- Форум /
- Солнечные батареи /
- Уличное освещение на солнечных панелях. /
Стр.: 1
Надо войти или зарегистрироваться
Сообщений: 7
|
15 февраля 2016 г.
#1
Добрый день.
Необходимо рассчитать систему на солнечных панелях для уличного освещения.
Мощность прожектора 10Вт, 12В. Режим работы круглогодичный, 17 часов в день.
Подскажите с чего начать? Какие есть теоретические выкладки.
Заранее благодарен.
Необходимо рассчитать систему на солнечных панелях для уличного освещения.
Мощность прожектора 10Вт, 12В. Режим работы круглогодичный, 17 часов в день.
Подскажите с чего начать? Какие есть теоретические выкладки.
Заранее благодарен.
15 февраля 2016 г.
На мой взгляд точно рассчитать отталкиваясь от данных NASA (https://forum.solnechnye.ru/viewpost/380/) и аналогичных, практически невозможно. Особенно если учесть, что данные средние, а разброс минимальных и максимальных значений, который приведен на том же сайте NASA составляет десятки процентов. Т.е. все зависит от реальной погоды в конкретный год и в конкретном месте с учетом местных климатических условий.
Возможна только некоторая количественная оценка или практический опыт для данной местности.
Учитывая, что Вас интересует круглогодичное использование, грубая оценка, чтобы представлять порядок величин может быть следующая:
Нагрузка 10 Вт, работающая 17 часов требует средней генерации не менее 170 Вт*ч в сутки.
Берем инсоляцию в самый плохой месяц декабрь - 1.21 kWh/m2/day. Умножаем эту величину на примерную эффективность солнечных элементов (17%).: 1.21 х 0.17 = 0.205. Т.е. средняя генерация электроэнергии с 1 кв. м солнечных элементов в декабре будет около 200 Вт*ч в сутки. Примерно столько Вам и нужно.
1 кв. м солнечных элементов примерно соответствует двум панелям мощностью по 100 Вт, см. солнечная батарея CHN100-36M Панель состоит из 36-ти элементов 125x125 мм, т.е.: 0.125м х 0.125м х 36 = 0.5625 кв.м. Две панели: 1.125 кв.м.
Это если я нигде не ошибся :). И еще раз - это только оценка!
Что касается аккумулятора, то он дожен обеспечивать работу нагрузки при длительной пасмурной погоде. Тут все зависиит от возможной длительности пасмурного периода. Допустим 7 дней. Тогда нужен запас энергии на 7 дней при расходе 170 Вт*ч в сутки: 170 Вт*ч х 7 = 1190 Вт*ч. Приблизтельно соответствует аккумулятору емкостью 100 А*ч при глубоком разряде.
Примерно так.
Еще можно посмотреть на данные, приведенные для средней генерации в описании стандартных решений, например здесь: Солнечная электростанция SM-350
Данные приведены для Москвы и Крыма, у Вас широта близка к Московской, так что можно примерно оценить по Москве.
Возможна только некоторая количественная оценка или практический опыт для данной местности.
Учитывая, что Вас интересует круглогодичное использование, грубая оценка, чтобы представлять порядок величин может быть следующая:
Нагрузка 10 Вт, работающая 17 часов требует средней генерации не менее 170 Вт*ч в сутки.
Берем инсоляцию в самый плохой месяц декабрь - 1.21 kWh/m2/day. Умножаем эту величину на примерную эффективность солнечных элементов (17%).: 1.21 х 0.17 = 0.205. Т.е. средняя генерация электроэнергии с 1 кв. м солнечных элементов в декабре будет около 200 Вт*ч в сутки. Примерно столько Вам и нужно.
1 кв. м солнечных элементов примерно соответствует двум панелям мощностью по 100 Вт, см. солнечная батарея CHN100-36M Панель состоит из 36-ти элементов 125x125 мм, т.е.: 0.125м х 0.125м х 36 = 0.5625 кв.м. Две панели: 1.125 кв.м.
Это если я нигде не ошибся :). И еще раз - это только оценка!
Что касается аккумулятора, то он дожен обеспечивать работу нагрузки при длительной пасмурной погоде. Тут все зависиит от возможной длительности пасмурного периода. Допустим 7 дней. Тогда нужен запас энергии на 7 дней при расходе 170 Вт*ч в сутки: 170 Вт*ч х 7 = 1190 Вт*ч. Приблизтельно соответствует аккумулятору емкостью 100 А*ч при глубоком разряде.
Примерно так.
Еще можно посмотреть на данные, приведенные для средней генерации в описании стандартных решений, например здесь: Солнечная электростанция SM-350
Данные приведены для Москвы и Крыма, у Вас широта близка к Московской, так что можно примерно оценить по Москве.
16 февраля 2016 г.
Добавлю, что чисто теоретический расчет, приведенный выше, надо еще скорректировать с учетом типа используемого контроллера - MPPT или PWM. Мощность и соответственно КПД солнечных панелей приводится для точки наибольшей мощности, т.е. при напряжении около 17-18 В. При использовании PWM контроллера, в зависимости от степени разряженности аккумулятора, генерация будет меньше примерно на 10 - 30 %.
Подробнее здесь: Выбор контроллера заряда для солнечных батарей и здесь: MPPT контроллер заряда для солнечных батарей
Подробнее здесь: Выбор контроллера заряда для солнечных батарей и здесь: MPPT контроллер заряда для солнечных батарей
16 февраля 2016 г.
Спасибо.
В таком случае какие данные по солнечной инсоляции лучше брать для расчетов:
Averaged Direct Normal Radiation или Averaged Insolation Incident On A Horizontal Surface?
В таком случае какие данные по солнечной инсоляции лучше брать для расчетов:
Averaged Direct Normal Radiation или Averaged Insolation Incident On A Horizontal Surface?
Отредактировано 16 февраля 2016 г. alex
nikolajich, здравствуйте!
Продублирую мой ответ на аналогичный Ваш вопрос по электронной почте:
Ход расчета srsolnechnye написал правильно. Однако необходимо внести некоторые уточнения...
В запросе по электронной почте Вы указали рабочий температурный диапазон оборудования "Температурный режим -40 ...+40."
Необходимо учесть и тип предлагаемого контроллера (MPPT), вернее выдаваемый им ток зарядки. В связи с этим, необходимо внести коррективы в емкость аккумуляторной батареи - 100Ач будет маловато. Поэтому я предложил Вам АКБ 150Ач или 200Ач.
Мною предложена солнечная батарея мощностью 250Вт, а не 200Вт по двум причинам:
1. Выработка СБ 200Вт будет только-только
2. В настоящее время СБ 250Вт дешевле, чем СБ 200Вт.
По Вашему второму вопросу: если Вы будете устанавливать панели горизонтально, то нужно ориентироваться по Averaged Insolation Incident On A Horizontal Surface . Так как такая установка, скорее всего, не планируется, то я бы ориетировался на Averaged Direct Normal Radiation - ее мы всегда и используем в своих расчетах.
Продублирую мой ответ на аналогичный Ваш вопрос по электронной почте:
При работе 17-ть часов в сутки 1 прожектора мощностью 10Вт Вам понадобится:
1. солнечная батарея мощностью 250Вт
2. контроллер заряда
3. аккумуляторная батарея
или
4. провода, разъемы
Так же Вам может понадобиться DC/DC преобразователь, т.к. напряжение на аккумуляторной батареи в момент зарядки может превышать 15В.
Ход расчета srsolnechnye написал правильно. Однако необходимо внести некоторые уточнения...
В запросе по электронной почте Вы указали рабочий температурный диапазон оборудования "Температурный режим -40 ...+40."
Необходимо учесть и тип предлагаемого контроллера (MPPT), вернее выдаваемый им ток зарядки. В связи с этим, необходимо внести коррективы в емкость аккумуляторной батареи - 100Ач будет маловато. Поэтому я предложил Вам АКБ 150Ач или 200Ач.
Мною предложена солнечная батарея мощностью 250Вт, а не 200Вт по двум причинам:
1. Выработка СБ 200Вт будет только-только
2. В настоящее время СБ 250Вт дешевле, чем СБ 200Вт.
По Вашему второму вопросу: если Вы будете устанавливать панели горизонтально, то нужно ориентироваться по Averaged Insolation Incident On A Horizontal Surface . Так как такая установка, скорее всего, не планируется, то я бы ориетировался на Averaged Direct Normal Radiation - ее мы всегда и используем в своих расчетах.
16 февраля 2016 г.
Ни в коем случае не сомневаюсь в правильности подобранного вами оборудования, так и в вашей компетенции по данному вопросу.
Преследую цель детально разобраться (на сколько это возможно конечно) каким образом производятся расчеты, вникнуть во все возможные
нюансы. Поскольку в данном направлении деятельности являюсь новичком, очень большой поток разрозненной информации. Пытаюсь все как-то обобщить, пока не сложится целостное представление.
Преследую цель детально разобраться (на сколько это возможно конечно) каким образом производятся расчеты, вникнуть во все возможные
нюансы. Поскольку в данном направлении деятельности являюсь новичком, очень большой поток разрозненной информации. Пытаюсь все как-то обобщить, пока не сложится целостное представление.
Отредактировано 16 февраля 2016 г. vsv
Здравствуйте, nikolajich!
Полностью согласен с тем, что Вам написал alex.
Почему лучше использовать Averaged Direct Normal Radiation:
Строго говоря все зависит от того как Вы разместите панель.
Максимальная генерация возможна при перпендикулярном падении излучения на поверхность панели.
Т.к. общая минимальная генерация будет в зимний период при коротком световом дне и низком солнце, то панель естественно лучше размещать ближе к вертикали, чтобы угол установки был оптимален именно для зимы и при малой высоте солнца над горизонтом излучение падало на панель под углом близким к прямому, этому варианту точнее соответствует Averaged Direct Normal Radiation.
Если интересно, то здесь можно посмотреть азимут и высоту солнца над горизонтом для заданных координат и времени: http://planetcalc.ru/320/?lang uage_select=ru.
Полностью согласен с тем, что Вам написал alex.
Почему лучше использовать Averaged Direct Normal Radiation:
Строго говоря все зависит от того как Вы разместите панель.
Максимальная генерация возможна при перпендикулярном падении излучения на поверхность панели.
Т.к. общая минимальная генерация будет в зимний период при коротком световом дне и низком солнце, то панель естественно лучше размещать ближе к вертикали, чтобы угол установки был оптимален именно для зимы и при малой высоте солнца над горизонтом излучение падало на панель под углом близким к прямому, этому варианту точнее соответствует Averaged Direct Normal Radiation.
Если интересно, то здесь можно посмотреть азимут и высоту солнца над горизонтом для заданных координат и времени: http://planetcalc.ru/320/?lang uage_select=ru.