Система солнечной фотоэлектрической энергии (PV) автономного типа использует солнечные фотоэлектрические модули для генерации электроэнергии из солнечного света и не зависит от сети электропередач или других источников электроэнергии. Система солнечной PV энергии автономного типа может обеспечивать энергией различные применения, такие как освещение, подача воды, вентиляция, связь и развлечения, в удаленных или неподключенных к сетям местах, где электричество от сети недоступно или ненадежно.

Система солнечной PV энергии автономного типа обычно состоит из четырех основных компонентов:

• Солнечные фотоэлектрические модули или массивы, которые преобразуют солнечный свет в постоянный ток (DC).

• Контроллер заряда или трекер максимальной мощности (MPPT), который регулирует напряжение и ток от солнечных фотоэлектрических модулей к аккумулятору и нагрузке.

• Аккумулятор или батарейная установка, которая хранит избыточную электроэнергию, генерируемую солнечными фотоэлектрическими модулями днем, и поставляет ее нагрузке, когда это необходимо, особенно ночью или в пасмурную погоду.

• Инвертор, который преобразует постоянный ток (DC) от аккумулятора или солнечных фотоэлектрических модулей в переменный ток (AC) для нагрузок переменного тока.

В зависимости от типа и размера нагрузки, система солнечной PV энергии автономного типа может быть настроена различными способами. В этой статье мы обсудим четыре распространенных типа систем солнечной PV энергии автономного типа и их преимущества и недостатки.

Система солнечной PV энергии автономного типа только с нагрузкой DC

Это самый простой тип системы солнечной PV энергии автономного типа, так как он требует только двух основных компонентов: солнечного фотоэлектрического модуля или массива и нагрузки DC. Солнечный фотоэлектрический модуль или массив напрямую подключен к нагрузке DC, такой как вентилятор, насос или светильник, без каких-либо промежуточных устройств. Эта система может работать только в дневное время, когда есть достаточно солнечного света для питания нагрузки.

Преимущество этой системы заключается в ее низкой стоимости и простоте, так как она не требует аккумулятора, контроллера заряда или инвертора. Однако недостатком является ограниченное применение и производительность, так как она не может предоставлять энергию ночью или при низкой интенсивности солнечного света. Кроме того, выходное напряжение и ток от солнечного фотоэлектрического модуля или массива изменяются в зависимости от интенсивности и угла падения солнечного света, что может повлиять на работу нагрузки.

Система солнечной PV энергии автономного типа с нагрузкой DC и электронным контрольным контуром

Этот тип системы солнечной PV энергии автономного типа улучшает предыдущий, добавляя электронный контрольный контур между солнечным фотоэлектрическим модулем или массивом и нагрузкой DC. Электронный контрольный контур может быть либо контроллером заряда, либо MPPT. Контроллер заряда регулирует напряжение и ток от солнечного фотоэлектрического модуля или массива, чтобы предотвратить перезарядку или разрядку аккумулятора (если он есть) и защитить нагрузку от колебаний напряжения. MPPT оптимизирует выходную мощность солнечного фотоэлектрического модуля или массива, отслеживая его точку максимальной мощности при различных условиях освещенности.

Преимущество этой системы заключается в том, что она повышает использование и эффективность солнечного фотоэлектрического модуля или массива и продлевает срок его службы. Она также улучшает производительность и надежность нагрузки, обеспечивая стабильное напряжение и ток. Однако недостатком является то, что она увеличивает стоимость и сложность системы, так как требует дополнительного устройства и проводки. Кроме того, эта система все еще не может предоставлять энергию ночью или при низкой интенсивности солнечного света без аккумулятора.

Система солнечной PV энергии автономного типа с нагрузкой DC, электронным контрольным контуром и аккумулятором

Этот тип системы солнечной PV энергии автономного типа добавляет аккумулятор или батарейную установку к предыдущему, чтобы обеспечить подачу электроэнергии ночью или при низкой интенсивности солнечного света. Аккумулятор хранит избыточную электроэнергию, генерируемую солнечным фотоэлектрическим модулем или массивом днем, и поставляет ее нагрузке, когда это необходимо. Электронный контрольный контур регулирует зарядку и разрядку аккумулятора и защищает его от перезарядки или разрядки.

Преимущество этой системы заключается в том, что она может обеспечивать непрерывную и надежную подачу электроэнергии как днем, так и ночью. Она также может обрабатывать переменные нагрузки и пиковые требования, используя различные размеры и типы аккумуляторов. Однако недостатком является то, что она еще больше увеличивает стоимость и сложность системы, так как требует большего количества компонентов и обслуживания. Аккумулятор также добавляет вес и объем системе и имеет ограниченный срок службы и эффективность.

Система солнечной PV энергии автономного типа с нагрузкой AC/DC, электронным контрольным контуром и инвертором

Этот тип системы солнечной PV энергии автономного типа добавляет инвертор к предыдущему, чтобы позволить использовать нагрузки переменного тока, такие как бытовые приборы, компьютеры, телевизоры и светильники, а также нагрузки постоянного тока. Инвертор преобразует постоянный ток от аккумулятора или солнечного фотоэлектрического модуля или массива в переменный ток желаемого напряжения и частоты. Инвертор может быть либо отдельным устройством, либо интегрированным с контроллером заряда или MPPT.

Преимущество этой системы заключается в том, что она может предоставлять как переменный, так и постоянный ток для широкого диапазона применений и устройств. Она также может быть более эффективной и гибкой, чем использование отдельных систем для нагрузок переменного и постоянного тока. Однако недостатком является то, что она еще больше увеличивает стоимость и сложность системы, так как требует дополнительного устройства и проводки. Инвертор также добавляет потери и шум к системе и может потребовать защиты от скачков и отказов.

Заключение

Системы солнечной PV энергии автономного типа являются полезными и жизнеспособными вариантами для предоставления электроэнергии в удаленных или неподключенных к сетям местах, где сетевое электричество недоступно или ненадежно. Они также могут использоваться для дополнения сетевого электричества или для снижения зависимости от ископаемых видов топлива. В зависимости от типа и размера нагрузки, различные типы систем солнечной PV энергии автономного типа могут быть настроены с различными компонентами, такими как солнечные фотоэлектрические модули или массивы, контроллеры заряда или MPPT, аккумуляторы, инверторы и нагрузки AC/DC. Каждый тип системы имеет свои преимущества и недостатки в отношении стоимости, сложности, производительности, надежности и обслуживания.

Для проектирования подходящей системы солнечной PV энергии автономного типа для конкретного применения необходимо учитывать несколько факторов, таких как:

• Характеристики нагрузки (мощность, напряжение, ток, частота, AC/DC)

• Доступность солнечных ресурсов (часы солнечного света, интенсивность, угол)

• Размер системы (размер солнечного фотоэлектрического модуля или массива, емкость аккумулятора, номинальная мощность инвертора)

• Конфигурация системы (последовательное или параллельное соединение модулей или аккумуляторов)

• Защита системы (предохранители, выключатели, устройства защиты от перенапряжения)

• Мониторинг системы (измерительные приборы, индикаторы, датчики)

Заявление: Уважайте авторские права, хорошие статьи стоят того, чтобы их делиться, если есть нарушение прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.