Статья опубликована в рамках: CII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 10 июня 2021 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Энергетика
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
ВНЕДРЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ПУНКТ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Солнечная энергетика — направление альтернативной энергетики, которое основано на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде.
Существуют четыре типа солнечных электростанций:
- автономные домашние станции, обеспечивающие электроэнергией домашние хозяйства и деревни, не подключенные к промышленной системе электроснабжения;
- автономные промышленные станции обеспечивают электроснабжение для широкого круга потребителей;
- местные сетевые станции обеспечивают электроэнергией конкретного, подключенного к сети, потребителя;
- промышленные сетевые станции обеспечивают электроэнергией поселки, города, заводы.
Солнечные сетевые электростанции привлекают своей простотой и низкой стоимостью. Основное достоинство - не требуют много места.
Сетевая электростанция представляет собой солнечный генератор без накопителя энергии. Основные элементы электростанций - солнечные панели, аккумулятор, инвертор заряда и инвертор.
В отличие от станций с накопителем возможности сетевых электростанций ограничены. Раз нет накопителя, значит, в отсутствии солнечного света она не способна генерировать энергию. Поэтому в темное время суток и когда не хватает мощности электростанции, электричество берется из сети.
Сетевые солнечные электростанции целесообразнее использовать на предприятиях, офисных зданиях, учебных заведениях, детских садах поскольку в этих учреждениях максимальное потребление электроэнергии происходит в светлое время суток.
Автономная солнечная станция как правило строится для электроснабжения, где нет по близости промышленной сети. Всю выработанную солнечную энергию она направляет на питание потребителей, а избытки запасает в аккумуляторных батареях. В темное время суток электроснабжение осуществляется от аккумуляторов (Рис.2).
Рисунок 2. Схема автономной солнечной электростанции
К недостаткам автономной станции следует отнести их высокую цену, за счёт аккумуляторных батарей и мощности инвертора.
В состав сетевой солнечной станции входят следующие элементы:
1. солнечные панели, которые вырабатывают электроэнергию под действием солнечного излучения постоянный ток;
2. сетевые инверторы, служащие для преобразования постоянного тока, в переменный;
3. двунаправленный счетчик, предназначенный для контроля производительности системы и продажи электроэнергии по "зеленому" тарифу;
4. опорные конструкции и крепления для размещения солнечных панелей;
5.централизованная сеть;
6.потребители электроэнергии.
Инвертор–специальное устройство, которое служит для преобразования постоянного тока, напряжением 12/24/48В, в переменный, используемое для питания устройств и освещения напряжением 220/380В.
Солнечные панели - устройства, которое принимает солнечную инсоляцию, и превращают их в постоянный электрический ток. Они отличаются по своей мощности и габаритам.
Выбор оборудования для солнечной станции
Вначале необходимо выбрать тип и мощность солнечных панелей. В рассматриваемом случае вся вырабатываемая энергия солнечными панелями будет уходить на нужды самой станции технического обслуживания автомобилей.
В данном случае для станции технического облуживания автомобилей будет использована монокристаллическая солнечная панель, так как у нее более высокий КПД по сравнению с другими панелями, небольшие, и длительный срок службы – более 25 лет. Более подходящими к установке являются солнечные панели марки SIM350 PERC (5BB) мощностью 350Вт., технические характеристики которых представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Характеристики солнечных панелей SIM350 PERC (5BB)
Наименование параметров |
Характеристика |
Модель |
SIM350 PERC (5BB) |
Тип |
Монокристаллический |
Мощность |
350 Ватт |
Количество элементов, шт |
72( 6 x 12 ) |
Размер элементов, мм |
156 x 156 |
Напряжение без нагрузки |
45,09 В |
Напряжение max мощности |
37,58 В |
Ток короткого замыкания |
9,88 А |
Рабочий ток |
9,32 А |
Эффективность модуля, % |
17,85 |
Срок службы |
не менее 25 лет |
Материал рамки |
черный анодированный алюминиевый сплав с усиленным профилем |
Провода 0,9м с конекторами MC4 |
Есть |
Рабочая температура |
от -50°С до +85°С |
Габариты (ДхШхВ) |
1650х992х35 мм |
Масса, кг |
21,5 |
Для того чтобы установить связь с внешней сетью необходимо установить солнечный сетевой инвертор, который будет преобразовывать постоянный ток более низкого напряжения, приходящий с солнечных батарей в ток более высокого напряжения 220/380 В внешней сети. Для правильного выбора сетевого инвертора нужно обратить внимание на максимальную мощность инвертора и установленную мощность системы электроснабжения. Технические характеристики солнечного сетевого инвертора представлены в таблице 2.
У сетевого инвертора как правило имеются два встроенные контроллера MPPT – электронного устройства, которое отслеживает точку максимальной мощности. Благодаря контроллеру MPPT, солнечные панели вырабатывают максимально возможное количество электроэнергии. С выхода, встроенных в инвертор контроллеров, напряжение подается непосредственно на схему, преобразующую постоянное напряжение в трехфазное переменное 380 В.
Для защиты от грозовых перенапряжений между инвертором и сетью устанавливаются устройства защиты от импульсных перенапряжений и от воздействия коммутационных перенапряжений электроустановок.
Таблица 2.
Характеристики сетевого инвертора SOFAR 30000TL-G2
Наименование параметров |
Характеристика |
Модель |
SOFAR 30000TL-G2 |
Тип устройства |
Бестрансформаторный |
Максимальная вых. мощность |
30000 Вт |
Число контроллеров MPP слежения |
2 |
Число входов DC (для каждого MPPT) |
2 |
Максимальный ток (для каждого MPPT контроллера) |
48 А |
Диапазон выходного напряжения |
220/380В |
Макс. входное напряжение |
1100В |
Номинальная частота |
50Гц / 60Гц |
Защитные функции |
IntegratedPlantControl, Перенапряжение, Превышение тока, Превышение температуры, Ток утечки (УЗО), |
Стандартный режим связи |
Wi-Fi, GPRS (опция), Bluetooth |
Хранение рабочих данных |
25 лет |
Температура |
-25°C ~ +60°C |
Размеры (ДхШхВ) |
661х682х264 |
Вес |
37 кг |
При внедрении солнечной электростанции станция технического обслуживания автомобилей может выдавать излишки электроэнергии в сеть и продавать их по завышенному тарифу. Из этого следует, что станция технического обслуживания автомобилей не только экономит, но и зарабатывает на излишках электроэнергии.
Список литературы:
- Анчарова, Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений: Инфра-Инженерия, 2016. - 416 c.
- Киреева, Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий - М.: КноРус,2013.368 c.
дипломов
Оставить комментарий