Применение фотоэлектрических преобразователей для электроснабжения тепличного комплекса | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 5 февраля, печатный экземпляр отправим 9 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №25 (263) июнь 2019 г.

Дата публикации: 21.06.2019

Статья просмотрена: 48 раз

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/ (дата обращения: 23.01.2022).



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).

Основные термины (генерируются автоматически): солнечная электростанция, тепличный комплекс, Бурятия, течение дня, MLG, график нагрузки, поверхность земли, световой день, солнечное сияние, тепловой поток.


Похожие статьи

Эффективность съёма энергии солнца в системе солнечный...

Компоненты солнечной энергетики имеют широкий спектр применения, как в бытовой отрасли, так и во многих других отраслях (в промышленной деятельности, в отрасли исследования космоса, в агропромышленном комплексе, в автономных системах освещения и...

Исследование эффективности использования солнечной...

Солнечная электростанция — это специализированное сооружение, целью

Наиболее распространенными видами солнечной электростанции являются солнечные

Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу...

Расчет ветро-солнечной установки малой мощности

В данной статье приведен расчет альтернативной комбинированной (гибридной) системы электроснабжения, приведены формулы, позволяющие определять параметры электрооборудования, входящего в данную систему.

Перспективы использования солнечной энергии для отопления...

Наиболее доступной является солнечная энергия. Энергия солнечной радиации, падающая на Землю в 10 000 раз превышает количество вырабатываемой человечеством энергии.

Наибольшую интенсивность (рис.3) поток энергии имеет в мае, июне и июле.

Солнечная энергия и ее использование | Статья в журнале...

Введение. Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце — это не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).

Исследование влияния погодных условий на параметры работы...

Известно, что количество солнечной энергии поступающей на поверхность Земли зависит от состояния атмосферы, продолжительности солнечного дня, время суток и сезонности года. Причем основным атмосферным явлением, определяющее количество солнечной радиации...

Способы получения электрики и тепла из солнечного излучения

Тепловая масса материалов сохраняет солнечную энергию в течение дня, и освобождает эту энергию когда

Солнечная тепловая энергия в качестве активного солнечного отопления.

Солнечные панели расположен в месте с хорошим уровнем освещения в течение дня, чаще...

Состояние и перспективы развития солнечной энергетики

Энергетическая отрасль имеет огромное значение для экономического развития любой страны. Для того, чтобы решить долгосрочные энергетические проблемы человечества, необходимо активно развивать солнечную энергетику.

Современные методы получения энергии | Статья в сборнике...

Предложена концепция солнечной космической электростанции, основывающаяся на

Рассматривается солнечная космическая электростанция (СКЭС), как современный способ

Допустим, мощность потока солнечной энергии является постоянной, при этом сила...

Похожие статьи

Эффективность съёма энергии солнца в системе солнечный...

Компоненты солнечной энергетики имеют широкий спектр применения, как в бытовой отрасли, так и во многих других отраслях (в промышленной деятельности, в отрасли исследования космоса, в агропромышленном комплексе, в автономных системах освещения и...

Исследование эффективности использования солнечной...

Солнечная электростанция — это специализированное сооружение, целью

Наиболее распространенными видами солнечной электростанции являются солнечные

Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу...

Расчет ветро-солнечной установки малой мощности

В данной статье приведен расчет альтернативной комбинированной (гибридной) системы электроснабжения, приведены формулы, позволяющие определять параметры электрооборудования, входящего в данную систему.

Перспективы использования солнечной энергии для отопления...

Наиболее доступной является солнечная энергия. Энергия солнечной радиации, падающая на Землю в 10 000 раз превышает количество вырабатываемой человечеством энергии.

Наибольшую интенсивность (рис.3) поток энергии имеет в мае, июне и июле.

Солнечная энергия и ее использование | Статья в журнале...

Введение. Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце — это не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).

Исследование влияния погодных условий на параметры работы...

Известно, что количество солнечной энергии поступающей на поверхность Земли зависит от состояния атмосферы, продолжительности солнечного дня, время суток и сезонности года. Причем основным атмосферным явлением, определяющее количество солнечной радиации...

Способы получения электрики и тепла из солнечного излучения

Тепловая масса материалов сохраняет солнечную энергию в течение дня, и освобождает эту энергию когда

Солнечная тепловая энергия в качестве активного солнечного отопления.

Солнечные панели расположен в месте с хорошим уровнем освещения в течение дня, чаще...

Состояние и перспективы развития солнечной энергетики

Энергетическая отрасль имеет огромное значение для экономического развития любой страны. Для того, чтобы решить долгосрочные энергетические проблемы человечества, необходимо активно развивать солнечную энергетику.

Современные методы получения энергии | Статья в сборнике...

Предложена концепция солнечной космической электростанции, основывающаяся на

Рассматривается солнечная космическая электростанция (СКЭС), как современный способ

Допустим, мощность потока солнечной энергии является постоянной, при этом сила...

Задать вопрос