Проект системы солнечного энергоснабжения жилого дома. Определение электрических нагрузок от бытовых и осветительных электроприборов. Выбор кабелей распределительной сети. Определение мощности и основных параметров инвертора. Расчет капитальных вложений.
Аннотация к работе
Использование энергии солнца позволяет экономить дорогую электроэнергию, поставляемую в дома энергетическими компаниями, и даже зарабатывать на поставках энергии в электрическую сеть, если таковое предусмотрено местным законодательством.Нередко возникают споры о том, целесообразно ли использовать солнечные батареи для автономного электроснабжения жилища.Суточная нагрузка складывается из работы телевизора, электрочайника, электронасоса, холодильника и диодных ламп.Месячная нагрузка складывается из суммарной нагрузки в течении месяца, то есть 31 день.
3,65 • 31 (3,65/2) = 114,9 КВТРассмотрим схему подключения оборудования, состоящую непосредственно из фотоэлектрических модулей, регулятора заряда, инвертора, прерывателя, аккумуляторных батарей, автомата-выключателя и распределительного щита.Солнечной батареей производится генерирование электрического тока в дневное время и с помощью контроллеров заряжается аккумуляторная батарея (АБ). С помощью инвертора происходит преобразование постоянного напряжения аккумуляторной батареи в переменное 220В. Для эффективности работы солнечной системы целесообразно заменить бытовые электроприборы, потребляющие большое количество электроэнергии, приборами, которые расходуют меньше электроэнергии. Так же выгодной заменой будет демонтаж электронагревателя и монтаж системы нагрева воды от солнечных батарей. Рассмотрим энергопотребление бытовых приборов установленных в доме.Выбор батарей производится расчетным путем. Рассчитываем емкость. Произведем более точный расчет емкости аккумуляторной батареи. Работа в автономном режиме равняется 3 пасмурным дням, то есть 72 часа. Учитываем, что батареи в реальности не работают в расчетных условиях.Мощность инвертора подбирается, исходя из суммарной мощности подключенных одновременно электроприборов плюс не менее 25% запаса мощности. При выборе инвертора необходимо помнить, что некоторые электробытовые приборы в момент пуска потребляют мощность, в несколько раз превышающую паспортную. Подключается к сети напряжением: 12 В Напряжение на выходе: 220 В Мощность на выходе: 5000 Вт, 10000 Вт (пиковая) КПД: 85 - 90%Выбираем контролер заряда 12В МРРТ 50А.Выбираем автоматический выключатель 12В АВ 250А.Проводка системы складывается из двух типов проводов. Силовые провода идущие от солнечных панелей к зарядке аккумуляторов и провода идущие на систему электроснабжения. Так как система наша система не требует больших нагрузок, то будем выбирать кабель ВВГ 3x2.5. Технические характеристики: Условия эксплуатации и монтажа: Прокладка - в кабельной канализации, тоннелях, помещениях, по стенам зданий и сооружений и на открытом воздухе при температуре не ниже-15 С. Электрические характеристики: сопротивление изоляции жил при температуре 20С, МОМ/км, не менее: для кабелей на напряжение 0,66 и 1 КВ: при сечении 2,5-4,0 мм2 - 10;Выбор производим исходя из потребляемой мощности. Применяем монокристаллические солнечные панели. Возьмем солнечную батарею Exmork 150Вт.Капитальные вложения в систему К1, руб. вычисляются по формуле: , (2.1) где - капитальные вложения в фотоэлектрические модули, руб.; Капитальные вложения в фотоэлектрические модули , руб. вычисляются по формуле: , (2.2) где - цена одного фотоэлектрического модуля, руб.; Капитальные вложения в аккумуляторные батареи , руб. вычисляются по формуле: , (2.3) где - цена одной аккумуляторной батареи, руб.; Капитальные вложения в аппаратуру управления , руб. вычисляются по формуле: , (2.4) где - цена аппаратуры управления, руб.; Капитальные вложения в арматуру крепления , руб. вычисляются по формуле: , (2.5) где - цена одного крепления, руб.;При проектировании были определены электрические нагрузки от бытовых и осветительных электроприборов; выбраны кабели распределительной сети; определена мощность и основные параметры инвертора. Для полученной схемы электроснабжения были определены значения потребляемой мощности.
План
Содержание
Введение
1. Энергоснабжение солнечного дома
1.1 Общие сведения
1.2 Суточное энергопотребление системы
1.3 Месячное энергопотребление системы
1.4 Схема электроснабжения
2. Выбор оборудования
2.1 Выбор оборудования автономного энергоснабжения
2.2 Выбор аккумуляторных батарей
2.3 Выбор инвертора
2.4 Выбор регулятора заряда
2.5 Выбор автомата
2.6 Выбор проводки системы
2.7 Выбор фотоэлектрического модуля
3. Экономическая часть
3.1 Капитальные вложения
Заключение
Список использованных источников
Введение
Использование энергии солнца позволяет экономить дорогую электроэнергию, поставляемую в дома энергетическими компаниями, и даже зарабатывать на поставках энергии в электрическую сеть, если таковое предусмотрено местным законодательством.
Главная составляющая домашней солнечной электростанции - солнечные батареи, или фотоэлектрические панели, как их еще называют. Их назначение - прямое преобразование солнечной энергии в электрическую. Они не смогут работать самостоятельно без вспомогательного оборудования. Таким оборудованием является: инвертор, аккумуляторные батареи, регулятор заряда и автоматы.
Вывод
При проектировании были определены электрические нагрузки от бытовых и осветительных электроприборов; выбраны кабели распределительной сети; определена мощность и основные параметры инвертора. Для полученной схемы электроснабжения были определены значения потребляемой мощности. В процессе проектирования решалась задача компенсации пиковой мощности.
Принимались технические решения, основанные на передовом опыте проектирования подобных объектов, основной и отраслевой нормативно-технической документации. Использовано современное оборудование зарубежных и отечественных производителей.
В результате выполненного проектирования разработана система электроснабжения солнечного дома, отвечающая современным требованиям, предъявляемым к электрической системе.