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一,根底学问
(1)太阳能电池的发电原理
太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置.
●半导体的光电效应 全部的物质均有原子组成, 在正常状态下,原电流(Ipm ):最大输出状态时的动作电流
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电压 开路电压
Voc
【日照强度变更与 I-V 曲线】 【温度变更与 I-V 曲线】
1000W/㎡
800W/㎡
600W/㎡
电流 电流
400W/㎡
电压 电压
【日照强度—最大输出特性 】 【温度-最大输出特性】
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120
最 100 大 80 输 60 出 40
% 20
0
200 400 600 800 1000 1200
日照强度(W/㎡)
120
最 100 大 80 输 60 出 40
% 20
0
-25 0 25 50 75 100
温度(度)
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●太阳能电池的短路电流与日照强度成正 比
●太阳能电池对环境的奉献
①对防止地球温煦化,减轻对地球环境的奉献
●太阳能电池的输出随着池片的外表温度 上升而下降,
●输出随着季节的温度变更而变更
●在同一日照强度下,冬天的输出比夏天 高
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从太阳能发电系统排放的二氧化碳,即使是考虑其消费 过程的排放量,也确定少于传统的燃料发电设备,是防 ,不排放氧化 硫,氧化氮等污染物,减轻了对环境的压力.
例:3ｋW 太阳能发电系统对环境污染物的削减量
Co2
NOｘ
SOｘ
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石油替代量:729L/年
减排放 CO2 实力:540kg-C/ 年
森林面积换算:5544 ㎡
②对能源与节能的奉献
太阳能电池 2。2 年的发电量即可收回制造太阳能电池时运用的电力
(5)独立电源太阳能发电系统构成
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专用设备 直流 有蓄 电
路灯,交通信号灯,无线电
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无蓄电池
DC 水泵,换气扇,充电器
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独立电源 沟通 有蓄电池
照明系统
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无蓄 电
AC 水泵
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一般负荷 直流 有蓄 电
小型用户系统
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无蓄 电
无实例
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沟通 有蓄 电
无电村落
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●系统简介
无蓄 电
无实例
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限制器
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DC 太阳能电池板
DC 直流负荷
DC
AC
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蓄电池
逆变器
沟通负荷
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部品名称:
太阳能电池----汲取太阳能,将光能转换成直流电能 限制器----限制蓄电池的充放电深度,延长蓄电池寿命.
蓄电池----储存太阳能电池板产生的电能,在必要时,向负荷供应直流电力 逆变器----将直流输入电力转换成沟通电力输出
二、独立电源的系统设计步骤
(1)总体设计思路
1)程序图 简洁的来说,太阳能独立电源系统的容量是由设备安
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装场所的日照量,负荷的消费电力 ,设备的效率等因素.
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工程的安装地点
安装地点日照量
负荷的消费电力
确定太阳能电池容量
确定蓄电池容量
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(2)设计依次
1)确定安装地点的日照量 Q’〔mWh/〕
太阳能独立电源系统的太阳能电池方阵为了尽可能多接收日照,通常是按确定的倾角 . 安装面日照量的计算方法:〔通常承受查询当地日照记录方法〕
cos|(θ―β―δ)｜
Q’=Q×K１×× 公式(1)
cos|(θ―δ)|
符号含义
Q : 程度面的月平均日照量(cal／cm2＊day) K1 : 日照修正系数〔一般为 〕
: 单位变换定数(cal／ → mWh/cm2)
θ : 设置场所的纬度
β : 太阳能电池方阵的倾斜度(相对于程度面)
δ : 太阳的月平均赤纬度〔°〕
赤纬说明 (表 一)
Ｊａｎ
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Qct
Nov
Dec
-21°
-13°
-2°
+10°
+15°
+23°
+21°
14°
3°
-9°
-18°
-23°
注:在南半球时,上述的符号相反
假设只有日照时间