Методика определения необходимого количества солнечных батарей

Определяют количество пиковых солнце-часов в день для заданной местности. Для этого среднемесячное поступление солнечного излучения в кВт ч/месяц на площадку, имеющую тот же угол наклона, что и солнечные батареи, необходимо разделить на количество дней месяца. Под пиковыми часами понимаются часы с интенсивностью 1000 Вт/м².

Таким образом, при эксплуатации системы в летний период можно считать по месяцу с наименьшим значением. Если электроснабжение полностью должно обеспечиваться за счет солнечных батарей, то подсчет должен проводиться по наиболее холодному месяцу.

Недостатком в этом случае будет большое число требуемых солнечных батарей, а, значит, и несравнимо большие затраты вследствие очень малого значения пиковых солнце-часов.

Для мощных систем установка солнечных батарей становится экономически нецелесообразной. Поэтому при наличии резервного источника питания рекомендуется проводить расчет по среднегодовому значению пиковых солнце-часов. Это позволит сократить затраты на фотоэлектрическую систему. В теплое время года вырабатываемая энергия может передаваться в общую сеть, а в холодное соответственно забираться из сети или от резервного источника питания.

Если солнечные батареи устанавливаются под некоторым углом к горизонту, то среднемесячное дневное суммарное количество солнечной энергии, поступающее на наклонную поверхность, может быть найдено по формуле

, (1.12)

где среднемесячное дневное суммарное количество солнечной энергии, поступающей на горизонтальную поверхность;

отношение среднемесячных дневных количеств солнечной радиации, поступающей на наклонную и горизонтальную поверхности.

Коэффициент пересчета с горизонтальной плоскости на наклонную с южной ориентацией равен сумме трех составляющих, соответствующих прямому, рассеянному и отраженному солнечному излучению

, (1.13)

где среднемесячное дневное количество рассеянного солнечного излучения, поступающего на горизонтальную поверхность;

– среднемесячная дневная доля рассеянного солнечного излучения;

среднемесячный коэффициент пересчета прямого солнечного излучения с горизонтальной на наклонную поверхность;

угол наклона поверхности солнечной батареи к горизонту;

коэффициент отражения (альбедо) поверхности Земли и окружающих тел, обычно принимаемый равным 0,7 для зимы и 0,2 для лета.

Среднемесячный коэффициент пересчета прямого солнечного излучения с горизонтальной на наклонную поверхность

, (1.14)

где – широта местности, град;

угол наклона солнечной батареи к горизонту, град;

склонение Солнца (угол между линией, соединяющей центры Земли и Солнца, и ее проекцией на плоскость экватора) в средний день месяца, град.

, (1.15)

где порядковый номер дня, отсчитанный от 1 января (номер среднего расчетного дня для каждого месяца года).

Значение принимается из таблицы 1.3.

Таблица 1.3 Угол склонения солнца

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
, град	-20,9	-13	-2,4	9,4	18,8	23,1	21,2	13,5	2,2	-9,6	-18,9	-23

Часовой угол захода (восхода) Солнца для горизонтальной поверхности

. (1.16)

Часовой угол захода Солнца для наклонной поверхности с южной ориентацией

. (1.17)

Выбирают тип солнечной батареи, который планируется использовать. Для него выписывают номинальную мощность и напряжение , а также ток в точке максимальной мощности .

Умножают значение на коэффициент для учета потерь на заряд-разряд аккумуляторной батареи

. (1.18)

Разделив значение на число пиковых солнце-часов для заданной местности . В результате будет получено значение тока, который должны генерировать солнечные батареи

. (1.19)

Для определения числа модулей, соединенных параллельно, разделяют значение тока, вырабатываемого батареями, на максимальный ток одного модуля и округляют полученное до ближайшего большего целого

. (1.20)

Для определения числа модулей, соединенных последовательно, разделяют напряжение постоянного тока системы на номинальное напряжение солнечной батареи (обычно 12 или 24 В)

. (1.21)

Общее количество требуемых фотоэлектрических модулей

. (1.22)

Площадь солнечных батарей

, (1.23)

где площадь одной солнечной батареи.

Дата добавления: 2017-02-01