
- •Форма № н-9.02
- •Розрахунок енергозабезпечення житлового будинку сонячними батареями Дипломний проект окр «Бакалавр»
- •6.050701 – Електротехніка та електротехнології
- •Анотація
- •Розділ 1. Теоретична частина.
- •1.1. Загальна інформація про Сонце
- •1.2. Будова Сонця
- •Сонце – генератор.
- •1.3. Дослідження сонячної енергії
- •1.4. Потенціал сонячної енергії
- •1.5. Використання сонячної енергії
- •1.6. Пасивне використання сонячної енергії
- •1.7. Сонячні колектори та їх види
- •Інтегрований колектор
- •Плоскі колектори
- •Сонячні трубчасті вакуумні колектори
- •Фокусуючі колектори
- •Сонячні печі
- •Сонячні дистилятори
- •1.8. Сонячні системи. Сонячні системи гарячого водопостачання
- •Термосифонні сонячні системи
- •Сонячні системи підігріву води
- •Сезонне акумулювання тепла
- •Сонячна енергія разом із іншими поновлюваними джерелами
- •1.9. Сонячні теплові електростанції
- •Сонячні концентратори
- •Сонячні ставки
- •1.10. Фотоелектричні системи
- •Найпростіші фотоелектричні системи:
- •1.11. Історія розвитку та принцип роботи сонячної батареї
- •1.12 Будова сонячних батарей
- •1.14. Принцип роботи фотоелементів
- •1.15. Будова фотоелемента
- •1.16. Фотоефект
- •1.17. Фотопровідність.
- •1.18. Складання сонячних батарей
- •1.19. Сонячні батареї для енергозабезпечення будинку
- •1. 20. Технічні характеристики сонячних батарей
- •1.21. Переваги й ефективність сонячних батарей
- •1.22. Недоліки сонячних батарей Недоліки сонячних батарей
- •1.23. Економічне окуплення сонячних батарей
- •Розділ.2. Розрахунково-конструкторська частина
- •2 .1. План енергосистеми будинку
- •6.2 Креслення сонячної панелі
- •2.2. Розрахунок енергоспоживання будинку Розрахунок місячного споживання електроенергії для вибору потужності сонячних батарей.
- •Розрахунок сонячних батарей на конкретному прикладі.
- •Аварійний режим споживання електроенергії.
- •Базовий режим споживання електроенергії.
- •Повний режим споживання електроенергії.
- •Вибір потужності сонячних батарей та кута нахилу панелей.
- •Вибір потужності сонячних батарей.
- •Орієнтовне місячне вироблення електроенергії сонячними батареями. КВт/год в міс.
- •Розрахунок на конкретному прикладі.
- •Розрахунок на конкретному прикладі.
- •Вибір проводки для сонячних батарей та остаточний розрахунок системи. Вибір проводу.
- •Розрахунок на конкретному прикладі.
- •Розрахунок акумуляторних батарей для сонячної системи.
- •Розрахунок на конкретному прикладі
- •Вибір контролера заряду для сонячних батарей.
- •Вибір потужності контролера
- •Розрахунок для конкретного прикладу
- •Вибір інвертора для сонячних батарей.
- •Розрахунок конкретного прикладу
- •2.3. Сонячна інсоляція
- •Розділ 3. Охорона праці при роботі з електрикою.
- •3.1 Основні визначення і актуальність проблеми електробезпеки
- •3.2. Особливості електротравматизму. Електричний струм як чинник небезпеки.
- •3.3. Дія електричного струму на організм людини
- •3.4. Види електротравм
- •3.5. Чинники, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом
- •Висновки
- •Список використаної літератури
1. 20. Технічні характеристики сонячних батарей
Як і будь-який технічний пристрій, сонячна батарея має свої експлуатаційні й технічні характеристики, які відрізняються для різних моделей, різних виробників, але з досить невеликою різницею.
При площі сонячної батареї приблизно 0,2м х 2м потужність модуля становить приблизно 10Вт. Напруга при максимальному навантаженні – близько 25В. Струм короткого замикання становить близько 500мкА. Вага такого модуля близько 2кг. Приблизний ККД сонячної батареї – від 14 до 18%. Термін служби такої пластини не менше 25 років.
1.21. Переваги й ефективність сонячних батарей
Незважаючи на порівняно низький ККД сонячна батарея є найбільш ефективним джерелом електрики серед альтернативних і автономних джерел енергії. Однак через досить високу вартість сонячної батареї, а головне залежності від погодних умов, їх у більшості випадків позиціонують не як основне, а як додаткове джерело енергії. Це зумовлено двома причинами, досить високою вартістю самих сонячних батарей, і порівняно невеликим виходом енергії з одиниці площі.
У ясний сонячний день із одного квадратного метра площі сонячної батареї можна зняти максимум 120Вт потужності. Цього недостатньо навіть для роботи комп’ютера.
Тому
для отримання більш істотної потужності
сонячні панелі поєднують у
міні-електростанції. Із сонячної батареї
площею 10м2, можна отримувати вже більш
1кВт енергії, що може забезпечити роботу
комп’ютера, телевізора, кількох лампочок.
У цілому, для будинку, де живе 3-4 людини
(необхідна потужність 200-300кВт на місяць),
у світлий час доби й теплу пору року
буде достатньо сонячних батарей площі
20м2. Як правило,
вистачає
орієнтованої на південь сторони даху
для установки такої сонячної батареї
вистачає. Якщо ж площа сторони даху
орієнтованого на південь складає 40м2,
то це може при 18-20 сонячних днях дати до
500кВт на місяць.
Сонячна батарея взимку буде неефективна. У той же час не можна не помітити й очевидні переваги.
Переваги сонячної батареї:
1.
Тривалий
термін служби.
2. Незалежність від технічних неполадок енергогенеруючої організації.
3. Низька імовірність поломки сонячної батареї.
4. Немає необхідності постійно її обслуговувати.
5. Безкоштовність самої енергії (правда після того як у систему були вкладені чималі кошти).
1.22. Недоліки сонячних батарей Недоліки сонячних батарей
Недоліків у сонячних батарей як джерела енергії не так вже і багато, але вони, на жаль, досить переконливі й конкретні:
1.Висока вартість і, як наслідок, тривалий строк окупності;
2. Залежність від погодних умов;
3. Низький ККД у порівнянні із традиційними джерелами енергії;
4. Неможливо використання для приладів, що споживають велику потужність.
Панелі сонячних батарей бувають різного розміру й потужності. В європейських країнах сонячні батареї зустрічаються значно частіше, ніж у нас, оскільки там вища купівельна спроможність населення. Крім того, при встановленні сонячних батарей треба вибрати в будинку підходяще приміщення для установки акумуляторів, обладнати схему синхронізації напруги з тією, яка надходить від місцевої трансформаторної підстанції.
Крім того, на Заході будь-який приватний домовласник може скинути генеровану його сонячною станцією енергію в регіональну мережу. Таким чином, його система може не комплектуватися акумулятором і контролером, що значно знижує вартість системи. А енергія, яка скидається в загальну мережу, держава викуповує по «зеленому» тарифу, який значно перевищує звичайні тарифи на звичайну електроенергію. Таким чином, система є економічно вигідною для власника будинку.