户用光伏系统设计

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12kW户用光伏系统典型设计过程

12kW户用光伏系统典型设计过程

12kW户用光伏系统典型设计过程前言:随着分布式发电补贴的下降和光伏电站建造成本的降低,很多用户在选择安装户用光伏系统时,都希望最大化的利用屋顶的面积,尽可能扩大安装容量,以增加发电量,保障投资收益率。

在我国北方许多地区,以前大屋顶优势让户用光伏系统能够达到10kW左右,现在随着技术的不断进步,和成本的不断优化,三相12kW逆变器的成本已经快速下降,接近于10kW逆变器的价格,12kW以上户用系统迎来大量应用场景。

本文将从组件、逆变器,支架、线缆、配电箱的选型,到整体设计方案,以及电站收益预测等方面,与大家分享12kW电站的设计过程。

一、设计过程1.项目勘察农户自建住宅,水泥平屋顶,经现场勘测,设计组件排布示意图如下:2. 组件选择在目前的组件市场上,275W~330W 功率段的组件最为常用。

本文的典型设计方案直流侧建议选择两串输入,可以减少线路损耗,提高系统效率。

大家可根据项目特点在下表中选用相应组件方案。

组件规格 每串数量(块) 电站总串数(串) 电站总功率(KW ) 组件总数(块) 备注 275W 23 2 12.65 46 任选一种组件 配置方案280W 23 2 12.88 46 285W 23 2 13.11 46 290W 23 2 13.34 46 295W 23 2 13.57 46 300W 23 2 13.8 46 310W 22 2 13.64 44 315W 22 2 13.86 44 320W 21 2 13.44 42 325W 21 2 13.65 42 330W21213.8642综合考虑了屋顶面积,银行放款条件以及全寿命周期的收益,本方案选用了46片300W 多晶高效组件,其技术参数如下:根据组件的参数和数量得到装机容量为300Wp* 46块=13.80KWp3.支架方案及组件安装水泥平屋顶的支架/组件安装步骤如下:•预置水泥墩基础••用膨胀螺栓固定角铝底座••固定角铝底座和角铝斜撑••固定角铝后撑和斜撑,然后铺设导轨,用T头螺丝固定••安装组件,用中压块和边压块固定•4.逆变器的选择及安装推荐选用一台纳通NAC12K-DT三相逆变器。

家庭光伏发电系统设计

家庭光伏发电系统设计

家庭光伏发电系统设计一、光伏发电简介及原理(一)简介:理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。

太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。

其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。

多晶硅电池效率在16%至17%左右,单晶硅电池的效率约18%至20%。

光伏组件是由一个或多个太阳能电池片组成。

光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场可提供电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。

到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。

(二)原理:二、独立光伏发电系统组成部分和设计要求目前在独立运行的光伏发电系统中,普遍采用的结构如图1所示,首先利用太阳能电池来收集太阳能,在经过DC/DC变换器给蓄电池充电,由于蓄电池的电压较低,往往无法满足逆变要求,因此还需要一个升压变压器,将直流电压升高,最后通过逆变器将直流电转化为220V/50Hz的交流电供用户使用。

①电池板的选择:太阳能电池板容量是指平板式太阳能板发电功率Wp。

太阳能发电功率量值取决于负载24h所消耗的电力,由负载额定电源与负载24h所消耗的电力,决定了负载24h消耗的容量P(AH),再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响,计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。

由负载额定电源,选取蓄电池公称电压,由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V),再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD (v)所造成的影响,则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V),由太阳能电池阵列工作电源IP(A)与工作电压VP(v),便可决定平板式太阳能板发电功率,从而设计出太阳能板容量,由设计出的容量Wp与太阳能电池阵列工作电压VP,确定硅电池平板的串联块数与并联组数②DC/DC变换器的选择:转换效率要高,静态电流要小,可以更省电;输入电压要低,尽可能利用电池的潜能;噪音要小,对手机的整体电路无干扰;功能集成度要高,提高单位面积的使用效率,使手机设计的更小巧;足够的输出调整能力,电荷泵不会因工作在满负荷状态而发烫。

家用分布式光伏系统设计(并网型)

家用分布式光伏系统设计(并网型)

家用分布式光伏系统设计摘要:太阳能是最普遍的自然资源,也是取之不尽的可再生能源。

分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。

它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。

目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在建筑物屋顶的光伏发电项目,方便接入就近接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。

从发电入网角度出发,根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。

关键词:太阳能分布式光伏发电系统1.前言太阳能是一种重要的,可再生的清洁能源,是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。

太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012kW·h,相当于目前世界上能耗的40倍。

从长远来看,太阳能的利用前景最好,潜力最大。

近30年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展,成为快速、稳定发展的新兴产业之一。

本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求,仅供参考。

2.太阳能光伏发电应用现状太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术(简称PV技术)。

太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电,而且可以减少CO2和有害气体的排放,防止地球环境恶化,因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。

目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用,如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电,而且这些家庭还办成了一所所私人的“小型电站”,能够源源不断地为公用电网提供电能。

近几年,我国光伏行业发展也非常迅速。

12kW户用光伏系统典型设计过程参考范本.doc

12kW户用光伏系统典型设计过程参考范本.doc

12kW户用光伏系统典型设计过程参考范本12下W户用光伏系统典型设计过程刖目:随着分布式发电补贴的下降和光伏电站建造成本的降低,很多用户在选择安装户用光伏系统时,都希望最大化的利用屋顶的面积,尽可能扩大安装容量,以增加发电量,保障投资收益率。

在我国北方许多地区,以前大屋顶优势让户用光伏系统能够达到10下W左右,现在随着技术的不断逬步,和成本的不断优化,三相12下W逆变器的成本已经快速下降,接近于10下W逆变器的价格,12下W以上户用系统迎来大量应用场景。

本文将从组件、逆变器,支架、线缆、配电箱的选型,到整体设计方案,以及电站收益预测等方面,与大家分享12下W电站的设计过程。

一、设i惟程1.项目勘察农户自建住宅,水泥平屋顶,经现场勘测,设计组件排布示意图如下:2.组件选择在目前的组件市场上,275W〜330W功率段的组件最为常用。

本文的典型设计方案直流侧建议选择两串输入,可以减少线路损耗,提高系统效率。

大家可根据项目特点在下表中选用相应组件方案。

组件规格每串数置(块)电站总串数(串)电站总功率(下W)组件总数(块)备注275W23212.6546任1280W23212.8846种组件285W23213.1146配置方290W 232 13.34 46案295W 232 13.57 46 300W 232 13.8 46 310W 222 13.64 44 315W213.8644320W21213.4442325W21213.65423B0W21213.8642综合考虑了屋顶面积,银行放款条件以及全寿命周期的收益,本方案选用了46片300W多晶高效组件,其技术参数如下: 300W多晶组件电性参数B00W多晶高效组件E大功率(w)300开路电压(V oc/V)40.1最大功率点工作电压(Vmp/V)32.8隨电流(Isc/A)9.81最大功率点工作电流(Imp/A)9.15组件效率(%)18.3短路电流(Isc)温度系数(Isc)+0.065%/oC开路电压(V oc)温度系数(V oc)-0.34%/oC最大功率(Pmp)温度系数(Pmp)-0.43%/oC議職环境«照度1000W/M2电池温度25oC光谙AMI.5根据组件的参数和数量得到装机容量为300Wp*46块=13.80下Wp3.支架方案及组件安装水泥平屋顶的支架/组件安装步骤如下:预置水泥墩基础用膨胀螺栓固定角铝底座固定角铝底座和角铝斜撑固定角铝后撑和斜撑,然后铺设导轨,用T头螺丝固定安装组件,用中压块和边压块固定4.逆变器的选择及安装推荐选用一台纳通NAC12下-DT三相逆变器。

光伏家-户用光伏发电系统设计

光伏家-户用光伏发电系统设计

目录一、项目概况 (5)1.1 项目背景 (5)1.2 建筑与艺术 (10)1.3 地理位置 (12)1.4 本光伏家(+)——户用光伏发电系统的建设规模与主要工作成果 (12)1.5 设计原则及依据 (13)1.5.1 相关国家法律、法规 (13)1.5.2 光伏组件标准 (14)1.5.3 电能质量标准 (14)1.5.4 环保标准 (15)1.5.5 劳动安全与工业卫生相关规定 (15)1.6 设计基础资料 (16)1.6.1 组件供应商资料 (16)1.6.2 光伏电站建筑和电力系统设计依据 (17)二、光伏家(+)——户用光伏发电系统总体设计方案与思路 (19)三、上海市崇明地区太阳能资源分析与评价 (21)3.1气象概况 (21)3.2 太阳能资源概况 (22)3.3 太阳能资源分析与评价 (23)四、上海崇明地区工程地质分析 (26)4.1 上海崇明社会现状分析 (26)4.2崇明岛地质分析 (27)五、户用光伏系统设计方案分析、发电量计算和发电收益计算 (29)5.1光伏屋顶设计方案 (29)5.1.1 光伏屋顶结构设计 (29)5.1.2 组件数量、组件安装倾角、方位角及间距设计 (29)5.1.3 光伏屋顶太阳能辐照量估算 (30)5.1.4 发电量估算公式与发电量计算 (31)5.1.5 光伏组件与阳光房结合 (35)5.1.6 可调节角度的屋顶光伏发电系统 (36)5.2 光伏遮阳板方案 (36)5.2.1 遮阳板安装角度/间距设计 (37)5.2.2 遮阳板发电量估算公式与发电量计算 (39)5.2.3 展望 (43)5.3 光伏车棚方案 (43)5.3.1 车棚结构设计 (44)5.3.2 组件数量、组件安装倾角设计 (44)5.3.3 光伏车棚发电量估算公式与发电量计算 (45)5.3.4 总结 (49)5.4 户用光伏系统光伏围墙设计 (49)5.4.1应用场景 (49)5.4.2 围墙发电量估算公式与发电量计算 (50)5.5 智能充电桩设计 (54)5.5.1 概述 (54)5.5.2 智能充电桩电气系统设计 (55)5.5.3 充电桩设计原则 (56)5.5.4 智能充电桩充电监控系统设计 (57)5.5.5 智能充电桩为家用机器人充电的设计理念 (59)5.6 本户用光伏系统的储能设计方案 (59)5.6.1 蓄电池设计方法 (60)5.6.2 本户用光伏系统蓄电池容量计算 (65)5.7户用光伏系统电力系统设计 (66)5.8手机App实时监测 (70)5.9 户用光伏系统整体景观 (72)六、光伏发电工程接入系统实施方案分析 (76)6.1电站接入系统 (76)6.2 电站接入对系统电网的影响因素 (76)6.2.1电压波动 (76)6.2.2高次谐波 (77)6.2.3无功平衡 (78)6.3电网接入 (78)6.4计量监控系统配置方案 (78)七、电气设计 (80)7.1 电气一次回路设计 (80)7.2电气主要设备选型 (80)7.2.1 光伏组件阵列交流汇流箱 (80)7.2.2 电缆敷设与防火 (81)7.3防雷设计方案 (81)八、土建工程 (83)8. 1工程实施目标 (83)8. 2施工总体规划布置 (84)8. 3项目管理组织机构 (85)8. 4 项目建设实施方案 (86)九、工程设计概算 (90)9.1 项目投资估算 (90)9.2 工程设计概算编制原则及依据 (91)9.3资金来源及资金比例 (91)9.4 经济评价 (92)9.4.1 经济评价方法与依据 (92)9.4.2 发电效益计算 (93)9.5 财务分析结论 (94)十、节能降耗分析与社会效益分析 (95)10.1 项目产生的环境效益 (95)10.2 节能减排效益分析 (95)10.3 总成本费用和投资效益分析 (96)十一、本设计户用光伏系统应用成果分析 (99)十二、n型单晶硅双面电池应用前景分析 (100)附图 (102)1光伏电站总平面布置图 (102)2 光伏电站电气主接线 (106)3 光伏屋顶组件排布图 (106)4光伏围墙组件安装图 (107)附表 (107)1金霆新能源交流汇流箱 (107)2中达电子有限公司逆变器 (108)一、项目概况1.1 项目背景从半导体物理到贝尔实验室效率为6%的太阳电池的研制成功,到大面积工业用太阳电池的生产以及光伏组件的封装,以及太阳电池和组件户内标准测试和户外实证的发电量和可靠性检测,再到光伏系统的设计与搭建,光伏科学与技术从最初的理论研究俨然已进入了产业化阶段,并拥有了成熟的商业运作模式,同时成为了大型金融投资甚至是天使投资的重点对象。

6kW户用光伏系统典型设计全过程

6kW户用光伏系统典型设计全过程

6kW户用光伏系统典型设计全过程为了让大家全面了解6kW光伏电站设计全过程,小固从组件、逆变器、线缆、配电柜的选型到整体设计方案和详细清单以及电站收益预测进行了下面的分享。

一、设计过程1项目简介农户自建住宅,南北朝向,希望在闲置的楼顶装上光伏电站,合作的EPC提供的是300Wp的组件,经过测算,楼顶面积可以安装22块组件。

安装排布图及效果图2组件的选择用户希望装机容量尽量大,故EPC帮客户选择了300Wp的高效组件,该组件有着优异的低辐照性能,其技术参数如下:1组件的主要参数Pm=300Wp;Voc=39.85V, Vmpp=32.26V,Imp=9.30A,Isc=9.75A。

2根据组件的型号和敷设的数量计算得到6.6KWp(300Wp*22块)的装机容量。

根据装机容量、组件实际排布情况来选择合适的逆变器。

3支架方案本次项目为斜屋面琉璃瓦屋顶,在安装支架时一般采用主支撑构件与琉璃瓦下层屋面固定,来支撑支架主梁及横梁,组件与横梁之间采用铝合金压块压接。

在安装过程中,务必要做好屋面的防水工作并且合理的布置线缆。

支架安装方式4逆变器的选择该项目容量为6.6kWp且并网电压为220V,故选择单相双路GW6000D-NS这款光伏逆变器,超配比为1.1倍。

逆变器电气参数组件的朝向、倾角完全一致,分为两个相同的组串,每串11块组件,接到逆变器的直流侧。

如下图所示。

组件逆变器接入方式5线缆的选择1直流侧线缆直流线缆多为户外铺设,需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等,因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆,考虑到直流插接件和光伏组件输出电流,目前常用的光伏直流电缆为PV1-F 1*4mm²。

2交流侧线缆交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜,可选用YJV型电缆。

长距离铺设还要考虑到电压损失和载流量大小,6KW单相机交流线缆推荐使用YJV-3*6mm²。

注:交直流线缆一般都安装在户外,一般套PVC管来保护线缆。

户用光储系统设计思路

户用光储系统设计思路

户用光储系统设计思路最近欧洲不少国家的电价已经较去年上涨数倍,欧洲多数国家电价经汇率折算,已经超过2元人民币/千瓦时,法国、德国、比利时、荷兰等国家电价超过2.5元人民币/千瓦时,意大利的电价更是高达3.16元/千瓦时。

欧洲居民电价的上升,让安装建设光储系统变得火热。

户用光储系统包括光伏组件、储能电池、储能逆变器、并网及计量设备、公共电网、家庭负载及重要负载等。

在设计时,需要考虑经济性以及实用性。

首先要确定安装多大容量,光储系统成本较高,前期需要和业主沟通的问题有:初期投入资金、屋顶可安装光伏的面积、家庭用电设备功率、各时段的用电情况度数、电费开支等,根据这些情况确定用户的装机容量。

光伏户用储能系统主要有四种运行方式:一是白天光伏发电时先储存起来,到晚上用户需要时再放出来;二是可以在电价谷段充电,峰段放电,利用峰谷差价;三是如果不能上网卖电,可以安装防逆流系统,当光伏功率大于负载功率时,可以把多余的电能储能起来,避免浪费;四是当电网停电时,光伏还可以继续发电,逆变器切换为离网工作模式,系统作为备用电源继续工作,光伏和蓄电池可以通过逆变器给负载供电。

(1)客户的用电需求和光照情况客户是法国一个用户,主要用电设备是空调、冰箱、电视、厨房设备及照明等,负载总功率为10kW,每天用电量约40度,其中白天约10度,晚上30度。

当地用电价格约为3.16元/千瓦时,电网是单相220V,屋顶可安装太阳能组件的面积约为60平方米,业主愿意前期投资2万欧元以内安装光储系统,当地光照条件年平均约为1500小时,平均每天4.1小时。

(2)系统方案选型设计根据项目的要求,设计采用兴储世纪户用储能系统单相Panda系列,型号为Panda 6000S-20HP的光储系统。

兴储世纪户用类光储产品兴储世纪是全球知名的新能源智能微电网综合解决方案提供商,致力于为海内外客户提供一流的智能微电网解决方案,户用储能系统包括光储一体机、锂电池系统、BMS等,为客户提供一整套解决方案。

户用光伏典型设计标准

户用光伏典型设计标准

户用光伏典型设计标准一、引言户用光伏系统是指将太阳能转化为电能供家庭使用的一种电力系统,具有环保、可持续、经济等优势。

本文将从系统总体设计、组件选择、施工安装、运行维护等方面,介绍户用光伏典型设计标准,旨在为光伏系统工程师提供技术参考和指导。

二、系统总体设计1. 安装定位•根据当地的太阳辐射情况和户用电需求,选择合适的安装定位,确保光伏组件可以最大程度地接收到太阳辐射。

•避免阴影遮挡,选择无遮挡物的屋顶或地面进行安装。

2. 太阳能电池板的数量和排列方式•根据屋顶或地面的可用面积、太阳能电池板的尺寸和输出功率,计算出所需的电池板数量。

•选择合适的电池板排列方式,常见的有横向排列、纵向排列和斜向排列等。

3. 连接方式•选择合适的电池板串联并联方式,提高电压和电流的匹配度,从而提高系统的发电效率。

•合理选择逆变器类型,将直流电转换为交流电,以满足家庭用电需求。

4. 电池板支架和固定方式•设计合适的电池板支架,确保电池板能够稳固地安装在屋顶或地面上。

•选择合适的固定方式,常见的有螺栓固定、打地锚等。

三、组件选择1. 太阳能电池板•选择具有高太阳能转化效率和长寿命的太阳能电池板,确保系统的发电效率和稳定性。

•根据设备规格、材料质量和厂家信誉等因素,进行广泛的市场调研,选择品质可靠的太阳能电池板供应商。

2. 逆变器•选择适配于太阳能电池板的逆变器,确保其具有高效率和稳定的工作性能。

•根据负载需求、逆变器的输入电压和输出电压等要求,选择适合的逆变器型号和容量。

3. 电池•如需设置储能系统,选择高性能的蓄电池,提高系统的夜间供电能力和应急备用能力。

•根据充放电次数、电力容量和使用寿命等要求,选择适合的电池类型和规格。

四、施工安装1. 安全施工•在施工前进行必要的安全培训,确保施工人员具备安全意识和操作技能。

•工地应设置明显的警示标志,确保施工现场的安全。

2. 电缆布线•根据逆变器和电池板的位置确定布线方案,确保电缆的长度最小、线损最小。

户用光伏施工方案

户用光伏施工方案

户用光伏施工方案一、介绍户用光伏系统是一种将太阳能光能转化为电能的可再生能源系统。

它由太阳能电池板、逆变器、电池组和电网连接器等组件组成。

户用光伏系统能够为家庭提供清洁、可再生的电能,减少对传统电网的依赖,同时也有利于环境保护。

本文将介绍户用光伏施工方案的设计和实施方法。

二、光伏系统的设计2.1 选址和方向在设计户用光伏系统时,首先需要选择合适的地点和方向安装光伏电池板。

理想的选址应具备以下条件: - 充足的阳光照射:避免被大树或高楼阻挡,确保光伏电池板能够充分接收到太阳光照。

- 安装面积:选择足够的安装面积以容纳光伏电池板,面积应根据家庭用电量进行合理估计。

- 方向选择:一般情况下,光伏电池板的安装方向应朝向南方,并具备一定的倾角,以最大化太阳能光照的接收。

2.2 光伏电池板的选型在光伏系统设计中,光伏电池板是核心组件之一,其选型应考虑以下因素: - 效率:光伏电池板的效率越高,所产生的电能越多。

- 耐用性:选择具有较长寿命和良好耐候性能的光伏电池板,以确保系统的稳定性和可靠性。

- 成本:光伏电池板的成本与性能相关,应综合考虑性能和成本之间的平衡。

2.3 逆变器的选择逆变器是光伏系统中的关键部件,它负责将光伏电池板产生的直流电转换为交流电。

选择逆变器时需要考虑以下因素: - 输出功率:根据家庭用电量来选择逆变器的输出功率,确保逆变器能够满足日常用电需求。

- 转换效率:逆变器的转换效率越高,能够充分利用光伏电池板产生的电能。

- 安全性能:逆变器应具备过载保护和电击保护等安全功能,确保系统的安全运行。

三、施工步骤3.1 施工准备在施工前,需进行充分的准备工作,包括: - 进行场地测量和选址评估,确保施工地点符合系统设计要求。

- 购买和运输光伏组件和施工材料。

- 拟定施工计划和安全措施。

3.2 安装光伏电池板安装光伏电池板是光伏系统施工的核心环节,需要完成以下步骤: - 进行安全防护措施,确保工作人员的人身安全。

论文-新农村户用型光伏发电系统的设计

论文-新农村户用型光伏发电系统的设计

摘要随着世界经济的高速发展、人口的增长和科技的进步,传统能源的消耗量越来越大,这就带来了一系列能源的耗尽和环境污染问题。

太阳能作为一种优越的可再生能源而受到世界各国的重视并具有较大发展潜力。

从可预计的将来来看,对太阳能的利用将成为各国利用新能源的重点,加强与太阳能利用有着密切关系的光伏发电的研究与设计有着现实的意义。

本文针对目前我们国家新农村建设过程中的实际情况,设计了功率为500Wp的独立运行的光伏发电系统,在满足系统可靠性要求的情况下,对太阳能电池板、蓄电池、太阳能控制器和逆变器等设备进行经济的选择。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,本文具体介绍了光伏发电的国内外研究背景,光伏电池的种类、发电原理,尤其是独立运行的光伏发电系统的组成、运行原理和应用等,同时为了进一步提高系统可利用性,对独立运行光伏发电系统的结构、工作原理和控制策略进行了研究。

按照本文设计出的系统装置,能够直接用于新农村建设过程中的工程实践上,这对于国家正大力进行新农村建设中的节能减排具有现实意义。

关键词:光伏发电;独立光伏系统;设计;节能减排AbstractWith the rapid development of economic,increase of population and progress of science,more and more traditional energy will be on demand,which will bring us a series of problems such as the energy crisis and the environment pollution. As a new predominant energy,solar energy has been paid attention to and will be a potential new energy.Solar energy would be the focus of new energy sources. So it will have significance to the research and design of PV that has the close relationship with the solar. Aiming at the actual situation of the new rural construction of our country,a stand-alone PV system of 500Wp is designed. The system meets the requirements of reliability,and choose solar panels,batteries, solar controller,inverter and other equipment economically. Photovoltaic power generation is a technology of being energy directly into electrical energy on the semiconductor photovoltaic effect. This paper discusses the background of PV at home and abroad in detail,category and principle,and highlights the stand-alone PV system components,operating principles and applications. In order to improve property and achieve more credible running system, this paper has researched the structure,the working principle and control strategy of stand-alone PV system. System designed in accordance with this device can be directly used in the process of new rural construction projects. It is more and more practical for making great efforts for the construction of new rural energy conservation.Key Words:PV;stand-atone PV system;design;energy conservation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1课题设计研究背景 (1)1.1.1人类所面临的能源危机 (1)1.1.2传统能源背后的环境问题 (1)1.2光伏发电的特性和优势 (2)1.3光伏发电发展现状和前景 (3)1.3.1国外发展现状 (3)1.3.2国内发展现状 (6)1.4本课题设计的任务 (8)2光伏发电系统概述 (10)2.1光伏电池 (10)2.1.1光伏电池分类 (10)太阳能电池发电原理 (11).3光伏电池等效电路 (11)2.2DC/DC变换电路 (12)2.3蓄电池 (13)2.4逆变器 (14)2.5控制器 (16)3光伏系统的分类及独立光伏发电系统的利用 (17)3.1光伏系统的分类 (17)3.2独立运行光伏系统的应用 (19)4新农村户用型光伏发电系统设计 (21)系统的容量设计 (21)4.2蓄电池的原理及设计 (22)4.2.1蓄电池的化学特性 (22)4.2.2蓄电池的容量选择以及其串并联关系 (23)4.3太阳能光伏组件方阵设计 (26)4.4蓄电池和太阳能光伏组件方阵设计的校核 (27)4.4.1蓄电池放电深度校核 (27)4.4.2太阳能光伏组件方阵的校核 (28)4.5计算斜面上的太阳辐射并选择最佳倾角 (28)4.6新农村户用型光伏发电系统内部电路原理 (31).1光伏发电系统储能的主电路 (32)4.6.2光伏发电系统升压主电路和逆变主电路 (33)4.6.3PWM控制策略 (35)4.7新农村户用型光伏系统设计的设备选择 (38)4.7.1蓄电池选择 (38)4.7.2太阳能控制器的选择 (39)4.7.3逆变器的选择 (41)4.7.4太阳能电池组件的选择及其安装 (42)5新农村户用型光伏发电系统设备选择后的校核 (44)6新农村户用型光伏发电系统的效益分析 (46)6.1环保效益 (46)6.2社会效益 (46)7结论 (48)8致谢 (49)9参考文献 (50)1 绪论1.1 课题设计研究背景1.1.1 人类所面临的能源危机能源是人类社会生存和发展的物质基础,在过去的200多年中,建立在煤、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。

户用光伏离网系统典型设计

户用光伏离网系统典型设计

户用光伏离网系统典型设计由于经济进展水平的差异,还有小部分偏远地区,没有解决基本用电问题,无法享受现代文明,光伏离网发电可以解决无电或者少电地区居民基本用电问题。

户用光伏离网发电系统主要由光伏组件、支架、掌握器、逆变器、蓄电池以及配电系统组成。

系统电气方案设计,主要考虑组件、逆变器(掌握器)、蓄电池的选型和计算。

设计之前,前期工作要做好,由于离网系统都是定制的,没有一个统一的方案,需要先了解用户负载类型和功率,白天和晚上的用电量,安装地点的气候条件。

光伏离网系统,用电要依靠天气,没有100%的牢靠性。

离网系统由于必需配备蓄电池,且占据了发电系统30-50%的成本。

而且铅酸蓄电池的使用寿命一般都在3-5年,过后又得更换,从经济性来说,很难得到大范围的推广使用,只适合缺电的地方使用。

离网系统和并网系统不一样,组件和逆变器并不是根据肯定的比例去配置,而是要依据用户的负载,用电状况和当地的天气条件来设计:1、依据用户的负载类型及功率确认离网逆变器的功率家用负载一般分为感性负载和阻性负载,洗衣机、空调、冰箱、水泵、抽油烟机等带有电动机的负载是感性负载,电动机启动功率是额定功率的3-5倍,在计算逆变器的功率时,要把这些负载的启动功率考虑进去。

逆变器的输出功率要大于负载的功率。

但对于一般贫困家庭而言,考虑到全部的负载不行能同时开启,为了节约成本,可以在负载功率之和乘以0.7-0.9的系数。

下面的列表是常用家用电器的功率,供设计时参考。

2、依据用户每天的用电量确认组件功率离网系统可用的电量=组件总功率*太阳能发电平均时数*掌握器效率*蓄电池效率。

组件的设计原则是要满意平均天气条件下负载每天用电量的需求,也就是说太阳能电池组件的每天发电量要稍大于负载每天用电量。

由于天气条件有低于和高于平均值的状况,太阳能电池组件的设计基本满意光照最差季节的需要,就是在光照最差的季节蓄电池也能够基本上每天布满电。

但在有些地区,最差季节的光照度远远低于全年平均值,假如还按最差状况设计太阳能电池组件的功率,那么在一年中的其他时候发电量就会远远超过实际所需,造成铺张。

10KW家用光伏典型设计方案

10KW家用光伏典型设计方案

10KW家用光伏典型设计方案本文介绍的分布式家用光伏,是指10kW以下,安装在家庭屋顶,通过220V并网或者380V并网的项目,大部分采用自发自用余量上网的方式,在同一个变压器的片区,最大装机容量为上一级变压器容量的25%。

家用光伏系统,把细节处理好,不用多费很大功夫,但能显著提升发电量。

一选择合适的安装场地家庭屋顶一般采用瓦片结构和水泥结构,安装方在推销光伏或者接到用户申请时,要去现场考察,因为并不是每家屋顶都适合安装光伏:首先要确定屋顶的承载量能不能达到要求,太阳能电站设备对屋顶的承载要求大于30kg/平米,一般近5年建的水泥结构的房屋都可以满足要求,而有10年以上的砖瓦结构的房屋就要仔细考察了;再就要看周边有没有阴影遮挡,即使是很少的阴影也会影响发电量,如热水器,电线杆,高大树木等,公路旁边以及房屋周边工厂有排放灰尘的,组件会脏污,影响发电量;最后要看屋顶朝向和倾斜角度,组件朝南并在最佳倾斜角度时发电量最高,如果朝北则会损失很多发电量。

遇到不适合装光伏的要果断拒绝,遇到影响发电量的要和业主实事就是讲清楚,否则后面有纠份。

二选择合适的光伏组件光伏组件有多晶硅,单晶硅,薄膜三种技术路线,各种技术都有优点和缺点,可以根据不同的场合选用不同的组件,在同等条件下,光伏系统的效率只和组件的标称功率有关,和组件的效率没有直接关系,组件技术成熟,国内一线和二线品牌的组件生产厂家质量都比较可靠,客户需要选择从可靠的渠道去购买。

光伏组件有60片电池和72片电池两种,分布式光伏一般规模小,安装难度大,推荐用60片电池的组件,尺寸小重量轻安装方便。

按照市场规律,每一年都会一种功率的组件出货量特别大,业内称为主流组件,组件的效率每一年都在增加,2017年是多晶265W,单晶275W,这种型号性价比最高,也比较容易买到,到2018年估计是多晶270W,单晶280W性价比最高。

三选择合适的支架根据屋顶的情况,可以选择铝支架,C型钢,不锈钢等支架,另考虑到光伏支架强度、系统成本、屋顶面积利用率等因素。

户用太阳能光伏发电系统设计方案

户用太阳能光伏发电系统设计方案

户用太阳能光伏发电系统设计方案设计前提条件:1、当地的纬度和日均峰值辐照时间(h小时),最长无日照天数(5‐7天)。

2、计划使用的太阳能电池板的单板功率、工作电压、工作电流。

3、直流系统工作电压(即蓄电池组电压)、蓄电池完全放电后的恢复天数(5‐15天)4、负载总功率及每日工作时间(或总负载日耗电量)5、推算出蓄电池组的额定容量,和蓄电池组每日恢复电量。

6、推算出太阳能电池组的总功率和串并联数。

7、为系统选择合适的控制器和逆变器。

如何推算蓄电池组的额定容量和太阳能电池组容量:蓄电池组额定容量=负载日耗电量(kwh)*最长无日照天数*蓄电池放电效率修正系数(1.05)/逆变器的转换效率(0.8)*最大放电深度(0.8)*蓄电池维修保养(0.95)交流负载=1.72*负载日耗电量(kwh)*最长无日照天数直流负载=1.38*负载日耗电量(kwh)*最长无日照天数太阳能电池组总充电电流=负载日耗电量(Ah)*1.02(20年内太阳能板各种损耗)/日均峰值辐照时间*逆变器转换效率(0.8)*蓄电池充电效率(0.9)交流负载=1.42*负载日耗电量(Ah)/日均峰值辐照时间直流负载=1.13*负载日耗电量(Ah)/日均峰值辐照时间蓄电池组每日恢复电量(Ah)=蓄电池组额定容量*最大放电深度(80%)/最长恢复天数(15天)=5%*蓄电池组额定容量其它相关辅助公式:负载日耗电量(Ah)=负载日耗电量(kwh)/直流系统工作电压(蓄电池组电压)太阳能电池板总功率=串联电池板数*并联电池板数*单板功率串联电池板数=系统工作电压(蓄电池组电压)/单块电池板工作电压并联电池板数=太阳能电池组总充电电流/单块电池板工作电流太阳能电池板每日发电量=太阳能电池板总功率*当地日均峰值辐照时间(h)*综合修正系数(晶体硅板=0.73,非晶硅板=1.044)保障结果合理的修正公式:太阳能电池板每日发电量>=负载日耗电量+蓄电池组每日恢复电量参考:如果负载为直流系统,则以上公式中逆变器转换效率值为1,以此修正公式,一些修正系数也需更改。

小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设计

小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设计

小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设

研究目的
本毕业设计旨在研究并设计一套适用于小型家庭的独立太阳能
光伏发电系统,以实现对家庭用电的满足,同时减少对传统火力发
电的依赖,降低能源的消耗,达到环境保护的效果。

系统设计
该系统由太阳能光伏板、电池组、逆变器、控制器和负载组成。

在白天,太阳能光伏板会将阳光转化为电能储存在电池组中,夜晚
通过逆变器将电池组中的直流电转化为交流电以驱动负载。

系统优势
与传统的火力发电相比,独立太阳能光伏发电系统具有以下优势:
1. 环保节能:可减少传统能源的消耗,减少二氧化碳等有害气体的排放。

2. 经济实用:独立系统的价格较传统电网便宜,长期使用后可以降低家庭能源支出。

3. 稳定性高:在阳光充足的情况下,独立太阳能光伏发电系统可以长时间工作而不会间断。

结论
本文研究了一种适用于小型家庭的独立太阳能光伏发电系统,从系统设计、优势等方面进行了分析,并论证了这种系统在节能环保、经济实用和稳定性等方面皆有优势。

推广该系统的使用,可以在家庭生活中起到重要的作用。

屋顶光伏发电系统设计方案

屋顶光伏发电系统设计方案

屋顶光伏发电系统设计方案
简介
本文档旨在提供一个屋顶光伏发电系统的设计方案。

屋顶光伏发电系统是一种利用太阳能转化为电能的系统,可以为建筑物提供清洁、可再生的能源。

设计要点
1. 太阳能电池板的选取:选择高效率的太阳能电池板,以最大程度地捕捉太阳能并转化为电能。

2. 安装位置的确定:根据屋顶的朝向、倾角和遮挡物情况选择最佳的安装位置,以确保太阳能电池板能够得到充分的日照。

3. 组件的选取:选择适合屋顶光伏发电系统的逆变器、电池组和配电系统等组件,以确保系统的稳定性和安全性。

4. 储能系统的设计:考虑使用储能设备,如电池组,以存储白天产生的太阳能电能,以供夜间或阴天使用。

5. 系统监控与维护:设计一个系统监控与维护的方案,确保屋顶光伏发电系统的正常运行,并及时发现和解决可能出现的问题。

总结
屋顶光伏发电系统设计方案的关键是选择高效率的太阳能电池板、确定最佳安装位置、选取适合的组件和设计储能系统。

此外,系统监控与维护也是确保系统正常运行的重要环节。

屋顶光伏发电系统的使用可以为建筑物提供清洁、可再生的能源,从而减少对传统能源的依赖,降低能源消耗的同时降低环境影响。

以上为屋顶光伏发电系统设计方案的简要介绍。

详细的设计内容和技术细节需要在具体的项目中根据实际情况进行进一步研究和调整。

户用分布式光伏发电设计方案

户用分布式光伏发电设计方案

户用分布式光伏发电设计方案分布式光伏发电是一种将太阳能光伏发电系统分布在不同的建筑物或场地上,实现就近发电、就近使用的发电模式。

相比于传统的集中式光伏发电,分布式光伏发电具有运营简单、维护便捷、技术可靠等优势。

一、设计方案概述本设计方案旨在为一个户用分布式光伏发电系统提供可行的设计方案。

该系统将根据户用电力需求和场地条件,设计合理的光伏板布局、电池储能系统、逆变器等设备的选型,并考虑到系统的安全性、稳定性和可持续性。

二、场地选择和光伏板布局1.场地选择:选择屋顶或者庭院阳光直射面积较大、无大遮挡物的区域作为光伏板布置的场地。

避免太阳光照受影响导致发电效率降低。

2.光伏板布局:根据场地条件和户用电力需求,计算确定所需的光伏板数量和布局方式。

光伏板的角度应按照当地纬度角进行调整,以获得最大的日照面积。

三、电池储能系统设计1.储能电池选型:选择适合户用光伏发电系统的可再生能源储能电池,如锂电池。

根据户用电力需求和夜间用电情况,计算确定所需的电池容量。

2.充放电管理控制:设计电池充放电管理系统,确保电池的充放电过程稳定可靠,延长电池寿命。

考虑到电量调控需要,可以使用智能电池管理系统,实现对电池的智能化管理。

四、逆变器选型和设计1.逆变器选型:根据户用光伏发电系统的总功率和交流负载的电压需求,选择适合的逆变器。

考虑到系统的安全性和可靠性,选择具备过载保护、短路保护等功能的逆变器。

2.逆变器设计:根据电池储能系统的电压输出和交流负载的电压需求,设计适合的逆变器输入和输出接口。

确保逆变器能够稳定地将直流电转换为交流电供给户用电器使用。

五、系统安全性和可持续性考虑1.地面安全:安装充电保护装置和防雷设备,确保系统在雷电天气条件下的安全运行。

2.电气安全:合理设计线路和接线盒,确保系统运行期间不产生漏电和电火灾风险。

3.维护保养:定期对光伏板进行清洗和检查、电池储能系统进行维护保养,确保系统长期稳定运行。

4.可持续性发展:光伏板和电池等设备的选择应考虑环保性能,选择可回收利用或者环保排放的设备。

5KW家用并网光伏发电系统设计-毕业论文-毕业论文

5KW家用并网光伏发电系统设计-毕业论文-毕业论文

---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要我国是发展中大国,工业发展与国民用电对能源的依赖性非常大,太阳能不仅清洁无污染而且是可无限再生的一种能源,对太阳能的利用推动了光伏发电产业的发展,小型的家用光伏发电能直接惠利于民在今年来受到广泛关注。

本文设计了装机容量为5KW的光伏并网发电系统,足以满足一般家庭的生活用电。

针对光伏发电产业的现状和前景进行了简单介绍,对光伏并网发电系统的各个模块进行了设计。

包括光伏电池的原理与电池组件的设计、主电路设计、控制系统设计,主电路是由DC/DC变换部分和DC/AC变换部分组成,DC/DC包括电源电路、稳压电路,用于提升光伏电池的输出电压并使之稳定不变;DC/AC包括逆变电路及其驱动信号发生电路;控制系统包含主控芯片、控制电路,控制策略包含最大功率点跟踪算法、spwm驱动信号产生等。

该设计简单可靠,经济实惠,清洁无污染。

关键词:光伏并网,最大功率点跟踪控制,单相全桥逆变电路5KW home photovoltaic grid-connected power generation systemdesignabstractChina is a large developing country. Industrial development and national electricity are very dependent on energy. Solar energy is a clean and renewable energy source. The use of solar energy has promoted the development of the photovoltaic power generation industry. Small domestic photovoltaic power generation can directly benefit Beneficial to the people this year has received widespread attention. This article designed a photovoltaic grid-connected power generation system with an installed capacity of 5KW, which is enough to meet the daily electricity consumption of ordinary families.The current situation and prospect of the photovoltaic power generation industry are briefly introduced, and the modules of the photovoltaic grid-connected power generation system are designed. Including the principles of photovoltaic cells and battery module design, main circuit design, and control system design, the main circuit is composed of two parts: DC / DC conversion and DC / AC conversion. DC / DC includes power supply circuit, voltage stabilization circuit, DC / AC Including the inverter circuit and its driving signal generating circuit, the control system includes the main control chip, control circuit, maximum power point tracking algorithm, spwm driving signal generation, etc. The design is simple, reliable and economical. Keywords:grid-connected photovoltaic; maximum power point tracking control; single-phase full-bridge inverter circuit目录1绪论1.1课题研究背景随着社会发展,对能源的需求越来越大,化石能源在可预见的将来中会枯竭,因此研究新能源对人类社会的发展具有重要意义,太阳能是一种清洁而且可再生的新型能源,而光伏发电不仅能合理利用太阳能,也能带动相关产业的发展,对我国新能源战略具有重要意义。

户用光伏发电系统设计方案

户用光伏发电系统设计方案

户用光伏发电系统设计方案一、户用光伏概述户用光伏发电系统是一种利用太阳能产生电能的装置,它主要由太阳能电池组件(通常放置在家中的屋顶或其他适合的位置)、太阳能充放电控制器、蓄电池组、逆变器和负载等部分组成。

当阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能被转换为电能,然后通过充放电控制器分配给蓄电池组存储,或者在无光照条件下,由蓄电池组供电给直流负载,再通过逆变器转换为我们日常使用的交流电,供给家中的电器使用。

户用光伏系统可以是独立的,也可以是并网的,后者允许系统与公共电力网络相连,从而实现能量的多向流动二、户用光伏优势1.减损耗降花费光伏电源处于用户侧,发电供给当地负荷,视作负载,可以有效减少对电网供电的依赖,减少线路损耗,同时节省用户的用电花费,余量上网以及全额上网可获得收益。

2.低门槛建设门槛低,充分利用已有建筑,可以将光伏电池同时作为建筑材料,有效减少光伏电站的占地面积。

3.独立运行与智能电网和微电网的有效接口,运行灵活,适当条件下可以脱离电网独立运行。

4.绿色环保屋顶安装光伏电站,不仅起到隔热降温、美观的效果,还能够创造绿色收益。

三、户用光伏设计方案在建筑屋顶安装光伏发电系统设计应符合构件的各项物理性能要求,根据当地的特点,作为建筑构件的光伏发电组件应采取相应的防冻、防冰雪、防过热、防雷、抗风、防火、防腐蚀等技术措施。

1.光伏组件与光伏方阵设计光伏组件的类型、数量、安装位置等应当根据建筑屋顶设计确定,光伏方阵应结合太阳能辐射度、风速、雨水、积雪等气候条件及建筑朝向、屋顶结构等因素进行设计。

2.光伏支架设计光伏支架基础应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计,使用年限不应小于屋顶分布式光伏设计使用年限,且不应小于25 年。

3.防雷与接地设计光伏防雷设计应分为建筑部分防雷系统设计和电气部分防雷系统设计,并遵守相关设计规定。

光伏方阵应设置接地网,并充分利用支架基础金属构件等自然接地体,接地连续、可靠,工频接地电阻应满足相关接地要求。

家庭屋顶分布式光伏发电系统的设计与施工(一)

家庭屋顶分布式光伏发电系统的设计与施工(一)

屋顶分布式光伏发电系统的设计与施工(一)民用光伏发电系统是分布式发电系统的重要组成部分,随着国内分布式政策的不断完善与落实,光伏发电已经走入了普通百姓的生活,由于全国各地居民的屋顶条件情况不尽相同,因此各个项目都需要因地制宜,进行定制化的设计和施工。

1.民用分布式发电系统的设计民用分布式项目的设计需要在前期工作中完成屋顶勘测和相关信息的收集,并给业主提供初步的设计方案或屋顶发电效果图,效果图的作用一方面可以从侧门说明专业设计能力,另一方面可以非常直观地为业主展示组件的布置形式和实时阴影情况,如图1和图2为混凝土屋顶支架安装和组件敷设效果图,图3为笔者基于CAD图纸而绘制的南京地区别墅分布式发电系统的组件布置效果图,然而大多数别墅屋顶的业主可能没有屋顶平面和立面图纸,这种情况下我们只需把握屋顶的整体尺寸,细节的部分化繁为简。

对于民用系统设计人士,本人还是强烈推荐使用SketchUp,因为在效果图制作和阴影分析上较为出色。

图1 支架SketchUp效果图图2混凝土屋顶支架安装和组件铺设SketchUp效果图图3别墅分布式发电系统组件布置SketchUp效果图项目施工前的重要工作是深化设计,如方阵具体布置方案、支架安装方案、组件和逆变器选型、接线和电缆敷设方案、逆变器和交流配电箱的安装位置、防雷接地等,其中方阵布置和支架的安装方案属于重点内容,对于民用系统,支架的安装设计灵活性很大。

别墅屋顶一般为瓦面和混凝土两种形式,支架和屋面的固定有打孔和负重压块等方法,对于打孔因为破坏了原有屋面的结构,就要涉及到屋面的防水工程。

如图4所示为混凝土屋顶膨胀螺栓与屋面的固定方法和屋面防水措施,孔的直径需要和膨胀螺栓的直径匹配,太小和太大都不合适,孔的深度需要根据屋面的结构来定,膨胀螺栓的深度不允许超出现浇层,一般最大深度为现浇层的一半左右,并以此作为选择膨胀螺栓长度的依据。

图4所示的屋面防水使用了三重防水措施,即孔内采用组件封装所使用的黑色硅胶或者995结构胶灌注,屋面和角铝之间使用防水胶垫,同时螺栓安装位用防水胶密封。

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户用太阳能光伏发电
技术方案
1、项目需求:
我国的太阳能资源比较丰富,但也比较集中,由于在现在的技术条件下太阳能电池板的发电效率还不高,如果要想大规模利用太阳能的话,就必须将太阳能电池板大面积的呈矩形排列在空旷且日照充足的地方,这样要建造太阳能发电站的条件就变得相当苛刻。

相比较而言家庭太阳能发电系统适合作为分布式发电发展。

单个家庭用电负荷一般较小。

只要一个家庭有不大的场地如阳台或屋顶就可以安装太阳能发电系统,而且一个小型的太阳能发电系统发出的电能也足够一个家庭使用并有富余。

2、方案设计
(一)用户负载信息
根据现在农户家中的情况,基本配置如下:
电脑350 1 2 0.7 合计 3.1
冰箱的耗能根据冰箱的使用模式和开关冰箱门的频率有关,目前普通冰箱的日耗电大约1度左右,这里选取耗电为1.5度。

(二)系统方案设计
本系统是一个离网系统,其原理如下图所示:
1、蓄电池组的设计
在系统中储能主要靠铅酸蓄电池,蓄电池的容量利用下下面公式计算:
其中:C:蓄电池容量[kWh]
D:最长无日照间用电时[h]
F:蓄电池放电效率的修正系数(通常取1.05)
Po:平均负荷容量[kW]
L:蓄电池的维修保养率(通常取0.8)
U:蓄电池的放电深度(通常取0.5)
Ka:包括逆变器等交流回路的损失率(通常取0.7,如逆变器效率高可取0.8)
所以此处的蓄电池的容量应该为:
C=3.1×3×1.05/(0.7×0.5×0.8)=35.9KWh
由于系统设计的参考连续阴雨天数为2天,所以蓄电池放点深度选择为0.5。

户用电压为220V,蓄电池电压选择为24V,蓄电池组由12V的蓄电池串并而成,所以每串需要2块蓄电池串起来达到24V。

选用10块单体为12V150Ah的蓄电池,总共5串进行并联,蓄电池总容量为1500Ah,即36KWh。

2、太阳能电池板方阵的设计
2.1 电池板倾角的计算
为了保证系统有足够高的效率,电池板必须按一定的倾角安装。

因此有必要先计算不同倾角对效率的影响,这个影响可以用在太阳能电池板面上的日平均辐照强度来量化,辐照强度越大则电池板的效率越高。

本系统设计为离网系统,为了保证用户的用电,必须保证用户的基本用电,特别是在12月份和1月份的时候,平均日辐照强度较低,所以应特别注意保证在这两个月的发电量满足用户的用电需求。

根据太阳能资源情况,最终支架最佳倾角设计为30°。

2.2 电池板方阵容量的计算
总共需要的电池板方阵功率计算公式为:
P=W1*F/(Tm*η2*η3*L*Ka)
W1:负载的消耗功率
F:蓄电池放电效率的修正系数(通常取1.05)
Tm:峰值日照时数,其值与辐照强度的值基本相同,这里取3.6h η2:方阵表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数,通常可取0.9~0.95
η3:方阵组合损失和对最大功率点偏离以及控制器效率的修正系数,通常可取0.9~0.95
Ka:包括逆变器等交流回路的损失率(通常取0.7,如逆变器效率高可取0.8)
所以电池板方阵功率为:
P=3.191×1.05/(3.6×0.95×0.95×0.8×0.8)=1.611KW
考虑连续阴雨天后系统能在较短时间让蓄电池再次充满,可以适当考虑放大方阵容量,但是在上面的计算中我们是以辐照最低月为准,在其他月份的发电量都有很大余量,所以针对方阵容量进行略微放大即可。

2.3 电池板的选型
本方案选用230W的单晶硅电池板,则总共需要8块,总功率为1.84KW。

所选电池板的基本技术参数如下所示:
2.4 电池板阵列的布置
系统的额定电压为24V,所以电池板阵列输出电压不能太大,根据电压的限制,这里电池板直接并联接入控制器。

电池板采用支架结构是电池板成30°倾角, 8块电池板按两排进行布置。

前后排之间间隔为2.5m。

3控制器的设计
控制器主要参数如下:
控制器的输入只有6路,使用三通连接器使两块组件并联后接入控制器。

(8/2=4就有4路输入)
4 逆变器的设计
选择输出电压为220V的离网逆变器,经过用户用电器统计可知,用户的最大功率约为716W,考虑到用户负载中有感性负载,在启动过程时有较大的冲击电流,同时考虑系统的临时增加负载的情况,所以逆变器功率应相对选择较大的。

选取24V1.5KW的逆变器,
5 逆变器的设计
逆变器具体参数见下表
设备清单及报价表。

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