Cálculo de um sistema fotovoltaico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
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Todos os sistemas fotovoltaicos (PV) podem ser divididos em dois tipos: autônomos e conectados à rede elétrica. As estações do segundo tipo transferem o excesso de energia para a rede, que serve como reserva em caso de falta de energia interna.
Um sistema autônomo geralmente consiste em um conjunto módulos solarescolocado na estrutura de suporte ou no telhado, bateria de armazenamento (bateria), controlador de descarga - carga da bateria, cabos de conexão. Se o consumidor precisar ter uma tensão alternada, um inversor-conversor de tensão direta para tensão alternada é adicionado a este kit.
O cálculo da FES significa a determinação da potência nominal dos módulos, seu número, esquema de conexão; escolha do tipo, condições de operação e capacidade da bateria; capacidades do inversor e do controlador de carga-descarga; determinação de parâmetros de cabos de conexão.
Antes de tudo, é necessário determinar a potência total de todos os consumidores conectados ao mesmo tempo. A potência de cada um deles é medida em watts e está indicada nas fichas técnicas do produto. Nesta etapa já é possível selecionar a potência do inversor, que deve ser no mínimo 1,25 vezes a calculada. Deve-se ter em mente que um dispositivo tão astuto como um refrigerador de compressor no momento do lançamento consome energia 7 vezes mais do que a placa de identificação. A faixa nominal dos inversores é de 150, 300, 500, 800, 1500, 2500, 5000 W. Para estações potentes (mais de 1 kW), a tensão da estação é selecionada de pelo menos 48 V, porque Em potências mais altas, os inversores funcionam melhor com tensões de entrada mais altas.
O próximo passo é determinar a capacidade da bateria. A capacidade da bateria é selecionada a partir da faixa padrão de capacidades arredondadas para o lado maior que o calculado. E a capacidade calculada é obtida simplesmente dividindo a potência total dos consumidores pelo produto da tensão da bateria pelo valor da profundidade de descarga da bateria em frações.
Por exemplo, se a potência total dos consumidores for 1000 Wh por dia e a profundidade de descarga permitida de uma bateria de 12 V for 50%, a capacidade calculada será:
1000 / (12 * 0,5) = 167 Ah
Ao calcular a capacidade da bateria em modo totalmente autônomo, é necessário levar em consideração a presença de dias nublados na natureza durante os quais a bateria deve garantir o funcionamento dos consumidores.
A última etapa é a determinação da potência total e do número de módulos solares. O cálculo requer o valor da radiação solar, que é obtido durante a operação da estação, quando a radiação solar é mínima. No caso de uso durante todo o ano, é dezembro.
Na seção "meteorologia", solbat.narod.ru/meteo.htm, são fornecidos os valores mensais e anuais totais de radiação solar para as principais regiões da Rússia, bem como a gradação de acordo com diferentes orientações do plano receptor de luz .
Tomando daí o valor da radiação solar para o período que nos interessa e dividindo-o por 1000, obtemos o chamado número de pico-horas, ou seja, o tempo condicional durante o qual o sol brilha, por assim dizer, com uma intensidade de 1000 W/m2.
Por exemplo, para a latitude de Moscou e o mês de julho, o valor da radiação solar é de 167 kWh/m2 quando o local está orientado para o sul em um ângulo de 40о ao horizonte. Isso significa que o sol médio brilha em julho por 167 horas (5,5 horas por dia) com uma intensidade de 1000 W/m2, embora a iluminação máxima ao meio-dia em um local orientado perpendicularmente ao fluxo de luz não exceda 700-750 W / m2.
módulo Pw durante o período selecionado irá gerar a seguinte quantidade de energia:
W = kPw E / 1000, onde E é o valor da insolação para o período selecionado, k é um coeficiente igual a 0,5 no verão e 0,7 no inverno.
Ele (k) faz uma correção para a perda de potência das células solares quando aquecidas pelo sol, e também leva em consideração a incidência oblíqua dos raios na superfície dos módulos durante o dia.
A diferença em seu valor no inverno e no verão se deve ao menor aquecimento dos elementos no inverno.
Com base na potência total da energia consumida e na fórmula acima, é fácil calcular a potência total dos módulos. E sabendo disso, simplesmente dividindo pela potência de um módulo, obtemos o número de módulos.
Ao criar um FES, é altamente recomendável reduzir o poder dos consumidores o máximo possível. Por exemplo, use (se possível) apenas lâmpadas fluorescentes como iluminadores. Tais lâmpadas, consumindo 5 vezes menos, fornecem um fluxo luminoso equivalente ao de uma lâmpada incandescente.
Para FES pequenos, é aconselhável instalar seus módulos em um suporte giratório para uma rotação ideal em relação aos raios incidentes. Isso aumentará a capacidade da estação em 20-30%.
Coleção dos equívocos mais comuns
- a própria bateria solar não é carregada, mas carrega a bateria;
- o nome "bateria solar" não significa que ela fornece a potência nominal na mesma iluminação sob a qual a calculadora movida a energia solar ainda está funcionando. A potência nominal significa que a bateria solar pode fornecer esta potência em condições padrão (e = 1000 W / m 2 , m = 25 o s, am = 1,5), que não existem na natureza. A potência da bateria é diretamente proporcional à iluminação. Na realidade, devido ao aquecimento dos módulos e iluminação inferior ao padrão, e devido à incidência oblíqua dos raios na superfície do módulo, a potência gerada difere da placa de identificação. Por exemplo, uma estação com capacidade de 1000 watts na latitude de Moscou durante o mês de julho gerará cerca de 70-75 kWh, e não 1000 watts por hora, como muitos pensam !!!
- o próximo equívoco comum é que é impossível, instalando alguns módulos na varanda, tornar-se independente de Chubais.
- Consumidores de energia como geladeiras, queimadores elétricos, ferros, lâmpadas incandescentes, etc. são muito vorazes e não podem ser alimentados com esses dois módulos!
- claro, é possível testar uma bateria solar com a luz de um candelabro na sala, apenas os parâmetros estarão longe de ser verdadeiros, assim como a iluminação criada pelo candelabro a partir da iluminação solar, ou seja, dez vezes!
Publicação: alternativanergy.ru
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Analistas observam um aumento na demanda por soluções embarcadas para carros nos EUA, embora seja difícil dar estimativas numéricas. Eles atribuem esse fato à obrigatoriedade do uso das tecnologias V2X (Vehicle-to-X, from vehicle to object), desenvolvidas pelo governo do país.
Quanto mais cedo o projeto for concluído, melhor, disse Mak Kevin, analista sênior de Serviços Eletrônicos Automotivos da Strategy Analytics. Em primeiro lugar, ele tem em mente o desenvolvimento de capacidades de comunicação sem fio entre dois carros. As perspectivas e lucros que as tecnologias V2V (V2V, Vehicle-to-Vehicle, de veículo para veículo) podem trazer para a indústria automobilística são enormes, McKevin tem certeza. A principal direção do desenvolvimento pode ser a segurança. "O Wi-Fi tem sido usado há muito tempo na indústria automobilística para aplicações de infoentretenimento", comenta McKevin. "Recursos de segurança podem ser adicionados a um custo relativamente baixo."
Houve muitas demonstrações de tecnologias de segurança V2X: Detecção de Pedestres pela Honda America; demonstrado pela General Motors, um sistema de interação entre o carro e os dispositivos móveis de pedestres, ciclistas e infraestrutura viária. Este último alerta o motorista para veículos lentos à frente, estradas escorregadias, sinais de parada e outros problemas potenciais. "Quanto mais pessoas usarem as tecnologias V2X, mais poderoso será o avanço no desenvolvimento de sistemas de segurança automotiva", disse Don Grimm, cientista sênior da divisão de sistemas de reconhecimento e controle de veículos da General Motors.
Melhorar a segurança e prevenir colisões e acidentes é um dos principais objetivos do padrão DSRC (Dedicated Short Range Communication) que está sendo desenvolvido pelo governo dos EUA, projetado para resolver o problema da troca rápida de dados entre os carros e a infraestrutura de transporte ao seu redor. Como a CNews já escreveu, segundo estimativas preliminares, as tecnologias V2X são capazes de ajudar a prevenir de 70% a 80% dos acidentes e salvar 20 mil vidas todos os anos, não só nos Estados Unidos.
Até 2020, o volume de vendas pode chegar a 18,8 milhões de sistemas V2X integrados em tipos selecionados de veículos em todo o mundo (se o padrão entrar em vigor nos Estados Unidos). A previsão torna-se muito menos otimista se o DSRC não for adotado. Nesse caso, as vendas serão de 5,3 milhões de sistemas, segundo especialistas da empresa britânica Strategy Analytics. De acordo com Anthony Foxx, secretário de Transportes dos EUA responsável pela legalização da nova tecnologia, ainda não há cronograma definido.
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