光伏的发电方案设计.doc

实用标准文案 精彩文档 家用光伏发电系统设计方案 一 家用离式光伏发电系统原理及系统组成 在光照条件下，太阳电池根据光生伏特效应产生一定的电动势，通过组件的串并联形太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设备的安全使用。从而实现：太阳能→电能→化学能→电能的转换，满足我们的日常生活需求。 图1-1 家用光伏发电系统 二 各部分的作用为：（一） HYPERLINK "/" \t "_blank" 太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳 能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。（二） 太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；（三） 蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。（四） 逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。 三 各参数计算与设计 1 农村一般家庭用电负荷统计 序号 负载名称 规格描述 单位 数量 每天工作时间 日耗电量 1 节能灯 20W/220V 个 5 5小时 500WH 2 电视机 150W/220V 台 1 4小时 600WH 3 洗衣机 300W/220V 台 1 1小时 300WH 4 冰 箱 200W/220V 台 1 24小时 1000WH 5 电饭煲 1200W/220V 个 1 0.5小时 600WH 6 总 计 　 　 　 　 3000WH(3度) 表1-1 用电量统计 2 根据表1-1设计蓄电池组 （1）蓄电池的先用: 能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多，目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点，很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大，所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能，但由于其价格较高，仅适用于较为特殊的场合。 (1)蓄电池容量计算：蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。在一年内，方阵发电量各月份有很大差别。方阵的发电量在不能满足用电需要的月份，要靠蓄电池的电能给以补足；在超过用电需要的月份，是靠蓄电池将多余的电能储存起来。所以方阵发电量的不足和过剩值，是确定蓄电池容量的依据之一。同样，连续阴雨天期间的负载用电也必须从蓄电池取得。所以，这期间的耗电量也是确定蓄电池容量的因素之一。 根据蓄电池容量计算公式：BC=A×QL×NL×TO／CC (AH) BC=[1.2×(3000÷24)×5×1]÷0.75=1000(AH) 注式中：A为安全系数，取1.1～1.4之间； QL为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时数； NL为最长连续阴雨天数； TO为温度修正系数，一般在0℃以上取1，－10℃以上取1.1，－10℃以下取1.2; CC为蓄电池放电深度，一般铅酸蓄电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.85。 根据以上计算，需要4个250AH/12V的电池，两个串联成一组，共两组。 太阳能电池方阵设计 （1） HYPERLINK "/" \t "_blank" 太阳能电池组件串联数Ns 将太阳能电池组件按一定数目串联起来，就可获得所需要的工作电压，但是，太阳能电池组件的串联数必须适当。串联数太少，串联电压低于蓄电池浮充电压，方阵就不能对蓄电池充电。如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时，充电电流也不会有明显的增加。因此，只有当太阳能电池组件的串联电压等于合适的浮充电压时，才能达到最佳的充电状态。 计算方法如下： Ns=UR/Uoc=（Uf＋UD＋Uc）/Uoc =（5+0.7+0