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energía solar para Sistema de energía solar Es una especie de energía verde inagotable, infinita y libre de contaminación proporcionada por la naturaleza, pero tiene las características de aleatoriedad e intermitencia.
Se estima que la Tierra recibe alrededor de 7×1017 kWh de energía del sol al año, mientras que la Tierra recibe alrededor de 1,3×1016 kWh de energía solar al año.
Debido a las diferentes latitudes y longitudes de las diferentes regiones de la Tierra, la exposición diaria promedio y el tiempo de sol de las diferentes regiones de China varían mucho. La exposición diaria promedio en China oscila entre 2,6 kwh/m2D y 6,4 kwh/m2D, y la cantidad de luz solar anual oscila entre 1.000 y 3.300 h.
El sistema de energía solar se compone de un módulo de células solares, un controlador solar y una batería solar.
La energía solar es un tipo de energía nueva, limpia y renovable, que tiene una amplia gama de funciones en la vida y el trabajo de las personas. Uno de ellos es convertir la energía solar en energía eléctrica. La generación de energía solar se divide en generación de energía fototérmica y generación de energía fotovoltaica.
La generación de energía solar generalmente se refiere a la generación de energía solar fotovoltaica, que tiene las características de ausencia de partes móviles, ausencia de ruido, ausencia de contaminación, alta confiabilidad y el sistema de energía solar tiene excelentes perspectivas de aplicación en el sistema de comunicación y suministro de energía en áreas remotas.
(1) Módulo de células solares de Sistema de energía solar : El módulo de células solares es la parte central del sistema de suministro de energía solar y la parte más valiosa del sistema de suministro de energía solar.
Su función es convertir la energía de la radiación solar en energía eléctrica, o enviarla a baterías de almacenamiento, o favorecer el trabajo de la carga.
La calidad y el coste de los módulos solares determinarán directamente la calidad y el coste de todo el sistema.
(2) Controlador solar de Sistema de energía solar : La función del controlador solar es controlar el estado de funcionamiento de todo el sistema, y la batería ha desempeñado una protección de carga y protección contra descarga.
En lugares con una gran diferencia de temperatura, el controlador calificado también debe tener la función de compensación de temperatura.
Funciones adicionales como interruptores de luz y temporizadores deberían ser opcionales para el controlador.
(3) Batería solar del sistema de energía solar: generalmente batería de plomo-ácido, sistema pequeño y micro, también se puede usar batería de níquel-hidrógeno, batería de níquel-cadmio o batería de litio.
La idea es almacenar la electricidad generada por los módulos solares cuando hay luz y liberarla cuando sea necesario.
Características del sistema de energía solar para suministro de energía.
1) Larga vida útil: el período de garantía de calidad de los módulos de células solares de silicio cristalino es de 15 a 20 años;
2) Alto rendimiento: el sistema de generación de energía con células solares de silicio cristalino es resistente a tifones, granizo, humedad e irradiación ultravioleta, etc. El sistema modular puede funcionar normalmente en un ambiente de menos 40 grados a 70 grados sobre cero;
3) Sin servicio: puede suministrar energía a la carga como energía convencional sin trabajo de personal durante la operación;
4) Suministro de energía ininterrumpida: el diseño del sistema de energía solar tiene en cuenta el clima lluvioso local y almacena el exceso de energía en la batería para garantizar que el usuario todavía tenga suficiente energía para usar en días lluviosos;
5) Fuente de alimentación de CC sin interferencias: equipo de generación de energía de células solares, sin ruido, sin interferencias armónicas de alto orden en la fuente de alimentación, especialmente adecuado para la fuente de alimentación de comunicación;
6) No afectado por el entorno geográfico: llanura, río, océano, alta montaña, campo nevado, isla, área forestal, cualquier lugar que necesite electricidad puede utilizar un sistema de generación de energía de células solares de silicio cristalino.
(1) Determinar la energía y el consumo de energía diario del equipo de monitoreo.
La cámara de vigilancia de campo adopta una cámara tipo pistola de alta velocidad con un voltaje de entrada de 220 VCA y un consumo máximo de energía de 100 W.
El voltaje de entrada del convertidor fotoeléctrico es de 24 VCA y el consumo máximo de energía es de 10 W.
132. De acuerdo con los requisitos operativos del sistema de monitoreo para la cámara, se determina que el consumo de energía total promedio de todo el sistema de cámara es de 80 W, y el consumo de energía total diario es de 80 W, que I 24 h = 1920 WH = 1,92 kwh (grados ).
(2) Esquema de configuración del paquete de baterías y energía solar
1) Requisitos principales del índice: Se garantiza que el módulo de células solares tendrá una larga vida útil, con un diseño de más de 10 años;
La capacidad de la batería puede satisfacer la carga del equipo durante 72 horas (3D) con suministro de energía continuo en días nublados y lluviosos.
2) Determinar parámetros según la operación del sistema de energía solar.
El ángulo del conjunto cuadrado de células solares es 38;
La cantidad de radiación obtenida por el conjunto cuadrado de células solares es 1,1 veces el valor nominal.
El promedio de horas máximas de sol diarias (plano cuadrado) en el área de Nanning es de 3,54 h.
Establezca el intervalo mínimo entre dos días lluviosos consecutivos en 15 días.
3) Diseño de capacidad de la batería del sistema de energía solar.
La capacidad de la batería es importante para garantizar un suministro continuo de energía.
Dado que la electricidad requerida por el equipo la proporciona la batería, la electricidad generada por el panel solar debe almacenarse en la batería para el consumo del equipo todos los días. Sin embargo, el panel solar necesita enviar una parte de la electricidad adicional para almacenarla en la batería para los días de lluvia.
Por lo tanto, la capacidad Bc de la batería solar se calcula de la siguiente manera:
Bc=A, QL, NL, T0 / Cc Ah
1.2/0.7 = 1. 4 3 ╳ ╳ ╳ 160Ah
= 1152Ah
Materiales 1200Ah
Tipo:
A es el factor de seguridad, entre 1,1 y 1,4;
QL es el consumo de energía diario promedio de la carga, es la corriente de trabajo multiplicada por el número de horas de trabajo por día;
NL son los días de lluvia continuos más largos;
ti s el coeficiente de corrección de temperatura, generalmente 1 por encima de 0 °C, 1,1 por encima de −10 °C, 1,2 por debajo de −10 °C;
Cc es la profundidad de descarga de la batería y la batería de plomo-ácido general se establece en 0,70.
Por lo tanto, la batería solar se selecciona como 12V/1200AH, y la unidad se selecciona como 12V/200AH, con 2 cadenas y 3 uniones, formando 24V/600AH, totalizando 6 piezas.
4) Diseño de matriz cuadrada de células solares.
La unidad básica de una matriz cuadrada de células solares es seleccionar un solo grupo de paneles solares de 12 V y 75 Wp.
La cantidad de paneles solares necesarios
Producción diaria de un solo panel solar:
Si enciendo, tiempo de carga, eficiencia de carga integral, pérdida
= 75Wp Yo 4,44h Yo 0,7 Yo 0,9 = 209,79WH ≈ 210Wh
Consumo de energía diario: consumo de energía diario de eficiencia de carga/inversor = 1,92kwh / 0,9 = 2,133kwh
Número de paneles solares necesarios:
Consumo de energía diario/capacidad de generación diaria de un solo panel solar =2133Wh/210Wh=10,15≈10 bloques
Potencia del módulo de células solares.
Se requieren un total de 10 paneles solares de 75Wp, 2 en serie de 5 y calculados como 24V/750W.
5) Fuente de alimentación del inversor
Debido a que el voltaje de entrada de la cámara de pistola integrada es de 220 VCA y el voltaje de entrada de la máquina terminal óptica es de 24 VCA, es necesario equiparla con un inversor para convertir 24 VCC en 220 VCA y luego suministrar energía a la carga.
6) Controlador solar inteligente del sistema de energía solar.
Chip de grado industrial, sobrecarga, sobredescarga, protección contra sobrecarga, conexión inversa de cortocircuito;
Controlador de tiempo por microordenador, salida AC/DC.
7) Se adoptan medidas de preservación del calor y prevención de la humedad, es decir. baterías coloidales, etc.
En el sistema de suministro de energía solar, la célula solar suministra energía directamente a la carga en días soleados cuando hay sol y al mismo tiempo complementa la descarga de la batería a la estación de suministro de energía de carga cuando no hay sol. Sin sol, días nublados y lluviosos por la descarga de la batería de la electricidad de los equipos de comunicación.
Sistema de energía solar es diferente del sistema de suministro de energía compuesto por fuente de alimentación de red, fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia y batería.
El último grupo de baterías se encuentra en estado de carga flotante de voltaje constante la mayor parte del tiempo, y la fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia tiene una mayor función de automatización y una función perfecta de gestión de la batería.
Cuando la batería solar se descarga, el rectificador realiza una carga limitadora de corriente en la batería y la batería se puede recargar regularmente según la necesidad.
Con el cambio de la temperatura ambiente local, el rectificador general también puede hacer que la presión de carga flotante de la batería se compense automáticamente, de modo que la batería siempre pueda funcionar en un estado completamente cargado, lo que favorece la prolongación de la vida útil de la batería.
Los sistemas de energía solar, por otro lado, no pueden controlar la cantidad de electricidad producida por las células solares, en lugar de generar electricidad según la demanda.
Cuando la batería solar se encuentra en el estado de plena capacidad o de capacidad básica completa, para garantizar que el banco de baterías no se cargue y que el voltaje de salida del sistema no exceda el rango de voltaje permitido, parte de las células solares se retirarán de el sistema.
Después de la descarga profunda de la batería, la batería solar no generará más electricidad porque es necesario cargarla.
Por lo tanto, el modo de funcionamiento de la batería en este sistema no es el modo de carga flotante ni el modo de carga y descarga completa.
La carga de la batería solar no es una carga de voltaje constante ni una carga de corriente constante.
La corriente de carga de la batería cambia con el cambio de la intensidad de la luz solar y la entrada y corte de la batería solar cuadrada, y el voltaje también cambia en consecuencia.
Para garantizar la vida útil de la batería solar del sistema de energía solar, el voltaje de carga a largo plazo de una sola batería debe controlarse por debajo de 2,40 V.
Nota para la operación y mantenimiento del sistema de energía solar del fabricante de productos de energía solar.
(1) Cuando el tiempo nublado y lluvioso continuo, la descarga de la batería es grande, sin importar si la batería alcanzó el voltaje de terminación de descarga, se debe usar de inmediato para reemplazar la batería con un dispositivo móvil de generación de energía.
Evite que la capacidad de la batería no haya alcanzado el estado básico de lluvia total, lo que resulta en la interrupción del suministro de energía y debido a que la batería no se carga a tiempo después de la descarga afecta la vida útil de la batería.
(2) Debido a que el modo de funcionamiento de la batería no es un modo de funcionamiento de carga flotante completa, la vida útil de la batería es más corta que la de la batería en el sistema de suministro de energía convencional.
Debe comprender la capacidad de la batería, especialmente en el uso de algunos años, debe estar en la temporada de lluvias continuas todos los años antes de la prueba de capacidad de la batería, si la capacidad no puede cumplir con los requisitos, para tomar las medidas oportunas.
(3) Parte de los cables de conexión entre el conjunto cuadrado de células solares y la fuente de alimentación combinada de suministro de energía solar están ubicados al aire libre, y los cables deben revisarse periódicamente para detectar envejecimiento y buena conexión.
(4) Para aprovechar al máximo la eficacia de las células solares, el ángulo de inclinación del plano del conjunto cuadrado de células solares se puede ajustar de acuerdo con los cambios estacionales en un año.
(5) La superficie de la falange de células solares debe mantenerse limpia, de lo contrario afectará la capacidad de generación de la falange de células solares.
(6) La temperatura adecuada de la sala de baterías es de 5 ℃ ~ 30 ℃ y una humedad ≤85 % RH.
En la oficina (estación) con sistema de suministro de energía solar, al diseñar la sala de máquinas se debe prestar atención a la calidez y la ventilación.
Tampoco se permite ignorar el factor de temperatura ambiente de la habitación; se pueden tomar las medidas adecuadas, como el uso de un inversor de células solares, un inversor de corriente continua para 220 V CA, para resolver la potencia de aire acondicionado de la habitación.