этот параметр выбранное Вами количество дней, в течение которых АБ будет питать нагрузку самостоятельно без подзаряда.

3.2. Умножьте  суточное потребление в А*ч  (см. п.1.9 расчета потребляемой энергии выше) на количество дней, определенных в предыдущем пункте.

3.3. Задайте величину  глубины допустимого разряда  АБ. Учитывайте, что чем больше  глубина разряда, тем быстрее  Ваши АБ выйдут из строя.  Мы рекомендуем значение глубины  разряда 20% (не более 30%), что значит что Вы можете использовать 20% от значения номинальной емкости вашей АБ. Используйте коэффициент 0,2 (или 0,3). Ни при каких обстоятельствах разряд батареи не должен превышать 80%!

3.4. Разделите  п.3.2 на п.3.3

3.5. Выберите коэффициент из таблицы, приведеной ниже, который учитывает температуру окружающей среды в помещении, где установлены АБ. Обычно это средняя температура в зимнее время. Этот коэффициент учитывает уменьшение емкости АБ при понижении температуры.

Температурный коэффициент для аккумуляторной батареи

 

3.6. Умножьте  значение п.3.4 на коэффициент п.3.5. Вы получите общую требуемую емкость АБ.

3.7. Разделите  это значение на номинальную  емкость выбранной Вами аккумуляторной  батареи. Округлите полученное  значение до ближайшего большего  целого. Это будет количество  батарей, которые будут соединены параллельно.

3.8. Разделите  номинальное напряжение постоянного  тока системы (12, 24 или 48В) на  номинальное напряжение выбранной  аккумуляторной батареи (обычно 2, 6 или 12В).Округлите полученное  значение до ближайшего большего  целого. Вы получите значение последовательно соединенных батарей.

3.9. Умножьте  значение п.3.7 на значение п.3.8. для того, чтобы подсчитать требуемое  количество аккумуляторных батарей.

4. Определите количество  пиковых солнце-часов  в день для вашего  места

Несколько факторов влияют на то, как много солнечной энергии будет принимать Ваша солнечная батарея:

• Когда будет использоваться система? Летом? Зимой? Круглый год?
• Типичные погодные условия вашей местности
• Будет ли система ориентироваться на солнце
• Расположение и угол наклона фотоэлектрических модулей

Для определения  среднемесячного прихода солнечной  радиации Вы можете воспользоваться таблицей прихода солнечной радиации для некоторых городов России. Выработка электроэнергии солнечноей фотоэлектрической батареей (СБ) зависит от угла падения солнечных лучей на СБ. Максимум бывает при угле 90 градусов. При отклонении от этого угла все большее количество лучей отражается, а не поглощается СБ.

Зимой приход радиации значительно меньше из-за того, что дни короче, облачных дней больше, Солнце стоит ниже на небосклоне. Если Вы используете Вашу систему только летом, используйте летние значения, если круглый год, используете значения для зимы. Для надежного электроснабжения выбирайте из среднемесячных значений наименьшее для периода, в течение которого будет использоваться ФЭС.

Выбранное среднемесячное значение для худшего месяца нужно  разделить на число дней в месяце. Вы получите среднемесячное количество число пиковых солнце-часов, которое будет использоваться для расчета Вашей СБ.

5. Расчет солнечной  фотоэлектрической  батареи

Выберите модуль из списка предлагаемых. Для определения  характеристик и цен фотоэлектрических  модулей зайдите на соответствующую страницу Интернет-магазина.

Далее необходимо определить общее количество модулей, необходимых для вашей системы.

Ток в точке  максимальной мощности I_mpp может быть определен из спецификаций модулей. Вы также можете определить I_mpp поделив номинальную мощность модуля на напряжение в точке максимальной мощности U_mpp (обычно 17 - 17.5 В для 12-вольтового модуля).

5.1. Умножьте  значение п. 1.9 на коэффициент  1.2 для учета потерь на заряд-разряд  АБ

5.2. Разделите  полученное значение на среднее число пиковых солнце-часов в вашей местности. Вы получите ток, который должна генерировать СБ

5.3. Для определения  числа модулей, соединенных параллельно  разделите значение п. 5.2 на I_mpp одного модуля. Округлите полученное число до ближайшего большего целого.

5.4. Для определения  числа модулей, соединенных последовательно,  разделите напряжение постоянного  тока системы (обычно 12, 24, 48 В)  на номинальное напряжение модуля (обычно 12 или 24 В).

5.5. Общее количество  требуемых фотоэлектрических модулей равно произведению значений п. 5.3 и п. 5.4.

6. Расчет стоимости  системы

Для расчета  стоимости фотоэлектрической системы  электроснабжения нужно сложить  стоимости СБ, АБ, инвертора, контроллера  заряда АБ и соединительной арматуры (провода, выключатели, предохранители и т.п.)

Стоимость СБ равна  произведению значения п.5.5 на стоимость  одного модуля (см. цены в интернет-магазине). Стоимость АБ равна произведению значения п.3.9 на стоимость одной аккумуляторной батареи (см. цены в интернет-магазине). Стоимость инвертора зависит от его мощности и типа. Мы предлагаем инверторы мощностью 1 и 2 кВт с синусоидальной формой выходного напряжения и инверторы мощностью от 1 до 6 кВт со ступенчатой формой выходного напряжения. Стоимость соединительной арматуры можно принять примерно равной 0,1-1% от стоимости системы.

7. Готовая таблица  для расчета системы

Для вашего удобства мы составили специальную таблицу  расчета фотоэлектрической системы  в виде таблице MS Excel. Вы можете сгрузить ее по этой ссылке.

Вы также можете воспользоваться online формой расчета фотоэлектрической системы, которая сразу посчитает Вам почти все технические параметры автономной фотоэлектрической системы.

8. Определитесь, нужна  ли Вам готовая  система или Вы  будете собирать  систему электроснабжения  из компонентов  сами 
 

Мы разработали фотоэлектрические  комплекты для различных случаев. Хотя Вы можете спроектировать систему электроснабжения сами, используя изложенную выше методику, выбор комплекта гарантирует, что все элементы системы подобраны правильно. Также зачастую цена комплекта ниже суммарной стоимости его составляющих. Перейдите на страницу с описанием готовых комплектов фотоэлектрических систем.

Однако если Вам нужна специфическая система, Вы можете выбрать соответствующее  оборудования для Ваших нужд в  нашем каталоге. Вам может потребоваться следующие компоненты системы:

• Контроллер заряда
• Инвертор
• Соединительные провода
• Предохранители, переключатели и разъемы
• Измерители и индикаторы
• Инструмент для монтажа
• Резервный генератор

Типовые параметры фотоэлектрических  модулей серии  ТСМ