Фотоэлектричество

Фотоэлектрические системы

Если Вы рассчитали солнечную электростанцию с пиковой мощностью фотоэлектрических модулей, например, 1 кВт, и Вы ожидаете, что то Вы на выходе солнечной батареи получите энергию в 1 кВт в течение светового дня, то Вы ошибаетесь.

На самом деле энергии (и мощности) будет меньше.

Номинальная мощность фотоэлектрических модулей, указанная на модуле, соответствует интенсивности солнечного излучения 1000 Вт на квадратный метр и температуре окружающего воздуха 25С. Это стандартные условия измерения параметров фотоэлектрических элементов и модулей, принятые во всем мире.

Реально же в яркий солнечный день в умеренных широтах интенсивность будет в пределах 600-850 Вт/м2. Соответственно, прямо пропорционально уменьшается вырабатываемый солнечной батареей ток. Напряжение также снижается, но незначительно.

Второй, не менее важный момент — при повышении температуры, эффективность фотоэлектрических элементов снижается. Типовые характеристики зависимости параметров фотоэлектрические элементов от их температуры Вы можете посмотреть в разделе нашего сайте по солнечным батареям.

Еще один момент — пиковая мощность фотоэлектрического модуля указывается для точки максимальной мощности. Для 12-ти вольтового модули при 1000 Вт/м2 точка максимальной мощности соответствует 17 В. При реальных условиях (яркое солнце) эта точка смещается примерно до 15 В. Напряжение же в Вашей системе может быть от 12 до 14,5 В, в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи.

Добавьте сюда потери при заряде-разряде АБ и потери в инверторе и соединительных проводах постоянного тока (на стороне переменного тока при напряжении 220 В потерями можно пренебречь).

Таким образом, реальная мощность солнечной станции будет примерно на 20-30% меньше ее пиковой мощности. Это нужно учитывать при расчете солнечной электрической системы.

Предположим, у вас есть фотоэлектрический модуль на 12В, контроллер заряда и аккумулятор, который вы хотите разряжать максимум на 50%, даже если будут 3 пасмурных дня подряд.

Мы рекомендуем рассчитывать солнечную батарею так, чтобы она производила около 130% от требуемого суточного потребления. При расчетах нужно брать данные производителя при стандартных тестовых условиях (1000 Вт/м2 и 25°С). Большую часть времени СБ будет работать при температуре 40 и более градусов, и это приведет к снижению выработки на 15-25% в период с весны по осень.

В реальных условиях обычно хозяева системы стараются снижать потребление во время длительной облачной и пасмурной погоды и после нескольких пасмурных дней подряд, для того чтобы дать зарядиться разряженным аккумуляторам.

Если ваша система не позволяет снижать потребление в эти периоды, необходимо увеличить мощность солнечных модулей и емкость аккумуляторов из расчета на 150% от суточного потребления. Более того, на практике почти все автономные системы имеют в своем составе резервный жидкотопливный генератор, который изредка может включаться для заряда АБ зимой и в периоды продолжительной пасмурной погоды.

Типичная ошибка — заказывать мощность солнечной батареи равной пиковой мощности потребления. Это не правильно. При расчете фотоэлектрической или ветроэлектрической системы есть особенности по сравнению с выбором жидкотопливного генератора.

Мощность солнечной батареи выбирается исходя из требуемой выработки энергии (обычно суточной). Также, исходя из этих требований выбирается емкость аккумуляторной батареи. Под мощность нагрузки выбирается мощность инвертора. Поэтому, если у вас небольшое потребление, а пики кратковременны, то мощность солнечной батареи может быть намного меньше мощности вашей нагрузки. Например, вы можете иметь в системе солнечный модули 100 Вт и инвертор 2 кВт и иметь возможность кратковременного снабжения энергией вашей нагрузки мощностью до 2 кВт.

Наши специалисты помогут вам правильно рассчитать систему и оптимально выбрать оборудования в зависимости от ваших потребностей в электроэнергии и режимов потребления.

Остальные Вопросы и ответы…