安装14kW太阳能发电,如何配比蓄电池?
离网式光伏发电配置蓄电池是有一定的公式的,你可以根据下面的公式同时结合自己的实际情况来进行选择吧。
一:首先计算出电流:
如:12V蓄电池系统;30W的灯2只,共60瓦。
电流= 60W÷12V= 5 A
二:计算出蓄电池容量需求:
如:路灯每夜照明时间10小时,实际满负载照明为8小时(h);
例一:1 路LED 灯 (如晚上7:30开启100%功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再100%功率,凌晨5:00关闭)
例二:2 路非LED灯(低压钠灯、无极灯、节能灯、等)
(如晚上7:30两路开启,夜11:00关闭1路,凌晨4:00开启2路,凌晨5:00关闭)
需要满足连续阴雨天5天的照明需求。(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天)
蓄电池= 5A × 7h ×(5+1)天
= 5A × 42h=210 AH
另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留5%-20%左右。所以200AH也只是应用中真正标准的70%-85%左右。另外还要根据负载的不同,测出实际的损耗,实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响,可能会在5A的基础上增加15%-25%左右。
三:计算出电池板的需求峰值(WP):
路灯每夜累计照明时间需要为8小时(h);
电池板平均每天接受有效光照时间为4小时(h);
最少放宽对电池板需求20%的预留额。
WP÷17.4V = (5A × 8h × 115%)÷ 4h
WP÷17.4V = 9.33
WP = 200(W)
4h每天光照时间为北京地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中,线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同,实际应用中可能在15%-25%左右。所以200W也只是理论值,根据实际情况需要有所增加 。
按照9小时日照计算,有控制器3000W的电流=3000/18=166.7A,电瓶容量=166.7/13%=1282AH,用6块以上200AH电瓶并联。也可以用6块电瓶串联,但是,控制器要换成相应电压的。
一般太阳能电池板2元1w 即每kw2000元
一般普通家庭日用电量10度电 (含冬日取暖。夏热空调冰箱)约一年3650度电=3650kwh
一年的总用电量计算出来了,接下来计算日发电量
计算方式如下
3650kwh除以365天=10kw除以太阳能系统发电转换效率0.75=13.3kw(0.75是发电系统包括蓄电池转换效率)也就是说要获得10kw的可用功率需要至少13.3kw的日发电量
接下来计算 日可用太阳光发电效率(因为不可能每时每刻太阳能系统都能足功率发电这里还有个发电系数比如阴天、太阳随着时间变换角度等)以北京为例年平均日照时间为2780.2小时(全国日照时间按2000小时计)
2000除以365=5.4小时一天 日、日照时间对于太阳能系统来说还要打折(系数取0.6)
5.4乘以0.6=3.24小时 即每日可全功率发电时间为3.24小时
已知所需日发电量至少为13.3kw 除以全功率发电时间3.24=4.1kw 得出所需太阳能电池板容量为4.1kw 这里取整数按5kw配置
市场在售太阳能电池板 价格合适的是250w一片的合算(约500元一片)
5000除以250=20片 每片工作电压取24V 24V乘以20片电池板=480
系统电压选择96V为好 480除以96=5片电池板串联
我们使用20片电池板光串联还不行还得并联余下电池板20除以5=4
最后得出电池板组合配置为(5串联 4并联)
以上配置可以保证日发电量达到10kwh 也即是每天发电10度
但是光发电不存也不行的因为 到了晚上就没太阳也就不发电了所以需要蓄电池存电
下面来计算蓄电池配置
市场单块蓄电池一般多为12V一块
太阳能系统电压96V 96v除以12v=8块蓄电池(蓄电池容量按系统容量的一倍选取)
已知电池板容量为5kw 5000wh除以96v=52ah 52ah乘以2=104ah (市场电池规格为12V105ah)免维护动力电池大概是650左右 低价电池、启动型电池不适合做太阳能发电用途 (电池耐久性不如动力电池)
光发电存电还是不能用还需要一台96V系统电压转220V民用电源的工频逆变器
蓄电池容量为10kwh 逆变器也需要配备10kw容量大概8000-9000元
以上齐备了才算组建了一套太阳能发电系统
现在算下成本
20片250w太阳能电池板10000元
105ah蓄电池8块 5200元
逆变器9000元
其他线材 支架 等1500元
合计25700元
这里是一套太阳能系统造价
看起来很美好不过很不合算必用市电贵多了除非偏远山区否则真的不合算
算笔账 年用电量3650度民用电0.5元左右一度 一年1825元电费
25700除以1825=14年 要14年才能收回成本 这还是系统完全无故障运行 实际情况是蓄电池大概5-7年就需要更换了 ,又是一笔开支 。
太阳能发电目前前景并不是很好。
1100/4/0.7=393,可以选2块200W(36V)的太阳能板。
控制器 24V20A
逆变器800W-1000W
2-12. 如何设计离网太阳能供电系统
答:
首先要明确使用要求:
一、先计算负载容量
1.照明用负载容量,2.动力用负载容量,3.加热用负载容量。负载容量就是所有用电器具的电功率乘以用电时间的全部乘积之和。
例如:1.照明灯5盏,3盏7瓦的,两盏15瓦的,合计51瓦,每天17点到23点照明6小时。
计算:51瓦×6小时=306瓦时=0.306千瓦时(1千瓦时=1度电=1000瓦时)。
2.冰箱1台,功率100瓦,24小时间歇工作,每日耗电1.5度。
3. 42寸LED电视机1台,耗电70瓦,每天5小时,日耗电0.35度。
4. 台式电脑一台,耗电150瓦,每天6小时,日耗电0.9度。
四项合计每日总耗电量:0.306千瓦时+1.5千瓦时+0.35千瓦时+0.9千瓦时=3.056千瓦时,大约每天3个字,也就是3度电。
二、计算太阳能电池板(光伏板)
每块光伏板参数:尺寸:1.95m×1m=1.95平米,功率:360瓦,开路电压:45伏,工作电压:37伏,工作电流:9.19安培。
可选用4块,总功率:1440瓦,每小时可发电1.44度,按(冬天)每天四小时,每天可发电5.76度,可完全满足日耗3度的用电量。安装时两块并联,再串联。开路电压:90伏,工作电压:74伏,工作电流:18.38安培。
三、计算电瓶(铅酸蓄电池)
可选用6块12伏100安时的蓄电池串联使用,总电压72伏,容量100安时。总储电量7200瓦时,也就是7.2度(千瓦时)。
由于蓄电池容量原因,如果是天天晴天,每日光伏板发的电负荷用不完,多余的还能充入蓄电池,用电当然没有任何问题,第二天、第三天阴天,也没有问题,但是第四天再连阴天,蓄电池的电将耗尽!蓄电池的电耗尽后,如果一周得不到充电,蓄电池将永久性损坏!此时,必须将蓄电池运到通电的地方去充电。充足后运回来还可以用两天。
若想阴天多用几天,就要成组地增加蓄电池,一组6块,两组12块就能用4天,三组18块就能用一周了。
再一个办法就是少用电,例如电视换17寸,耗电20瓦左右,电脑换笔记本电脑,耗电16瓦左右。电灯换LED灯泡,又亮又省电,还寿命长不怕闪。
四、附件选用
逆变器可选用72伏变220伏,3000瓦的,价格300元左右。
考虑到冰箱起动电流较大,选用大功率的逆变器可保证冰箱的正常使用,用电也费不太多。
充放电控制器,选72伏,20安培的那种。
导线使用2.5平方的(指平方毫米,简称,和房子的平方不是一回事)或4平方的,导线粗可以提高效率,省电且安全。
有几个原则:
1. 电瓶容量要够负载用的。负载用电量可以自己估算,注意最好是有现成的经验数值。用电器铭牌算出来的会吓死人。比如冰箱和空调。
2. 要考虑放电深度。一般60~70%就行了,太深了对寿命不好,太浅了投资太多。
3. 考虑系统效率。离网按照70%就好,直流用电的话可以考虑85%的系统效率。
4. 自己决定是不是考虑自持天数。就是连续几天下雨也能满足负载用电。
总之记住,这是个能量平衡计算就对了。
太阳电池板发电---电瓶充电---电瓶放电---负载用电
另外考虑你家的电器使用情况,一般家庭每月用电量为200度左右,夏天由于使用空调可以达到400或者600度,即每日最大用电量为20度电,因此你现有的光伏发电系统足够家庭使用。
如果每日最大用电量20平均分到每个小时,那么就是白天10度,晚上10度,白天10度可以不用储存,晚上10度需要使用电池储存。
一般的铅酸电池是12V,如果要储存10度电你,那么需要使用12V的铅酸电池800ah,即12V100ah的铅酸电池需要大概8个,再考虑转换效率损失,实际大概需要10个左右。
以上是粗略计算,和当地日照水平,家里电器用电量有很大关系,如果家里用电量不大,12V100AH的电池4个足够了。
光伏方阵机容量 * 等效日照时间 = 初始总发电量。
初始总发电量 * 方阵效率= 方阵发电量
等效日照时间的单位是 小时/每天。因此算出来得方阵发电量是日均发电量,算每年的,还要乘以365。
等效日照时间可以 用“年平均日照辐射量”/ 1000W 得到。
方阵效率 = (1-电缆线损)*设备效率*变压器效率*(1-灰尘影响)
方阵效率一般在70%~80%吧,可能70%没这么低,具体记不清了。应该去多少可以问一下有新能源资质的设计院。
没错,采用的都是12V 24V 2V串并联的
你的负载是直流供电?
负载为12V的话,就选用12V的蓄电池,容量要看你的负载的工作电流和使用时间。
负载为24V的话,同上面的一样。
若负载为交流供电的话,要加逆变器才可以的,逆变器功率比你的负载功率大一倍。
算上逆变损耗和放电深度,充放电损耗,就能计算出蓄电池的容量。
确定了蓄电池的容量后就可以计算出太阳能电池板的电压和功率。
具体计算方法请看俺百度空间里有资料的。