家庭式太阳能供电系统的研究与设计答辩

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1、家庭式太阳能发电系统的研究与设计论文的主要内容本论文分析了当今世界太阳能发电的现状和国内状况，家庭式太阳能供电系统在我国及全世界发展的必要性。文章循序渐进的对太阳能供电系统的原理、主要构件的选择与应用、家庭式太阳能供电系统设计进行了全面阐述，并结合实际地域进行了系统设计。论文中应用计算机软件NASA数据库、PVSYST对家庭式太阳能供电系统的设计进行指导和模拟。根据当地的气象、环境状况及具体用电情况，给出了系统的设计方法及施工要求，包括蓄电池容量的计算、控制器的选择、逆变器功的选择、太阳能电池组件的选择和布置等。目录12345太阳能光伏发电的现状分析太阳能发电系统的介绍主要构件的选择与应用计算

2、机软件的应用及设计举例家庭式太阳能供电系统的设计太阳能光伏发电的现状分析132太阳能供电的背景与意义中国太阳能发电的发展家庭式太阳能供电系统的现状内容太阳能发电方式简介太阳能光电转化的基本原理太阳能蓄电池逆变器的基本工作原理家庭式太阳能供电系统的基本组成太阳能发电系统光-热-电转换方式光-电直接转换方式由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光-热转换过程；后一个过程是热-电转换过程，与普通的火力发电相似利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能光线照在半导体P-N结上，形成空穴电子对，在P-N结内建电场的作用下，电子由P区流向N区，空穴由N区流向P区，接通电

3、路后就形成电流家庭式太阳能供电系统主要构件的应用与选择太阳能电池方阵、蓄电池组、交直流逆变器、充放电控制器、交流配电柜及自动太阳能跟踪系统等设备组成胶体蓄电池、铅酸免维护蓄电池和普通铅酸蓄电池一般为适合的整流二极太阳能电池板防反冲二极管蓄电池逆变器控制器单晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物、柔性薄膜太阳能电池等家庭式太阳能供电系统的设计光伏组件控制器蓄电池组逆变器家庭式太阳能发电系统光伏组件光伏方阵最佳倾角计算1平均峰值日照时数2负荷的计算3方阵输出电流4电池板工作电压5电池板的功率6一般采用两种方法来布置光伏方阵：一种是安装向日跟踪系统；另一种是经计算确定最佳安装角度。第一种可以提高发电效率，

4、但会增加成本，第二种虽然效率偏低，但性价比突出，被广泛采用。各向异性天空散射模型，纬度φ，倾斜角为β的斜面上，太阳辐射量为：利用GoogleEarch查询位置区域的纬度、纬度、海拔高度经度：117.06纬度：36.11海拔：156m美国航天局（NASA）数据库在本论文中主要用来确定最佳倾斜角及太阳辐射量，数据库包含各种气象数据。输入目标地去的Latitude（纬度）、Longitude(经)Submit提交得到大量气象数据如山东省泰安市泰山区纬度：36.18经度：117.13在众多气象数据中找到“MonthlyAveragedRadiationIncidentOnAnEquator-Point

5、edTiltedSurface(kWh/m2/day)”就是所需日照数据离网系统需要保证光照最差的冬季也要发电供计划内的负载使用，所以离网系统最佳倾斜角考虑的是使冬至日辐照度最佳的倾斜角；并网系统，最佳倾斜交即为使全面辐照量最大的倾斜角，水泵光伏系统是夏季发电量最大。OPT为最佳倾角下每月的辐照量，OPTANG为最佳倾角家庭负荷统计表地理位置山东农业大学经度：117.06纬度：36.11海拔：156m，地理位置数据来源GoogleEarch，气象数据来源PvsystNASASSEsatelitedata,1983-2005。全年平均日辐射量为=，则=3.5h，=2.37h，=5.34h。太阳

6、能方阵的电流的确定方阵最大输出电流=10215÷(5.340.850.90.9)≈2778.39mA方阵最小输出电流==10215÷(2.370.850.90.9)≈6206.17mA按每月30天计算，月耗电量为：3010215Wh=306.45kWh选最佳输出电流为5500mA平均日辐射量取则该月发电量为：（55003018900.90.90.8）÷100≈577.5kWh去负载消耗，可冲入蓄电池的发电量为：577.5-306.45=271.05kWh蓄电池组的容量的确定取DOD即铅蓄电池放电深度为0.65C=271.05/0.65≈417kWh蓄电池的储备天数N=417/306.45≈1.

7、36可以维持1.36天X=417000÷(48400)≈22单体电池，因为是普通家庭用户，选用标称电压48V400AH的密封免维护铅酸蓄电池，即采用22个48V400AH的免维护密封铅蓄并联组成蓄电池组。太阳能电池方阵采用电池板的规格电压36V的太阳能电池采用的多晶硅太阳能电池板30V/210W，该用户的负载耗电量为10215Wh，则该系统需要的太阳能电池板的总功率为P=4.08kw,选用总功率为