独立太阳能光伏系统设计

1引言
2影响设计的诸多因素
3蓄电池组容量设计
4太阳能电池方阵设计
5 设计参数(条件)
6独立太阳能光伏系统设计
7列表

1引言
2影响设计的诸多因素
3蓄电池组容量设计
4太阳能电池方阵设计
5 设计参数(条件)
6独立太阳能光伏系统设计
7列表

引言

太阳能电池的生产技术不断得到提高,而如何根据各地区太阳能辐射条件,来设计出既经济而又可靠的光伏电源系统,另外设计仅考虑了蓄电池的自维持时间(即最长连续阴雨天),没有考虑到亏电后的蓄电池最短恢复时间(即两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数)。

这个问题尤其在我国南方地区应引起高度重视,因为我国南方地区阴雨天既长又多,而对于方便适用的独立光伏电源系统,由于没有应急的其他电源保护备用,应该将此问题纳入设计中一起考虑。 2影响设计的诸多因素 太阳照在地面太阳能电池方阵上的辐射光的光谱、光强受到大气层厚度(即大气质量)、地理位置、所在地的气候和气象、地形地物等的影响,其能量在一日、一月和一年内都有很大的变化,甚至各年之间的每年总辐射量也有较大的差别。

太阳能电池方阵的光电转换效率,受到电池本身的温度、太阳光强和蓄电池电压浮动的影响,而这三者在一天内都会发生变化,所以太阳能电池方阵的光电转换效率也是变量。

 蓄电池组也是工作在浮充电状态下的,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。

太阳能电池充放电控制器由电子元器件制造而成,它本身也需要耗能,而使用的元器件的性能、质量等也关系到耗能的大小,从而影响到充电的效率等。

 负载的用电情况,也视用途而定,如通信中继站、无人气象站等,有固定的设备耗电量。而有些设备如灯塔、航标灯、民用照明及生活用电等设备,用电量是经常有变化的。

因此,太阳能电源系统的设计,需要考虑的因素多而复杂。特点是:所用的数据大多为以前统计的数据,各统计数据的测量以及数据的选择是重要的。

设计者的任务是:在太阳能电池方阵所处的环境条件下(即现场的地理位置、太阳辐射能、气候、气象、地形和地物等),设计的太阳能电池方阵及蓄电池电源系统既要讲究经济效益,又要保证系统的高可靠性。 某特定地点的太阳辐射能量数据,以气象台提供的资料为依据,供设计太阳能电池方阵用。这些气象数据需取积累几年甚至几十年的平均值。

地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天24H。处在某一地区的太阳能电池方阵的发电量也有24H的周期性的变化,其规律与太阳照在该地区辐射的变化规律相同。但是天气的变化将影响方阵的发电量。如果有几天连续阴雨天,方阵就几乎不能发电,只能靠蓄电池来供电,而蓄电池深度放电后又需尽快地将其补充好。

设计者多数以气象台提供的太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值作为设计的主要数据。由于一个地区各年的数据不相同,为可靠起见应取近十年内的最小数据。根据负载的耗电情况,在日照和无日照时,均需用蓄电池供电。气象台提供的太阳能总辐射量或总日照时数对决定蓄电池的容量大小是不可缺少的数据。

对太阳能电池方阵而言,负载应包括系统中所有耗电装置(除用电器外还有蓄电池及线路、控制器等)的耗量。

 
独立太阳能光伏系统设计

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