Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 19 июля, печатный экземпляр отправим 23 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Применение фотоэлектрических преобразователей для электроснабжения тепличного комплекса

Технические науки
21.06.2019
153
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