太阳能发电系统设计

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1、家用/办公太阳能发电系统设计一   当地气象数据分析    南昌，东径约115°27’～116°35’北纬约28°10’～29°11’之间；其中,市区位于北纬28°35’～28°55’,东径115°38’～116°03’之间。南昌市地处北半球亚热带内，受东亚季风影响，形成了亚热带季风气候。市内热量丰富、雨水充沛，光照充足，且作物生长旺季雨热匹配较好，为农业生产提供了有利气象条件，素有鱼米之乡的美誉。气温南昌地区(下同)气候温和，历年平均气温在17.1～17.8℃之间，≥0℃积温6256～6530℃。气温变幅大，盛夏极端最高气温达40℃以上，隆冬极端最

2、低气温低于-10℃。日照南昌光照充足，历年平均日照时数1772～1845小时，7、8月最多，2、3月最少。光照分布与农作物生长旺季基本同步，对农业生产有利。太阳辐射南昌为太阳辐射观测二级站，进行总辐射和净辐射观测。1986～2003年平均总辐射量为4279.02兆焦耳/平方米，1992～2003年平均净辐射量为2078.67兆焦耳/平方米.现安装地点为南昌市纬度为28.36°，最佳倾角为28.36°+2°=30.36°，其太阳辐射能数据如下：月份123456789101112全年总值水平面的太阳总辐射量MJ/m2182.8193.9241.1321.

3、0433.5427.7570.2550.6430.4353.3266.9240.64212.00水平面的太阳直辐射量MJ/m265.4367.9774.58113.7188.3180.4318.7297.1216.6173.8129.0115.31940.88斜面上太阳总辐射量kwh/m258.5958.2467.5885.80110.7106.8141.4144.5122.1109.489.784.631179.48 二  用户负载情况分析表 家用/办公太阳能发电系统负载情况表设计负载电器名称规格型号耗电功率数量每日工作时间日耗电量照明节能灯11W

4、64264Wh电脑液晶显示100W15500Wh打印机喷墨30W1130Wh传真机喷墨150W11150Wh电冰箱150L100W124800Wh洗衣机 300W10.5150Wh微波炉(选项) 1000W10.5500Wh卫星电视接收机/VCD 25W16150Wh彩色电视21寸70W16420Wh水泵 200W10.5100Wh总计 2000W  2264Wh 三  光伏系统工作原理太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳的光能转化为电能后，通过充电控制器的控制，一方面直接提供给相应的电路或负载用电，另一方面将多余的电能存储在蓄电池中作为夜晚或是太阳

5、能电池产生的电力不足时备用。太阳能电池组件是由多个多晶硅或单晶硅电池片串并联，并经严格封装而成的。而其中的电池单体在太阳的照射下可发生光电效应而产生一定的电压和电流，通过将电池板串并联组合后得到一定大小等级的电压和电流后经电缆送至充电控制器。充电控制器是对蓄电池进行自动充电、放电的监控装置，当蓄电池充满电时，它将自动切断充电回路或将充电转换为浮充电方式，使蓄电池不致过充电；当蓄电池发生过度放电时，它会及时发出报警提示以及相关的保护动作，从而保证蓄电池能够长期可靠运行。当蓄电池电量恢复后，系统自动恢复正常状态。控制器还具有反向放电保护功能、极性反接电路

6、保护等功能。蓄电池作为系统的储能部件，主要是将太阳能电池产生的电能存储起来方便供电。 四 光伏供电系统设计 （1）电源系统容量的设计1.    太阳能电池组件的选型      太阳能电池相关参数太阳能电池材料单晶电池片，铝合金边框峰值功率Wp30W开路电压Voc21.16V短路电流Isc1.95A最佳工作电压Vmp17.2V最佳工作电流Imp1.75A太阳能电池尺寸520*541*35mm电池重量3.8kg 2.    计算等效的峰值日照常数计算公式：年峰值日照小时数=倾斜面上的太阳能辐射量÷3.6（3.6是太阳能辐射量的单位为MJ/m2时的年峰值日

7、照小时数的单位换算系数）每日的峰值日照小时数=年峰值日照小时数÷全年的总天数1kwh=3.6×106J=3.6MJ 1179.48kwh/m2=1179.48×3.6MJ/m2=4246.128MJ/m2安装当地的年峰值日照小时数=4246.128÷3.6=1179.48h每日的峰值日照小时数=1179.48÷365=3.23h 3. 根据系统的工作电压等级确定太阳能电池组件的串联数系统工作电压一般选择原则：户用系统为12VDC或24VDC；通信系统为48VDC.每块标准组件的峰值电压为17.2V，设计为对12V的蓄电池充电，2块组件串联能对24V的

8、蓄电池进行充电，因此，所需太阳能电池的串联数是2块。 4. 计算每日的负载耗电量每日的负载耗电量=2264W