Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 августа, печатный экземпляр отправим 6 августа
Опубликовать статью

Молодой учёный

Применение фотоэлектрических преобразователей для электроснабжения тепличного комплекса

Технические науки
21.06.2019
154
Поделиться
Библиографическое описание
Доржиев, В. В. Применение фотоэлектрических преобразователей для электроснабжения тепличного комплекса / В. В. Доржиев, А. В. Бадмаев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 25 (263). — С. 103-106. — URL: https://moluch.ru/archive/263/60966/.


В статье рассмотрено электроснабжение тепличного комплекса с использованием солнечной электростанции. Проанализирован потенциал использования солнечной электростанции. Произведен расчет параметров и выбор оборудования СЭС.

Ключевые слова: солнечная электростанция, возобновляемые источники энергии, электроснабжение.

  1. Анализ природно-климатических условий

Плотность потока солнечного излучения на орбите планеты составляет 2100 Вт/м2, на поверхности Земли от 150 до 900 Вт/м2 и является величиной переменной, зависящей от времени суток, географической широты, состава атмосферы и ряда других факторов [1].

На рисунке 1 представлен график плотности теплового потока в г. Улан-Удэ. Построен по данным полученных опытным путем. На нем мы видим, что максимальное значение достигает на середину июля. В нашем же случае проект работает, когда тепловой поток изменяется в пределах от в апреле и до в сентябре, что позволяет вырабатывать достаточно солнечной энергии для тепличного комплекса.

Рис. 1 График нагрузки

Уровень инсоляции рисунок 2 на территории Республики Бурятия в течение дня распределяется следующим образом: в западной и центральной части — от 4,0 до 4,5 кВт·ч/м², а в восточной части республики — от 4,5 до 5,0 кВт·ч/м² [1].

Рис. 2. Уровень инсоляции по зонам на территории РФ

Продолжительность солнечного сияния по территории Республики Бурятия представлена на рисунке 3 более 2000 часов в год, если быть точнее, то 2797 часов в год [1].

Рис. 3. Продолжительность солнечного сияния на территории РФ

Климат резко континентальный с сухим жарким летом и холодной зимой. Максимальная температура летом 38 C, зимой -45 C.

Оптимальный угол наклона солнечных панелей относительно поверхности земли приняли 20 градусов — летом, 50 градусов — весной и 80 градусов — зимой. Менять угол необходимо будет обязательно 2 раза в год, в 3 раз в зависимости от того, будет ли СЭС работать зимой.

Вывод, наш регион благоприятен для строительства солнечной электростанции.

  1. Местоположение объекта электроснабжения

Объектом электроснабжения является тепличный комплекс, который расположен в Республике Бурятия Курумканского района в селе Аргада. Комплекс расположен в 80 км от районного центра. В состав тепличного комплекса входит шесть теплиц, административное здание, склад, овощехранилище, отдельное помещение для оборудования и отдельное для дизель-генератора.

  1. Расчет параметров солнечной электростанции

Из [1] определяем параметры солнечной электростанции.

Мощность агропромышленного комплекса Р=16090 Вт., а потребление W=43120 Вт*ч сутки.

На основе данных потребления о суточных нагрузках, построим график для тепличного комплекса. На рисунке 2 мы видим максимальная мощность в сутки составляет P = 14000 Вт.

Рис. 4. График нагрузки

Емкость всех аккумуляторных батарей с учетом коэффициента разряда, определяется по формуле (1):

, (1)

где W — суммарную потребляемую мощность приборов, кВт*ч сутки;

– коэффициент разряда гелиевых батарей

U — номинальное напряжение инвертора, В.

А*ч

Принимаем емкость АКБ C = 4000 А*ч.

Количество АКБ определяем по формуле (2):

(2)

где — емкость всех аккумуляторных батарей, А*ч;

— емкость одной АКБ, А*ч.

Принимаем количество АКБ шт.

Подводим к напряжению 48 В, тогда надо умножить на 4.

Соединять будем 4 АКБ последовательно и далее по 4 параллельно соединенных АКБ параллельно, пока не получим напряжение 48 В и емкость 4000 А*ч.

Определяем мощность солнечных панелей, необходимую для зарядки аккумулятора в течение светового дня по формуле (3):

, (3)

где — среднее значение продолжительности светового дня в период с апреля по октябрь.

.

Определяем мощность солнечных мощность панелей, необходимых для обеспечения работы приборов в течение дня по формуле (4):

, (4)

где коэффициент, учитывающий внешние факторы, погодные условия и то, как используются приборы в течение дня.

Количество панелей определяем по формуле (6):

, (6)

где — мощность одной солнечной панели.

В результате расчета выбрали два современных и высокоэффективных, фотоэлектрических сетевых инверторов МАП Pro 20 кВт, гелиевые аккумуляторные батареи SunStone MLG 200, т. к. глубина разряда 90 % и хорошо себя проявили при отрицательной температуре, выбрали монокристаллические солнечные панели One-Sun 250M, превосходят поликристаллические в большем КПД и качестве материала [2].

Литература:

1. Виссарионов В. И., Дерюгина Г. В., Кузнецова В. А., Малинин Н. К. Солнечная энергетика. Методы расчетов. —: МЭИ, 2008. — 317 с.

2. Решение для автономного и резервного электроснабжения // Технолайн.. URL: https://e-solarpower.ru/ (дата обращения: 18.06.2019).

Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
солнечная электростанция
возобновляемые источники энергии
электроснабжение
Молодой учёный №25 (263) июнь 2019 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 103-106):
Часть 2 (стр. 91-175)
Расположение в файле:
стр. 91стр. 103-106стр. 175

Молодой учёный