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      太陽能離網發電系統有關陰雨天計算及實例

      2015-07-20 10:45:38??????點擊:
      太陽能離網發電系統有關陰雨天計算及實例
      深圳宇飛太陽能技術支持:    太陽能離網發電系統有關陰雨天計算及實例,為了防止有些地區第一個連續陰雨天到來使蓄電池放電后,還沒有來得及補充足,就又來了第二個連續陰雨天,使系統根本無法正常供電。因此,在連續陰雨天比較多的南方地區,設計時要把太陽電池和蓄電池的容量都考慮得稍微大一些?,F在介紹的這個計算方法就把兩段陰雨天之間的最短間隔天數也作為計算依據納入了計算公式中。這種計算方法也是先選定尺寸符合要求的電池組件,根據該組件峰值功率、峰值工作電流和日發電量等數據,結合上述數據進行設計計算,在計算中確定蓄電池組的容量和電池組件方陣的串并聯數及總功率等。其計算步驟如下。
      1.系統蓄電池組容量的計算
          蓄電池組容量(ah)=安全系數×負載日平均耗電量(ah)×最大連續陰雨天數×低溫修正系數/蓄電池最大放電深度系數
          式中,安全系數根據情況在1.1~1.4之間選??;低溫修正系數在環境溫度為0℃以上時取1,-10℃以上時取1.1,-20℃以上時取1.2;蓄電池最大放電深度系數,淺循環蓄電池取0.5,深度循環蓄電池取0.75,堿性鎳鎘蓄電池取0.85。蓄電池組的組合設計和串并聯計算等按照前面介紹的方法和公式計算即可。
      2.太陽電池方陣的設計與計算
          (1)太陽電池組件串聯數的計算公式:
      電池組件的串聯數=系統工作電壓(v)×系數1.43/選定組件峰值工作電壓(v)
          (2)太陽電池組件平均日發電量的計算:
      組件平均日發電量(ah)=選定組件峰值工作電流(a)×峰值日照時數(h)×傾斜面   
                           修正系數×組件衰降損耗修正系數
          式中,峰值日照時數和傾斜面修正系數都是指光伏發電系統安裝地的實際數據,無法獲得實際數據時也可參照選擇接近地區的數據參考計算;組件衰降損耗修正系數主要指因組件組合、組件功率衰減、組件灰塵遮蓋、充電效率等的損失,一般取0.8。
          (3)兩段連續陰雨天之間的最短間隔天數需要補充的蓄電池容量的計算:
      補充的蓄電池容量(ah)=安全系數×負載日平均耗電量(ah)×最大連續陰雨天數
          (4)太陽電池組件并聯數的計算方法。在這個并聯計算公式中,納入了兩段連續陰雨天之間的最短間隔天數的數據,這是本方法與其他計算方法的不同之處,具體公式為
      電池組件的并聯數=(補充的蓄電池容量+負載日平均耗電量×最短間隔天數)/
                        組件平均日發電量×最短間隔天數
          其中,負載日平均耗電量=負載功率/每天工作電壓×每天工作小時數
          這個公式的含義:并聯的太陽電池組件的組數,在兩段連續陰雨天之間的最短間隔天數內所發電量,不僅要提供負載所需正常用電量,還要補足蓄電池在最大連續陰雨天內所虧損的電量。兩段連續陰雨天之間的最短間隔天數越短,需要提供的發電量就越大,并聯的電池組件數就越多。
          (5)太陽電池方陣功率的計算:
      太陽電池方陣功率=選定電池組件的峰值輸出功率×電池組件的串聯數×
                       電池組件的并聯數

      設計實例:廣州某氣象監測站監測設備,工作電壓為24v,功率為55w,每天工作18h,當地最大連續陰雨天數為15天,兩段最大連續陰雨天之間的最短間隔天數為32天。選用深循環放電型蓄電池,選用峰值輸出功率為50w的電池組件,其峰值工作電壓為17.3v,峰值工作電流為2.89a,計算蓄電池組容量及太陽電池方陣功率。
          計算:查有關數據,廣州地區的平均峰值日照時數為3.52h,斜面修正系數kop為0.885,
          ①計算蓄電池組容量:
          蓄電池組容量=1.2×(55w/24v)×18h×15×1/0.75=990ah
          ②計算電池組件串聯數:
      電池組件串聯數=24v×1.43/17.3v=2
          ③計算太陽電池組件平均日發電量:
          組件平均日發電量=2.89a×3.52h×0.885×0.8=7.2ah
          ④計算兩段連續陰雨天之間的最短間隔天數需要補充的蓄電池容量:
          補充的蓄電池容量=1.2×(55w/24v)×18h×15=742.5ah
          ⑤計算電池組件的并聯數:
        電池組件的并聯數=(742.5ah+41.3ah×32)/(7.2ah×32)=2064.2/230.4
                        =8.99≈9
          ⑥計算太陽電池組件方陣的總功率:
          電池組件方陣總功率=50w×2×9=900w
          根據計算結果擬選用2v/500ah鉛酸蓄電池24塊,12塊串聯2串并聯組成電池組,總電壓為24v,總容量為1000ah。
          選用峰值功率50w太陽電池組件18塊,2塊串聯9串并聯構成電池方陣,總功率為900w。
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