Зміст
Введення
Визначення можливостей Сонця
Розрахунок інтенсивності сонячної радіації методом коефіцієнтів
Розрахунок інтенсивності сонячної радіації аналітично
Висновок
Список літератури
Введення
Система енергопостачання на сонячних батареях, здається, дуже простий. Як і в більшості інших систем електропостачання від автономних джерел, в ній всього 4 основних компоненти - самі фотоелектричні панелі, акумулятори, контролер заряду та інвертор, що перетворює низьковольтний постійний струм до побутового стандарту ~ 220В. Проте всі елементи повинні бути узгоджені між собою. І якщо компоненти, загальні для всіх подібних систем (інвертор, акумулятори, проводи) розглянуті на окремій сторінці, то тут я хочу розглянути компоненти, специфічні саме для фотоелектричних систем - панелі фотоелементів (сонячні батареї) і контролери для них. Але, звичайно, насамперед розглядається найголовніше питання - вибір потужності сонячних батарей або, що в реальному житті з її неминучими обмеженнями у фінансових і матеріальних ресурсах набагато актуальніше, - як визначити, який саме результат можна очікувати від сонячних батарей тієї чи іншої номінальної потужності , тобто чи варта гра свічок?
Визначення можливостей Сонця
Розрахунок потреб в електроенергії для того чи іншого режиму її використання розглянуто на окремій сторінці. Тепер треба визначити можливості Сонця і, перш ніж починати вкладати у створення системи свої гроші і свій час, порівняти ці можливості зі своїми потребами. Основа розрахунку очікуваної вироблення енергії - це дані по потужності сонячного випромінювання з урахуванням погодних умов. Бажано, щоб дані були для різних кутів нахилу панелі, хоча б для вертикальної і горизонтальної орієнтації.
Найважливішим питанням є вибір кута нахилу панелі. Маючи на увазі можливість цілорічного використання, слід віддати перевагу кут на 15 ° більше географічної широти (до того ж, чим більше нахил, тим менше на панелі будуть затримуватися пил і сніг). Для Москви це 70 °, благо можливість встановити панель з орієнтацією на південь під таким нахилом у мене є (відхилення від південного напрямку приблизно на 10 ° на схід непринципово). До речі, якщо не передбачається зимовий використання сонячних батарей, вони цілком можуть бути розміщені на стіні або схилі даху, орієнтуватися не на південь, а на захід чи на схід, причому в цьому випадку краще збільшити нахил панелей в порівнянні з оптимальним для літа або взагалі встановити панелі вертикально, так як в ранкові та вечірні Сонце стоїть близько до горизонту.
Метою цієї роботи є порівняння методик розрахунку інтенсивності сонячної радіації по аналітичному методу й методу коефіцієнтів
Розрахунок інтенсивності сонячної радіації методом коефіцієнтів
Інтенсивність СР, яка надходить на поверхню будь-якого просторового положення щогодини світлового дня, визначають за формулою:
, (1)
де - інтенсивність СР за кожну годину світлового дня,;
- коефіцієнт, який враховує азимут розміщення СК.
Якщо СК орієнтований на ЮГ, то коефіцієнт.
- коефіцієнт положення СК для прямої СР (табл. 7.2. [1]).
Визначає ставлення величин інтенсивності прямої СР, яка надходить на площину південної орієнтації, розташовану під кутом до горизонту, до інтенсивності прямої СР, яка надходить на горизонтальну поверхню.
- інтенсивність прямий СР, яка надходить на горизонтальну поверхню,;
- інтенсивність розсіяною СР, яка надходить на горизонтальну поверхню,
- коефіцієнт положення колектора для розсіяною СР
Дані по величинам для окремих міст наведено у додатку. При відсутності даних можна використовувати приблизні значення часових сум прямої і розсіяної СР по карті зонування і метеоданих.
Розрахунок інтенсивності сонячної радіації аналітично
Відповідно до методики:
Величина інтенсивності сонячної радіації, Вт, падаючого на 1м2 похилій площині поверхні поверхні в кожну годину світлового дня, при реальних умовах, визначається за формулою:
, (2)
де - питомий тепловий потік, Вт/м2, прямого та розсіяного сонячного випромінювання, падаючого на горизонтальну поверхню на широті? даній місцевості, ці дані наводяться в кліматичних довідниках;
- кут між розглянутої площиною і горизонтальною поверхнею (т. е. нахилу площини сонячного колектора до гориз...
