Анализ технологии солнечных батарей

Барышников Александр Анатольевич; Горелов Сергей Александрович; Мустафин Наиль Шамильевич

Выходные сведения статьи:

Барышников А.А., Горелов С.А., Мустафин Н.Ш. Анализ технологии солнечных батарей // Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. 2016. № 3(15). URL: https://regrazvitie.ru/analiz-tehnologii-solnechnyh-batarej/_

УДК 621.38

E-mail: [email protected]

2

E-mail: [email protected]

3

E-mail: [email protected]

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

В данной статье рассмотрены технологические решения по устройству системы с преобразования солнечной энергии в электрическую энергию. Приведены основные преимущества данной технологии. Выявлено одно из направлений, которое имеет мощный экономический эффект. Выделены основные этапы по устройству и установке солнечных батарей. Проведен анализ требований, которым должны отвечать элементов солнечной батареи. Рассмотрены основные комплектующие в технологии батарей работающих на солнечной энергии, представленные на современном российском рынке, а именно фотоэлектрогенератор, аккумуляторные батареи, инвертор-преобразователь постоянного напряжения в переменное, силовой блокировочный диод. Подобрана и обоснована расчетами наиболее перспективная технология установки солнечных батарей.

Ключевые слова: солнечные батареи, фотоэлектрогенератор, инвертор-преобразователь.

1 Барышников Александр Анатольевич - магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно -строительный университет» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).

2

Горелов Сергей Александрович - магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).

3 Мустафин Наиль Шамильевич - магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).

ISSN 2410-1672 (online)

Regional development • № 3(15) • 2016 Land management and cadastre

http://regrazvitie. ru regraz vitie@yandex. ru

E-mail: [email protected]

Samara state University of architecture and construction

This article describes the technological solutions for device systems convert solar energy into electrical energy. The main advantages of this technology. It revealed one of the areas that has a strong economic impact. The basic stages of the device and installation of solar panels. The analysis of the requirements to be met by solar cells. The main components in the battery technology working on solar energy, represented by the modern Russian market, namely fotoelektrogenerator, batteries, inverter, inverter DC to AC, the power blocking diode. Pick up and substantiated calculations the most promising solar installation technology.

Keywords: solar panels, fotoelektrogenerator inverter-converter.

Рынок солнечной энергии для россиян пока остаётся диковинкой, а вот для жителей многих стран он уже стал «прозой жизни». Во всяком случае, наши соотечественники, побывавшие за рубежом, обращают внимание на массовое использование солнечных батарей в быту и коммунальном хозяйстве. В число «технологически продвинутых» регионов входят не только солнечные курорты Испании, Италии или, скажем, западное побережье США, но также, например, Германия, Швеция или Финляндия, где климатические условия близки к условиям Европейской части России. Поэтому опыт североевропейских стран для нас особенно интересен.

.Как же поэтапно организовать данную технологию?

Расчет системы электроснабжения автономных строительных сооружений складывается из определения: суммарной мощности всех потребителей, одновременно подключаемых к фотоэлектрогенератору; числа солнечных модулей, входящих в фотоэлектрогенератор и схемы их соединения; выбора места расположения фотоэлектрогенератора; типа и емкости аккумуляторной батареи (АКБ); мощности инвертора; параметров соединительных кабелей.

Суммарная мощность одновременно подключенных потребителей определяется как сумма мощностей каждого из них, которые указываются в паспортах потребителей. При этом анализ наиболее необходимых бытовых электропотребителей (осветителей, радио-телеаппаратуры, электроприборов) показывает, что для удовлетворения бытовых нужд эта мощность не превосходит 2,5... 3,5 кВт.

Следующий этап - это выбор типа, числа и схемы соединения солнечных модулей, входящих в фотоэлектрогенератор, что строго говоря зависит от солнечной радиации, ориентации солнечных элементов, суммарной мощности потребителей.

.Размещать фотоэлектрогенератор можно либо на крыше здания с углом наклона к горизонту 30...40° , либо на опорной конструкции с поворотным кронштейном для оптимального разворота относительно падающих лучей, что позволит увеличить мощность фотоэлектрической системы на 20-30 %.

Затем определяют емкость АКБ, которую выбирают из стандартного ряда емкостей с округлением в большую сторону от расчетной. Расчетная емкость получается простым делением суммарной мощности потребителей на произведение между напряжением А Б и значением глубины разряда аккумулятора в долях.

В случаях, когда потребителю необходимо иметь переменное напряжение, то к этому комплекту добавляется инвертор-преобразователь постоянного напряжения в переменное. Его

мощность выбирается из условия, что она должна быть не менее, чем в 1,25 раза больше расчетной.

На заключительном этапе осуществляется выбор сечения соединительных кабелей из условия, что суммарный ток от фотоэлектрогенератора при его мощности в 2,5...3,5 кВт будет составлять: при напряжении 24 вольта - 104... 146 А; при напряжении 48 вольт - 52.. .73 А.

Кроме того, для предотвращения разряда аккумулятора через фотоэлектрогенератор в темное время суток необходимо в цепь между фотоэлектрогенератором и аккумулятором включить силовой блокировочный диод, рассчитанный на напряжение в 100 В и ток в 200 А, например, ВЛ-200.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что данная технология не так труднодоступна. И можно отметить, что довольно скользкое утверждение, связанное со стоимостью является всего лишь мифом. Якобы солнечные батареи только для состоятельных людей, в то время как в действительности многие простые граждане и организации отдают предпочтение солнечной энергии, экономив солидные суммы на счетах за электричество. С учетом инфляции и повышения цен на электроэнергию, срок окупаемости около 10 лет и применение этой технологии является мудрым вложением.

Список литературы

1. Сибикин Ю. Д.,Сибикин М. Ю. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Учебное пособие. - Москва-Берлин - 2014.

2. Попович А.А., Мутылина И.Н., Попович Т.А., Андреев В.В. Современные проблемы нанотехнологии: Учебно-методический комплекс. - ООО «Проспект» - 2014.

3. Г. Хейфеле Ремонт своими руками. Из старого дома - современный коттедж:учебное пособие. - Питер - 2010.

4. Браун Д. Семь элементов, которые изменили мир: «Азбука-Аттикус» - 2014.

5. Горелов В.П., Цугленок Н.В. Энергоснабжение стационарных и мобильных объектов: Учебное пособие. - Москва-Берлин - 2015.

References

1. Sibikin YD, Sibikin M. Yu Alternative and renewable energy sources: Textbook. - Moscow-Berlin - 2014.

2. Popovich AA, Mutylin IN, Popovich TA, Andreev VV Modern nanotechnology problems: Educational-methodical complex. - LLC "Prospectus" - 2014.

3. G. Heyfele repair their own hands. From an old house, modern cottage: a tutorial. - Peter -

2010.

4. D. Brown Seven elements that changed the world: "Azbuka-Atticus" - 2014.

5. Gorelov VP, NV Tsuglenok Power supply stationary and mobile objects: Textbook. - Moscow-Berlin - 2015.

Анализ технологии солнечных батарей Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Analysis of solar technology

Текст научной работы на тему «Анализ технологии солнечных батарей»