太阳能板的安装角度计算方式

太阳能板的安装角度计算方式
太阳能板的安装角度计算方式

太阳能板的安装角度计算方式

由于太阳能是一种清洁的能源,它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式,可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的,从我国现阶段的太阳能发电成本来看,其花费在太阳电池组件的费用大约为60~70%,因此,为了更加充分有效地利用太阳能,如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。

1.方位角

太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度,向西偏设定为正角度)。一般情况下,方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0°)时,太阳电池发电量是最大的。在偏离正南(北半球)30°度时,方阵的发电量将减少约10%~15%;在偏离正南(北半球)60°时,方阵的发电量将减少约20%~30%。但是,在晴朗的夏天,太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后,因此方阵的方位稍微向西偏一些时,在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节,太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约,例如,在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角,或者是为了躲避太阳阴影时的方位角,以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时,请参考下述的公式。至于并网发电的场合,希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。方位角=(一天中负荷的峰值时刻(24小时制)-12)×15+(经度-116)10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时,日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节,各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。

2.倾斜角

倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关,当纬度较高时,相应的倾斜角也大。但是,和方位角一样,在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角(斜率大于50%-60%)等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角,即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况,因此,特别是在并网发电的系统中,并不一定优先考虑积雪的滑落,此外,还要进一步考虑其它因素。对于正南(方位角为0°度),倾斜角从水平(倾斜角为0°度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时,其日射量不断增加直到最大值,然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°~60°以后,日射量急剧下降,直至到最后的垂直放置时,发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°~20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况,斜面日射量的值普遍偏低,最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系,对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。

3.阴影对发电量的影响一般情况下,我们在计算发电量时,是在方阵面完全没有阴影的前提下得到的。因此,如果太阳电池不能被日光直接照到时,那么只有散射光用来发电,此时的发电量比无阴影的要减少约10%~20%。针对这种情况,我们要对理论计算值进行校正。通常,在方阵周围有建筑物及山峰等物体时,太阳出来后,建筑物及山的周围会存在阴影,因此在选择敷设方阵的地方时应尽量避开阴影。如果实在无法躲开,也应从太阳电池的接线方法上进行解决,使阴影对发电量的影响降低到最低程度。另外,如果方阵是前后放置时,后面的方阵与前面的方阵之间距离接近后,前边方阵的阴影会对后边方阵的发电量产生影响。有一个高为L1的竹竿,其南北方向的阴影长度为L2,太阳高度(仰角)为A,在方位角为B时,假设阴影的倍率为R,则:

R =L2/L1 =ctgA×cosB

此式应按冬至那一天进行计算,

因为,那一天的阴影最长。例如方阵的上边缘的高度为h1,下边缘的高度为h2,则:方阵之间的距离a =(h1-h2)×R。当纬度较高时,方阵之间的距离加大,相应地设置场所的面积也会增加。对于有防积雪措施的方阵来说,其倾斜角度大,因此使方阵的高度增大,为避免阴影的影响,相应地也会使方阵之间的距离加大。通常在排布方阵阵列时,应分别选取每一个方阵的构造尺寸,将其高度调整到合适值,从而利用其高度差使方阵之间的距离调整到最小。具体的太阳电池方阵设计,在合理确定方位角与倾斜角的同时,还应进行全面的考虑,才能使方阵达到最佳状态。

太阳能发电系统原理

光伏系统设计

光伏系统设计

1引言

经过光伏工作者们坚持不懈的努力,太阳能电池的生产技术不断得到提高,并且日益广泛地应用于各个领域。特别是邮电通信方面,由于近年来通信行业的迅猛发展,对通信电源的要求也越来越高,所以稳定可靠的太阳能电源被广泛使用于通信领域。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,这是众多专家学者研究已久的课题,而且已有许多卓越的研究成果,为我国光伏事业的发展奠定了坚实的基础。笔者在学习各专家的设计方法时发现,这些设计仅考虑了蓄电池的自维持时间(即最长连续阴雨天),而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,所以应该将此问题纳入设计中一起考虑。

本文综合以往各设计方法的优点,结合笔者多年来实际从事光伏电源系统设计工作的经验,引入两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数作为设计的依据之一,并综合考虑了各种影响太阳能辐射条件的因素,提出了太阳能电池、蓄电池容量的计算公式,及相关设计方法。

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。

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。

方阵的输出功率与组件串并联的数量有关,串联是为了获得所需要的工作电压,并联是为了获得所需要的工作电流,适当数量的组件经过串并联即组成所需要的太阳能电池方阵。

3蓄电池组容量设计

太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。它的容量比负载所需的电量大得多。蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。为了与太阳能电池匹配,要求蓄电池工作寿命长且维护简单。

(1)蓄电池的选用

能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多,目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池,因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大,所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能,但由于其价格较高,仅适用于较为特殊的场合。

(2)蓄电池组容量的计算

蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。在一年内,方阵发电量各月份有很大差别。方阵的发电量在不能满足用电需要的月份,要靠蓄电池的电能给以补足;在超过用电需要的月份,是靠蓄电池将多余的电能储存起来。所以方阵发电量的不足和过剩值,是确定蓄电池容量的依据之一。同样,连续阴雨天期间的负载用电也必须从蓄电池取得。所以,这期间的耗电量也是确定蓄电池容量的因素之一。

因此,蓄电池的容量BC计算公式为:

BC=A×QL×NL×TO/CCAh(1)

式中:A为安全系数,取1.1~1.4之间;

QL为负载日平均耗电量,为工作电流乘以日工作小时数;

NL为最长连续阴雨天数;

TO为温度修正系数,一般在0℃以上取1,-10℃以上取1.1,-10℃以下取1.2;

CC为蓄电池放电深度,一般铅酸蓄电池取0.75,碱性镍镉蓄电池取0.85。

4太阳能电池方阵设计

(1)太阳能电池组件串联数Ns

将太阳能电池组件按一定数目串联起来,就可获得所需要的工作电压,但是,太阳能电池组件的串联数必须适当。串联数太少,串联电压低于蓄电池浮充电压,方阵就不能对蓄电池充电。如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显的增加。因此,只有当太阳能电池组件的串联电压等于合适的浮充电压时,才能达到最佳的充电状态。

计算方法如下:

Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+Uc)/Uoc(2)

式中:UR为太阳能电池方阵输出最小电压;

Uoc为太阳能电池组件的最佳工作电压;

Uf为蓄电池浮充电压;

UD为二极管压降,一般取0.7V;

UC为其它因数引起的压降。

表1我国主要城市的辐射参数表

城市纬度Φ日辐射量Ht 最佳倾角Φop斜面日辐射量修正系数Kop

哈尔滨 45.68 12703 Φ+3 15838 1.1400

长春 43.90 13572 Φ+1 17127 1.1548

沈阳 41.77 13793 Φ+1 16563 1.0671

北京39.80 15261 Φ+4 18035 1.0976

天津39.10 14356 Φ+5 16722 1.0692

呼和浩特40.78 16574 Φ+3 20075 1.1468

太原 37.78 15061 Φ+5 17394 1.1005

乌鲁木齐43.78 14464 Φ+12 16594 1.0092

西宁 36.75 16777 Φ+1 19617 1.1360

兰州 36.05 14966 Φ+8 15842 0.9489

银川 38.48 16553 Φ+2 19615 1.1559

西安 34.30 12781 Φ+14 12952 0.9275

上海 31.17 12760 Φ+3 13691 0.9900

南京 32.00 13099 Φ+5 14207 1.0249

合肥31.85 12525 Φ+9 13299 0.9988

杭州30.23 11668 Φ+3 12372 0.9362

南昌 28.67 13094 Φ+2 13714 0.8640

福州26.08 12001 Φ+4 12451 0.8978

济南 36.68 14043 Φ+6 15994 1.0630

郑州 34.72 13332 Φ+7 14558 1.0476

武汉 30.63 13201 Φ+7 13707 0.9036

长沙 28.20 11377 Φ+6 11589 0.8028

广州23.13 12110 Φ-7 12702 0.8850

海口20.03 13835 Φ+12 13510 0.8761

南宁22.82 12515 Φ+5 12734 0.8231

成都 30.67 10392 Φ+2 10304 0.7553

贵阳 26.58 10327 Φ+8 10235 0.8135

昆明 25.02 14194 Φ-8 15333 0.9216

拉萨29.70 21301 Φ-8 24151 1.0964

蓄电池的浮充电压和所选的蓄电池参数有关,应等于在最低温度下所选蓄电池单体的最大工作电压乘以串联的电池数。

(2)太阳能电池组件并联数Np

在确定NP之前,我们先确定其相关量的计算方法。

①将太阳能电池方阵安装地点的太阳能日辐射量Ht,转换成在标准光强下的平均日辐射时数H(日辐射量参见表1):

H=Ht×2.778/10000h(3)

式中:2.778/10000(h?m2/kJ)为将日辐射量换算为标准光强(1000W/m2)下的平均日辐射时数的系数。

②太阳能电池组件日发电量Qp

Qp=Ioc×H×Kop×CzAh(4)

式中:Ioc为太阳能电池组件最佳工作电流;

Kop为斜面修正系数(参照表1);

Cz为修正系数,主要为组合、衰减、灰尘、充电效率等的损失,一般取0.8。

③两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数Nw,此数据为本设计之独特之处,主要考虑要在此段时间内将亏损的蓄电池电量补充起来,需补充的蓄电池容量Bcb为:

Bcb=A×QL×NLAh(5)

④太阳能电池组件并联数Np的计算方法为:

Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)(6)

式(6)的表达意为:并联的太阳能电池组组数,在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数内所发电量,不仅供负载使用,还需补足蓄电池在最长连续阴雨天内所亏损电量。

(3)太阳能电池方阵的功率计算

根据太阳能电池组件的串并联数,即可得出所需太阳能电池方阵的功率P:

P=Po×Ns×NpW(7)

式中:Po为太阳能电池组件的额定功率。

5设计实例

以广州某地面卫星接收站为例,负载电压为12V,功率为25W,每天工作24h,最长连续阴雨天为15d,两最长连续阴雨天最短间隔天数为30d,太阳能电池采用云南半导体器件厂生产的38D975×400型组件,组件标准功率为38W,工作电压17.1V,工作电流2.22A,蓄电池采用铅酸免维护蓄电池,浮充电压为(14±1)V。其水平面太阳辐射数据参照表1,其水平面的年平均日辐射量为12110(kJ/m2),Kop值为0.885,最佳倾角为16.13°,计算太阳能电池方阵功率及蓄电池容量。

(1)蓄电池容量Bc

Bc=A×QL×NL×To/CC

=1.2×(25/12)×24×15×1/0.75

=1200Ah

(2)太阳能电池方阵功率P

因为:

Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+UC)/Uoc

=(14+0.7+1)/17.1=0.92≈1

Qp=Ioc×H×Kop×Cz

=2.22×12110×(2.778/10000)×0.885×0.8

≈5.29Ah

Bcb=A×QL×NL

=1.2×(25/12)×24×15=900Ah

QL=(25/12)×24=50Ah

Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)

=(900+30×50)/(5.29×30)≈15

故太阳能电池方阵功率为:

P=Po×Ns×Np=38×1×15=570W

(3)计算结果

该地面卫星接收站需太阳能电池方阵功率为570W,蓄电池容量为1200Ah

光伏系统设计计算公式

光伏发电系统设计计算公式 1、转换效率: η= Pm(电池片的峰值功率)/A(电池片面积)×Pin(单位面积的入射光功率) 其中:Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。 2、充电电压: Vmax=V额×1.43倍 3.电池组件串并联 3.1电池组件并联数=负载日平均用电量(Ah)/组件日平均发电量(Ah) 3.2电池组件串联数=系统工作电压(V)×系数1.43/组件峰值工作电压(V) 4.蓄电池容量 蓄电池容量=负载日平均用电量(Ah)×连续阴雨天数/最大放电深度 5平均放电率 平均放电率(h)=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度 6.负载工作时间 负载工作时间(h)=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率 7.蓄电池: 7.1蓄电池容量=负载平均用电量(Ah)×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数 7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压 7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量 8.以峰值日照时数为依据的简易计算 8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数 损耗系数:取1.6~2.0,根据当地污染程度、线路长短、安装角度等; 8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数 系统安全系数:取1.6~2.0,根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等; 9.以年辐射总量为依据的计算方式 组件(方阵)=K×(用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间)/当地年辐射总量 有人维护+一般使用时,K取230;无人维护+可靠使用时,K取251;无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时,K取276; 10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算 10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量 系数5618:根据充放电效率系数、组件衰减系数等;安全系数:根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等,取1.1~1.3; 10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压;10:无日照系数(对于连续阴雨不超过5天的均适用) 11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算 11.1电流: 组件电流=负载日耗电量(Wh)/系统直流电压(V)×峰值日照时数(h)×系统效率系数 系统效率系数:含蓄电池充电效率0.9,逆变器转换效率0.85,组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。 11.2功率:

太阳能电池板与蓄电池配置计算公式

太阳能电池板与蓄电池配置计算公式(图) 太阳能电池板与蓄电池配置计算公式 一:首先计算出电流: 如:12V蓄电池系统; 30W的灯2只,共60瓦。 电流=60W÷12V=5A 二:计算出蓄电池容量需求: 如:路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时(h); (如晚上8:00开启,夜11:30关闭1路,凌晨4:30开启2路,凌晨5:30关闭) 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天) 蓄电池=5A×7h×(5+1)天=5A×42h=210AH 另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留20%左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70%左右。 三:计算出电池板的需求峰值(WP): 路灯每夜累计照明时间需要为7小时(h); ★:电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时(h); 最少放宽对电池板需求20%的预留额。 WP÷17.4V=(5A×7h×120%)÷4.5h WP÷17.4V=9.33 WP=162(W)

光伏发电系统计算方法 光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到几瓦的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或11 0V,还需要配置逆变器。各部分的作用为: (一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项; (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。 光伏系统的设计包括两个方面:容量设计和硬件设计。 在进行光伏系统的设计之前,需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数据:光伏系统现场的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温和最高、最低气温,最长连续阴雨天数,最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。 蓄电池的设计包括蓄电池容量的设计计算和蓄电池组的串并联设计。首先,给出计算蓄电池容量的基本方法。 (1)基本公式

太阳能电池板日发电量简易计算方法

太阳能电池板日发电量简易计算方法 太阳能电池板日发电量 简易计算方法 太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素: Q1、太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何? Q2、系统的负载功率多大? Q3、系统的输出电压是多少,直流还是交流? Q4、系统每天需要工作多少小时? Q5、如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天? 下面以(负载)100W输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算方法: 1. 首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗): 若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用6小时,则耗电量为111W*6小时=666Wh,即0.666度电。 2. 计算太阳能电池板: 按每日有效日照时间为5小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为666Wh÷5h÷70% =190W。其中70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。 3. 180瓦组件日发电量 180×0.7×5=567WH=0.63度 1MW日发电量=1000000×0.7×5=3500,000=3500度 例2:安10w灯,每天照明6小时,3个连雨天,如何计算太阳能电池板wp?以及12V 蓄电池ah? 每天的用电量: 10W X 6H= 60WH, 计算太阳能电池板: 假设你安装点的平均峰值日照时数为4小时. 则:60WH/4小时, = 15WP 太阳能电池板. 再计算充放电损耗, 以及每天需要给太阳能电池板的补充: 15WP/0.6= 25WP, 也就是一块25W的太阳能电池板就够了. 再计算蓄电池. 60WH/12V=5AH. 每天要用12V5AH的电量. 三天则为12V15AH.

光伏发电系统计算方法

光伏发电系统计算方法 光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到几瓦的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项; (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供220V AC、110V AC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220V AC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。 光伏系统的设计包括两个方面:容量设计和硬件设计。 在进行光伏系统的设计之前,需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数据:光伏系统现场的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温和最高、最低气温,最长连续阴雨天数,最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情

有关太阳能电池板的数据计算(1)

一,太阳能光电产品计算 下面以1kW输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算数据: 1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗): 通常逆变器的转换效率为90%(国内企业研制的大功率光伏逆变器最高转换率 已达98.8%),则当输出功率为P 1=1kW时,则实际需要输出功率应为P 2 =1kW/90% =1.11kW;若按每天使用6小时,则耗电量为W 1 =1.11kW*6小时=6.66kWh。 2.蓄电池的选择: 按照蓄电池一次充满后连续放电(非浮充状态下)可供负载一天(6小时)使用 蓄电池采用规格: 2400WH/12V。 蓄电池容量:2400WH/12V=200AH,蓄电池每日放电量 6.66kw/12v=555Ah,即每天(6小时使用时间)的用电量为12V555Ah。蓄电池的最大放电深度最好保持在70%以内, 所以输入应为:W 2 =W 1 /0.7=6.66kwh/0.7=9.51kWh。 总共容量的计算:555Ah/0.7=792.85Ah≈800Ah,实际没有800AH的容量,可以用200AH四组就可以了. 3.太阳能电池容量的计算与当地的地理位置、太阳辐射、气侯等因素有关。首先计算标准辐照度下当地的年平均日照时数H(h) H=年辐射总量(kcal/cm2)×1.63(Wh/kcal) 365×0.1(W/cm2) 式中0.1W/cm2是25℃,AM1.5光谱时的辐照度,也是太阳能电池的标准测试条件。 表1 我国各类地区太阳能年辐射量 将年总辐射量代入公式,可得到各地区标准辐照度下当地的年平均日照时数H (h),结果如表1 按每日有效日照时间为H小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率为70%。 太阳能电池板的输出功率应为P 3 =9.51kWh/H/70%=13.585/H(W)。 太阳能峰值功率WP是在标准条件下:辐射强度1000W/m2,大气质量AM15,电池温度25℃条件下,太阳能电池的输出功率。太阳能电池的额定输出功率与转换效率有关,一般来讲,单位面积的电池组件,转换效率越高,其输出功率越大。太阳能电池目前的转换效率一般在14-17%之间,每平方米的太阳能电池组件输出功率约140-170WP. 面积功率*面积=功率 我们按照面积电池(m2)光电转换效率为15%计算,假设此时太阳光的总功率为 1000W/m2组件的功率为P 3 =13.585/H(kW)

太阳能电池板与蓄电池配置计算公式

太阳能电池板与蓄电池配置计算公式 一:首先计算出电流: 如:12V蓄电池系统; 30W的灯2只,共60瓦。 电流=60W-12V= 5A 二:计算出蓄电池容量需求: 如:路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时(h); (如晚上8:00 开启,夜11:30 关闭1 路,凌晨4:30 开启2 路,凌晨5:30 关闭) 需要满足连续阴雨天5 天的照明需求。(5 天另加阴雨天前一夜的照明,计6 天) 蓄电池=5A X7h X(5 + 1)天=5A X42h= 210AH 另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留20%左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70%左右。 三:计算出电池板的需求峰值(WP): 路灯每夜累计照明时间需要为7小时(h); ★:电池板平均每天接受有效光照时间为小时(h) ; 最少放宽对电池板需求20%的预留额。 W- = (5A X7h X120%— WP-= WP=162(W)

光伏发电系统计算方法 光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到几瓦的太阳能庭院灯,大到MV级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或11 0V,还需要配置逆变器。各部分的作用为: (一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保 护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项; (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC 110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般 都是12VDC 24VDC 48VDC为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电 能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。光伏系统的设计包括两个方面:容量设计和硬件设计。

光伏电站发电量的计算方法

光伏电站发电量计算方法 ①理论发电量 1)1MW屋顶光伏电站所需电池板面积一块235MW的多晶电池板面积 1.65*0.992=1.6368㎡,1MW需要1000000/235=4255.32块电池,电池板总面积 1.6368*4255.32=6965㎡ 2)年平均太阳辐射总量计算 上海倾角等于当地纬度斜面上的太阳总辐射月平均日辐照量H 由于太阳能电池组件铺设斜度正好与当地纬度相同,所以在计算辐照量时可以直接采 用表中所列数据(2月份以2 8天记)。 年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数) 结算结果为5 5 5 5.3 3 9 MJ/(m 2·a)。 3)理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率 =5555.339*6965*17.5% =6771263.8MJ=6771263.8*0.28KWH=1895953.86KWH =189.6万度 ②系统预估实际年发电量 太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往 达不到标准测试条件,输出的允许偏差是5%,因此,在分析太阳电池板输出功率时 要考虑到0.9 5的影响系数。 随着光伏组件温度的升高,组f:l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件,当光伏组件内部的温度达到5 0-7 5℃时,它的输出功率降为额定时的8 9%,在分析太阳 电池板输出功率时要考虑到0.8 9的影响系数。 光伏组件表面灰尘的累积,会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度,同样会影响太 阳电池板的输出功率。据相关文献报道,此因素会对光伏组件的输出产生7%的影响,在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.9 3的影响系数。

太阳能计算公式

太阳能计算公式 ①、Q=CMΔt Q:吸收的热量 C:比热容4.2×103J/(kg·℃) Δt:温升 M:吸收面积 ②、A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2) A:集热面积 m:水(一天需要的热水) Cp:比热(1Kg水提高一度需要的热量)=4.187Kj/Kg℃I:太阳平均照射强度Mj/m2 y1:集热器的效率(50%-55%) y2:系统的热损(10%-15%) 注:常州的平均热照射强度是18-19Mj/m2d(春秋) 举例:2个平米的集热器一天吸收的热量 A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2) ΔΤ=18× 103Kj/m2×0.5×0.9/100 kg×4.187Kj/Kg℃=19.34℃ Q=CMΔt×100 kg =4.2KJ/(kg·℃) ×2 m2×38.68℃×100 kg =3249.12 KJ

②、可以有两个科学公式来计算: ①、Q=CMΔt Q:吸收的热量 C:比热容4.2×103J/(kg·℃) Δt:温升 M:吸收面积 ②、A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2) A:集热面积 m:水(一天需要的热水) Cp:比热(1Kg水提高一度需要的热量)=4.187Kj/Kg℃ I:太阳平均照射强度Mj/m2 y1:集热器的效率(50%-55%) y2:系统的热损(10%-15%) 注:北京的平均热照射强度是18-19Mj/m2d(春秋) 举例:2个平米的集热器一天吸收的热量 A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2) Τ=18× 103Kj/m2×0.5×0.9/100 kg×4.187Kj/Kg℃ =19.34℃ Q=CMΔt×100 kg =4.2KJ/(kg·℃) ×2 m2×38.68℃×100 kg =3249.12 KJ 2008-01-17 12:18:30 我们的先辈并未过多地强调太阳的能量,这一点使许多人迷惑不解。对于前人来说,太阳作为一个光源的重要性远远大于作为热源的重要性。在神话传说中,太阳神驾着浑身发光的骏马拉着的同样光彩夺目的战车翱翔于天际,但有关太阳热量的描写却从未发现。更有甚者,曾经有人幻想做一次如登月一样的飞行,以期登上太阳的表面。即使在人们已能理解太阳光的本质之时,仍未对太阳的热性质产生应有的重视。 人们早就知道白天比黑夜暖和,夏天比冬天暖和,太阳直晒地比阴凉地暖和,在此前提下,人们只知道太阳具有热量,而根本没有打算知道太阳到底有多热。我们仅仅能在1.5亿公里之外通过对太阳光的感受判断它是一个巨大的火球。幸运的是,我们无须制作一支特殊的温度计,再将其直接探入太阳表面以测出它的温度。因为我们已经发现太阳所发出的光线的多少和强弱均决定于它本身的温度。 1879年,奥地利物理学家史蒂芬·斯塔梵指出当某物体温度发生变化时,该物体所产生射线的总量按其绝对温度变化的四次方变化(绝对温度是一种温度的表征形式,绝对零度等于-273℃)。也就是说,如果物体的绝对温度升至原来的两倍,那么这个物体产生的射线总量将升至原来的16倍,而它的绝对温度升至3倍,其产生射线总量提高81倍,以此类推。

太阳能电池片功率计算公式

太阳能电池片功率计算公式 电池片制造商在产品规格表中会给出标准测试条件下的太阳电池性能参数:一般包括有短路电流Isc;开路电压Voc;最大功率点电压Vap;最大功率点电流Iap;最大功率Pmpp; 转换效率Eff等。标准测试条件下,最大功率Pmpp 与转换效率之间有如下关系: Pmpp = 电池面积(m2)*1000(W/m2)*Eff 举例如下: 产品类型转化效率(%) 功率(W) 单晶125*125 15 单晶156*156 15 多晶125*125 15 多晶156*156 15 注1:测试条件符合太阳光谱的辐照强度1000W/m2,电池温度25℃,测试方法 符合IEC904-1,容许偏差Efficiency ±5% REL。 注2: AM是air mass的简称,意思是大气质量。 是一种条件,它描述太阳光入射于地表之平均照度,其太阳总辐照度为1000W/m2;太阳电池的标定温度为25±1℃。 注3:IEC904-1 IEC:国际电工委员会,international electrotechnical commission。 IEC904等同于GB/T6495。 注4:REL :rate of energy loss 能量损耗率

太阳能电池功率 一:首先计算出电流: 如:12V蓄电池系统;30W的灯2只,共60瓦。 电流= 60W÷12V= 5 A 二:计算出蓄电池容量需求: 如:路灯每夜照明时间小时,实际满负载照明为 7小时(h); 例一:1 路 LED 灯 (如晚上7:30开启100%功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再100%功率,凌晨5:00 关闭) 例二:2 路非LED灯(低压钠灯、无极灯、节能灯、等) (如晚上7:30两路开启,夜11:00关闭1路,凌晨4:00开启2路,凌晨5:00关闭) 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天)蓄电池= 5A× 7h×( 5+1)天= 5A× 42h =210 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留5%-20%左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70%-85%左右。另外还要根据负载的不同,测出实际的损耗,实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响,可能会在5A的基础上增加15%-25%左右。 三:计算出电池板的需求峰值(WP): 路灯每夜累计照明时间需要为 7小时(h); ★:电池板平均每天接受有效光照时间为小时(h); 最少放宽对电池板需求20%的预留额。 WP÷=(5A× 7h× 120%)÷ WP÷= WP = 162(W) ★:每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。

太阳能系统计算公式

太阳能系统计算公式 Xzczxc119 太阳能系统计算中需要知道的参数: 1)总负载功率:W 2)设备使用电压:V 3)每天的光照时间:H光 4)每天放电时间:H放 5)连续阴雨天数:D 6)太阳能电池板转换功率、逆变器转换功率、蓄电池转换功率:80%(默认) 7)线缆损耗:100%+20%(默认) 8)蓄电池放电预留:20%(默认) 下面开始计算: 1)设备使用总电流I=W/V 2)蓄电池容量mAh=I×H放×(D+1)÷80%【蓄电池放电预留】×120%【线缆损耗】 3)蓄电池组数量n=V/12【蓄电池电压】 4)蓄电池总容量mAh总=mAh×n 5)太阳能电池板功率WP÷18V【太阳能电池板充电电压】=(I×H放×120%【电池板 功率】)÷H光 6)太阳能电池板实际WP实际=WP×120%【线缆损耗】 7)电池板数n电池板=V/12【电池板电压】 8)电池板总功率WP总功率=WP实际×n电池板 40瓦备选方案配置 1、LVD灯,单路、40W,24V系统; 2、当地日均有效光照以4h计算; 3、每日放电时间10小时,(以晚7点-晨5点为例) 4、满足连续阴雨天5天(另加阴雨前一夜的用电,计6天)。

电流=40W÷24V =1.67 A 计算蓄电池=1.67A ×10h ×(5+1)天=1.67A ×60h=100 AH 蓄电池充、放电预留20%容量;路灯的实际电流在2A以上(加20%损耗,包括恒流源、线损等) 实际蓄电池需求=100AH 加20%预留容量、再加20%损耗100AH ÷80% ×120% =150AH 实际蓄电池为24V /150AH,需要两组12V蓄电池共计:300AH 计算电池板: 1、LVD灯40W、电流:1.67 2、每日放电时间10小时(以晚7点-晨5点为例) 3、电池板预留最少20% 4、当地有效光照以日均4h计算 WP÷17.4V =(1.67A ×10h ×120%)÷4 h WP =87W */一般太阳能电池板为18伏充电电压,这里选用了17.4/* 实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20%左右 电池板实际需求=87W ×120%=104W 实际电池板需24V /104W,所以需要两块12V电池板共计:208W

太阳能电池板功率计算

太阳能电池板功率计算 1.0绪论 光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到0.3~2W的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。本文将简要介绍光伏系统结构,并重点介绍其功率计算方法。 2.0光伏系统组成 图1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。 图1 直流负载光伏系统 图2 光伏发电系统原理方框图 光伏系统中的几个主要部件: 1.光伏组件方阵:由太阳电池组件(也称光伏电池组件)按照系统需求串、并联而成,在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出,它是太阳能光伏系统的核心部件。

2.蓄电池:将太阳电池组件产生的电能储存起来,当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时,将储存的电能释放以满足负载的能量需求,它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池,对于较高要求的系统,通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。 3.控制器:它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展,控制器的功能越来越强大,有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势,如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。 4.逆变器:在太阳能光伏供电系统中,如果含有交流负载,那么就要使用逆变器设备,将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。 太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电,如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电,对于含有交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式,但是其基本原理大同小异。 3.0太阳能电池组件功率计算方法 硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率WP。太阳能发电功率量值取决于负载24h所能消耗的电力H(WH),由负载额定电源与负载24h所消耗的电力,决定了负载24h 消耗的容量P(AH),再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响,计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。 由负载额定电源,选取蓄电池公称电压,由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V),再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD(V)所造成的影响,则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V),由太阳电池阵列工作电源IP(A)与工作电压VP(V),便可决定平板式太阳能板发电功率WPW,从而设计出太阳能板容量,由设计出的容量WP与太阳能电池阵列工作电压VP,确定硅电池平板的串联块数与并联组数。 太阳能电池阵列的具体设计步骤如下: 1.计算负载24h消耗容量P。 P=H/V H——负载24小时消耗的电力(WH,瓦˙时)

太阳能发电蓄电池容量的计算方法

太阳能发电蓄电池容量的计算方法 一、概述 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。 方阵的输出功率与组件串并联的数量有关,串联是为了获得所需要的工作电压,并联是为了获得所需要的工作电流,适当数量的组件经过串并联即组成所需要的太阳能电池方阵。 二、蓄电池组容量设计 太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。它的容量比负载所需的电量大得多。蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。为了与太阳能电池匹配,要求蓄电池工作寿命长且维护简单。 1.蓄电池的选用 能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多,目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池,因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大,所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能,但由于其价格较高,仅适用于较为特殊的场合。 2.蓄电池组容量的计算 蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。在一年内,方阵发电量各月份有很大差别。方阵的发电量在不能满足用电需要的月份,要靠蓄电池的电能给以补足;在超过用电需要的月份,是靠蓄电池将多余的电能储存起来。所以方阵发电量的不足和过剩值,是确定蓄电池容量的依

太阳能光伏系统计算方法

太阳能光伏系统计算方法 随着传统能源的日益紧缺,太阳能的应用将会越来越广泛,尤其太阳能发电领域在短短的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。 1:目前制约太阳能发电应用的最重要环节之一是价格,以一盏双路的太阳能路灯为例,两路负载如为60瓦,(以长江中下游地区有效光照4.5h/天、每夜放电7小时、增加电池板20%预留额计算)其电池板就需要160W左右,按每瓦30元计算,电池板的费用就要4800元,再加上180AH左右的蓄电池组费用也在1800左右,整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯,造成了太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。 2:蓄电池的使用寿命也应该考虑在整个路灯系统应用中,一般的蓄电池保修三年或五年,但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况,有些实际充电率有可能下降到50%左右,这必将影响连续阴雨天时期的夜间正常照明,所以选择一款较好的蓄电池尤为重要。 3:一些工程商常选用LED灯做为太阳能路灯的照明,但是LED灯的质量层差不齐,光衰严重的LED半年就有可能衰减50%光照度。所以最佳选择为光寿命长、光效高、光衰较慢的LVD无极灯,或者选用低压钠灯等。 4:控制器的选择往往也是被工程商忽略的一个问题,控制器的质量层差不齐,12V/10A 的控制器市场价格在100-200元不等,虽然是整个路灯系统中价值最小的部分,但它却是非常重要的一个环节。控制器的好坏直接影响到太阳能路灯系统的组件寿命以及整个系统的采购成本,一:应该选择功耗较低的控制器,控制器24小时不间断工作,如其自身功耗较大,则会消耗部分电能,最好选择功耗在1毫安(MA)以下的控制器。二:要选择充电效率高的控制器,具有MCT充电模式的控制器能自动追踪电池板的最大电流,尤其在冬季或光照不足的时期,MCT充电模式比其他高出20%左右的效率。三:应选择具有两路调节功率的控制器,具有功率调节的控制器已被广泛推广,在夜间行人稀少时段可以自动关闭一路或两路照明,节约用电,还可以针对LVD灯进行功率调节。除选择以上节电功能外,还应该注重控制器对蓄电池等组件的保护功能,像具有涓流充电模式的控制器就可以很好的保护蓄电池,增加蓄电池的寿命,另外设置控制器欠压保护值时,尽量把欠压保护值调在≥ 11.1V ,防止蓄电池过放。 5:距离市区较远的地方还应该注意防盗工作,很多工程商因为施工疏忽,没有进行有效的防盗,导致蓄电池、电池板等组件被盗,不仅影响了正常照明,也造成了不必要的财产损失。目前工程案例中被盗居多为蓄电池,蓄电池埋于地下用水泥浇筑是一种有效防盗措施,在灯杆上加装蓄电池箱的最好将其进行焊接加固。

太阳能功耗计算方式

太阳能建议方案 目前太阳能供电设备蓄电池为2块12V100AH,太阳能板为17.2V 120W。以现在的设备功率,球机为实际功率为35W。路由器为5W即35+5=40W。增加逆变器,功率系数上浮12%,实际功率为40W*12%+40W=45W。 方案1:连续7天 蓄电池用量: 45W,每天工作24小时,每天耗电为45*24=1080WH 每天用的电池的安时数:1080WH/0.9/12V=100AH 连续7天,共用1080*7=7560WH 如果用12V电池,需要7560WH/12V=630AH 电池留余量,放电深度0.9,=630/0.9=700AH 所以选择12V,700AH的电池比较好,如用100AH,至少需要7块。 太阳能板: 假设平均日光照时间为5小时,阴雨天间隔时间20天。电池板选用工作电压17.2V的, 则电池板功率:=[(700AH-100AH)/20天+100AH]/5H*17.2V =447W 建议结论:每块蓄电池可定制12V250AH,大约3块。每块太阳能板可采用18V150W.大约3块。

方案2:连续5天 蓄电池用量: 45W,每天工作24小时,每天耗电为45*24=1080WH 每天用的电池的安时数:1080WH/0.9/12V=100AH 连续5天,共用1080*5=5400WH 如果用12V电池,需要5400WH/12V=630AH 电池留余量,放电深度0.9,=450/0.9=500AH 所以选择12V,500AH的电池比较好,如用100AH,至少需要5块。 太阳能板: 假设平均日光照时间为5小时,阴雨天间隔时间20天。电池板选用工作电压18V的, 则电池板功率:=[(500AH-100AH)/20天+100AH]/5H*17.2V =412W 建议结论:每块蓄电池可定制12V250AH,大约2块。每块太阳能板可采用18V150W.大约3块。 方案3:连续3天 蓄电池用量: 45W,每天工作24小时,每天耗电为45*24=1080WH

太阳能电池方阵组合的计算

太阳能电池方阵组合的计算 太阳能电池方阵是根据负载需要将若干个组件通过串联和并联进行组合连接,得到规定的输出电流和电压,为负载提供电力的。方阵的输出功率与组件串并联的数量有关,串联是为了获得所需要的工作电压,并联是为了获得所需要的工作电流。 一般独立光伏系统电压往往被设计成与蓄电池的标称电压相对应或者是它的整数倍,而且与用电器的电压等级一致,如220v、110v、48v、36v、24v、12v等。交流光伏发电系统和并网光伏发电系统,方阵的电压等级往往为110v 或220v。对电压等级更高的光伏发电系统,则采用多个方阵进行串并联,组合成与电网等级相同的电压等级,如组合成600v、10kv等,再通过逆变器后与电网连接。 方阵所需要串联的组件数量主要由系统工作电压或逆变器的额定电压来确定,同时要考虑蓄电池的浮充电压、线路损耗以及温度变化等因素。一般带蓄电池的光伏发电系统方阵的输出电压为蓄电池组标称电压的1.43倍。对于不带蓄电池的光伏发电系统,在计算方阵的输出电压时一般将其额定电压提高10%,再选定组件的串联数。 例如,一个组件的最大输出功率为108w,最大工作电压为36.2v,设选用逆变器为交流三相,额定电压380v,逆变器采取三相桥式接法,则直流输出电压up=uab/0.817=380/0.817≈465v。再来考虑电压富余量,太阳能电池方阵的输出电压应增大到1.1×465=512v,则计算出组件的串联数为512v/ 36.2v≈14块。 下面再从系统输出功率来计算太阳能电池组件的总数。现假设负载要求功率是30kw,则组件总数为30000w/108w≈277块,从而计算出模块并联数为277/14≈19.8,可选取并联数为20块。结论:该系统应选择上述功率的组件14串联20并,组件总数为14×20=280块,系统输出最大功率为 280×108w≈30.2kw。 ①短路电流(Isc):当将太阳能电池的正负极短路、使U=O时,此时的电流就是 电池片的短路电流,短路电流的单位是安培(A),短路电流随着光强的变化而变化。 ②②开路电压(Uoc):当将太阳能电池的正负极不接负载、使,=0时,此时太 阳能电池正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是伏特(V)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.5~0.7V。 ③峰值电流(Im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指 太阳能电池片输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是安培(A)。 ④峰值电压(Um):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是

太阳能电池板日发电量计算方法

太阳能电池板日发电量简易计算方法 太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素: Q1、太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何? Q2、系统的负载功率多大? Q3、系统的输出电压是多少,直流还是交流? Q4、系统每天需要工作多少小时? Q5、如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天? 下面以(负载)100W输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算方法: 1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗): 若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用6小时,则耗电量为111W*6小时=666Wh,即0.666度电。 2.计算太阳能电池板: 按每日有效日照时间为5小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为666Wh÷5h÷70%=190W其中70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。 3.180瓦组件日发电量180×0.7×5=567WH 即0.63度 1MW日发电量=1000000×0.7×5=3500,000=3500度 例2:安10w灯,每天照明6小时,3个连雨天,如何计算太阳能电池板wp?以及12V蓄电池ah? 每天的用电量:10WX6H=60WH,计算太阳能电池板: 假设你安装点的平均峰值日照时数为4小时.则:60WH/4小时=15WP太阳能电池板. 再计算充放电损耗,以及每天需要给太阳能电池板的补充:15WP/0.6=25WP, 也就是一块25W的太阳能电池板就够了. 再计算蓄电池.60WH/12V=5AH. 每天要用12V5AH的电量.三天则为12V15AH. 蓄电池配置需要设计成每天的用电量不超过20%,或连续阴雨天内用电量不超过50%.以达到蓄电池最长寿命要求这样我们得出此系统的蓄电池为26AH-30AH足够. 例3:用6小时要充满12V45安的蓄电池要多少瓦的太阳能电池板? 12V45安的蓄电池为648瓦时(?)6小时要充满的话太阳能电池板理论上只要108瓦但实际因为日照强度温度光伏控制器效率整体效率等因素影响108瓦的电池板6小时是冲不满12V45安蓄电池的将整体效率按0.8计算你需要选择135瓦的太阳能电池组件,顺便说一句铅酸蓄电池的最佳充电电流是1/10电池容量电流也就是4.5A过大的充电电流将加快电池极板硫化影响电池寿命。最简单计算方法:电池:12V×45A=540WH 太阳能板功率=540/6/0.8(损耗)=112.5W 例4:请问2块20瓦(36片)太阳能电池板给12伏17安蓄电池充电需几个小时?一块普通的12v4AH的蓄电池,那用那两块太阳能电池板给它充电需要几小时呀? 1.20W的太阳能板工作电压一般是17.2V,电流是1.15A。如果板子质量不错,实测电流一般在1.1A(本人测试过)。 2.假设你说的6小时光照是中午到下午这段时间,那么可以算4小时全功率发电,也就是说2块20W的板子每天可以发电2*1.1*4=8.8A 3.这样17AH的电瓶,2天可以充满;4AH的只要2小时就差不多了或者太阳能电池板总w数为20+5=25W蓄电池总w数为12v*17A=204w充满时长为204/25=8小时,4A的电池:4A*12=48w 48w/25w=1.92小时或者因为日照强度和电池容量不准的关系,精算是没必要的繁琐,估算吧,太阳能电池电流:20/12=1.7A 充电时间1:17/1.7*1.5充电常数=15小时,充电时间2:4/1.7*1.5充电常数=3.5小时, 其实你可以把两块电池和两块太阳能电池板并起来充也是一样的,充电时间3:(17AH+4AH)/(1.7*2块)*1.5充电常数=9小时,你那地方日光好的话差不多充两天。 充电没什么注意的,如果你有万用表的话,充电时常测测蓄电池两端电压,不超过14V就行放电时记得也

太阳能离网发电系统配置设计公式

太阳能离网发电系统配置设计公式 独立光伏电源的设计及蓄电池的选择 经过光伏工作者们坚持不懈的努力,太阳能电池的生产技术不断得到提高,并且日益广泛地应用于各个领域。特别是邮电通信方面,由于近年来通信行业的迅猛发展,对通信电源的要求也越来越高,所以稳定可靠的太阳能电源被广泛使用于通信领域。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,这是众多专家学者研究已久的课题,而且已有许多卓越的研究成果,为我国光伏事业的发展奠定了坚实的基础。笔者在学习各专家的设计方法时发现,这些设计仅考虑了蓄电池的自维持时间(即最长连续阴雨天),而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,所以应该将此问题纳入设计中一起考虑。 本文综合以往各设计方法的优点,结合笔者多年来实际从事光伏电源系统设计工作的经验,引入两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数作为设计的依据之一,并综合考虑了各种影响太阳能辐射条件的因素,提出了太阳能电池、蓄电池容量的计算公式,及相关设计方法。 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。

相关文档
最新文档