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sistemas de energía solar para el hogar
Sistema de energía solar en casa. generalmente se compone de una matriz fotovoltaica compuesta por módulos de células solares, controlador de carga y descarga solar, banco de baterías, inversor fuera de la red, carga de CC y carga de CA.
La falange fotovoltaica convierte la energía solar en energía eléctrica bajo la condición de iluminación. El controlador de carga y descarga solar suministra energía a la carga y carga el banco de baterías al mismo tiempo.
En ausencia de luz, el banco de baterías suministra energía a la carga de CC a través del controlador de carga y descarga solar. Mientras tanto, la batería también suministra energía directamente al inversor independiente, que el inversor independiente convierte en corriente alterna para suministrar energía a la carga de CA.
El sistema de energía solar doméstico se compone de células solares, controlador solar y batería (grupo).
Si la potencia de salida es de 220 V o 110 V CA, también se requiere un inversor para el sistema de energía solar doméstico.
El sistema de energía solar doméstico es una tecnología que convierte la energía luminosa directamente en energía eléctrica mediante el uso del efecto fotogénico del voltaje en la interfaz del semiconductor.
El componente clave de esta tecnología de sistema de energía solar doméstico es la electricidad solar.
Después de empaquetar y proteger las células solares del sistema de energía solar doméstico en serie, se puede formar una gran área de módulos de células solares y luego se puede formar el sistema de energía solar fotovoltaica combinándolo con el controlador de potencia y otros componentes de los sistemas de energía solar. para casa.
La ventaja de la energía fotovoltaica procedente de sistemas de energía solar para el hogar es que está menos restringida a lugares donde brilla el sol;
El sistema fotovoltaico de batería de almacenamiento de energía solar también tiene las ventajas de seguridad y confiabilidad, sin ruido, baja contaminación, sin consumo de combustible y la instalación de líneas de transmisión puede ser generación y suministro de energía en el sitio y un ciclo de construcción corto.
La generación de energía fotovoltaica a partir de un sistema de energía solar doméstico se basa en el principio del efecto fotovoltaico, el uso de células solares para convertir directamente la energía de la luz solar en electricidad.
Independientemente del uso independiente o de la generación de energía conectada a la red, el sistema de energía solar fotovoltaica para el hogar se compone principalmente de paneles solares (módulos), controladores e inversores. Están compuestos principalmente por componentes electrónicos y no involucran piezas mecánicas. Por lo tanto, el sistema de energía solar doméstico es extremadamente refinado, con una vida larga, confiable y estable y de fácil instalación y mantenimiento.
En teoría, la tecnología fotovoltaica del sistema de energía solar doméstico se puede utilizar para cualquier cosa que necesite energía, desde naves espaciales hasta energía doméstica, desde plantas de energía de megavatios hasta juguetes.
El elemento más básico del sistema de energía solar doméstico es la célula solar (lámina), hay silicio monocristalino, silicio policristalino, silicio amorfo y células de película delgada.
Las células monocristalinas y policristalinas son las más grandes, y las células amorfas se utilizan para algunos sistemas pequeños y para el suministro de energía auxiliar de la calculadora.
Configuración del sistema de energía solar en el hogar.
Factores a considerar en el diseño de h Algún sistema de energía solar. :
1. Considere el entorno de los equipos de energía solar para el hogar y la radiación solar local, etc.
2. La potencia total que debe transportar el sistema de energía solar doméstico y el tiempo de funcionamiento de la carga cada día;
3. Considere el voltaje de salida del sistema de energía solar doméstico y vea si es adecuado para corriente continua o corriente alterna;
4. En caso de días nublados y lluviosos sin luz solar, el sistema necesita suministro eléctrico continuo;
5. El uso de energía solar para uso residencial también debe considerar la carga de los electrodomésticos, los electrodomésticos son pura resistencia, capacitancia o sensibilidad, amperaje de corriente de arranque instantáneo, etc.
Paneles solares para sistema de energía solar residencial
Los paneles solares son la parte central de la generación de sistemas de energía solar domésticos. La función de los paneles solares es convertir la energía luminosa del sol en electricidad y luego almacenar la corriente continua de salida en la batería solar.
El panel solar es uno de los componentes más importantes en la generación de energía del sistema de energía solar doméstico. Su tasa de conversión y vida útil son factores importantes para determinar si la célula solar tiene valor de uso.
Diseño del módulo: Diseñado de acuerdo con la Comisión Electrotécnica Internacional IEC:1215:1993, 36 o 72 células solares de polisilicio están conectadas en serie para formar módulos de 12 V y 24 V de varios tipos. El módulo del sistema de energía solar se puede utilizar en varios sistemas fotovoltaicos domésticos, centrales fotovoltaicas independientes y centrales fotovoltaicas conectadas a la red.
Características de las materias primas del sistema de energía solar doméstico.:
Batería: Alta eficiencia (16,5% o más) del paquete de paneles solares de silicio monocristalino, para garantizar una generación de energía suficiente de los paneles solares.
Diagrama del panel solar del sistema de energía solar doméstico.
Vidrio: vidrio suturado templado con bajo contenido de hierro (también conocido como vidrio blanco), con un espesor de 3,2 mm, tiene una transmitancia de luz de más del 91 % dentro del rango de longitud de onda de la respuesta espectral de la célula solar (320-1100 nm) y tiene una Alta reflectancia para luz infrarroja superior a 1200 nm.
Al mismo tiempo, el vidrio puede resistir la radiación de los rayos ultravioleta del sol y su transmitancia no disminuye.
EVA: La película de EVA de alta calidad con un espesor de 0,78 mm añadido como agente anti-ULTRAVIOLETA, antioxidante y agente de curado se utiliza como sellador de células solares y agente de conexión entre el vidrio y el TPT. Tiene alta transmitancia y capacidad antienvejecimiento.
TPT: La cubierta trasera de la célula solar, de película de plástico fluorado, es blanca y refleja la luz solar, por lo que se mejora ligeramente la eficiencia de los componentes. Debido a sus altas emisividades infrarrojas, también puede reducir la temperatura de trabajo de los componentes, lo que también favorece la mejora de la eficiencia de los componentes.
Por supuesto, la película de plástico fluorado tiene los requisitos básicos de resistencia al envejecimiento, resistencia a la corrosión y permeabilidad al aire que exigen los materiales de embalaje de las células solares.
Marco: el marco de aleación de aluminio tiene alta resistencia y una fuerte resistencia al impacto mecánico.
También es la parte más valiosa de la energía solar doméstica.
Su función es convertir la capacidad de radiación del sol en energía eléctrica, o enviarla a baterías de almacenamiento, o favorecer la carga de trabajo.
Controlador para sistema de energía solar doméstico.
El controlador solar del sistema de energía solar doméstico se compone de una CPU de procesador dedicada, componentes electrónicos, pantalla, tubo de alimentación conmutado, etc.
Características principales del sistema de energía solar doméstico.
1. Utilizando un microordenador de un solo chip y un software especial para realizar un control inteligente;
2. Control de descarga preciso mediante la corrección característica de la tasa de descarga de la batería.
El voltaje de descarga final es el punto de control modificado por la curva de tasa de descarga, lo que elimina la inexactitud del control de sobredescarga de voltaje simple y concuerda con las características inherentes de la batería, es decir, diferentes tasas de descarga tienen un voltaje final diferente.
3. Con sobrecarga, sobredescarga, cortocircuito electrónico, protección contra sobrecarga, control automático de protección de conexión antirretroceso único; La protección anterior no daña ninguna pieza, no quema el seguro;
4. Al adoptar el circuito principal de carga PWM en serie, la pérdida de voltaje del circuito de carga se reduce casi a la mitad en comparación con la del circuito de carga de diodo, y la eficiencia de carga es entre un 3 % y un 6 % mayor que la del circuito sin PWM, por lo que aumentar el tiempo de consumo de energía; Recuperación de sobredescarga de carga de elevación, carga directa normal, modo de control automático de carga flotante para prolongar la vida útil del sistema; También cuenta con compensación de temperatura de alta precisión.
5. El tubo emisor de luz LED intuitivo indica el estado actual de la batería, para que los usuarios puedan comprender el estado de uso;
6. Todos los controles son chips de grado industrial (solo para controladores con grado industrial I), que pueden funcionar libremente en ambientes fríos, de alta temperatura y húmedos.
Al mismo tiempo, se utiliza control de sincronización de cristal y el control de sincronización es preciso.
7. El punto de control de ajuste del potenciómetro se cancela y la memoria del lado electrónico se utiliza para registrar todos los puntos de control de trabajo, a fin de digitalizar la configuración y eliminar factores como la desviación de la vibración del potenciómetro y la deriva de temperatura que hacen que los puntos de control aparecen errores y reducen la precisión y confiabilidad;
8. Uso de configuración y pantalla LED digital, la operación con un solo botón puede completar todas las configuraciones De sistema de energía solar para el hogar , el uso de una función extremadamente conveniente e intuitiva 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.
Otras funciones adicionales, como el interruptor de control de luz y el interruptor de control de tiempo, deben ser opcionales para el controlador.
Batería solar de litio del sistema de energía solar doméstico.
La función de las baterías es almacenar la electricidad generada por los paneles solares cuando hay luz y liberarla cuando sea necesario.
Solar litio La batería es la aplicación de "Batería" en la generación de energía solar fotovoltaica, se utiliza principalmente batería de plomo-ácido sin mantenimiento, batería de plomo-ácido ordinaria, batería coloide y batería alcalina de níquel-cadmio.
Las baterías solares domésticas de uso generalizado son principalmente: baterías de plomo-ácido sin mantenimiento y baterías coloidales, estos dos tipos de baterías, debido a su inherente "libre de mantenimiento" Características y menor contaminación al medio ambiente, muy adecuado para el rendimiento confiable de los sistemas de energía solar, especialmente en estaciones de trabajo desatendidas.
Inversor De sistema de energía solar para el hogar
La salida directa de energía solar es generalmente de 12VDC, 24VDC y 48VDC Para proporcionar energía eléctrica a aparatos de 220 VCA, es necesario convertir la energía de corriente continua generada por la generación de energía solar doméstica en energía eléctrica de CA. Por lo tanto, se necesita un inversor CC-CA.
H Algún sistema de energía solar. Se divide en sistemas de energía solar aislados y conectados a la red.:
1. Sistema de generación de energía solar fuera de la red.
Se compone principalmente de un módulo de células solares, un controlador y una batería, y se necesita un inversor de CA para suministrar energía a la carga de CA.
2. El sistema de energía solar conectado a la red significa que la corriente continua generada por los módulos solares se convierte en corriente alterna de acuerdo con los requisitos de la red eléctrica municipal mediante el inversor conectado a la red y luego se conecta directamente a la red eléctrica pública.
Las centrales eléctricas centralizadas a gran escala conectadas a la red en el sistema eléctrico conectado a la red son generalmente centrales eléctricas de nivel nacional, que se caracterizan principalmente por la transmisión directa de la energía generada a la red eléctrica y la distribución unificada de energía a los usuarios por la rejilla.
Sin embargo, este tipo de sistema de energía solar doméstico es relativamente difícil de desarrollar debido a su gran inversión, su largo ciclo de construcción y su gran espacio.
El sistema distribuido de pequeña escala conectado a la red sistema de energía solar para el hogar , especialmente el sistema integrado de generación de energía fotovoltaica para edificios, es la corriente principal de la generación de energía conectada a la red debido a sus ventajas como pequeña inversión, construcción rápida, espacio reducido y gran apoyo político.
Ventajas
1. Energía solar es inagotable, la superficie de la tierra recibe energía de radiación solar, para satisfacer las necesidades energéticas globales de 10.000 veces El sistema de generación de energía solar instalado en el 4% de los desiertos del mundo podría producir suficiente electricidad para satisfacer las necesidades del mundo. El sistema de generación de energía solar es seguro y confiable y no se verá afectado. por crisis energética o mercado de combustible inestable.
2. La energía solar se puede utilizar en todas partes y se puede suministrar energía en las cercanías, evitando la necesidad de transmisión a larga distancia y evitando así la pérdida de líneas de transmisión de larga distancia;
3. La energía solar no utiliza combustible, bajo costo operativo;
4. S sistema de energía solar no tiene partes móviles, no es fácil de usar ni dañar, mantenimiento simple, especialmente adecuado para uso sin supervisión;
5. S sistema de energía solar no producirá residuos, ni contaminación, ruido ni otros peligros públicos, ni impacto adverso sobre el medio ambiente, es la energía limpia ideal;
6. El ciclo de construcción del sistema de energía solar es corto, conveniente y flexible, y de acuerdo con el aumento o disminución de la carga, se agrega o reduce arbitrariamente la capacidad del panel solar para evitar desperdicios.
Desventajas
1. La aplicación terrestre es intermitente y aleatoria. La generación de electricidad está relacionada con las condiciones climáticas, y no puede o rara vez generar electricidad en horas nocturnas o en días nublados y lluviosos.
2. Baja densidad de energía. En condiciones estándar, la intensidad de la radiación solar recibida en el suelo es de 1000W/M^2 Cuando se utiliza un tamaño grande, es necesario ocupar un área grande;
3. El precio del sistema de energía solar sigue siendo relativamente caro, entre 3 y 15 veces el de la generación de energía convencional, y la inversión inicial es alta.
1. Suministro de sistema de energía solar para el hogar. :
(1) Se utiliza una pequeña fuente de alimentación que oscila entre 10 y 100 vatios para militares y civiles que viven en áreas remotas sin suministro de energía, como mesetas, islas, áreas pastorales, puestos fronterizos y otros tipos de electricidad para militares y civiles, como iluminación, televisión, radio y grabadora, etc.;
(2)Sistema de generación de energía de red doméstica de 3-5KW en la azotea;
(3) Bomba de agua FOTOVOLTAICA: para potabilización y riego de Pozos profundos en zonas sin electricidad.
2. Campos de tráfico como luces de navegación, señales de tráfico/ferrocarril, luces de advertencia/señales de tráfico, farolas Yuxiang, luces de obstáculos a gran altitud, cabinas telefónicas inalámbricas de autopistas/ferrocarriles, suministro de energía de clase de carretera desatendida, etc.
3. Campo de comunicación/comunicación: estación de retransmisión de microondas desatendida de energía solar, estación de mantenimiento de cable óptico, sistema de energía de radiodifusión/comunicación/búsqueda;
Sistema fotovoltaico telefónico de operador rural, pequeña máquina de comunicación, fuente de alimentación GPS para soldados, etc.
4. Campos petrolero, marino y meteorológico: sistema de energía solar de protección catódica para oleoductos y compuertas de yacimientos, suministro de energía viva y de emergencia para plataformas de perforación petrolera, equipos de detección marina, equipos de observación meteorológica/hidrológica, etc.
5. Fuente de alimentación para lámparas familiares: como lámparas de patio, farolas, linternas de mano, lámparas de camping, lámparas de escalada, lámparas de pesca, luces negras, lámparas de corte de goma, lámparas de bajo consumo, etc.
Farola solar mapa
Farola solar mapa
6. Estación de sistema de energía solar fotovoltaica: central fotovoltaica independiente de 10KW-50MW, central eléctrica complementaria eólica-solar (diesel), estación de carga de varias grandes plantas de estacionamiento.
7.Construcción con energía solar Combina la generación de energía solar con materiales de construcción para hacer que los edificios grandes sean autosuficientes en electricidad en el futuro, lo cual es una importante dirección de desarrollo en el futuro.
8. Otros campos incluyen :
(1) Combinación con automóviles: automóviles/vehículos eléctricos con energía solar, equipos de carga de baterías, aires acondicionados para automóviles, ventiladores, cajas de bebidas frías.
(2) Sistema de generación de energía regenerativa para la producción de hidrógeno solar y pila de combustible;
(3) Suministro de energía para equipos de desalinización de agua de mar;
(4) Satélites, naves espaciales, centrales espaciales de energía solar.
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