Готовые солнечные фотоэлектрические энергосистемы
Система электроснабжения автономного дома на базе фотоэлектрической солнечной батареи состоит из следующих компонентов:
- Солнечной батареи необходимой мощности
- Контроллера заряда аккумуляторной батарея, который предотвращает губительные для батареи глубокий разряд и перезаряд
- Батареи аккумуляторов (АБ)
- Инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный
- Энергоэффективной нагрузки постоянного и переменного тока
Для обеспечения надежного электроснабжения необходим резервный источник электропитания (на рисунке не показан). В качестве такого источника может быть небольшой (2-6 кВт) бензо- или дизельэлектрогенератор. Введение такого резервного источника электроэнергии резко сокращает стоимость солнечной батареи из-за отстутствия необходимости рассчитывать ее на худшие возможные условия (несколько дней без солнца, эксплуатация зимой, и т.п.)
В этом случае в систему также вводится зарядное устройство для быстрого заряда (в течение нескольких часов) АБ от жидкотопливного электрогенератора (ЖТЭГ). Возможно применение блока бесперебойного питания, в котором возможность заряда АБ уже встроена.
Ниже приведен вариант такой системы для электроснабжения удаленного жилого дома. Принимаются следующие исходные данные:
- Суточное потребление энергии 3 кВт*ч (среднестатистические данные по России)
- Приход солнечной радиации - 4 кВтч/м2 в день (средий приход солнечной радиации для европейской части России летом)
- Максимальная пиковая мощность нагрузки - 3 кВт (можно одновременно включить стиральную машину и холодильник)
- Для освещения используются только компактные люминесцентные лампы переменного тока
- В пиковые часы (максимальная нагрузка, например когда включены стиральная машина, электрокипятильник, утюг и т.п.) для предотвращения быстрого разряда АБ включается ЖТЭГ
- ЖТЭГ также будет включаться при пасмурной погоде, если АБ разряжается до нижнего допустипого напряжения.
Если необходимо минимизировать время работы жидкотопливного электрогенератора с целью сохранения топлива, солнечная фотоэлектрическая система электроснабжения будет состоять из элементов со следующими параметрами:
- пиковая мощность солнечной батареи равна 1000 Вт
- минимальная номинальная мощность инвертора (ББП) - 2 кВт с возможностью кратковременной нагрузки до 3 кВт, входное напряжение 24 или 48 В
- аккумуляторная батарея общей емкостью 1000 Ач (при напряжении 12 В)
- контроллер заряда на ток до 40-50 А (при напряжении 24 В)
- бензогенератор мощностью 3-4 кВт
- зарядное устройство для заряда АБ от бензогенератора на ток до 150 А
- кабели и коммутационная аппаратура (выключатели, автоматы, разъемы, электрощиты и т.п.)
Стоимость такой системы при существующих ценах на комплектующие будет около 7800 USD.
Если допустимо увеличение времени работы ЖТЭГ, стоимость системы можно снизить за счет его более частого включения. В этом случае энергия от солнечной батареи будет использоваться для электроснабжения минимальной нагрузки - освещение, радио, телевизор - а ЖТЭГ будет включаться несколько раз в день (от 2 и более, в зависимости от выбранной емкости АБ). При этом начальная стоимость системы снижается как за счет уменьшения пиковой мощности солнечной батареи, так и за счет снижения емкости АБ. Такая оптимальная система для электроснабжения жилого дома может состоять из следующих компонентов:
- солнечной батареи с пиковой мощностью 300-320 Вт
- инвертора (ББП) мощностью 2 кВт с возможностью кратковременной нагрузки до 3 кВт, входное напряжение 24 или 48 В
- аккумуляторная батарея общей емкостью 400 Ач (при напряжении 12 В)
- контроллер заряда на ток до 40-50 А (при напряжении 24 В)
- дизельгенератор мощностью 4-6 кВт
- зарядное устройство для заряда АБ от бензогенератора на ток до 150 А
- кабели и коммутационная аппаратура (выключатели, автоматы, разъемы, электрощиты и т.п.)
Стоимость такой системы при существующих ценах на комплектующие будет около 5500-6000 USD. При этом необходимо учитывать, что возрастут эксплуатационные расходы за счет большего расхода топлива.
информация с сайта www.solarhome.ru |
