太阳能的配置

【专家解说】：你说你问的也太笼统了 你是要问 太阳能 路灯计算？ 还是太阳能 蓄电池 计算？ 还是别的什么的？ 反正我都给你 弄来了 先是太阳能电池 1.太阳能电池组件串联数Ns 太阳能电池组件按一定数目串联起来,就可获得所需要的工作电压,但是,太阳能电池组件的串联数必须适当.串联数太少,串联电压低于蓄电池浮充电压,方阵就不能对蓄电池充电.如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显的增加.因此,只有当太阳能电池组件的串联电压等于合适的浮充电压时,才能达到最佳的充电状态. 计算方法如下:Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+Uc)/Uoc(2)式中:UR为太阳能电池方阵输出最小电压; Uoc为太阳能电池组件的最佳工作电压;Uf为蓄电池浮充电压;UD为二极管压降,一般取0.7V;UC为其它因数引起的压降. 电池的浮充电压和所选的蓄电池参数有关,应等于在最低温度下所选蓄电池单体的最大工作电压乘以串联的电池数. 2.太阳能电池组件并联数Np 在确定NP之前,我们先确定其相关量的计算方法. (1)将太阳能电池方阵安装地点的太阳能日辐射量Ht,转换成在标准光强下的平均日辐射时数H:H=Ht×2.778/10000h(3)式中:2.778/10000(h·m2/kJ)为将日辐射量换算为标准光强(1000W/m2)下的平均日辐射时数的系数. (2)太阳能电池组件日发电量Qp Qp=Ioc×H×Kop×CzAh?穴4?雪式中:Ioc为太阳能电池组件最佳工作电流;Kop为斜面修正系数;Cz为修正系数,主要为组合、衰减、灰尘、充电效率等的损失,一般取0.8. (3)两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数Nw,此数据为本设计之独特之处,主要考虑要在此段时间内将亏损的蓄电池电量补充起来,需补充的蓄电池容量Bcb为:Bcb=A×QL×NLAh?穴5?雪 (4)太阳能电池组件并联数Np的计算方法为:Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)?穴6?雪式(6)的表达意为:并联的太阳能电池组组数,在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数内所发电量,不仅供负载使用,还需补足蓄电池在最长连续阴雨天内所亏损电量. 3.太阳能电池方阵的功率计算 根据太阳能电池组件的串并联数,即可得出所需太阳能电池方阵的功率P:P=Po×Ns×NpW(7)式中:Po为太阳能电池组件的额定功率. 设计实例 以某地面卫星接收站为例,负载电压为12V,功率为25W,每天工作24h,最长连续阴雨天为15d,两最长连续阴雨天最短间隔天数为30d,太阳能电池采用云南半导体器件厂生产的38D975×400型组件,组件标准功率为38W,工作电压17.1V,工作电流2.22A,蓄电池采用铅酸免维护蓄电池,浮充电压为(14±1)V.其水平面太阳辐射数据参照表1,其水平面的年平均日辐射量为12110(kJ/m2),Kop值为0.885,最佳倾角为16.13°,计算太阳能电池方阵功率及蓄电池容量. 1.蓄电池容量Bc Bc=A×QL×NL×To/CC=1.2×(25/12)×24×15×1/0.75=1200Ah 2.太阳能电池方阵率P因为:Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+UC)/Uoc=(14+0.7+)/17.1=0.92≈1Qp=Ioc×H×Kop×Cz=2.22×12110×(2.778/10000)×0.885×0.8≈5.29AhBcb=A×QL×NL=1.2×?穴25/12?雪×24×15=900AhQL=(25/12)×24=50Ah Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)=(900+30×50)/(5.29×30)≈15 故太阳能电池方阵功率为:P=Po×Ns×Np=38×1×15=570W 3.计算结果该地面卫星接收站需太阳能电池方阵功率为570W,蓄电池容量为1200Ah --------------------------------------------------------------------- 接下来 是 太阳能路灯 太阳能路灯设计中配置常规计算 随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用将会越来越广泛，尤其太阳能发电领域在短短 的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。 1： 目前制约太阳能发电应用的最重要环节之一是价格，以一盏双路的太阳能路灯为例，两路负载共为60瓦，（以长江中下游地区有效光照4.5h/天、每夜放电7小时、增加电池板20％预留额计算）其电池板就需要160W左右，按每瓦30元计算，电池板的费用就要4800元，再加上180AH左右的蓄电池组费用也在1800左右，整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯，造成了太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。 2：蓄电池的使用寿命也应该考虑在整个路灯系统应用中，一般的蓄电池保修三年或五年，但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况，有些实际充电率有可能下降到50％左右，这必将影响连续阴雨天时期的夜间正常照明，所以选择一款较好的蓄电池尤为重要。 3：一些工程商常选用LED灯做为太阳能路灯的照明，但是LED灯的质量层差不齐，光衰严重的LED半年就有可能衰减50％光照度。所以一定要选择光衰较慢的LED灯，或者选用无极灯、低压钠灯等。 4：控制器的选择往往也是被工程商忽略的一个问题，控制器的质量层差不齐，12V/10A的控制器市场价格在100-200元不等，虽然是整个路灯系统中价值最小的部分，但它却是非常重要的一个环节。控制器的好坏直接影响到太阳能路灯系统的组件寿命以及整个系统的采购成本，一：应该选择功耗较低的控制器，控制器24小时不间断工作，如其自身功耗较大，则会消耗部分电能,最好选择功耗在1毫安（MA）以下的控制器。二：要选择充电效率高的控制器，具有MCT充电模式的控制器能自动追踪电池板的最大电流，尤其在冬季或光照不足的时期，MCT充电模式比其他高出20％左右的效率。三：应选择具有两路调节功率的控制器，具有功率调节的控制器已被广泛推广，在夜间行人稀少时段可以自动关闭一路或两路照明，节约用电，还可以针对LED灯进行功率调节。除选择以上节电功能外，还应该注重控制器对蓄电池等组件的保护功能，像具有涓流充电模式的控制器就可以很好的保护蓄电池，增加蓄电池的寿命，另外设置控制器欠压保护值时，尽量把欠压保护值调在 ≥ 11.1V ，防止蓄电池过放。 5： 距离市区较远的地方还应该注意防盗工作，很多工程商因为施工疏忽，没有进行有效的防盗，导致蓄电池、电池板等组件被盗，不仅影响了正常照明，也造成了不必要的财产损失。目前工程案例中被盗居多为蓄电池，蓄电池埋于地下用水泥浇筑是一种有效防盗措施，在灯杆 上加装蓄电池箱的最好将其进行焊接加固。 6: 控制器的防水，控制器一般装于灯罩、电池箱中，一般也不会进水，但在实际工程案例中 控制器端子的连接线往往因为雨水顺着连接线流入控制器造成短路。所以在施工时应该注意将 内部连接线弯成“U”字型并固型，外部连接线也可以固定为“U”型，这样雨水就无法淋入造成 控制器短路，另外还可在内外线接口处涂抹防水胶。 7： 在众多太阳能路灯实际应用中，很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要，尤其在阴雨天更为突出，除使用了质量较差的相关组件外，另一个主要的原因就是一味降低组件成本，不按需求设计配置，减小电池板和蓄电池的使用标准，所以导致在阴雨天路灯无法提供照明。 下提供太阳能电池板和蓄电池配置计算公式： 一：首先计算出电流： 如：12V蓄电池系统； 30W的灯2只，共60瓦。 电流 ＝ 60W÷12V ＝ 5 A 二：计算出蓄电池容量需求： 如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载 7小时（h）； （如晚上8：00开启，夜11：30关闭1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭） 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天） 蓄电池 ＝ 5A × 7h ×（ 5＋1）天 ＝ 5A × 42h ＝210 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留20％左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70％左右。 三：计算出电池板的需求峰值（WP）： 路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）； ★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）； 最少放宽对电池板需求20％的预留额。 WP÷17.4V ＝ （5A × 7h × 120％）÷ 4.5h WP÷17.4V ＝ 9.33 WP ＝ 162（W） ★ ：4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。 另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在5％-25％左右。所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。 --------------------------------------------------------------------- 接下来 是纯太阳能的计算公式 ①、Q=CMΔt Q：吸收的热量 C：比热容4.2×103J/(kg·℃) Δt：温升 M：吸收面积 ②、A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2) A:集热面积 m：水（一天需要的热水） Cp：比热（1Kg水提高一度需要的热量）=4.187Kj/Kg℃ I：太阳平均照射强度Mj/m2 y1：集热器的效率（50%-55%） y2：系统的热损（10%-15%） 注：常州的平均热照射强度是18-19Mj/m2d（春秋） 举例：2个平米的集热器一天吸收的热量 A=mCpΔΤ/Iy1(1-y2) ΔΤ=18× 103Kj/m2×0.5×0.9/100 kg×4.187Kj/Kg℃ =19.34℃ Q=CMΔt×100 kg =4.2KJ/(kg·℃) ×2 m2×38.68℃×100 kg =3249.12 KJ ------------------------希望是你想要的 对你有帮助---------------------