Logo

Я ПРИШЕЛ К ТЕБЕ С ПРИВЕТОМ,
РАССКАЗАТЬ, ЧТО СОЛНЦЕ ВСТАЛО,
ЧТО ОНО ГОРЯЧИМ СВЕТОМ
ПО ЛИСТАМ ЗАТРЕПЕТАЛО...

Афанасий Фет

Когда бы смертным столь высоко · Возможно было долететь,
Чтоб к Солнцу бренно наше око · Могло, приблизившись, воззреть,
Тогда б со всех открылся стран · Горящий вечно Океан.
Там огненны валы стремятся · И не находят берегов;
Там вихри пламенны крутятся, · Борющись множество веков;
Там камни, как вода, кипят, · Горящи там дожди шумят.
М. Ломоносов


[Кликнете по картинке для увеличения]

КАК РАСПОЛОЖИТЬ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ?

Для генерации максимальной мощности, солнечные батареи следует ориентировать под определенным углом к поверхности Земли, по возможности перпендикулярно свету. К сожалению, в большинстве случаев, солнечные батареи устанавливают на фиксированные конструкции на крыше дома или на земле, при этом угол падения солнечных лучей постоянно меняется, как в течение дня, так и протяжении года — Земля движется вокруг Солнца, что приводит к сезонным изменениям угла падения света.
Зимой свет падает на землю под значительно меньшем углом, чем летом, поэтому, для обеспечения эффективной генерации электроэнергии, панели должны быть расположены под большим углом к поверхности земли. Кроме того, это позволяет солнечным ячейкам поглощать энергию света, отраженного от снега, а также решает для северных стран проблему снега, скапливающего на панелях – при больших углах он просто не задерживается.
Летом наоборот — чем меньше угол, тем лучше.
Также большое влияние оказывает азимут установки солнечных батарей. При стационарной установке оптимальным является размещение батарей на юг.
На приведенной диаграмме можно оценить зависимость годовой инсоляции от направления солнечных батарей.


[Кликнете по картинке для увеличения]

СТОИМ ИЛИ ДВИЖЕМСЯ?

Задача трекера — установить углы наклона рабочей поверхности нагрузки, сориентировав, её строго на солнце. В этом случае солнечные лучи направлены перпендикулярно плоскости солнечной батареи.
Подвижная часть трекера может менять своё положение с помощью двух актуаторов — исполнительных устройств, выполненных на электродвигателях.
Для достижения этой цели применяются специальный датчик оборудованный фотоприемниками. Они получают данные о положении солнца и помогают ориентировать нужным образом фотоэлементы.
Устройство управления актуаторами с помощью датчика анализирует освещённость при разных положениях трекера и передаёт управляющие сигналы на актуаторы до момента, когда поток света на всех фотоэлементах будет одинаков. Разбалансировка системы из-за движения Солнца даст импульс для активации нового перемещения, в направлении к Солнцу. Принципиальные схемы таких устройств несложные и недорогие. Но у них есть один существенный недостаток. В пасмурную погоду, при осадках и загрязнении фотоприёмников система неработоспособна.
На диаграмме показано сравнение вырабатываемой мощности в течение светового дня стационарно установленными солнечными батареями и с применением трекера.

МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

Карта

В данном проекте проводится сравнение выработки электроэнергии солнечными электростанциями на двух раных объектах.
Объект 1: Средняя школа №45 (улица Аркадия Кулешова, 20) и Объект 2: Электротехнический колледж (улица Якубовского, 18 ).
Расстояние по прямой между объектами составляет приблизительно 1400 метров.


[Кликнете по картинке для увеличения]


[Кликнете по картинке для увеличения]

СРЕДНЯЯ ШКОЛА №45

В средней школе №45 солнечная электростанция состоит из 15 поликристаллических солнечных модулей общей мощностью 3 750 Вт и оборудована трекером.
Характеристики оборудования представлены ниже.

Модель солнечной панели (поликристаллический кремний) YQSP250-60P
Номинальная максимальная мощность (Pmax) 250 Вт
Оптимальное рабочее напряжение (Vmp) 30,5 В
Оптимальный рабочий ток (lmp) 8,2 А
Напряжение разомкнутой цепи (Voc) 37,4 В
Ток короткого замыкания (lsc) 8,58 А
Отклонение номинальной мощности 0 ~ + 3%
Модель инвертора SUNGROW SG5KL-EC
Максимальная мощность по выходу AC 5000 Вт
Максимальный выходной ток 7,3 А
Номинальное напряжение AC 3/N/PE, 230/400 В
Максимальная эффективность 98,1%
Номинальное напряжение 610 В
Максимальная мощность по входу 5 265 Вт
Уровень напряжения старта 250 В
Номинальное напряжение 610 В

[Кликнете по картинке для увеличения]


[Кликнете по картинке для увеличения]

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

В электротехническом колледже стационарно установлены 12 поликристаллических солнечных модуля под углом в 32 градуса с азимутальной ориентацией на юг.
Характеристики оборудования представлены ниже.

Модель солнечной панели (поликристаллический кремний) RS6C-260P
Номинальная максимальная мощность (Pmax) 260 Вт
Оптимальное рабочее напряжение (Vmp) 30,3 В
Оптимальный рабочий ток (lmp) 8,58 А
Напряжение разомкнутой цепи (Voc) 34,0 В
Ток короткого замыкания (lsc) 9,54 А
Эффективность модуля 15,98%
Рабочая температура -40°С~+85°С
Максимальный номинальный ток предохранителя 15 А
Классификация применения Class A
Отклонение номинальной мощности 0 ~ + 5 Вт
Модель инвертора Fronius Symo 5.0-3-M
Максимальный входной ток МРРТ* (Idc max) 16,0 А
Максимальный ток короткого замыкания (MPP) 24,0 А
Минимальное входное напряжение (Udc min) 150 В
Стартовое напряжение питания (Udc start) 200 В
Номинальное входное напряжение (Udc, r) 595 В
Максимальное входное напряжение (Udc max) 1 000 В
Диапазон напряжения MPP при ном. мощности (Umpp min - Umpp max) 163 - 800 В
Используемый диапазон напряжения MPP 150 - 800 В
Количество трекеров MPP 2
Количество соединений постоянного тока 2 + 2
Максимальный выход PV-генератора (Pdc max) 10,0 кВт в пике
Номинальная мощность переменного тока (Pac, r) 5 000 Вт
Максимальная выходная мощность 5 000 ВА
Выходной ток переменного тока (Iac nom) 7,2 А
Подключение к сети (диапазон напряжений) 3P+N+PE 400 В / 230 В или 3P+N+PE 380 В / 220 В (+20 % / -30 %)
Частота (диапазон частот) 50 Гц/60 Гц (45 - 65 Гц)
Полные гармонические искажения < 3 %
Коэффициент мощности (cos φac, r) 0,85 - 1
Габаритные размеры (высота х ширина х глубина) 645x431x204 мм
Вес 19,9 кг
Степень защиты IP65
Класс защиты 1
Категория перенапряжения (DC/AC) 2 / 3
Потребление в ночное время < 1 Вт

[Кликнете по картинке для увеличения]

ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Вольт-амперная характеристика солнечной панели – это один из самых важных параметров, который напрямую связан с эффективностью.
Вольт-амперная характеристика показывает, как меняется ток, который проходит по цепи от напряжения, которое к ней прилагают. Для солнечных электростанций выработаны и стандартизированы нормальные показатели вольт-амперной характеристики, которые учитываются при проектировании моделей в любой стране.
Чтобы измерить ВАХ панели, ее размещают на широте в 45°, устанавливают температуру равную 25°С, а на каждый квадратный метр батареи должна попадать мощность падающих лучшей в 1000 Вт.
Основными параметрами, характеризующими солнечные элементы (ячейки) являются ток короткого замыкания ISC, напряжение холостого хода VOC, коэффициент заполнения FF. Эти параметры можно рассчитать из вольт-амперной характеристики.
Ток короткого замыкания.
Ток короткого замыкания — это ток, протекающий через СЭ, когда напряжение равно нулю (то есть когда СЭ замкнут накоротко). Ток короткого замыкания обычно обозначается как ISC.
Ток короткого замыкания на вольт-амперной характеристике обозначается Isc.
Напряжение холостого хода.
Напряжение холостого хода, Voc, — это максимальное напряжение, создаваемое солнечным элементом, возникающее при нулевом токе.
Коэффициент заполнения. Ток короткого замыкания и напряжение холостого хода — это максимальные ток и напряжение, которые можно получить от солнечного элемента. Однако, мощность солнечного элемента в обеих этих точках равна нулю. Коэффициент заполнения, который обычно обозначается «FF», — это параметр, который в сочетании с Voc и Isc определяет максимальную мощность солнечного элемента. FF определяется, как отношение максимальной мощности солнечного элемента к произведению Voc и Isc.
Графически FF представляет собой меру квадратичности солнечного элемента и равен максимальной площади прямоугольника, который можно вписать в вольт-амперную кривую.
На рисунке представлены вольт-амперные характеристики применяемых в проекте солнечных элементов.

© 2017 ЗАО «ТПМ»
т. +375 222 299-933
info@technopark.by

ЗАО «ТПМ»