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太阳能供电系统如何配置?
更新时间: 2024-08-05
太阳能供电系统如何配置?
1.负载功率确定
确定太阳能供电系统的发电功率及配置的前提是确定前端需要供电设备(负载)的功率、耗电量及设备电压。通过实验检测手段我们可以确定负载的总功率P1,P1主要包括:摄像机/球机和无线/有线传输设备以及稳压电源/逆变器转化功率损失。实验检测得到的总功率P1,由此确定负载的日耗电量W1=P1*24.
2.气候资源评估
不同地区日照辐射量不同,太阳能供电系统的配置及安装方式也有差异.
3.安装地点选址
对安装地点的确认及考察,确保施工方案实施的可行性,选址遵循四周不能有遮挡物,确保太阳能组件可正常采光,光伏板按照朝南偏西15°安装朝向。
4.系统选型方案配置
根据负载耗电量及安装地理位置的选定,计算发电系统及储能系统的匹配性,考虑阴雨天及雾霾的系统影响及续航时间要求.
案例:前端负载总功耗为80W,电压为AC24V/DC12V。项目位于杭州市,阴雨天续航3天
1.查询项目建设区域地理环境、气候气象条件。
根据NASA查得,该地区具体气候资源条件如下:
 由上表数据得出,杭州地区属亚热带季风区,冬天的日辐射量较低,最低为1月份为2.17度/平方米/日,最高为7月份为:5.27度/平方米/日,太阳能安装支架安装角度为30度左右。
2.负载需求分析
 由上表分析信息,可以得出,负荷最大日用电量为1920Wh,设计日用电量为2400Wh,前端电压12VDC、AC24V,宜采用交流转换电源,光伏电源效率=0.8,因此,设计负荷最终设计日用电量计算如下:
Q负荷最终设计日用电量 = Q负荷设计日用电量 ÷逆变电源转换效率
=1920ℎ ÷ 80%
=2400ℎ
3.蓄电池组容量设计:
依据浙江杭州地区的气候特点,太阳能供电系统在蓄电池常温满电的前提下应能保证负荷连续3个阴雨天正常工作,则需要的蓄电池最小容量计算如下:
蓄电池组容量 ≥负荷最终设计日用电量   × 连续阴雨天数   ÷ 蓄电池放电深度   ÷ 系统电压
= 2400 ×3÷70% ÷24
≈ 428Aℎ
依据密封阀控式免维胶体蓄电池的规格与选型,选择单体规格12V\250Ah的胶体蓄电池4块采用2串2并的连接方式组成24V500Ah蓄电池组。则:
实际供电天数=电池组容量x 放电深度x系统电压
= 500Aℎ× 70% × 24÷ 2400wℎ
= 3.5天
即在蓄电池常温满电的前提下,满足负荷连续3.5个阴雨天正常工作的需求。
4.光伏组件容量设计:
根据上述第3点计算出的电池数量,预计回充时间为8天,则电池回充所需要电量为:
Q=12×250×4÷8×70%=1050wh
影响太阳能电池组件给蓄电池充电功率的因素主要有:
1.蓄电池组充电效率Kc(0.94)
2.太阳能电池组件表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数Kx(0.90)
3.太阳电池方阵组合损耗系数Kz(0.96)
4.控制器的转换效率Kn(0.90)
5.系统综合效率=0.94*0.90*0.96*0.90=80%

日照取年平均的辐射量,辐射量数HAt取3.42kwh/m²/day,则需要光伏组件的最小总功率计算 如下:
P≥Q÷太阳能系统综合效率÷HA
=(1920+1050)÷0.8÷3.42
=1085W
依据光伏组件的规格与选型,选择300Wp光伏组件4块4并连组成1200W阵列。
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