Подключение солнечных батарей и автономного генератора: Резервный генератор в солнечной электростанции — ESR Energy — Дизельные генераторы, электростанции, цены на дизель-генераторные установки

Содержание

Резервный генератор в солнечной электростанции

Почти полное отсутствие солнечной погоды в зимний период в Северо-Западном регионе не позволяет получить от солнечной электростанции достаточное количество энергии. Поэтому системы автономного энергоснабжения на осенне-зимний период снабжают резервным источником энергии, чаще всего бензо-, газо – или дизель генератором.

Солнечные электростанции зимой. Зачем нужен генератор?

В южных регионах нашей страны разрыв между зимней и летней инсоляцией не велик, зимой она снижается всего в 2-3 раза. Поэтому солнечные электростанции с достаточно скромным на первый взгляд массивом могут быть основным и даже единственным источником энергии зимой. Совсем другая обстановка в центральных и северных регионах. Здесь зимой инсоляция падает в 6-10 раз, что затрудняет использование солнечных батарей в качестве главного или единственного источника энергии в период с октября по март.

Установка резервного генератора решает проблему зимнего энергоснабжения дома. В отсутствии достаточной инсоляции генератор заряжает аккумуляторные батареи и отключается, а пользователь продолжает наслаждаться электроэнергией. При этом помимо различных вариантов генераторных станций (бензо-, газо- и дизельных) существует несколько способов их запуска:

Автоматический пуск генератора, при достижении критического заряда аккумуляторных батарей;
Ручной запуск генератора, по необходимости.

Нужно особо отметить, что системы автоматического пуска (САП) – удовольствие не из дешевых и полностью оправдывают себя в мощных системах с генераторными станциями Generac от 6кВт и выше. В автономных электростанциях малой мощности или системах с редкой эксплуатацией (резервных) САП не ставится, а пуск производится вручную.

Может ли генератор обеспечить бесперебойное питание потребителей?

Если зимой без генератора не обойтись, то стоит ли вообще ставить солнечные батареи? Может проще все энергоснабжение и бесперебойное питание поручить генераторной станции? Нет. Генератор не может быть постоянным, круглосуточным источником энергии по многим причинам:

Генератор не может работать 24 часа в сутки, обеспечивая работу холодильника, так как имеет ограниченный мото-ресурс;
Издаваемые устройством шум и гарь не понравятся вашим соседям;

Дорого. Эксплуатация генератора на ископаемом топливе для энергоснабжения дома возможна, но будет стоит очень дорого.

Солнечная электростанция, даже с ограниченным сезоном эксплуатации, окупится очень скоро, в сравнении с генераторной. Но, к сожалению, установка солнечных батарей на дом с зимней эксплуатацией не исключает необходимости в резервном генераторе.

Описание объекта: Загородный дом с преимущественно летним проживанием оснащен всей удобной электротехникой, поэтому и солнечный массив установлен достаточно внушительный - 1,1кВт. Источник бесперебойного питания выбран со значительным запасом мощности - МАП SIN Pro 4.5кВт, к нему установлен резервный генератор FUBAG TI6000 и система автоматического пуска (САП 9.0).

Посмотреть другие электростанции...

Автономное электроснабжение коттеджа - Автономные решения

Если вам необходимо автономное электроснабжение круглый год, то самый эффективный способ - дизель-солнечное электроснабжение.

А наибольшей эффективности и надёжности можно добиться, используя аккумулятор для накопления энергии и выравнивания энергопотребления.

Почему бы не использовать просто генератор?

Первое решение, которое приходит на ум, это использовать дизельный генератор, но у него есть и недостатки:

Энергия потребляется очень неравномерно, а генератор эффективно работает только при нагрузке около 75% от его мощности
Не всегда бывает удобно организовать регулярный подвод топлива
Генератору регулярно требуется техническое обслуживание, а его ресурс ограничен

Есть ли альтернатива постоянно включённому генератору?

Просто добавить к негератору солнечные батареи - это не выход. Солнечная энергия очень неравномерна в течение суток: избыточна днём и недостаточна ночью.

Дизель-солнечная электростанция UltraSolar с литий-ионным аккумулятором

Как выглядит это решение? Всего несколько компонентов на примере электростанции на 6 кВт:

Литий-ионная солнечная электростанция UltraSolar Pro USP-06-15
Массив из 30-ти солнечных батарей общей мощностью 7500 Вт на крыше
Дизельный генератор мощностью 10 кВА
Провода, соединительные коробки, молниезащита

Солнечная электростанция с аккумулятором размещается в помещении, дизельный генератор в пристройке, а солнечные батареи на южном скате крыши занимают 15 м².

Установив солнечно-дизельную электростанцию, вы получаете:

Автономное электроснабжение с низкой стоимостью получаемой электроэнергии
Экономия на топливе и обслуживании дизельного генератора
Нет необходимости в согласованиях и разрешениях

Как работает солнечно-дизельная электростанция?

Днём накопитель запасает полученную от солнечных батарей энергию во встроенных литий-ионных аккумуляторах, а вечером и ночью питает нагрузки от аккумулятора.

Если солнечной энергии недостаточно, UltraSolar Pro запускает генератор и быстро, в течение двух-трёх часов, заряжает встроенные литий-ионные аккумуляторы, затем в течение суток вы расходуете запасённую энергию.

Летом генератор запускается редко и ненадолго, зимой чаще и чуть дольше остаётся включённым.

Экономия топлива и ресурса дизельного генератора

Обычные свинцовые аккумуляторы требуют заряда в течение 10-ти часов и затем 5 часов работы генератора вхолостую для выравнивания напряжения на аккумуляторах.

Акумуляторы LiFePO4 позволяют выполнять заряд за 1,5-2 часа, затем генератор можно выключить, так вы экономите топливо и ресурс генератора.

Кроме того, мы предлагаем часть энергии получать от солнца, и большую часть года вы сможете не включать генератор вообще.

Технические характеристики:

Благодаря правильно подобранному массиву солнечных батарей, ёмкости аккумуляторной батареи и другим комплектующим, наше решение обладает следующими выдающимися характеристиками:

Быстрый заряд аккумуляторной батареи от солнца гарантирует, что даже за два-три солнечных часа в день вы будете обеспечены энергией на сутки
Стремительный заряд аккумуляторной батареи от генератора (два-три часа) обеспечивает топливную экономию и тишину в пасмурные дни
Высокая перегрузочная способность обеспечивает "живучесть" и позволяет запускать сложные нагрузки, такие как скважинный насос
Благодаря правильным литий-ионным аккумуляторным батареям и системе управления, электростанция компактна и долговечна

Почему дизель-солнечное электроснабжение выгодно?

Экономия топлива и ресурса дизельного генератора
Не требуется замена дизельного генератора и аккумуляторов
Постоянное стабильное электроснабжение без перебоев

Как получить автономное дизель-солнечное электроснабжение?

Самый простой путь - обратиться к специалистам. Мы тщательно изучим поставленную перед нами задачу и найдём лучшее решение, основанное на нашем опыте, а так же грамотных расчётах и компьютерном моделировании. После установки и подключения вы получаете полностью независимое электроснабжение.

Сколько стоит дизель-солнечное электроснабжение?

Звоните прямо сейчас по телефону +7 (495) 258-49-48 и расскажите о своей задаче, получите законченное решение под ключ с гарантией.

Также, вы можете скачать по ссылке опросный лист, заполнить его, отправить на [email protected] и мы обязательно свяжемся с вами.

Получите больше информации о нашем оборудовании и решениях:

AGM Солнечный генератор - ООО «ТЕОРЕМА»

Автономный источник электроэнергии на 220 В и 12 В. Зарядка от сети и солнечных батарей. Уникальный продукт.

НАЗНАЧЕНИЕ

Солнечный генератор «AGM» - это генератор электрической энергии постоянного тока напряжением 12В и переменного тока напряжением 220В, работающий на солнечных батареях.

Для работы «AGM» не требуются двигатели. Он не потребляет топливо и поэтому не требует заправки топливом.

Имеет встроенное зарядное устройство от сети переменного тока 220В.

Генератор «AGM» предназначен для обеспечения электричеством осветительных приборов, бытовых электроприборов и техники, электроинструмента, а также для постоянного и аварийного энергообеспечения жилых и офисных помещений, а также открытых площадок и выездных мероприятий. Является бесшумной и экологичной заменой бензиновых и дизельных электрогенераторов.

ВОЗМОЖНОСТИ СОЛНЕЧНОГО ГЕНЕРАТОРА AGM

К солнечному генератору «AGM» можно подключить любой электроприбор напряжением 12В постоянного и 220В переменного тока. Компактные размеры, небольшой вес солнечного генератора «AGM», а также отсутствие запаха и паров топлива позволяет с легкостью разместить в багажнике автомобиля. Солнечный генератор «AGM» предназначен для применения в качестве основного и резервного источника электроэнергии жилых домов, коттеджей и дач, небольшого офиса, торговых точек, выездных мероприятий, выставочных площадок, палаточных лагерей, туристических походов и т.д. В качестве резервного и аварийного источника питания солнечный генератор может снабжать электроэнергией холодильник, телевизор, компьютеры, оргтехнику, зарядные устройства, систему освещения, дренажные и циркуляционные насосы .

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕНЕРАТОРА AGM

Диапазон температур окружающей среды от -40° до +40°С.
Диапазон атмосферного давления от 450 до 900 мм рт.ст..
Относительная влажность окружающей среды 87%.
По устойчивости к воздействию климатических факторов солнечный генератор соответствует группе исполнения О категории 5 по ГОСТ 15150-69.
Корпус солнечного генератора обеспечивает степень за щиты от доступа к опасным частям, от попадания внешних твердых предметов и от проникновения воды – IP21 по ГОСТ 14254-96.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Не потребляет топлива и не требует периодической заправки топливом.
Зарядка от солнечных батарей.
Возможность зарядки от сети переменного тока.
Эстетичный дизайн, компактность, удобство использования.

Работа без шума и вибрации, отсутствие выбросов.
Мощность переменного тока до 1500 Вт.
Три различных выхода на 12 В.
Экологичность электроэнергии.
Светодиодный индикатор состояния зарядки батареи.
Регулируемый кронштейн для крепления солнечной панели.
Универсальная опора-кронштейн для выносной установки солнечной панели на стену и на землю.
Возможность установки различных инверторов на 220 В.

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО

Солнечный генератор во включенном состоянии непрерывно формирует выходное напряжение постоянного тока 12В с помощью аккумуляторной батареи. Для потребителей постоянного тока 12В выходные параметры 12В/10А формируется контроллером.

Контроллер не допускает полного разряда аккумуляторной батареи и отключает ее, при уменьшении напряжения на клеммах аккумулятора до 11,8В. Для подключения инвертора переменного тока предусмотрены силовые клеммы 12В/100А, к которым постоянный ток от аккумулятора проходит через выключатель-автомат защиты от короткого замыкания. Переменный ток 220В формируется инвертором переменного тока, закрепленным на боковой панели генератора. (Конкретное значение силы тока и вида синусоиды зависит от применяемой модели инвертора).

В светлое время суток аккумуляторная батарея заряжается от солнечной батареи через контроллер. Зарядка АКБ начинается при снижении напряжения на клеммах ниже 12,5В. В случае, когда есть возможность подключения к сети 220В, аккумуляторная батарея заряжается через зарядное устройство.

Технические характеристики

АGM - 75:

Мощность солнечной батареи, Вт	не менее 80
Емкость АКБ, А/ч	75
Габаритные размеры, мм	426х224х327
Масса (без АКБ), кг	5,8

АGM - 150:

Мощность солнечной батареи, Вт	не менее 150
Емкость АКБ, А/ч	150
Габаритные размеры, мм	580x234x399
Масса (без АКБ), кг	6,4

АGM - 300:

Мощность солнечной батареи, Вт	не менее 300
Емкость АКБ, А/ч	150
Габаритные размеры, мм	580x400x399
Масса (без АКБ), кг	17

ВНИМАНИЕ*

При продолжительной пасмурной погоде в зимнее время и недостаточной солнечной инсоляции возможно снижение напряжения аккумуляторной батареи до 11,1 Вольт. В этом случае для предотвращения глубокого разряда контроллер отключит АКБ от нагрузки (солнечный генератор перестает работать). Солнечная панель продолжит заряжать АКБ и при достижении напряжения 12.6 В контроллер вновь включит нагрузку (солнечный генератор начнет работать).

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО

Аккумулятор блока питания заряжается от солнечной батареи или от сети переменного тока 220 В.

При подключении потребителей к АКБ пользователь получает электроэнергию 220 В (50 Гц) переменного или 12 В постоянного тока для собственных нужд.

Состоит из базового блока питания AGM на 12 В, инвертора на 220 В, солнечной батареи с универсальным кронштейном. Базовый блок питания имеет встроенную зарядку от сети 220 В, систему зарядки от солнечной батареи, систему подключения потребителей 12 В с током 10 А, силовую сеть 12 В с током 80 А. Инвертор на 220 В и солнечные батареи поставляются дополнительно по заказу.

Цены на инверторы и солнечные батареи зависят от мощности и функциональных особенностей.

КОМПЛЕКТАЦИЯ БАЗОВОГО БЛОКА

Металлический антивандальный корпус с порошковым покрытием.
Гелиевый аккумулятор 75 А/ч или 150 А/ч.
Контроллер аккумулятора и солнечной батареи.
Сетевое зарядное устройство.
Разъемы и выводы сети 10 А.
Предохранитель для сети 10 А.
Выключатель АКБ от сети 10 А.
Клеммы и автомат-выключатель силовой сети 80 А
Разъем для подключения солнечной батареи.

Солнечная батарея и инвертор поставляется по заказу.

AGM - комплектуется универсальным или регулируемым кронштейнами крепления.

Универсальный кронштейн позволяет устанавливать солнечную батарею на землю или крепить к стене под углом 60 градусов. Регулируемый кронштейн позволяет крепить солнечную батарею к корпусу блока питания и регулировать ее наклон.

Инвертор на 220 В устанавливается по заказу и крепится к боковой стенке блока питания.

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ:

Паспорт изделия AGM

«Мой инвертор не работает от бензинового генератора» – и как это исправить

В нашей практике довольно частой является ситуация, когда «умный» источник бесперебойного питания отказывается видеть 220 В выдаваемые бензиновым генератором, и соответственно, питать от нее потребителей. В этой статье мы постараемся осветить некоторые причины этого, и как эту проблему можно устранить на примере источника бесперебойного питания UC3-24

В нашу компанию обратился владелец дома не подключенного к электросети, с жалобой на работу своей системы автономного питания. Проблема была в следующем: - при работе от генератора ИБП UC3-24 отказывался заряжать аккумуляторы. Особенно критично это было в осенне-зимний период, т.к. в летнее время электроэнергию он получал, в основном, от солнечных батарей.

Сама система состояла из следующего оборудования

Выехав на место – специалисты приступили к работе.

Действительно, при запуске генератора ИБП UC3-24 на работу от него не переходил, продолжая питать потребителей от аккумуляторов. Хотя бесперебойник показывал, что входящее напряжение есть.

Замеры характеристик генератора (напряжение и частота, осцилограмма) – показали что все «более-менее» в норме, хотя и не идеально.

Инженеры исследовали настройки бесперебойника – и оказалось что проблема именно в них.

Источник бесперебойного питания UC3-24 позволяет задавать довольно много параметров своей работы, и в том числе – пороги входного напряжения (если быть точным – то у данной модели есть несколько параметров которые отвечают за допуск входного напряжения (цитируем руководство пользователя):

UrmslowL - действующее значение мин. допустимого входного напряжения при переходе с сети на аккумуляторы, В
UrmslowH - действующее значение мин. допустимого входного напряжения при возврате с аккумуляторов на сеть, В
UrmshighH - действующее значение макс. допустимого входного напряжения при переходе с сети на аккумуляторы, В
UrmshighL - действующее значение макс. допустимого входного напряжения при возврате с аккумуляторов на сеть, В

По сути, источником проблемы было то, что инвертор устанавливал слишком «высокую планку» качества входного напряжения, а изношенный генератор не мог ей соответствовать на холостом ходу (без нагрузки). Мы поставили минимально возможные требования к качеству сети – и после этого инвертор разрешил заряд от генератора.

Конечно, описанный способ не подходит, если к инвертору подключена сеть, а не генератор. Если мы снижаем допустимые требования к сети, то это означает, что потребители в доме будут получать напряжение низкого качества. Поэтому, в случае сети, нужно подумать об установке стабилизатора напряжения до входа в инвертор.

В нашем же случае автономной системы, запитанной от генератора – вполне допустимо «загрубить» вход инвертора, при этом, конечно, убедиться что генератор под нагрузкой выдает 220 В. В таком случае инвертор проигнорирует «броски» ненагруженного генератора, и разрешит подключение, а потом генератор под нагрузкой улучшит свои показатели.

Мы любим и умеем строить солнечные электростанции.

Начинаем мы свою работу с подготовки трехмерной модели размещения солнечных батарей. Благодаря такому тщательному подходу мы можем выбрать те солнечные панели и то их размещение, которое будет самым лучшим именно для Вашего объекта.

Мы проверяем технические параметры оборудования, и предлагаем только то, что позволит получить максимальную эффективность солнечной электростанции на Вашем участке.

Еще на этапе подбора оборудования мы активно сотрудничаем с технической поддержкой поставщиков / производителей, для того чтобы гарантировать многолетнюю безаварийную работу Вашей солнечной электростанции.

Мы наблюдаем за работой станций наших Клиентов, и используем полученный опыт чтобы стать лучше.

Свяжитесь с нами - и мы обеспечим Вас энергией солнца!

Автономный дом под Минском: солнечные панели, генератор и вынужденная энергонезависимость (ФОТО)

Дом в 35 км от Минска полностью автономен: собственное водо- и теплоснабжение и электроэнергия от солнечных панелей и генератора.

Автономный дом расположен в прекрасном месте возле леса, но совершен без каких-либо коммуникаций. Поэтому его энегонезависимость можно назвать вынужденной. Еще год назад дом был готов, но ни к чему не был подключен, поэтому хозяин дома, Павел, взял решение вопроса в свои руки, и сам оборудовал его всеми необходимыми коммунальными удобствами без какой-либо централизованной инфраструктуры.

Электроснабжение

Электроэнергией дом обеспечивается с помощью солнечной станции из четырех панелей и бензинового генератора. Автономная схема электроснабжения работает следующим образом: энергия с солнечных панелей и генератора накапливается в аккумуляторах. От них через инвертор запитывается вся электросеть в доме. Его мощности достаточно для подключения даже строительных инструментов.

Павел говорит, что в теории инвертор «вытягивает» до 4-5 кВт. Правда, при таких нагрузках заряда аккумуляторов хватит ненадолго. Для питания менее мощных электроприборов заряда хватит на более продолжительное время.

«Зимой, когда мы запустили систему, аккумуляторы 3 недели без подзарядки генератором гоняли воду по системе практически постоянно, - говорит Павел. - Когда заряд закончился, инвертор запикал. Так как зимой солнца была недостаточно, чтобы компенсировать заряд аккумулятора, пришлось заводить генератор для подзарядки. По замыслу, система должна работать без моего участия: как только заряд в аккумуляторе становится низким, инвертор подает сигнал на автозапуск генератора» - рассказывает хозяин дома.

Летом, по его словам, будет еще проще: солнечные панели должны справляться с подзарядкой аккумуляторов. «Правда, от некоторых бытовых приборов придется отказаться. Например, от утюга».

Солнечная станция обошлась Павлу в $5500.

Теплоснабжение

Котел, он же и камин, установлен в гостиной.

«Это достаточно бюджетный польский камин с водяной рубашкой... У него абсолютно безопасная конструкция. В топке два контура. Первый работает как расширительный бак без давления. Тем самым система избавлена от самой главной проблемы твердотопливных котлов в закрытых системах - энергозависимости. Дело в том, что при отключении электроэнергии отключаются и циркуляционные насосы. Вода в системе перестает циркулировать и закипает. А так как система закрытая, она может и взорваться. Здесь такого не будет».

На безопасность системы работает и автоматика котла. Она регулирует интенсивность горения за счет подачи воздуха в топку. В воздухоподающем канале стоит шибер, его положение регулируется автоматикой. В случае отключения электроэнергии встроенный аккумулятор на механизме заслонки перекрывает подачу кислорода.
Проблема твердотопливного котла еще и в том, что как только прогорают дрова, перестают нагреваться батареи. Через короткое время в доме становится холодно. Нужно опять растапливать котел.

Чтобы увеличить время между растопками, у Павла в системе есть бак-аккумулятор на 750 литров. Если зарядить его горячим теплоносителем (70 градусов), то даже в морозы этого объема должно хватить на сутки работы в автономном режиме.

Насосы в системе очень экономичные: суммарное энергопотребление системы отопления, с двумя насосами и блоком управления, - всего 20-25 Вт.

Водоснабжение

Самый реальный вариант по добыче воды для водоснабжения дома - бурить скважину. Согласно карте водоносных горизонтов, в этой местности воду можно найти на глубине 100 м. Средний ценник бурения для таких глубин - 30-35 долларов за метр.

В итоге скважина получилась глубиной 105 м с дебетом 4 кубометра воды в час.
Всю внутреннюю систему водопровода и канализации Павел сделал сам. Разводка коммуникаций получилась достаточно компактной, так как кухня и ванная комната находятся рядом.

Горячее водоснабжение решено очень просто: в прихожей установлен бойлер косвенного нагрева на 250 литров. Он бивалентный, со змеевиком для подключения солнечного коллектора, который в перспективе несложно будет подключить. Это решит проблему с горячей водой летом, когда не очень удобно специально для подогрева воды затапливать котел.

Итого

Павел уже подвел первые итоги: строительство автономного дома ему обошлось в $42 тыс.

«Дом мы строили по средствам. Так что можно сказать: выбор каркасной технологии обусловлен моими финансовыми возможностями. Если бы были коммуникации на улице, то расходы на инженерную часть были бы гораздо ниже. Автономность - дорогое удовольствие».

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

Виды и типы: схемы солнечных электростанций. Подробно.

: Категория: Поддержка по альтернативной энергии; Опубликовано 26.05.2016 00:53; Автор: Abramova Olesya

ТИПЫ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ:

• Автономная электростанция (постоянный ток)

• Автономная электростанция (220/380В)

• Сетевая электростанция (220/380В)

• Гибридная электростанция (220/380В)

Солнечная электростанция – специальная инженерная конструкция, которая служит для преобразовании солнечной радиации в электрическую энергию (постоянный или переменный ток). Самый распространенный тип солнечных электростанций основан на плоских фотоэлектрических модулях монокристаллического или поликристаллического вида, которые обеспечивают преобразование солнечной радиации в постоянный ток (DC). В зависимости от применяемой схемы, постоянный ток может инвертироваться в переменный (AC) или стабилизироваться для заряда аккумуляторных батарей.

Ниже подробно описаны принципы работы и схемы солнечных электростанций, которые на сегодняшний день успешно применяются и обеспечивают наибольшую эффективность работы.

Автономная солнечная электростанция
(постоянный ток, DC)

Принцип действия: солнечная радиация преобразуется в постоянный электрический ток при помощи солнечных панелей, которые подключаются к контроллерам заряда аккумуляторов. Электрическая энергия накапливается в аккумуляторах в дневное время суток, когда Солнце активно, после чего может использоваться в любое время для питания потребителей постоянного тока.

Схема электростанции автономного типа постоянного тока

Контроллер заряда на базе ШИМ-контроллера (PWM-тип) обеспечивает заряд аккумуляторов свинцово-кислотного типа AGM VRLA, GEL VRLA или FLA типов.

В случае применения продвинутых солнечных контроллеров заряда, таких как BlueSolar MPPT, возможен заряд аккумуляторов более высокого класса: OPzV (свинцово-кислотные необслуживаемые элементы), OPzS (свинцово-сурьмянистые малообслуживаемые), NiCd (никель-кадмиевые необслуживаемые или малообслуживание) или LiFePO4 (литий-железо-фосфатные аккумуляторы).

Назначение: данный вид солнечной электростанции устанавливают в тех случаях, когда требуется организовать автономное уличное освещение или обеспечить электропитанием любые другие потребители постоянного тока: охранные системы, оперативные цепи постоянного тока, телекоммуникационные установки (радиосвязь, спутниковая связь, интернет и т. д.).

Эффективность работы: очень высокая, 97-98%

Составляющие: Солнечные панели, контроллер заряда, аккумулятор.

Работа в условиях «зелёного» тарифа: невозможна.

Автономная солнечная электростанция
(переменный ток, AC)

Принцип действия: Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток в периоды солнечной активности, который поступает к контроллеру MPPT. Контроллер заряда аккумуляторов производит коррекцию (стабилизацию) постоянного тока для заряда аккумуляторов и производит качественный многостадийный заряда батарей различных типов: AGM, GEL, OpzS, OpzV, NiCd или высокотехнологичных литиевых аккумуляторов (Li-ion). Когда аккумуляторный банк полностью заряжен, излишек электрической энергии поступает на вход инвертора напряжения DC/AC, к выходу которого подключаются потребители переменного тока (AC).

В периоды отсутствия солнечной активности (вечер, ночь и раннее утро), электроэнергия для потребителей переменного тока черпается из аккумуляторных батарей (DC) и преобразовывается в переменную (AC) при помощи инвертора напряжения.

Современные функции инверторов позволяют очень гибко настраивать схему работы солнечной электростанции, особенно это востребовано для частных домов и коттеджей.

Схема электростанции автономного типа переменного тока

Схема сетевой электростанции автономного типа переменного тока

Режим I. Автономное электроснабжение. Данная схема может применяться, когда нет сети переменного тока. Вся накопленная за световой день электроэнергия в аккумуляторах используется в вечернее и ночное время для питания потребителей переменного тока. Правильный расчет мощности солнечных панелей (PV-массива) и достаточная энергоемкость аккумуляторов позволяют обеспечить полную автономность объекта.

Режим II. Смешанное электроснабжение. Этот вид электростанций требует наличия сети переменного тока, которая используется при разряде аккумуляторов, чтобы не происходило прекращения подачи электроснабжения дома. Достоинство данного типа в том, что нет необходимости устанавливать больше массивы солнечный батарей и блоки аккумуляторов, т. к. всегда есть возможность получить недостаток электроэнергии от сети.

Режим III. Резервное электроснабжение. В данном случае схема солнечной электростанции предполагает настройку инвертора таким образом, что аккумуляторный банк остается всегда заряженным на 100%. Лишь небольшое количество произведенной солнечной электроэнергии тратится на поддержание полного заряда аккумуляторов, остальной объем преобразуется в переменный ток и используется для питания активных потребителей, излишек отдается в сеть согласно условиям «зелёного» тарифа.

Назначение: описанные выше типы солнечных электростанций востребованы для частных домов и коттеджей, где полностью отсутствует сеть или когда сеть отличается низким качеством. Также данные схемы нередко применимы для коммерческого применения: небольшие производственные участки, системы телекоммуникаций и любые другие области, где требуется создать надежную систему резервного питания с возможностью существенной экономии потрбленной электроэнергии. Стоит отметить, что некоторые режимы работы возможны только в инверторами MultiPlus, Quattro и Symo Hybrid, которые поддерживают тонкую настройку и передачу избытка электроэнергии по «зелёному» тарифу.

Эффективность работы: высокая, до 90-93% при прямом и инвертируемом режимах.

Составляющие: солнечные панели, MPPT-контроллер, аккумуляторный банк, гибридный инвертор, реже – дизельный генератор.

Работа в условиях «зелёного» тарифа: поддерживается.

Сетевая солнечная электростанция
(переменный ток, AC)

Принцип действия: вырабатываемый постоянный ток (DC) солнечными батареями поступает на вход солнечного инвертора, который производит преобразование постоянного в переменный ток (DC/AC). Выход от солнечного инвертора подключен к сети переменного тока и потребителям электроэнергии.

Данная схема отличается своей простотой, однако конструкция имеет несколько особенностей. Так, электростанция работает только когда доступна электрическая сеть переменного тока, а также напряжение в сети должно находиться в рабочем диапазоне инвертора.

Схема сетевой солнечной электростанции переменного тока

Назначение: данный вид очень востребован для домов, дач, коттеджей, где предлагаются выгодные условия «зелёного» тарифа. В дневное время, когда потребление электроэнергии, как правило, на минимальном уровне, произведенная энергия передаётся в сеть по уловиям «зелёного» тарифа. В вечернее и ночное время, когда в доме работает основная часть потребителей, энергия поступает из сети. Таким образом, данный вид солнечной электростанции позволяет существенно экономить на расходах за оплату электроэнергии, а если установлен достаточный массив солнечных батарей, домохозяйство будет получать прибыль за положительную разницу произведенной и затраченной электроэнергии по итогам месяца.

Эффективность работы: очень высокая, до 97%.

Составляющие: солнечные панели, солнечный PV-инвертор.

Работа в условиях «зелёного» тарифа:

поддерживается.

Гибридная солнечная электростанция
(переменный ток, AC)

Принцип действия: солнечными батареи (DC) подключены к сетевому солнечного инвертору (DC/AC). Сеть переменного тока подключается на вход гибридного инвертора (DC/AC), также к гибридному инвертору подключены аккумуляторные батареи. Выход сетевого солнечного инвертора и гибридного инвертора объединены через распределительный щит и обеспечивают электропитанием потребителей переменного тока.

Применение гибридного инвертора с зарядным устройством в данном типе солнечной электростанции обеспечивает ряд неоспоримых преимуществ: электростанция работает даже при отсутствии напряжения в сети переменного тока, а также в условиях нестабильной сети. Пользователю доступно несколько режимов работы, которые могут гибко настраиваться по желанию и в соответствии с временем года.

Схема гибридной сетевой электростанции переменного тока

Режим I. Автономная электростанция. Сгенерированная электроэнергия накапливается в аккумуляторах: сетевой инвертор подает переменное напряжение на выход гибридного инвертора, который производит заряд аккумуляторов. Избыток используется потребителями или отдается в сеть переменного тока по условиям «зелёного» тарифа. В вечернее и ночное время электропитание обеспечивается гибридным инвертором от аккумуляторов.

Для автономного электроснабжения требуется устанавливать достаточную мощность солнечных батарей, чтобы сгенерированной электроэнергии хватало на достаточной заряд аккумуляторов, а их емкости было достаточно, чтобы покрыть потребности потребителей.

В случае применения гибридного инвертора Quattro с двумя входами, ко второму подключается дизельгенератор, которым система управляет автоматически в соответствии с заданными настройками. Например, при достижении установленного порогового значения разряда аккумуляторов, дизельгенератор будет заведен автоматически.

Режим II. Смешанное электроснабжение. В данном случае допускается незначительный разряд аккумуляторов или полный, после чего электропитание будет переключено на сеть переменного тока. Солнечный инвертор продолжает работу в любых случаях и дополняет мощность системы, а также продолжает заряжать аккумуляторы. Избыток передается в сеть по условиям «зелёного» тарифа.

Режим III. Резервное электроснабжение. В этом случае схема настроена таким образом, что аккумуляторы задействованы только при отсутствии электрической сети (авария, плановое отключение, веерные отключения и т. д.). Солнечный инвертор генерирует электроэнергию и обеспечивает потребителей, избыток передается в сеть по условиям «зелёного» тарифа.

Назначение: подобные электростанции востребованы для домов, коттеджей, офисов, отелей, гостиниц, баз отдыха и т. д., где требуется создать систему гарантированного электропитания, а также снизить зависимость или полностью отказаться от общей сети электроснабжения.

Эффективность работы: очень высокая, до 97%.

Составляющие: Солнечные панели, солнечный PV-инвертор, гибридный инвертор, аккумуляторный банк, реже – дизельный генератор.

Работа в условиях «зелёного» тарифа: поддерживается.

Схемы с выделенными группами потребителей

Проектирование солнечной электростанции на этапе строительства — правильный шаг, который позволяет создать удобную схему распределения электроэнергии. Очень важно предусмотреть группы потребителей с разным приоритетом, данная опция позволяет сбалансировать систему резервного питания. Например, первая группа – охватывает электрические приборы с максимальным приоритетом, которые должны работать даже при пропадании напряжения в сети: освещение, системы охраны, отопления, связи и т. д. Вторая группа – приборы второстепенной важности, которые требуют корректного завершения работы, при пропадании напряжения в сети их можно отключить вручную или при помощи дистанционного управления. А третья группа – потребители с низким приоритетом, без которых можно обойтись во время отключения электроэнергии.

Таким образом, вне зависимости от типа солнечной электростанции, правильная схема обеспечивает существенное повышение комфорта в условиях аварийного отключения сети.

Дизельный генератор в схеме солнечной электростанции

Дизельный генератор – важный элемент резервного или автономного электроснабжения. Во-первых, дизельгенератор обеспечивает очень длительное резервное питание при наличии дополнительного бака с топливом. Во-вторых, генератор может покрывать большие потребности в электрической мощности. В-третьих, современные системы обеспечивают интеллектуальное управление генератором. Такие инверторы как Quattro, поддерживают два входа переменного тока и могут самостоятельно запускать генератор, когда аккумуляторы разряжаются до определенного пользователем уровня. Данная возможность позволяет избежать глубокого разряда аккумуляторов, а также исключить вероятность полного отключения электроснабжения.

Система автономного электроснабжения

В последнее время многие владельцы частных домов задумываются об организации автономной системы электроснабжения. Некоторые населенные пункты не могут похвастаться качественным электроснабжением. Частые перебои в сети, недостаток мощностей, большая удаленность дома от централизованных линий электропередач и невозможность к ним подключиться – это основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться. Особенно актуально использование автономной системы электроснабжения при необходимости в обеспечении энергией удаленных объектов, таких как дача, пасека, полевой стан или, например, охотничья заимка.

Автономные системы электроснабжения давно применяются в развитых странах. Они просты, надежны и эффективны, а также совместимы практически с любым бытовым оборудованием. Кроме того, немаловажна и экологическая составляющая. Альтернативные источники энергии являются абсолютно безопасными для окружающей среды. Что же собою представляет такая система?

Система автономного электроснабжения может включать в себя следующие компоненты:

Солнечные батареи, которые вырабатывают электрический ток путем преобразования энергии фотонов, полученной от солнечного излучения. В настоящее время наиболее распространены солнечные батареи трех типов: монокристаллические, поликристаллические, а также тонкопленочные. Они могут иметь различную площадь, от которой напрямую зависит мощность батареи. Такие устройства, как правило, монтируются на крышах домов с южной стороны, где наибольшее количество солнца.
Контроллер заряда аккумуляторов (контроллер солнечных батарей) – устройство, которое управляет процессом заряда аккумулятора от солнечной батареи. При достижении определенного уровня напряжения происходит прекращение подачи зарядного тока от солнечной батареи, а при снижении уровня заряда, вновь включается подача тока с целью не допустить полной разрядки батареи. Контроллер защищает батареи от выхода их из строя и от перезаряда, к контроллеру можно также подключать низковольтную нагрузку. В некоторых случаях такая практика очень эффективна и позволяет обеспечить существенную экономию электроэнергии.
Ветрогенератор – устройство, которое вырабатывает электрический ток, преобразовывая кинетическую энергию ветра в механическую. Ветрогенераторы целесообразно использовать в той местности, где постоянно присутствуют ветра.
Контроллер ветрогенератора – устройство, которое применяется вместе с ветрогенератором, контролирует зарядку и т.д..В целом контроллер ветрогенератора аналогичен контроллеру солнечных батарей, но в общем случае они не взаимозаменямы.
Аккумуляторы - специальные герметичные аккумуляторы различного типа (мы рекомендуем аккумуляторы выполненные по технологии GEL или AGM), которые предназначены для накопления энергии. Они герметичны, не требуют обслуживания и безопасны для использования.
Инвертор – устройство для преобразования постоянного тока 12/24/36/48В в привычный нам переменный ток 220В. Бывают инверторы совмещенные с контроллером заряда, а также инверторы с функцией источника бесперебойного питания.
Жидкотопливный генератор (бензиновый, дизельный или работающий на сжиженном газе) – устройство, которое используется для питания мощных электроприборов, или в качестве дополнительного источника электроснабжения, например, в дни с неблагоприятными погодными условиями (пасмурно, нет ветра).

Любая такая система проектируется с учетом потребностей каждого пользователя и условий ее эксплуатации. В общем случае, логика такова: для расчета системы необходимо расчитать пиковую мощность потребителей и расчитать общее количество энергии, необходимое на определенный период времени.

Например, если вы проживаете в доме постоянно, то электроэнергия расходуется ежедневно и за расчетный период естественно принять сутки. Если же вы приезжаете только на выходные (на дачу), то за расчетный период удобнее принять неделю, потому что вырабатываемая электроэнергия может накапливатся всю неделю, а расходоваться только два дня. Естественно, во втором случае нужна меньшая мощность генерирующих устройств и, возможно, большая емкость аккумуляторов, чем в первом.

Анализируя эти параметры, мы можем подобрать мощность инвертора и емкость аккумуляторных батарей. Исходя из полученных данных и климатических условий определяется мощность генерирующих устройств - солнечных панелей, ветрогенераторов, жидкотопливного генератора, а затем подбираются контроллеры.

автономная система | Американский институт солнечной энергии

Автономная система - это автономная фотоэлектрическая система, не имеющая резервного источника генерации. Может включать или не включать аккумуляторные батареи.

Электроэнергия обычно вырабатывается одним или несколькими из следующих способов:

Накопитель обычно реализуется как аккумуляторная батарея, но существуют и другие решения, включая топливные элементы. Энергия, потребляемая непосредственно от батареи, будет представлять собой постоянный ток сверхнизкого напряжения (DC ELV), и это используется, в частности, для освещения, а также для приборов постоянного тока.Инвертор используется для генерации низкого напряжения переменного тока, с которым могут использоваться более типичные приборы.

Автономная система

Автономные фотоэлектрические системы электроснабжения не зависят от энергосистемы общего пользования и могут использовать только солнечные панели или могут использоваться вместе с дизельным генератором, ветряной турбиной или батареями. ^[1] ^[2

Два типа автономных фотоэлектрических систем питания - это система с прямым подключением без батарей и автономная система с батареями.

Система с прямой связью [править]

Базовая модель системы с прямым подключением состоит из солнечной панели, подключенной непосредственно к нагрузке постоянного тока. Поскольку в этой установке нет батарейных блоков, энергия не накапливается, и, следовательно, она способна питать обычные устройства, такие как вентиляторы, насосы и т. Д., Только в течение дня. MPPT обычно используются для эффективного использования энергии Солнца, особенно для электрических нагрузок, таких как положительные -подвальные водяные насосы. Согласование импеданса также рассматривается как критерий проектирования в системах с прямой связью. ^[1] ^[3]

Автономная система с батареями [править]

Схема автономной фотоэлектрической системы с аккумулятором и зарядным устройством

В автономных фотоэлектрических системах электроэнергия, производимая фотоэлектрическими панелями, не всегда может использоваться напрямую. Поскольку потребность в нагрузке не всегда равна емкости солнечной панели, обычно используются аккумуляторные батареи. Основные функции аккумуляторной батареи в автономной фотоэлектрической системе:

Емкость накопителя энергии и автономность : для хранения энергии, когда имеется избыток, и для обеспечения ее при необходимости.
Стабилизация напряжения и тока : Для обеспечения стабильного тока и напряжения за счет устранения переходных процессов.
Пульсирующие токи питания : для подачи импульсных токов на такие нагрузки, как двигатели, при необходимости. ^[4]

Гибридная система [править]

Гибридная силовая установка - это полная система электроснабжения, которую можно легко настроить для удовлетворения широкого спектра потребностей в удаленном питании. Система состоит из трех основных элементов - источника питания, аккумулятора и центра управления питанием.Источники гибридной энергии включают ветряные турбины, дизельные двигатели-генераторы и солнечные фотоэлектрические системы. Батарея обеспечивает автономную работу, компенсируя разницу между производством энергии и ее использованием. Центр управления питанием регулирует выработку энергии из каждого из источников, контролирует потребление энергии путем классификации нагрузок и защищает батарею от экстремальных условий эксплуатации.

Системный мониторинг [править]

Мониторинг фотоэлектрических систем может предоставить полезную информацию об их работе и о том, что необходимо сделать для повышения производительности, но если данные не сообщаются должным образом, усилия напрасны.Чтобы быть полезным, отчет о мониторинге должен содержать информацию о соответствующих аспектах работы в терминах, понятных третьей стороне. Необходимо выбрать соответствующие параметры производительности, а их значения постоянно обновлять с каждым новым выпуском отчета. В некоторых случаях может быть полезно контролировать производительность отдельных компонентов, чтобы уточнить и улучшить производительность системы, или своевременно предупреждать о потере производительности для профилактических действий. Например, мониторинг профилей заряда / разряда батареи будет сигнализировать о необходимости замены до того, как произойдет простой из-за сбоя системы. ^[5]

Стандарт IEC 61724 [править]

IEC предоставил набор стандартов мониторинга, который называется «Стандарт мониторинга производительности фотоэлектрических систем» (IEC 61724). Он фокусируется на электрических характеристиках фотоэлектрической системы и не касается гибридов и не предписывает метод обеспечения справедливости оценок производительности. ^[6]

Аттестация [править]

Оценка эффективности включает:

Сбор данных, который представляет собой простой процесс измерения параметров.
Оценка этих данных способом, позволяющим получить полезную информацию.
Распространение полезной информации до конечного пользователя. ^[5]

Проблемы, связанные с загрузкой [править]

Широкий спектр выявленных проблем, связанных с нагрузкой, подразделяется на следующие типы:

Неправильный выбор : Некоторые нагрузки нельзя использовать с автономными фотоэлектрическими системами.
Электропроводка в доме : ненадлежащая или некачественная проводка и устройства защиты могут повлиять на реакцию системы.
Низкий КПД : Нагрузки с низким КПД могут увеличить потребление энергии.
Резервные нагрузки : Режим ожидания некоторых нагрузок тратит энергию.
Запуск : Большой ток, потребляемый некоторыми нагрузками во время запуска Пики тока во время запуска могут временно перегрузить систему.
Реактивная мощность : Циркуляционный ток может отличаться от тока, потребляемого при использовании емкостных или индуктивных нагрузок.
Гармонические искажения : Нелинейные нагрузки могут создавать искажение формы сигнала инвертора.
Несоответствие между нагрузкой и размером инвертора : Когда инвертор с более высокой номинальной мощностью используется для нагрузки меньшей мощности, общая эффективность снижается. ^[7]

Галерея [править]

Парковочный счетчик на солнечных батареях

См. Также [править]

Ссылки [править]

Microsoft Word - 0 Cover2.doc

% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 6 0 obj /Заголовок /Предмет / Автор /Режиссер / Ключевые слова / CreationDate (D: 202102131-00'00 ') / ModDate (D: 20110322225130 + 01'00 ') >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > транслировать 2011-03-22T16: 54: 40Z2011-03-22T22: 51: 30 + 01: 00 Acrobat Distiller 5.0.5 (Windows) brunoPScript5.dll Версия 5.2.2 Microsoft Word - 0 Cover2.doc2011-03-22T16: 54: 40Z2011-03-22T22: 51: 30 + 01: 00bruno2011-03-22T22: 51: 30 + 01: 00

Microsoft Word - 0 Cover2.doc

(PDF) Солнечный фотоэлектрический модуль, подключенный к сети, с автономным управлением питанием

Провал напряжения смягчение последствий

Рис. 20 Выходные данные по снижению провалов напряжения

IV.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследования двух различных систем для целей интеграции сети

, значения THD обеих систем были проанализированы.Гармоники из-за интеграции солнечного фотоэлектрического модуля

в сеть низкого напряжения уменьшаются с помощью

с помощью простого фильтра нижних частот для солнечного фотоэлектрического модуля. В

, несмотря на наличие компонента потерь в фильтре нижних частот,

эффективно удаляет гармоники. Основным преимуществом фильтра

R-C

является его простая конструкция и простота эксплуатации. Для обеих систем

получены значения THD, соответствующие стандарту

IEEE 519, полученные значения показаны в таблице 1

.Следовательно, фильтр нижних частот

с небольшим стабилизирующим сопротивлением

последовательно с конденсатором, используемым здесь, составляет

, способный уменьшить гармонику до достаточно низкого значения, для

использования источника для подключения к сети и этого

малое значение сопротивления стабилизирует выходное напряжение PCC

. Фильтр имеет двухкомпонентный фильтр высоких частот и фильтр низких частот

, которые уменьшают гармонические искажения. Автономное управление питанием

вместе с двунаправленным преобразователем

является преимуществом для энергосбережения, а также с

для снижения потерь.Это экономически выгодно для распределенного генератора солнечных панелей

на крыше. Регулировка

напряжения в точке общей связи достигается с помощью двунаправленного преобразователя

вместе с аккумулятором

системы хранения. На рисунках 13 и 14 показано напряжение и ток заряда

, а на рисунках 15 и 16 в режиме разряда

. Во время короткого замыкания напряжение в точке

общей связи искажается, что показано на рис.

.17. Эта компенсация провисания выполняется с помощью возобновляемого источника энергии

и преобразователя батареи. Форма сигнала с компенсацией провисания

показана на рисунке 18. Также провисание

при увеличении может быть выполнено аккумуляторной системой хранения

EFERENCES

[1]. Н. Дхламини и С. П. Дэниэл Чоудхури, «Солнечная фотоэлектрическая энергия

и влияние ее интеграции на существующую энергосистему

», 2018 IEEE PES / IAS Power Africa, Кейптаун, 2018, стр.

710-715.

[2]. Баджадж, М., Сингх, АК. «Сетевые интегрированные системы генерации возобновляемых источников энергии: Обзор

проблем качества электроэнергии и современные методы смягчения последствий

», International Journal of Energy Res. 2020; 44: 26–69.

https://doi.org/10.1002/er.4847

[3]. Анкур Сингх Рана, Мохит Баджадж и Шриджа Гайрола (27 ноября

2019). Оптимальное решение потока мощности в среде интеллектуальной сети

Использование SVC и TCSC, Advanced Communication and Control

Методы для будущих интеллектуальных сетей, Таха Селим Устун, IntechOpen,

DOI: 10.5772 / intechopen.86113.

[4]. М. Сингх, С. Член, В. Хдикар, А. Чандра и С. Член,

«Сетевое объединение возобновляемых источников энергии на уровне распределения

с функциями повышения качества электроэнергии», т. 26, вып. 1 с.

307-315, 2011.

[5]. Р. П. Паяси, А. К. Сингх, Д. Сингх, "Обзор распределенного планирования поколений

: ограничения целей и алгоритмы", Int. J.

Eng. Sci. Technol. MultiCraft Ltd., т. 3, вып. 3. С. 133-153, 2011.

[6]. М. Баджадж и А.К. Сингх, «Проблемы качества электроэнергии, связанные с

с распределенным планированием генерации: демонстрация

на основе моделирования», Международная конференция по электротехнике 2019 г.,

Электроника и компьютерная инженерия (UPCON), 2019 г., стр. 1 –6.

[7]. Б. Сяо «Модульный каскадный многоуровневый фотоэлектрический инвертор с H-мостом с распределенными модулями

для подключенных к сети приложений», IEEE Trans. Ind.

Заявление, т. 51, нет. 2. С. 1722-1731, 2015.

[8]. Б. Перера, П. Чуфо и С. Перера, «Продвинутая точка соприкосновения контроллеров напряжения

для подключенной к сети солнечной фотоэлектрической системы

(PV)», Renew. Энергия, т. 86, pp. 1037-1044, 2016.

[9]. Мохит Баджадж и Анкур Сингх Рана (2018) Гармоники и реактивная энергия

Компенсация мощности трехфазного асинхронного двигателя с помощью

DSTATCOM на фотоэлектрической основе, Smart Science, 6: 4, 319-329,

DOI: 10.1080 / 23080477.2018.1505114

[10]. Дж. Ахмед, З. Салам, «Улучшенные алгоритмы отслеживания точки максимальной мощности

(P&O)

для повышения эффективности

», Apply. Энергия, т. 150, pp. 97-108, 2015.

[11]. Дж. М. Пакас «Разработка надежного и эффективного интерфейса силовой электроники

для сетевой интеграции солнечных фотоэлектрических систем поколения

», Int. J. Hydrogen Energy, т. 37, нет. 13, стр. 10076-10082,

2011.

[12]. М. Баджадж, «Проектирование и моделирование гибридной системы динамического восстановления с питанием от одной фазы

для интеллектуальных сетей»,

Smart Sci., Стр. 1–15, апрель 2020 г.

[13]. С. Мадхусудханан, К. Майнали и А. Трипати, «Оценка производительности

сети среднего напряжения на базе IGBT 15 кВ, подключенной к трехфазному трехуровневому преобразователю NPC

», IEEE Energy Convers.

Congr. Экспо. С. 3710-3717, 2015.

[14].Ф. Х. Гандоман, С. Х. Э. Абдель Алим, Ф. Джурадо, З. М. Али, А.

Ахмади и К. Шамхани, «Методика наложения штрафа за гармонические искажения

в счет клиентов», Электр. Power Syst.

Res., Vol. 183, стр. 106268, июнь 2020 г.

[15]. Баджадж, М., Сингх, А.К., «Новый подход

, основанный на аналитическом иерархическом процессе, для сравнительного анализа показателей качества электроэнергии в интегрированных системах возобновляемых источников энергии в сети

», Электр. Eng., Фев.2020.

[16]. Ф. Гао, Д. Ли, П. К. Ло, Й. Тан и П. Ван, «Непрямое регулирование напряжения постоянного тока

двухступенчатого однофазного фотоэлектрического инвертора», 2009 IEEE

Energy Convers. Congr. Экспо., Стр. 1166-1172, 2009.

[17]. К. Г. Георгакас, П. Н. Вовос, Н. А. Вовос и С. Член,

«Метод снижения гармоник для однофазного преобразователя постоянного тока в переменный

без выходного фильтра», IEEE Trans. Power Electron., Т. 29но. 9,

с. 4624-4632, 2014.

[18]. M.H. Рашид, силовая электроника, 3

-е

издание. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси:

Prentice hall, 2014.

[19]. SY MousazadehMousavi, A. Jalilian, M. Savaghebi и JM

Guerrero, «Автономное управление инверторами с управлением по току и напряжению

Интерфейсные преобразователи DG для разделения реактивной мощности и гармоник

Компенсация в изолированных микросетях», в IEEE Transactions on

Силовая электроника, т.33, нет. 11, pp. 9375-9386, ноябрь 2018 г.

[20]. П. Санджив, Н. П. Пади и П. Агарвал, "Autonomous Power

Контроль и управление между автономными микросетями постоянного тока",

в транзакциях IEEE по промышленной информатике, вып. 14, вып. 7. pp.

2941-2950, июль 2018.

[21]. Д. Ву, Ф. Тан, Т. Драгичевич, Дж. К. Васкес и Дж. М. Герреро,

«Автономное активное управление мощностью для изолированных микросетей переменного тока

с фотоэлектрической системой генерации и накопления энергии», в IEEE

Transactions on Energy Conversion, т.29, нет. 4, pp. 882-892,

Dec. 2014.

[22]. Q. Ян, Л. Цзян, Х. Чжао и Х. Цзэн, «Автономное регулирование напряжения

и разделение тока в изолированной многоинверторной сети постоянного тока Micro

», в IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 9, вып. 6, pp. 6429-

6437, ноябрь 2018 г.

Разрешенное лицензионное использование ограничено: Национальным технологическим институтом - Дели. Загружено 11 июня 2020 года в 06:01:17 UTC с IEEE Xplore. Ограничения применяются.

Как спроектировать солнечную фотоэлектрическую систему

Что такое солнечная фотоэлектрическая система?

Солнечная фотоэлектрическая система или Солнечная энергетическая система - одна из систем возобновляемой энергии , которая использует фотоэлектрические модули для преобразования солнечного света в электричество.Вырабатываемая электроэнергия может храниться или использоваться напрямую, возвращаться в сеть или объединяться с одним или несколькими другими генераторами электроэнергии или несколькими возобновляемыми источниками энергии. Солнечная фотоэлектрическая система - это очень надежный и чистый источник электроэнергии, который может использоваться в самых разных сферах, таких как проживание, промышленность, сельское хозяйство, животноводство и т. Д.

Основные компоненты системы

включает в себя различные компоненты, которые следует выбирать в соответствии с типом вашей системы, местоположением объекта и приложениями.Основными компонентами солнечной фотоэлектрической системы являются контроллер заряда солнечной энергии, инвертор, аккумуляторная батарея, вспомогательные источники энергии и нагрузки (приборы).
Фотоэлектрический модуль преобразует солнечный свет в электричество постоянного тока.
Контроллер заряда солнечной батареи регулирует напряжение и ток, поступающие от фотоэлектрических панелей, идущих к
аккумулятор и предотвращает перезарядку аккумулятора и продлевает срок службы аккумулятора.
Инвертор преобразует выход постоянного тока фотоэлектрических панелей или ветряной турбины в чистый переменный ток для переменного тока
устройств или обратно в сеть.
Аккумулятор накапливает энергию для подачи в электроприборы, когда есть потребность.
Нагрузка - это электрические приборы, подключенные к солнечной фотоэлектрической системе, такие как фонари, радио, телевизор, компьютер,
холодильник и др.
Вспомогательные источники энергии - это дизель-генератор или другие возобновляемые источники энергии.

Размер солнечной фотоэлектрической системы

1. Определите потребляемую мощность

Первым шагом в проектировании солнечной фотоэлектрической системы является определение общей мощности и энергопотребления всех нагрузок, которые должны питаться солнечной фотоэлектрической системой, следующим образом:

1.1 Рассчитайте общее количество ватт-часов в день для каждого используемого устройства.
Сложите ватт-часы, необходимые для всех устройств вместе, чтобы получить общее количество ватт-часов в день, которое составляет
должны быть доставлены к приборам.

1.2 Рассчитайте общее количество ватт-часов в день, необходимое для фотоэлектрических модулей.
Умножьте общее количество ватт-часов в день на 1,3 (энергия, потерянная в системе), чтобы получить
общее количество ватт-часов в день, которое должны обеспечивать панели.

2. Размер фотоэлектрических модулей

Фотоэлектрические модули разного размера производят разную мощность. Чтобы узнать размер фотоэлектрического модуля, необходимо произвести общую пиковую мощность. Пиковая производимая мощность (Wp) зависит от размера фотоэлектрического модуля и климата в месте расположения объекта. Мы должны учитывать фактор генерации панелей, который различается в зависимости от местоположения объекта. Для Таиланда коэффициент генерации панели составляет 3,43. Чтобы определить размер фотоэлектрических модулей, рассчитайте следующим образом:

2.1 Рассчитайте общий пиковый уровень мощности, необходимый для фотоэлектрических модулей
Разделите общее количество ватт-часов в день, необходимое для фотоэлектрических модулей (из пункта 1.2), на 3,43, чтобы получить
общая пиковая мощность, необходимая для фотоэлектрических панелей, необходимых для работы приборов.

2.2 Рассчитайте количество фотоэлектрических панелей в системе
Разделите ответ, полученный в пункте 2.1, на номинальную мощность пиковой мощности имеющихся фотоэлектрических модулей
тебе.Увеличьте любую дробную часть результата до следующего наибольшего полного числа, и это будет
. необходимое количество фотоэлектрических модулей.

Результатом расчета является минимальное количество фотоэлектрических панелей. Если установлено больше фотоэлектрических модулей, система будет работать лучше, а срок службы батарей увеличится. Если используется меньше фотоэлектрических модулей, система может вообще не работать в пасмурные периоды и срок службы батареи сократится.

3. Типоразмер инвертора

Инвертор используется в системе, где требуется выход переменного тока.Входная мощность инвертора никогда не должна быть ниже, чем общая мощность бытовой техники. Инвертор должен иметь то же номинальное напряжение, что и ваша батарея.

Для автономных систем инвертор должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать общее количество ватт, которое вы будете использовать за один раз. Размер инвертора должен быть на 25-30% больше, чем общая мощность бытовой техники. В случае, если тип устройства является двигателем или компрессором, размер инвертора должен быть минимум в 3 раза больше мощности этих устройств и должен быть добавлен к мощности инвертора, чтобы выдержать импульсный ток во время запуска.

Для систем, связанных с сетью, или систем, подключенных к сети, входная мощность инвертора должна быть такой же, как номинальная мощность фотоэлектрической батареи, чтобы обеспечить безопасную и эффективную работу.

4. Размер батареи

Тип батареи, рекомендуемый для использования в солнечных фотоэлектрических системах, - это батарея глубокого разряда. Аккумулятор глубокого разряда специально разработан для разряда до низкого уровня энергии и быстрой перезарядки или циклической зарядки и разрядки изо дня в день в течение многих лет. Батарея должна быть достаточно большой, чтобы хранить достаточно энергии для работы приборов в ночное время и в пасмурные дни.Чтобы узнать размер батареи, рассчитайте следующим образом:

4.1. Рассчитайте общее количество ватт-часов, используемых бытовыми приборами в день.
4,2 Разделите общее количество потребляемых ватт-часов в день на 0,85 для потери батареи.
4,3 Разделите ответ, полученный в п. 4.2, на 0,6 для глубины разряда.
4.4 Разделите полученный в п. 4.3 ответ на номинальное напряжение аккумуляторной батареи.
4,5 Умножьте ответ, полученный в пункте 4.4, на количество дней автономной работы (количество дней, в течение которых вы
необходимо, чтобы система работала, когда фотоэлектрические панели не производят электроэнергии), чтобы получить требуемый
Емкость аккумулятора глубокого разряда в ампер-часах.

Емкость батареи (Ач) = Общее количество ватт-часов в день, используемых приборами x дней автономной работы
(0,85 x 0,6 x номинальное напряжение батареи)

5. Размер контроллера заряда солнечной батареи

Контроллер заряда солнечной батареи обычно рассчитан на допустимые значения силы тока и напряжения. Выберите контроллер заряда солнечной батареи, соответствующий напряжению фотоэлектрической панели и аккумуляторов, а затем определите, какой тип контроллера заряда солнечной батареи подходит для вашего приложения. Убедитесь, что у солнечного контроллера заряда достаточно мощности для обработки тока от фотоэлектрической батареи.

типа

Согласно стандартной практике, при выборе размера контроллера заряда солнечной батареи необходимо взять ток короткого замыкания (Isc) фотоэлектрической батареи и умножить его на 1,3

Рейтинг контроллера заряда солнечной батареи = Общий ток короткого замыкания фотоэлектрической батареи x 1,3

Примечание : Для контроллера заряда MPPT размеры будут другими.(См. Основы управления зарядкой MPPT r)

Пример: В доме используются следующие электроприборы:

Одна люминесцентная лампа мощностью 18 Вт с электронным балластом использовалась 4 часа в день.
Один вентилятор мощностью 60 Вт используется 2 часа в день.
Один холодильник мощностью 75 Вт, который работает 24 часа в сутки с 12-часовой работой компрессора и 12-часовым выключением.

Система будет питаться от фотоэлектрического модуля 12 В постоянного тока, 110 Вт.

1.Определить потребляемую мощность

Общее использование устройства = (18 Вт x 4 часа) + (60 Вт x 2 часа) + (75 Вт x 24 x 0,5 часа)
	= 1,092 Вт · ч / день
Общая необходимая энергия для фотоэлектрических панелей	= 1092 х 1,3
	= 1419,6 Втч / день.

2. Размер фотоэлектрической панели

2,1 Общая мощность фотоэлектрической панели необходимо	= 1419.6 / 3,4
	= 413,9 Вт
2.2 Количество необходимых фотоэлектрических панелей	= 413,9 / 110
	= 3,76 модуля

Фактическое требование = 4 модуля
Таким образом, эта система должна питаться как минимум от 4 модулей фотоэлектрического модуля мощностью 110 Вт.

3. Типоразмер инвертора
Общая мощность всех устройств = 18 + 60 + 75 = 153 Вт
В целях безопасности, размер инвертора должен быть на 25-30% больше.
Мощность инвертора должна быть около 190 Вт или больше.

4. Размер батареи
Общее использование бытовой техники = (18 Вт x 4 часа) + (60 Вт x 2 часа) + (75 Вт x 12 часов)
Номинальное напряжение батареи = 12 В
Дней автономной работы = 3 дня

Емкость аккумулятора = [(18 Вт x 4 часа) + (60 Вт x 2 часа) + (75 Вт x 12 часов)] x 3
(0,85 x 0,6 x 12)
Общее необходимое количество ампер-часов 535.29 Ач
Таким образом, батарея должна быть рассчитана на 12 В 600 Ач на 3 дня автономной работы.

5. Размеры солнечного контроллера заряда
Технические характеристики фотоэлектрического модуля
Pm = 110 Вт
Vm = 16,7 В пост. ) x 1,3 = 39 A
Таким образом, контроллер заряда солнечной батареи должен быть рассчитан на 40 A при напряжении 12 В или выше.

Автономная фотоэлектрическая система | Учебники по альтернативной энергии

Поделитесь / добавьте в закладки с:

Автономная солнечная система

Отдельно стоящая или автономная фотоэлектрическая система состоит из нескольких отдельных фотоэлектрических модулей (или панелей), обычно на 12 В с выходной мощностью от 50 до 100+ Вт каждый.Затем эти фотоэлектрические модули объединяются в единый массив для получения желаемой выходной мощности. Простая автономная фотоэлектрическая система - это автоматическая солнечная система, которая вырабатывает электроэнергию для зарядки батарей в течение дня для использования ночью, когда энергия солнца недоступна. Автономная малогабаритная фотоэлектрическая система использует перезаряжаемые батареи для хранения электроэнергии, поставляемой фотоэлектрическими панелями или массивом.

Автономные фотоэлектрические системы идеально подходят для удаленных сельских районов и приложений, где другие источники энергии либо непрактичны, либо недоступны для обеспечения питания для освещения, бытовых приборов и других целей.В этих случаях более рентабельно установить единую автономную фотоэлектрическую систему, чем оплачивать расходы на продление местной электроэнергетической компании линий электропередач и кабелей непосредственно к дому.

Автономная фотоэлектрическая (PV) система - это электрическая система, состоящая из одного или нескольких фотоэлектрических модулей, проводников, электрических компонентов и одной или нескольких нагрузок. Но небольшую фотоэлектрическую систему не нужно прикреплять к крыше или строительным конструкциям для бытового применения, их можно использовать для автофургонов, домов на колесах, лодок, палаток, кемпинга и любого другого удаленного места.Многие компании теперь предлагают портативные комплекты солнечных батарей, которые позволяют вам обеспечивать надежную и бесплатную солнечную электроэнергию в любом месте, даже в труднодоступных местах.

Упрощенная автономная фотоэлектрическая система

Хотя основным компонентом и стоимостью автономной фотоэлектрической системы является солнечная батарея, обычно требуется несколько других компонентов. К ним относятся:

Батареи: Батареи являются важным элементом любой автономной фотоэлектрической системы, но могут быть дополнительными в зависимости от конструкции.Батареи используются для хранения электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, для использования в ночное время или в аварийных ситуациях днем. В зависимости от конфигурации солнечной батареи, батареи могут быть на 12 В, 24 В или 48 В и могут иметь в сумме несколько сотен ампер.
Контроллер заряда: Контроллер заряда регулирует и контролирует выходную мощность солнечной батареи, чтобы предотвратить чрезмерный заряд (или чрезмерную разрядку) батарей за счет рассеивания избыточной мощности в нагрузочном сопротивлении. Контроллеры заряда в автономной фотоэлектрической системе не являются обязательными, но из соображений безопасности рекомендуется иметь такой.
: они позволяют защитить фотоэлектрические установки от случайного короткого замыкания проводов, позволяя отключать питание фотоэлектрических модулей и системы, когда это не требуется, для экономии энергии и увеличения срока службы батарей.
Инвертор: инвертор может быть еще одним дополнительным устройством в автономной системе. Инверторы используются для преобразования энергии постоянного тока 12 В, 24 В или 48 В от солнечной батареи и батарей в электричество переменного тока (AC) и мощность 120 или 240 В переменного тока для использования в домашних условиях для питания от сети переменного тока. бытовая техника, такая как телевизоры, стиральные машины, морозильники и т. д.
Электропроводка: Последний компонент, необходимый для фотоэлектрической солнечной системы, - это электропроводка. Кабели должны быть правильно рассчитаны на требования к напряжению и мощности. Тонкий телефонный провод или провод звонка не подойдут!

Батареи являются важным элементом и сердцем любой автономной солнечной энергосистемы, будь то система, использующая большой массив панелей для питания дома или небольшую солнечную систему пико, используемую для питания сада, сарая или пруда с рыбками.

Батареи необходимы из-за нестабильного характера выходной мощности, обеспечиваемой фотоэлектрическими панелями или массивом.Они также преобразуют электрическую энергию в накопленную химическую энергию для использования, когда солнечная батарея не производит энергию. В солнечные часы фотоэлектрическая система напрямую питается от нагрузки, а избыточная электрическая энергия сохраняется в батареях для дальнейшего использования. Ночью или в период низкой солнечной освещенности, например, в пасмурные, дождливые дни, энергия подается на нагрузку от батареи.

Таким образом, аккумуляторная батарея позволяет автономной фотоэлектрической системе работать, когда солнечные панели сами по себе не производят достаточно энергии, а размер аккумуляторной батареи зависит от потребления электроэнергии.В основном есть два типа батарей, используемых для хранения солнечной энергии: батареи глубокого цикла и батареи мелкого цикла.

Свинцово-кислотные батареи глубокого цикла обычно используются для хранения солнечной энергии, вырабатываемой фотоэлектрическими панелями, а затем для разряда энергии, когда требуется энергия. Батареи глубокого разряда не только перезаряжаемые, но и предназначены для многократной разрядки почти полностью до очень низкого уровня заряда.

Состоящие из твердых свинцовых пластин, батареи глубокого цикла нередко опустошаются до 20% от их общей емкости, прежде чем энергия перестанет поступать от батареи или контроллер заряда отключит их от солнечной системы.Солнечные батареи глубокого цикла используются в большинстве транспортных средств с электрическим приводом, таких как тележки для гольфа и вилочные погрузчики.

глубокого разряда идеально подходят для хранения энергии, вырабатываемой автономной фотоэлектрической системой, а затем постоянного и ежедневного потребления энергии.

Контроллер заряда, также известный как регулятор заряда, подключается между солнечными панелями и батареями. Контроллер заряда гарантирует, что максимальная мощность солнечных панелей или массива будет направлена на зарядку аккумуляторов без чрезмерной зарядки или повреждения их.Они работают автоматически, при этом большинство имеющихся в продаже контроллеров заряда имеют цифровой дисплей, показывающий, сколько энергии было создано в любой момент, состояние заряда батарей и программируемые настройки для разряда батарей в резистивную фиктивную нагрузку, чтобы свести к минимуму вероятность сульфатация аккумуляторных элементов, продлевающая срок службы аккумулятора.

В некоторых автономных низковольтных системах питание от аккумуляторной батареи на 12 или 24 В может использоваться напрямую, но это требует использования бытовых приборов и освещения, предназначенных для низкого напряжения постоянного тока.Использование батарей позволяет системе производить полезную энергию, даже если для работы фотоэлементов недостаточно света. «Автономная фотоэлектрическая система» этого типа предлагает независимость от электросети и энергетических компаний. Тем не менее, батареи в конечном итоге разряжаются, если они используются в течение длительного времени или при отсутствии резервного источника питания, поэтому автономные системы включают небольшой газовый или дизельный генератор для длительных периодов отсутствия солнца или для подзарядки батарей, когда они опускаются ниже 60-80 процентов. глубина разряда.

Простая подставка для систем постоянного тока для кемпинга, автофургонов, трейлеров, палаток и т. Д., Как правило, является самой дешевой и самой популярной из солнечных фотоэлектрических систем, поскольку они не требуют инвертора или контроллера и часто имеют небольшие фотоэлектрические батареи для прямого освещения. Они часто используются в местах, где они используются редко или редко. Они часто используют небольшую фотоэлектрическую батарею только для зарядки небольшой батареи. В периоды нечастого использования большую часть энергии обеспечивает аккумулятор.

Новые низковольтные солнечные технологии используются в самых разных осветительных приборах. Уличные фонари, фонари безопасности, солнечные садовые фонари и фонари для парковок могут быть спроектированы с использованием небольших встроенных солнечных батарей, образующих полную автономную фотоэлектрическую систему. Находящиеся на солнце весь день, эти фонари могут сохранять свой электрический заряд, чтобы гореть всю ночь. Электрические дорожные знаки могут использовать солнечные батареи таким же образом, хотя жизненно важные улицы и дорожные знаки на основных дорогах и автомагистралях также имеют альтернативные источники энергии в качестве резервных.

Автономные системы переменного тока, с другой стороны, используют инвертор (не подключенный к электросети), контроллер заряда, батареи, предохранители для защиты и соответствующую проводку. Автономные системы переменного тока используются в удаленных районах, где электрическая сеть либо отсутствует, либо требует больших затрат на обслуживание. Батареи обеспечивают питание инвертора, который вырабатывает необходимое напряжение 120 или 240 В переменного тока, чтобы его могли использовать бытовые приборы переменного тока.

Это типично для большинства домашних или домашних фотоэлектрических систем.Есть два типа инверторов: синусоидальные и несинусоидальные. Инверторы без синусоидальной волны дешевле и могут использоваться в автономных системах для некритических требований к мощности, таких как освещение, электроинструменты, насосы для перекачивания воды и т. Д., Поскольку их форма выходного сигнала не является синусоидальной.

Мелкомасштабные фотоэлектрические системы используются во многих различных средах для различных ситуаций, обеспечивая автономное электроснабжение удаленных или сельских районов. Их универсальность делает их идеальными для любой области, которая получает достаточно солнечного света, чтобы сделать систему возможной.Но есть несколько факторов, которые могут повлиять на решение пользователя использовать фотоэлектрическую батарею в качестве источника питания. Необходимо учитывать преимущества и недостатки автономной фотоэлектрической системы.

Прежде всего, для автономной солнечной энергии требуется солнце. Если область не получает много прямого солнечного света каждый день, фотоэлектрическая система может быть не в состоянии производить достаточно энергии, когда это необходимо, или заряжать батареи. Чрезмерное затенение от окружающих объектов и облачный покров - это две вещи, которые могут повлиять на количество прямого солнечного света, падающего на солнечные панели, поэтому определение потенциальных областей затенения, расположение и ориентация фотоэлектрических панелей или массива являются важными факторами, которые следует учитывать.

К другим факторам относятся: наличие достаточного земельного участка / площади, средняя скорость ветра, бюджет системы и, что важно, эффективность системы. Например, эффективность системы равна (выходная мощность) / (входная мощность), общая эффективность системы является продуктом эффективности компонентов, поэтому солнечная фотоэлектрическая панель может выдавать в систему пиковую мощность 100 Вт, но из-за потерь в кабели, инвертор, контроллер и т. д., фотоэлектрическая система может обеспечивать на выходе только 60 Вт или 60% своей мощности, остальное теряется.

Важные факторы наличия автономной фотоэлектрической системы

Во-первых, вам нужно хорошо понимать, как и когда вы используете электричество. Солнечные панели производят электричество только тогда, когда на них светит солнце, поэтому может потребоваться накопить достаточно электричества, чтобы выдержать один или два дня в пасмурную погоду. В этом случае солнечное электричество становится ценным ресурсом, без него жить не захочется, но и не тратить зря. Попробуйте снизить потребность в энергии с помощью энергоэффективных мер.

Например, покупка энергосберегающих приборов и светодиодного освещения снизит потребность в электроэнергии и позволит вам приобрести отдельную фотоэлектрическую систему меньшего размера для удовлетворения ваших реальных потребностей в энергии. Энергоэффективность позволяет вам начать с малого, а затем добавлять по мере увеличения ваших потребностей в энергии.

Во-вторых, хотя автономная фотоэлектрическая система не является сложной системой для установки или эксплуатации по сравнению с другими формами автономных устройств электрификации, ветряными турбинами, гидроэлектрическими и т. Д., Солнечные фотоэлектрические системы по-прежнему требуют регулярного обслуживания, которое обычно не связано со стандартными сеть подключена к электросети.Возможно, вы захотите ознакомиться с тем, как работает ваша автономная солнечная энергетическая система, и какое ежедневное или еженедельное обслуживание требуется.

Все компоненты системы необходимо регулярно проверять и очищать, чтобы убедиться, что система работает оптимально, и, как и многие другие автономные системы, фотоэлектрические системы требуют некоторых базовых электрических знаний, чтобы иметь возможность устанавливать и обслуживать их в эффективный способ и для диагностики любых проблем, так что станьте экспертом своей системы.

Есть много преимуществ автономной фотоэлектрической системы, некоторые из которых включают низкие эксплуатационные расходы, низкие затраты на содержание, отсутствие отходов или побочных продуктов и легкое расширение за счет использования нескольких солнечных панелей и батарей. К недостаткам можно отнести высокие первоначальные вложения, особенно в фотоэлектрические панели и свинцово-кислотные батареи глубокого цикла, зависимость от солнца и возможную опасность аккумуляторной кислоты и паров, связанных с большинством видов возобновляемой энергии.

В следующем уроке о солнечной энергии мы рассмотрим преимущества фотоэлектрической системы, подключенной к сети, по сравнению с автономной установкой.Фотоэлектрические системы, подключенные к сети, постоянно подключены к электросети с помощью высококачественного инвертора, позволяющего электроэнергетической компании платить вам, если вы производите больше электроэнергии, чем потребляете.

автономных опросчиков в Афганистане Портативные солнечные генераторы для системы RF-ITV Пример

Рисунок 1 - Система запроса RFID с Solar Stik Power Solution

Резюме
Системы радиочастотной видимости при передаче (RF-ITV) вырабатывают, собирают и интегрируют информацию ITV в пригодные для использования данные о местонахождении активов.Эти данные доступны пользователям на веб-портале отслеживания, к которому имеют доступ 35 систем Министерства обороны (DoD).

Сеть RF-ITV состоит из всемирных мобильных и стационарных станций чтения и записи, транспортных средств, оборудованных спутниковым транспондером, и Интернет-серверов. Эта инфраструктура напрямую использует радиочастотную идентификацию (RFID) для помощи в отслеживании активов как в мирное время, так и во время боевых логистических операций.

RFID собирают информацию с различных объектов с помощью электромагнитных полей.Эти поля позволяют передавать данные от элементов с метками RFID к запросчикам RFID. Меморандум о политике в отношении RFID обязывает все агентства DoD использовать RFID при транспортировке материалов DoD, чтобы обеспечить видимость активов в реальном времени.

Использование RFID в архитектуре системы RF-ITV имеет важное значение для отслеживания логистических перемещений Министерства обороны США по всему миру и имеет решающее значение для ретроградной миссии в Афганистане. Сеть в Афганистане, в частности RFID-дозаторы, требовала чистого, надежного и постоянного питания для успешной передачи местоположения актива от пункта происхождения объекта к месту назначения.

The Challenge
Запросчики RFID были стратегически размещены в Афганистане вдоль маршрутов конвоев и в портах сбора, как правило, в удаленных и малоизвестных местах. В этих местах часто было ненадежное питание, что мешало функционированию RFID. Кроме того, для повышения видимости активов в режиме реального времени требовались дополнительные системы RFID, но их невозможно было установить из-за отсутствия постоянного электричества.

Районы, где были расположены или планировалось разместить системы опроса, часто не относились к U.С. контролируемое пространство. Это добавило ограничений безопасности и логистики, связанных с обычными генераторами, и подчеркнуло необходимость автономной системы, не требующей постоянной дозаправки или обслуживания.

Видимость ретроградного груза и движения активов Министерства обороны внутри и через Афганистан была серьезно ухудшена из-за отсутствия установленных запросчиков RFID и неработающих запросчиков, которые вышли из строя из-за потери питания. Многие системы опроса поддерживались системами солнечной энергии, которые не были защищены для суровых условий окружающей среды, не были предназначены для использования в военных целях или не соответствовали требованиям к мощности системы RFID.Срочно требовалось более надежное решение для эффективного сбора и передачи информации ITV, критически важной для выполнения миссии.

Рисунок 2 - Система Solar Stik, питающая запросчик RFID на афганском грузовом дворе

Решение
Консультантам по оперативной энергии (OE) из Сил быстрого оснащения (REF) армии США было поручено найти решение для автономного питания для системы опроса RFID. На рисунке 3 изображено решение Solar Stik, которое были выбраны и установлены консультантами OE для питания запросчиков RFID в различных точках Афганистана.Энергосистемы Solar Stik состояли из прочных компонентов, которые прошли испытания в армии по стандарту MIL-STD-810G, и каждая из конфигураций портативных солнечных генераторов включала выработку электроэнергии, управление питанием и накопление энергии.

Система была разработана для долгосрочного развертывания в удаленных, необслуживаемых местах. Его компоненты генерировали солнечную энергию, обрабатывали нерегулируемую солнечную энергию постоянного тока, распределяли энергию по системе RFID Interrogator и сохраняли избыточную энергию. Система сгенерировала до 2.5 кВтч солнечной энергии в день и 4 кВтч накопления энергии. Кроме того, в некоторых системах RFID к системе опроса был подключен настольный или портативный компьютер. Модульность портативного солнечного генератора Solar Stik позволила безупречно интегрировать инвертор от 24 до 120 В переменного тока, необходимый для питания компьютера.

Рисунок 3 - Энергетическое решение Solar Stik RFID

24VDC Solar Stik 400 - Вырабатывает до 400 Вт электроэнергии или 2,5 кВтч ежедневного производства солнечной энергии (при условии 6 часов солнечного излучения)
24VDC Power Pak 1000 - Обрабатывает нерегулируемую мощность постоянного тока от Stik 400 и содержит 1 кВтч накопителя энергии
Expander Pak, 24 В постоянного тока 1000s - Обеспечивает накопление энергии на 1 кВтч (всего 3 кВтч)
Инвертор с 24 В постоянного тока на 120 В переменного тока - Преобразует 24 В постоянного тока из аккумуляторной батареи в 120 В переменного тока для питания компьютера при необходимости

Результат
Системе опроса RFID требовалась непрерывная мощность примерно 40 Вт.На рисунке 5 показано, как солнечная энергетическая система сконфигурирована и используется REF, что позволяет автономно работать с системами RFID Interrogator.

Как показано на Рисунке 5, Solar Stik 400 мог генерировать достаточно энергии для поддержания заряда батарей в течение дня, оставляя достаточно энергии для поддержки RFID Interrogator в течение ночи. В идеальных условиях уровень заряда аккумулятора (SOC) никогда не опускался ниже 80%, что гарантирует достаточную мощность опросчиков RFID. Системы солнечной энергии, предоставленные Solar Stik, также были рассчитаны на то, чтобы обеспечить достаточный запас энергии, чтобы выдержать несколько дней при небольшом или полном отсутствии солнечного света.Системы опроса RFID, питаемые портативными солнечными генераторами Solar Stik, работали без подключения к сети и устраняли логистические проблемы, связанные с использованием генераторов на ископаемом топливе.

Рисунок 4 - Solar Stik Solution, приводящий в действие систему опроса с компьютером

Рисунок 5 - Идеальный суточный цикл RFID Solar Stik System

Solar Stik продемонстрировало, что типичная нагрузка 40 Вт запросчика RFID в системах RF-ITV может быть удовлетворена полностью автономной солнечной энергетической системой.Использование альтернативной энергии снизило потребность в подключении к сети или генератору, а потребности в электроэнергии удовлетворялись исключительно за счет производства и хранения энергии с помощью солнечной энергии. Эта система питания Solar Stik дала запросчикам RFID возможность собирать и передавать данные практически в любом месте без участия человека.

Без солнечной энергии, используемой REF, видимость ретроградного груза и движения Министерства обороны внутри и через Афганистан была бы невозможна.Консультанты OE получили отзывы от руководства и солдат 101-й бригады поддержки, в которых говорилось, что портативные солнечные генераторы Solar Stik имеют решающее значение для успешного завершения их миссии.

Пример использования - RFID

Скачать PDF

«Вернуться к просмотру

Технико-экономическое обоснование возобновляемой автономной системы электроснабжения в прибрежной зоне в Индонезии

Автор

Мохаммад Нур Хидаят
(Департамент электротехники, Государственный политехнический институт Маланга, улица Сукарно-Хатта, д.9, Маланг 65141, Индонезия.)
Ангга Нур Рахмат
(Департамент электротехники, Государственный политехнический институт Маланга, улица Сукарно-Хатта № 9, Маланг 65141, Индонезия.)
Фердиан Ронилайя
(Департамент электротехники, Государственный политехнический институт Маланга, улица Сукарно-Хатта № 9, Маланг 65141, Индонезия.)

Abstract

Программа правительства Индонезии по предоставлению решений проблем распределения электроэнергии в отдаленные или изолированные районы направлена на оптимизацию потенциала возобновляемых источников энергии в этом районе.Ожидается, что сочетание традиционных электростанций (дизельных генераторов) с электростанциями, работающими на возобновляемых источниках энергии (фотоэлектрические и ветряные турбины), решит проблему электроснабжения в изолированных районах южного округа Тулунгагунг, а именно в жилом районе на пляже Брумбун. Существование государственной помощи в виде солнечных панелей, распределяемых между каждым главой семьи, по-прежнему не может оптимизировать использование электроэнергии в течение 24 часов в сутки, это связано с тем, что производство дизельных генераторов и солнечных панелей осуществляется отдельно.Это исследование сосредоточено на проектировании и анализе возобновляемой автономной системы электроснабжения, которая состоит из централизованных систем дизельного генератора с солнечной энергией (солнечная панель - ветряная турбина - дизельный генератор) с использованием программного обеспечения HOMER. Это программное обеспечение не только используется для создания проектов, но и способно выполнять наиболее оптимальную оценку проекта системы путем сортировки на основе общей стоимости, базового тарифа на электроэнергию и выбросов углекислого газа. Исследование, проведенное при проектировании четырех конфигураций электростанций, показывает, что использование дизельных генераторов мощностью 10 кВт, солнечных панелей 8 кВт и ветряных турбин мощностью 6 кВт является лучшим решением, поскольку сочетание трех источников энергии показывает чистую приведенную стоимость 44 680 долларов США, стоимость энергии 0.268 кВтч / $, выбросы CO2 1077 кг / год, а дизельный генератор использует только 54 минуты в день.

Скачать полный текст от издателя

Исправления

Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами.Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите номер этого элемента: RePEc: eco: journ2: 2020-03-21 . См. Общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, названия, аннотации, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: (Ильхан Озтюрк). Общие контактные данные провайдера: http://www.econjournals.com .

Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь.Это позволяет связать ваш профиль с этим элементом. Это также позволяет вам принимать потенциальные ссылки на этот элемент, в отношении которых мы не уверены.

У нас нет ссылок на этот товар. Вы можете помочь добавить их, используя эту форму .

Если вам известно об отсутствующих элементах, цитирующих этот элемент, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого ссылочного элемента. Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле службы авторов RePEc, поскольку там могут быть некоторые цитаты, ожидающие подтверждения.

Обратите внимание, что исправления могут занять пару недель, чтобы отфильтровать различные сервисы RePEc.

Резервный генератор в солнечной электростанции

Солнечные электростанции зимой. Зачем нужен генератор?

Может ли генератор обеспечить бесперебойное питание потребителей?

Автономное электроснабжение коттеджа - Автономные решения

Почему бы не использовать просто генератор?

Дизель-солнечная электростанция UltraSolar с литий-ионным аккумулятором

Установив солнечно-дизельную электростанцию, вы получаете:

Как работает солнечно-дизельная электростанция?

Экономия топлива и ресурса дизельного генератора

Технические характеристики:

Почему дизель-солнечное электроснабжение выгодно?

Как получить автономное дизель-солнечное электроснабжение?

Сколько стоит дизель-солнечное электроснабжение?

Получите больше информации о нашем оборудовании и решениях:

AGM Солнечный генератор - ООО «ТЕОРЕМА»

НАЗНАЧЕНИЕ

ВОЗМОЖНОСТИ СОЛНЕЧНОГО ГЕНЕРАТОРА AGM

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕНЕРАТОРА AGM

ПРЕИМУЩЕСТВА

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО

Технические характеристики

АGM - 75:

АGM - 150:

АGM - 300:

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО

КОМПЛЕКТАЦИЯ БАЗОВОГО БЛОКА

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ:

«Мой инвертор не работает от бензинового генератора» – и как это исправить

Автономный дом под Минском: солнечные панели, генератор и вынужденная энергонезависимость (ФОТО)

Виды и типы: схемы солнечных электростанций. Подробно.

Система автономного электроснабжения

автономная система | Американский институт солнечной энергии

Система с прямой связью [править]

Автономная система с батареями [править]

Гибридная система [править]

Системный мониторинг [править]

Стандарт IEC 61724 [править]

Аттестация [править]

Проблемы, связанные с загрузкой [править]

Галерея [править]

См. Также [править]

Ссылки [править]

Microsoft Word - 0 Cover2.doc

(PDF) Солнечный фотоэлектрический модуль, подключенный к сети, с автономным управлением питанием

Как спроектировать солнечную фотоэлектрическую систему

Автономная фотоэлектрическая система | Учебники по альтернативной энергии

Автономная солнечная система

Упрощенная автономная фотоэлектрическая система

Важные факторы наличия автономной фотоэлектрической системы

автономных опросчиков в Афганистане Портативные солнечные генераторы для системы RF-ITV Пример

Технико-экономическое обоснование возобновляемой автономной системы электроснабжения в прибрежной зоне в Индонезии

Автор

Abstract

Рекомендуемое цитирование

Скачать полный текст от издателя

Исправления

Добавить комментарий Отменить ответ