Разработка солнечной фотоэлектрической установки мощностью 1 кВт - Дипломная работа

Узбекистон Республикаси Олий ва Урта махсус ТАЪЛИМ вазирлиги Кафедра: «ГИДРАВЛИКА ВА ГИДРОЭНЕРГЕТИКА» «Разработка солнечной фотоэлектрической установки мощностью 1 КВТ»3.2 Экологические аспекты применения СФЭУФотоэлектрический преобразователь (ФЭП) и установки на их основе предназначены для преобразования солнечной энергии в электрическую. Использовать энергию фотоэлектрических преобразователей можно также как и энергию других источников питания, с той разницей, что солнечные элементы не боятся короткого замыкания. В этом случае, как правило, 36 фотоэлектрических преобразователей соединяются последовательно и герметизируются посредством ламинации на стекле, текстолите, алюминии. 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. 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.Мощность солнечного излучения зависит от широты местности, времени года и суток. Кроме того, мощность солнечного излучения, практически достигающего поверхности Земли (т.е. за вычетом потерь в атмосфере), зависит также и от состояния атмосферы (наличия облаков, тумана, пыли и т. п.). Математическое выражение мощности при этом имеет вид: , (1.2) где: Sг - плотность мощности солнечного излучения, достигающего горизонтальной поверхности Земли Вт/м2; Теоретически коэффициент прозрачности может изменятся от 1 (потери в атмосфере равны нулю) до 0 (солнечное излучение полностью теряется в атмосфере). Так как положение Солнца относительно Земли непрерывно изменяется в течение года и суток, то для получения максимально возможной плотности мощности солнечного излучения углы b и g должны меняться соответствующим образом, т.е. необходимо непрерывное слежение за Солнцем.Имеется два основных типа солнечных фотоэлектрических источников питания, первые автономные и вторые связанные с централизованной системой электроснабжения. Первый тип СФЭУ применяются в основном для потребителей не требующих бесперебойного снабжения (дачники, геологи или существенно маломощные потребители, до 5-10 Вт), автономные источники с бесперебойным снабжением применяются единично для питания отдаленных релейных станций, однако для них экономические показатели не главные. 2. на рынке имеется достаточно большое число предложений по СЭ и солнечным панелям, однако готовых проектов СФЭУ, как автономных источников энергопитания (АИП) для массового потребителя по приемлемым ценам не имеется. Проблемы создания АИП связаны не только с проблемами аккумулирования энергии для потребления в ночное время, но вопросы их эффективного использования требуют рассмотрения задач оптимизации нагрузок - создание специальных приборов для эффективной работы со СФЭУ - новые типы маломощных люминесцентных ламп, телевизоров, а также создание приборов и устройств, работающих на постоянном токе и т.д.За эту базовую величину можно брать либо солнечную постоянную у Земли, либо какое-то характерное значение падающего солнечного излучения Ес"в данном районе, например расчетную солнечную радиацию в полдень для данного дня, месяца, сезона или года, или Ес = Ес" * fct* fcm (2.1) где Ес" - расчетная плотность солнечного излучения в полдень. В зависимости fcm за базовую плотность солнечного излучения можно принимать Ес", однако в принципе это может быть любая другая характерная величина плотности солнечного излучения, например среднемесячная и т.д. Здесь выделены следующие основные нагрузки - нагрузки при отсутствии Солнца - от 0 до t1, t1 - расчетное время восхода Солнца; и от t2 до ТЦ, t2 - расчетное время захода Солнца (т.е. нагрузки в эти моменты времени обеспечивается за счет АБ), а также нагрузка во время солнечного сияния ТС (ТС = t2-t1). Т.к. плотность солнечного излучения Е и соответственно мощность СФЭУ и нагрузка переменны во времени, то (1) решается путем перебора вариантов мощности СФЭУ. NСФЭУ = NФБН*(h/HC0)(E/EH) *НП * FBC= NCH f1 f2 FBC (2.8.) где NСФЭУ - мощность выдаваемая СФЭУ в нагрузку (включая мощности на зарядку АБ); NФБН - номинальная (паспортная) мощность СФЭУ - мощность которую дает СФЭУ при паспортных данных солнечного излучения ЕН (обычно 1000 Вт/м2) и температуре 25 0С; NCH - мощность выдаваемая СФЭУ в сеть (NCH = NФБН*НП, где НП - кпд передачи мощности СФЭУ от солнечных батарей в сеть, обычно это кпд инвертора).Существует две группы инверторов, которые различаются по стоимости примерно в 1,5 раза: · Первая группа более дорогих инверторов обеспечивает синусоидальное выходное напряжение. · Вторая группа обеспечивает выходное напряжение в виде упрощенного сигнала, заменяюще

Содержание

Введение

1. Состояние проблемы

1.1 Солнечные фотоэлектрические установки малой мощности

1.2 Методы проектирования СФЭУ

1.3 Задачи разработки, исходные данные на проектирование

2. Разработка солнечной фотоэлектрической установки

2.1 Расчет параметров СФЭУ

2.2 Расчет инвертора

2.3 Расчет аккумуляторных батарей

2.4 Разработка конструкции

3. Рекомендации к применению