الطاقة الشمسية ل نظام الطاقة الشمسية هو نوع من الطاقة الخضراء التي لا تنضب ، لا نهاية لها ، خالية من التلوث التي تمنحها الطبيعة ، ولكن لها خصائص العشوائية وبشكل متقطع.
تشير التقديرات إلى أن الأرض تحصل على حوالي 7 × 1017 كيلو واط ساعة من الطاقة من الشمس في السنة ، في حين أن الأرض تحصل على حوالي 1.3 × 1016 كيلو واط ساعة من الطاقة الشمسية في السنة.
نظرًا لخطوط الطول والطول المختلفة للمناطق المختلفة على الأرض ، يختلف متوسط التعرض اليومي ووقت أشعة الشمس في المناطق المختلفة في الصين اختلافًا كبيرًا. يتراوح متوسط التعرض اليومي في الصين من 2.6 كيلو واط/م 2 إلى 6.4 كيلو واط/م 2 ، ويتراوح عدد أشعة الشمس السنوية من 1000 إلى 3300 ساعة.
يتكون نظام الطاقة الشمسية من وحدة الخلايا الشمسية ووحدة التحكم بالطاقة الشمسية والبطارية الشمسية.
الطاقة الشمسية هي نوع من الطاقة الجديدة النظيفة والمتجددة ، والتي لديها مجموعة واسعة من الوظائف في الأشخاص ' ؛ واحد منهم هو تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. ينقسم توليد الطاقة الشمسية إلى توليد الطاقة الحرارية الضوئية وتوليد الطاقة الكهروضوئية.
يشير توليد الطاقة الشمسية عادة إلى توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية ، والذي يحتوي على خصائص عدم وجود أجزاء متحركة ، ولا ضوضاء ، ولا تلوث ، وموثوقية عالية ، ونظام الطاقة الشمسية ، آفاق تطبيقات ممتازة في نظام التواصل ومصدر الطاقة في المناطق النائية.
(1) وحدة الخلايا الشمسية نظام الطاقة الشمسية : وحدة الخلايا الشمسية هي الجزء الأساسي من نظام إمدادات الطاقة الشمسية والجزء الأكثر قيمة من نظام إمداد الطاقة الشمسية.
تتمثل وظيفتها في تحويل طاقة الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائية ، أو إرسالها إلى بطاريات التخزين ، أو لتعزيز أعمال الحمل.
ستحدد جودة وتكلفة وحدات الطاقة الشمسية بشكل مباشر جودة وتكلفة النظام بأكمله.
(2) وحدة تحكم بالطاقة الشمسية نظام الطاقة الشمسية : دور وحدة التحكم في الطاقة الشمسية هو التحكم في حالة عمل النظام بأكمله ، وقد لعبت البطارية حماية شحنة ، على حماية التفريغ.
في المكان الذي يحتوي على اختلاف في درجة الحرارة الكبيرة ، يجب أن يكون لجهاز التحكم المؤهل أيضًا وظيفة تعويض درجة الحرارة.
يجب أن تكون الوظائف الإضافية مثل مفاتيح الإضاءة ومفاتيح الوقت اختيارية لوحدة التحكم.
(3) بطارية الطاقة الشمسية لنظام الطاقة الشمسية: يمكن أيضًا استخدام بطارية حمض الرصاص ، والنظام الصغير والصغرى ، بطارية هيدروجين النيكل ، أو بطارية الكادميوم النيكل أو بطارية الليثيوم.
والفكرة هي تخزين الكهرباء التي تولدها الوحدات الشمسية عندما يكون هناك ضوء، ثم إطلاقها عند الحاجة.
مميزات نظام الطاقة الشمسية لتزويد الطاقة
1) عمر طويل: فترة ضمان الجودة لوحدات الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون الكريستالي هي 15-20 سنة؛
2) الأداء العالي: نظام توليد طاقة الخلايا الشمسية السيليكون البلورية مقاوم للإعصار والبرد والرطوبة وإشعاع الأشعة فوق البنفسجية ، إلخ. يمكن لنظام الوحدة أن يعمل بشكل طبيعي في بيئة تقل درجة حرارتها عن 40 درجة إلى 70 درجة فوق الصفر؛
3) لا توجد واجبات: يمكنها توفير الطاقة للحمل تمامًا مثل الطاقة التقليدية دون واجب الأفراد أثناء التشغيل؛
4) إمدادات الطاقة دون انقطاع: يأخذ تصميم نظام الطاقة الشمسية في الاعتبار الطقس الممطر المحلي ، ويخزن الطاقة الزائدة في البطارية لضمان أن المستخدم لا يزال لديه طاقة كافية للاستخدام في الأيام الممطرة ؛
5) إمدادات الطاقة غير المؤسسية DC: معدات توليد طاقة الخلايا الشمسية ، لا ضوضاء ، لا يوجد تدخل متناسق عالي الترتيب في إمدادات الطاقة ، وخاصةً مناسبة لإمدادات طاقة الاتصالات ؛
6) لا تتأثر بالبيئة الجغرافية: السهل ، النهر ، المحيط ، الجبل العالي ، حقل الثلج ، الجزيرة ، منطقة الغابات ، أي مكان يحتاج إلى الكهرباء يمكن أن يستخدم نظام توليد الطاقة الشمسية السيليكون البلورية.
(1) تحديد الطاقة واستهلاك الطاقة اليومي لمعدات المراقبة
تعتمد كاميرا المراقبة الخارجية كاميرا مسدس عالية السرعة مع جهد إدخال يبلغ 220VAC وأقصى استهلاك للطاقة 100 واط.
جهد الإدخال للمحول الكهروضوئي هو 24VAC، والحد الأقصى لاستهلاك الطاقة هو 10W.
132. تمشيا مع متطلبات تشغيل نظام المراقبة للكاميرا ، يقرر أن متوسط استهلاك الطاقة الكلي لنظام الكاميرا بأكمله هو 80W ، ويبلغ إجمالي استهلاك الطاقة اليومي 80W ، وهو I 24H = 1920WH = 1.92KWH (درجة).
(2) مخطط تكوين الطاقة الشمسية وحزمة البطارية
1) متطلبات الفهرس الرئيسية: وحدة الخلايا الشمسية مضمونة بعمر خدمة طويل، مع تصميم لأكثر من 10 سنوات؛
يمكن أن تلبي سعة البطارية تحميل المعدات لمدة 72 ساعة (ثلاثية الأبعاد) لإمدادات الطاقة المستمرة في اليوم الغائم والممطر.
2) تحديد المعلمات حسب تشغيل نظام الطاقة الشمسية
زاوية المصفوفة المربعة للخلايا الشمسية هي 38؛
تبلغ كمية الإشعاع التي تحصل عليها المجموعة المربعة من الخلايا الشمسية 1.1 مرة من القيمة الاسمية.
متوسط ساعات الذروة اليومية لأشعة الشمس (المستوى المربع) في منطقة ناننينغ هو 3.54 ساعة.
حدد الحد الأدنى للفاصل الزمني بين يومين ممطرين متتاليين بـ 15 يومًا.
3) تصميم سعة البطارية لنظام الطاقة الشمسية
تعد سعة البطارية أمرًا مهمًا لضمان الإمداد المستمر بالطاقة.
نظرًا لأن البطارية يتم توفير الكهرباء المطلوبة من قبل المعدات ، يجب تخزين الكهرباء المولدة من الصفيف الشمسي في البطارية لاستهلاك المعدات كل يوم. ومع ذلك، تحتاج المجموعة الشمسية إلى إرسال جزء من الكهرباء الإضافية لتخزينها في البطارية للأيام الممطرة.
لذلك، يتم حساب سعة البطارية الشمسية Bc على النحو التالي:
قبل الميلاد = A، QL، NL، T0 / سم مكعب آه
1.2/0.7 = 1. 4 3 ╳ ╳ ╳ 160 آه
= 1152 هـ
المادة 1200 اه
نوع:
A هو عامل الأمان، بين 1.1 و1.4؛
QL هو متوسط استهلاك الطاقة اليومي للحمل ، هو التيار العاملة مضروبة في عدد ساعات العمل في اليوم ؛
NL هو أطول الأيام الممطرة المستمرة.
تي معامل تصحيح درجة الحرارة، بشكل عام 1 فوق 0 درجة مئوية، 1.1 فوق -10 درجة مئوية، 1.2 تحت -10 درجة مئوية؛
Cc هو عمق تفريغ البطارية، ويتم ضبط بطارية الرصاص الحمضية العامة على 0.70.
لذلك ، يتم اختيار البطارية الشمسية على أنها 12V/1200AH ، ويتم اختيار الوحدة كـ 12V/200AH ، مع سلسلتين و 3 نقابات ، وتشكل 24V/600AH ، والتي يبلغ مجموعها 6 قطع.
4) تصميم المصفوفة المربعة للخلايا الشمسية
الوحدة الأساسية للمصفوفة المربعة للخلايا الشمسية هي اختيار مجموعة واحدة من الألواح الشمسية بقدرة 12 فولت، 75 واط.
عدد الألواح الشمسية اللازمة
الناتج اليومي من لوحة شمسية واحدة:
إذا قمت بتشغيل الطاقة، ووقت الشحن، وكفاءة الشحن الشاملة، والخسارة
= 75Wp I 4.44h I 0.7 I 0.9 = 209.79WH ≈ 210Wh
استهلاك الطاقة اليومي: استهلاك الطاقة اليومي لكفاءة الحمل/العاكس = 1.92 كيلووات ساعة / 0.9 = 2.133 كيلووات ساعة
عدد الألواح الشمسية المطلوبة:
استهلاك الطاقة اليومي / قدرة التوليد اليومية للوحة شمسية واحدة = 2133 وات في الساعة / 210 وات في الساعة = 10.15≈10 قطعة
قوة وحدة الخلايا الشمسية
مطلوب إجمالي 10 ألواح شمسية بقدرة 75 واط، 2 في سلسلة من 5 ويتم حسابها على أنها 24 فولت/ 750 واط.
5) مزود الطاقة العاكس
نظرًا لأن جهد إدخال كاميرا البندقية المدمجة هو 220 فولت ، والجهد الإدخال في الجهاز الطرفي البصري هو 24VAC ، ويجب أن يتم تجهيزه بعاكس لتحويل 24 فولت DC إلى 220VAC ثم توفير الطاقة إلى الحمل.
6) جهاز تحكم ذكي بالطاقة الشمسية لنظام الطاقة الشمسية
رقاقة صناعية، شحن زائد، تفريغ زائد، حماية من التحميل الزائد، اتصال عكسي بدائرة كهربائية قصيرة؛
جهاز تحكم في الوقت بالكمبيوتر الصغير، مخرج تيار متردد/تيار مستمر.
7) يتم اعتماد تدابير الحفاظ على الحرارة ومنع الرطوبة، أي. البطاريات الغروية، الخ.
في نظام إمدادات الطاقة الشمسية ، توفر الخلية الشمسية مباشرة الطاقة إلى الحمل في الأيام المشمسة عندما يكون هناك أشعة الشمس ، وفي نفس الوقت تكسب التفريغ من البطارية إلى محطة إمدادات طاقة التحميل عندما لا تكون هناك أشعة الشمس لا توجد أيام مشمسة أو غائمة أو ممطرة بسبب تفريغ البطارية لكهرباء معدات الاتصالات.
نظام الطاقة الشمسية يختلف عن نظام إمدادات الطاقة المكون من إمدادات الطاقة التيار الكهربائي ، ومصدر طاقة التبديل عالي التردد والبطارية.
تقع مجموعة البطارية الأخيرة في حالة الشحن العائمة للجهد الثابت في معظم الأوقات ، ومصدر طاقة التبديل عالي التردد لديه وظيفة أتمتة أعلى ووظيفة مثالية لإدارة البطارية.
عندما يتم تفريغ البطارية الشمسية ، يقوم المقوم بإجراء الشحن الحالي على البطارية ، ويمكن إعادة شحن البطارية بانتظام وفقًا للحاجة.
مع تغيير درجة الحرارة المحيطة المحلية ، يمكن للمقوم العام أيضًا أن يجعل ضغط الشحن العائم للتعويض التلقائي للبطارية ، بحيث يمكن للبطارية دائمًا أن تعمل في حالة مشحونة بالكامل ، والتي تفضي إلى إطالة عمر خدمة البطارية.
أنظمة الطاقة الشمسية ، من ناحية أخرى ، لا يمكنها التحكم في كمية الكهرباء التي تنتجها الخلايا الشمسية ، بدلاً من توليد الكهرباء عند الطلب.
عندما تكون البطارية الشمسية في حالة سعة كاملة أو سعة كاملة أساسية ، من أجل ضمان عدم شحن بنك البطارية وأن الجهد الناتج للنظام لا يتجاوز نطاق الجهد المسموح به ، ستتم إزالة جزء من الخلايا الشمسية من النظام.
بعد التفريغ العميق للبطارية ، لن تولد البطارية الشمسية المزيد من الكهرباء لأن البطارية تحتاج إلى شحن.
لذلك ، فإن وضع التشغيل للبطارية في هذا النظام ليس وضع الشحن العائم ولا يكمل وضع الشحن والتفريغ.
شحن البطارية الشمسية ليس شحنًا بجهد ثابت ولا شحنًا تيارًا ثابتًا.
يتغير تيار الشحن للبطارية مع تغيير شدة أشعة الشمس ومدخلات وقطع صفيف مربع البطارية الشمسية ، ويتغير الجهد أيضًا وفقًا لذلك.
من أجل ضمان عمر خدمة بطارية الطاقة الشمسية لنظام الطاقة الشمسية ، يجب التحكم في الجهد الشحن على المدى الطويل للبطارية المفردة دون 2.40 فولت.
ملاحظة لتشغيل وصيانة نظام الطاقة الشمسية من الشركة المصنعة لمنتجات الطاقة الشمسية
(1) عندما يكون الطقس الغائم والمطر المستمر ، يكون تفريغ البطارية كبيرًا ، بغض النظر عما إذا كانت البطارية وصلت إلى جهد إنهاء التفريغ ، يجب استخدامها على الفور لاستبدال البطارية بجهاز توليد طاقة متنقلة.
لم تصل سعة البطارية إلى الحالة الأساسية للطقس الكامل المطر ، مما يؤدي إلى انقطاع مصدر الطاقة ولأن البطارية لا يتم شحنها في الوقت المناسب بعد التفريغ تؤثر على عمر خدمة البطارية.
(2) نظرًا لأن وضع التشغيل للبطارية ليس وضع تشغيل شحن عائم كامل ، فإن عمر خدمة البطارية أقصر من بطارية في نظام إمداد الطاقة التقليدي.
يجب أن يكون فهم قدرة البطارية ، خاصة في استخدام بضع سنوات ، في موسم الطقس الممطر المستمر كل عام قبل اختبار سعة البطارية ، إذا لم تتمكن السعة من تلبية المتطلبات ، لاتخاذ تدابير في الوقت المناسب.
(3) يوجد جزء من الكابلات المتصلة بين صفيف مربع الخلايا الشمسية ومزود الطاقة بتزويد الطاقة الشمسية في الهواء الطلق ، ويجب فحص الكابلات بانتظام للشيخوخة والاتصال الجيد.
(4) من أجل إعطاء اللعب الكامل لفعالية الخلايا الشمسية ، يمكن ضبط زاوية ميل صفيف مربع الخلايا الشمسية وفقًا للتغيرات الموسمية في السنة.
(5) يجب الحفاظ على سطح الكتائب الخلايا الشمسية نظيفة ، وإلا فإنه سيؤثر على قدرة توليد الكتائب الخلايا الشمسية.
(6) درجة الحرارة المناسبة لغرفة البطارية هي 5°C~30°C والرطوبة ≥85%RH.
في المكتب (المحطة) مع نظام إمدادات الطاقة الشمسية ، يجب إيلاء الاهتمام للدفء والتهوية عند تصميم غرفة الماكينة.
لا يُسمح أيضًا لدرجة حرارة بيئة الغرفة بتجاهل العامل ، ويمكن أن تتخذ التدابير المناسبة ، مثل استخدام عاكس الخلايا الشمسية ، العاكس الحالي المباشر لـ 220 فولت تيار متردد ، لحل قوة تكييف الهواء.