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sistemas de energía solar para el hogar

2020-08-05

Tabla de contenido

energía solar

Sistema de energía solar Hogar generalmente está compuesto por una matriz fotovoltaica compuesta de módulos de células solares, controlador de carga solar y descarga, banco de baterías, inversor fuera de la red, carga de CC y carga de CA.

La falange fotovoltaica convierte la energía solar en energía eléctrica bajo la condición de iluminación. El controlador de carga solar y descarga suministra energía a la carga y carga el banco de baterías al mismo tiempo.

En ausencia de luz, el banco de baterías suministra energía a la carga de CC a través del controlador de carga solar y descarga. Mientras tanto, la batería también suministra alimentación directamente al inversor independiente, que el inversor independiente se convierte en alternativa para suministrar energía a la carga de CA.

El sistema doméstico de energía solar está compuesto por células solares, controlador solar y batería (grupo).

Si la potencia de salida es de 220 V o 110 V CA, también se requiere un inversor para el sistema de sistema de energía solar.

Principio de trabajo

Home Solar Energy System es una tecnología que convierte la energía de la luz directamente en energía eléctrica mediante el uso del efecto de voltio fotogénico en la interfaz semiconductora.

El componente clave de esta tecnología del sistema de energía solar para el hogar es la electricidad solar

Después de que las células solares del sistema de energía solar en el hogar se empaquetan y protegen en serie, se puede formar una gran área de módulos de células solares, y luego se formará el sistema de energía solar fotovoltaica para combinar con el controlador de energía y otros componentes de los sistemas de energía solar para el hogar.

La ventaja de la energía fotovoltaica de los sistemas de energía solar para el hogar es que está menos restringido a lugares porque el sol brilla;

El sistema fotovoltaico de la batería de almacenamiento de energía solar también tiene las ventajas de seguridad y confiabilidad, sin ruido, baja contaminación, sin consumo de combustible y la instalación de líneas de transmisión puede ser generación de energía en el sitio y suministro de energía y ciclo de construcción corto.

La generación de energía fotovoltaica del sistema de energía solar doméstica se basa en el principio del efecto fotovoltaico, el uso de células solares para convertir directamente la energía solar en la electricidad.

Independientemente del uso independiente o la generación de energía conectada a la red, el sistema fotovoltaico de energía solar para el hogar está compuesto principalmente de paneles solares (módulos), controladores e inversores. Se componen principalmente de componentes electrónicos y no involucran piezas mecánicas. Por lo tanto, el sistema de energía solar en el hogar es extremadamente refinado, con una vida útil y estable larga y fácil de instalación y mantenimiento.

En teoría, la tecnología fotovoltaica del sistema de energía solar doméstica se puede utilizar para cualquier cosa que necesite energía, desde la nave espacial hasta la energía doméstica, desde las centrales eléctricas de megavatios hasta los juguetes.

El elemento más básico del sistema de energía solar en el hogar es la célula solar (sábana), hay silicio monocristalino, silicio policristalino, silicio amorfo y células de película delgada.

Las células de cristal único y policristalino son las células más grandes, y las células amorfas se usan para algunos sistemas pequeños y la fuente de alimentación auxiliar de la calculadora.

Configuración del sistema de energía solar en el hogar

Factores a considerar en el diseño de H OME Sistema de energía solar :

1. Considere el entorno de los equipos de energía solar para la radiación solar local y local, etc.

2. La potencia total que debe transportar el sistema de energía solar en el hogar y el tiempo de trabajo de la carga cada día;

3. Considere el voltaje de salida del sistema de energía solar en el hogar y vea si es adecuado para la corriente continua o la corriente alterna;

4. En caso de días nublados y lluviosos sin luz solar, el sistema necesita suministro de energía continua;

5. El uso de energía solar para residencial también debe considerar la carga de electrodomésticos, los electrodomésticos son pura resistencia, capacitancia o sensibilidad, amperaje de corriente de arranque instantánea, etc.

Composición del sistema

Paneles solares para el sistema de energía solar residencial

Los paneles solares son la parte central de la generación del sistema de energía solar en el hogar. El papel de los paneles solares es convertir la energía de la luz del sol en electricidad y luego almacenar la corriente continua de salida en la batería solar.

El panel solar es uno de los componentes más importantes en la generación de energía del sistema de energía solar en el hogar. Su tasa de conversión y su vida útil son factores importantes para determinar si la célula solar tiene valor de uso.

Diseño del módulo: diseñado de acuerdo con la Comisión Electrotecnica Internacional IEC: 1215: 1993, 36 o 72 células solares de polisilicio están conectadas en serie a módulos de 12 V y 24 V de varios tipos, El módulo del sistema de energía solar se puede utilizar en varios sistemas fotovoltaicos domésticos, estaciones de alimentación fotovoltaica independientes y estaciones de alimentación fotovoltaica conectadas a la red.

Características del sistema de energía solar en el hogar Materias primas:

Batería: alta eficiencia (16.5% o más) del paquete de paneles solares de silicio monocrystal, para garantizar una generación de energía suficiente de paneles solares.

Diagrama del panel solar del sistema de energía solar doméstica

Vidrio: el vidrio suturado endurecido con bajo hierro (también conocido como vidrio blanco), con un grosor de 3.2 mm, tiene una transmitancia de luz de más del 91% dentro del rango de longitud de onda de respuesta espectral de células solares (320-1100 nm), y tiene una alta reflectación para la luz infrarroja mayor de 1200 nm.

Al mismo tiempo, el vidrio puede resistir la radiación de los rayos ultravioleta del sol, y su transmitancia no disminuye.

EVA: la película EVA de alta calidad con el grosor del agente antiultravioleta agregado de 0.78 mm, el agente antioxidante y de curado se usa como sellador de células solares y agente de conexión entre el vidrio y TPT Tiene alta capacidad de transmitancia y anti -envejecimiento.

TPT: La cubierta posterior de la célula solar, la película de plástico fluorada, es blanca y refleja la luz solar, por lo que la eficiencia de los componentes se mejora ligeramente. Debido a sus altas emistividades infrarrojas, también puede reducir la temperatura de trabajo de los componentes, lo que también es propicio para mejorar la eficiencia de los componentes.

Por supuesto, la película de plástico fluorada tiene los requisitos básicos de resistencia al envejecimiento, resistencia a la corrosión y permeabilidad al aire según lo requiera los materiales de envasado de células solares.

Marco: el marco de aleación de aluminio tiene alta resistencia y una fuerte resistencia al impacto mecánico.

También es la parte más valiosa de la energía solar en el hogar.

Su papel es convertir la capacidad de radiación del sol en energía eléctrica, o enviado a baterías de almacenamiento, o promover el trabajo de carga.

Controlador para el sistema de energía solar en el hogar

El controlador solar del sistema de energía solar doméstica está compuesto por CPU de procesador dedicado, componentes electrónicos, pantalla, tubo de alimentación de conmutación, etc.

Características principales del sistema de energía solar en el hogar

1. Utilizando microcomputador de chip único y software especial para realizar un control inteligente;

2. Control de descarga preciso mediante corrección característica de la velocidad de descarga de la batería.

El voltaje de descarga final es el punto de control modificado por la curva de velocidad de descarga, que elimina la inexactitud del control de voltaje simple, exageración y otorga las características inherentes de la batería, es decir, diferentes tasas de descarga tienen un voltaje final diferente.

3. Con sobrecarga, sobrecarga, cortocircuito electrónico, protección contra sobrecarga, control automático único de protección contra la conexión anti-inversa; La protección anterior no daña ninguna parte, no quema seguro;

4. Adoptando el circuito principal de la carga en serie PWM, la pérdida de voltaje del circuito de carga se reduce en casi la mitad en comparación con la del circuito de carga de diodo, y la eficiencia de carga es 3% -6% más alta que la de la no PWM, lo que aumenta el tiempo de consumo de energía; Recuperación de sobrecarga de carga de elevación, carga directa normal, modo de control automático de carga flotante para hacer el sistema mediante una vida útil más larga; También tiene una compensación de temperatura de alta precisión.

5. El tubo de emisión de luz LED intuitiva indica el estado actual de la batería, para que los usuarios puedan comprender el estado de uso;

6. Todos los controles son chips de grado industrial (solo para controladores con I de grado industrial), que pueden funcionar libremente en frío, alta temperatura y ambiente húmedo.

Al mismo tiempo, se usa el control de sincronización de cristales y el control de sincronización es preciso.

7. El punto de ajuste de control de ajuste del potenciómetro se cancela y la memoria del lado electrónico se usa para registrar todos los puntos de control de trabajo, a fin de digitalizar la configuración, y eliminar los factores como la desviación de la vibración del potenciómetro y la deriva de temperatura que hacen que los puntos de control parezcan errores y reduzcan la precisión y la confiabilidad;

8. Uso de la pantalla y configuración de LED digital, la operación de un botón puede completar todas las configuraciones de Sistema de energía solar en el hogar , el uso del papel extremadamente conveniente e intuitivo es controlar el estado de trabajo de todo el sistema, y la batería ha jugado una protección de carga, sobre la protección de descarga.

En el lugar con gran diferencia de temperatura, el controlador calificado también debe tener la función de la compensación de temperatura.

Otras funciones adicionales, como el interruptor de control de luz y el interruptor de control de tiempo, deben ser opcionales para el controlador.

Batería de litio solar del sistema de energía solar doméstica

El papel de las baterías es almacenar la electricidad generada por los paneles solares cuando hay luz y liberarla cuando sea necesario.

Solar litio La batería es la aplicación de la "batería" en la generación de energía solar fotovoltaica, principalmente utilizando batería sin mantenimiento de plomo-ácido, batería de ácido de plomo ordinario, batería coloidal y batería alcalina de níquel-cadmio de níquel.

Las baterías solares domésticas ampliamente utilizadas son principalmente: baterías libres de mantenimiento con plomo-ácido y baterías coloidales, estos dos tipos de baterías, debido a sus características inherentes de "libre de mantenimiento" y menos contaminación para el medio ambiente, muy adecuados para un rendimiento confiable de los sistemas de energía solar, especialmente las estaciones de trabajo desatendidas.

Inversor de Sistema de energía solar en el hogar

La salida directa de la energía solar es generalmente de 12VDC, 24VDC y 48VDC Para proporcionar energía eléctrica a electrodomésticos de 220 VAC, es necesario convertir la energía de corriente continua generada por la generación de energía solar doméstica en energía eléctrica de CA. Por lo tanto, se necesita inversor DC-AC.

Clasificación del sistema

H OME Sistema de energía solar se divide en sistemas de energía solar fuera de la red y la red:

1. Sistema de generación de energía solar fuera de la red.

Se compone principalmente de módulo de celda solar, controlador y batería, y se necesita un inversor de CA para suministrar energía para la carga de CA.

2. El sistema de energía solar conectado a la red significa que la corriente continua generada por los módulos solares se convierte en una corriente alterna que se ajusta a los requisitos de la cuadrícula de energía municipal por el inversor conectado a la red, y luego se conecta directamente a la cuadrícula de energía pública.

Las centrales eléctricas conectadas a la red a gran escala centralizadas en el sistema de energía conectado a la red son generalmente centrales eléctricas a nivel nacional, que se caracterizan principalmente por la transmisión directa de la potencia generada a la red eléctrica y la distribución unificada de la potencia a los usuarios por la cuadrícula.

Sin embargo, este tipo de sistema de energía solar doméstica es relativamente difícil de desarrollar debido a su gran inversión, un ciclo de construcción largo y espacio de piso grande.

El distribuido de pequeña escala conectada Sistema de energía solar en el hogar , especialmente el sistema integrado de generación de energía de edificios fotovoltaicos, es la corriente principal de la generación de energía conectada a la red debido a sus ventajas, como una pequeña inversión, construcción rápida, espacio en el piso pequeño y un gran soporte de políticas.

Pros y contras

Ventajas

1. Energía solar es inagotable, la superficie de la Tierra para recibir energía de radiación solar, para satisfacer las necesidades de energía global de 10,000 veces El sistema de generación de energía solar instalado en el 4% de los desiertos del mundo podría producir suficiente electricidad para satisfacer las necesidades del mundo. El sistema de generación de energía solar es seguro y confiable, y no se verá afectado por la crisis energética o el mercado de combustible inestable.

2. La energía solar se puede usar en todas partes y la energía se puede suministrar cerca, evitando la necesidad de transmisión de larga distancia, evitando así la pérdida de líneas de transmisión a larga distancia;

3. La energía solar no usa combustible, bajo costo operativo;

4. S sistema de energía solar no tiene partes móviles, no es fácil de usar y daños, mantenimiento simple, especialmente adecuado para uso desatendido;

5. S sistema de energía solar No producirá ningún desperdicio, ni contaminación, ruido y otros riesgos públicos, ningún impacto adverso en el medio ambiente es la energía limpia ideal;

6. El ciclo de construcción del sistema de energía solar es corto, conveniente y flexible, y de acuerdo con el aumento o disminución de la carga, agregar o reducir arbitrariamente la capacidad de la matriz solar, para evitar los desechos.

Desventajas

1. La aplicación de tierra es intermitente y aleatoria. La generación de electricidad está relacionada con las condiciones climáticas, y no puede o rara vez generar electricidad por la noche o en días nublados y lluviosos.

2. Baja densidad de energía. En condiciones estándar, la intensidad de radiación solar recibida en el suelo es de 1000W/m^2 Cuando se usa un tamaño grande, necesita ocupar un área grande;

3. El precio del sistema de energía solar sigue siendo relativamente costoso, 3 ~ 15 veces de generación de energía convencional, y la inversión inicial es alta.

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Aplicación del sistema de energía solar

1. Suministro del sistema de energía solar en el hogar :

(1) Se utiliza una pequeña fuente de alimentación que varía de 10 a 100 W para la vida militar y civil en áreas remotas sin suministro de energía, como meseta, isla, área pastoral, poste fronteriza y otras electricidad de vida militar y civil, como iluminación, televisión, radio y grabadora, etc.;

(2) Sistema de generación de energía de la red nomental de 3-5kw en la azotea;

(3) Bomba de agua fotovoltaica: para beber e riego de pozos profundos en áreas sin electricidad.

2. Campos de tráfico, como luces de navegación, señales de tráfico/ferrocarril, advertencia de tráfico/luces de letrero, luces de la calle Yuxiang, luces de obstáculos de gran altitud, cabinas telefónicas inalámbricas inalámbricas de la autopista/ferrocarril, la fuente de alimentación de clase de carretera desatendida, etc.

3. Campo de comunicación/comunicación: estación de retransmisión de microondas solares solares, estación de mantenimiento de cable óptico, sistema de transmisión/comunicación/energía de energía;

Sistema fotovoltaico telefónico de transporte rural, pequeña máquina de comunicación, soldados GPS Fuente de alimentación, etc.

4. Campos de petróleo, marinos y meteorológicos: sistema de energía solar de protección catódica para petróleo y puerta de depósito, suministro de energía viva y de emergencia para plataforma de perforación de petróleo, equipo de detección marina, equipo de observación meteorológica/hidrológica, etc.

5. Fuente de alimentación para lámparas familiares: como lámparas de patio, lámparas de calle, linternas manuales, lámparas de campamento, lámparas de trepadora, lámparas de pesca, luces negras, lámparas de corte de goma, lámparas de ahorro de energía, etc.

Mapa de lámpara de calle solar

6. Estación del sistema de energía solar fotovoltaica: estación de energía fotovoltaica independiente de 10kW-50MW, estación de energía complementaria de eólica (diesel), estación de carga de varias grandes plantas de estacionamiento.

7. El edificio de energía solar combina la generación de energía solar con materiales de construcción para hacer que los edificios grandes autosuficientes en electricidad en el futuro, lo cual es una gran dirección de desarrollo en el futuro.

8. Otros campos incluyen :

(1) Combatir con automóviles: automóviles con energía solar/vehículos eléctricos, equipos de carga de batería, aire acondicionado de automóviles, ventilador, cajas de bebidas frías.

(2) sistema de generación de energía regenerativa para la producción de hidrógeno solar y celdas de combustible;

(3) suministro de energía para equipos de desalinización de agua de mar;

(4) Satélites, naves espaciales, estación de energía solar espacial.

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