小型家用太陽能發電系統

小型家用太陽能發電系統

小型家用太陽能發電系統是利用太陽能電池板發電,提供給家用電器負載。具有清潔性、永久性等特點。

系統概述

1、適用環境:野外,大中小型住宅/取電困難的住宅(可取市電地區不建議安裝,或安裝市電互補型)

2、系統配置優質的單晶矽或多晶矽太陽能電池板,並有配套的免維護太陽能專用蓄電池,光伏離網逆變器和有過充過放保護功能的電腦控制器,可設計成市電/光伏系統智慧型切換功能。控制器LCD屏/指示燈顯示,外表美觀,安全高效。

3、維護簡易,使用壽命長達20年以上,多種充電方式互補,太陽能和市電均可對系統充電。

分類

家用太陽能發電系統分為離網發電系統與併網發電系統:

1、離網發電系統。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負載供電,還需要配置交流逆變器。通過太陽能板給蓄電池充電,可在無光照以及陰雨天氣給家用負載供電。

2、併網發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過併網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這後直接接入公共電網。併網發電系統有集中式大型併網電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大,故發展相對困難。而分散式小型併網發電系統,特別是光伏建築一體化發電系統,由於投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點,是併網發電的主流。

組成

小型家用太陽能發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。

太陽能板

太陽能電池板是小型家用太陽能發電系統中的核心部分,太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能後,輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是小型家用太陽能發電系統中最重要的部件之一,其轉換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價值的重要因素。

原材料特點:

電池片:採用高效率(16.5%以上)的單晶矽太陽能片封裝,保證太陽能電池板發電功率充足。

玻璃: 採用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱為白玻璃), 厚度3.2mm,在太陽電池光譜回響的波長範圍內(320-1100nm)透光率達91%以上,對於大於1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時能耐太陽紫外光線的輻射,透光率不下降。

EVA:採用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優質EVA膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連線劑。具有較高的透光率和抗老化能力。

TPT:太陽電池的背面覆蓋物—氟塑膠膜為白色,對陽光起反射作用,因此對組件的效率略有提高,並因其具有較高的紅外發射率,還可降低組件的工作溫度,也有利於提高組件的效率。當然,此氟塑膠膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。

框線:所採用的鋁合金框線具有高強度,抗機械衝擊能力強。也是小型家用太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。

太陽能控制器

主要特點:

1、使用了單片機和專用軟體,實現了智慧型控制;

2、利用蓄電池放電率特性修正的準確放電控制。放電終了電壓是由放電率曲線修正的控制點,消除了單純的電壓控制過放的不準確性,符合蓄電池固有的特性,即不同的放電率具有不同的終了電壓。

3、具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制;以上保護均不損壞任何部件,不燒保險;

4、採用了串聯式PWM充電主電路,使充電迴路的電壓損失較使用二極體的充電電路降低近一半,充電效率較非PWM高3%-6%,增加了用電時間;過放恢復的提升充電,正常的直充,浮充自動控制方式使系統由更長的使用壽命;同時具有高精度溫度補償;

5、直觀的LED發光管指示當前蓄電池狀態,讓用戶了解使用狀況;

6、所有控制全部採用工業級晶片(僅對帶I工業級控制器),能在寒冷、高溫、潮濕環境運行自如。同時使用了晶振定時控制,定時控制精確。

7、取消了電位器調整控制設定點,而利用了E方存儲器記錄各工作控制點,使設定數位化,消除了因電位器震動偏位、溫漂等使控制點出現誤差降低準確性、可靠性的因素;

8、使用了數字LED顯示及設定,一鍵式操作即可完成所有設定,使用極其方便直觀的作用是控制整個系統的工作狀態,並對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項;

蓄電池

蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。太陽能蓄電池是‘蓄電池’在太陽能光伏發電中的套用,採用鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和鹼性鎳鎘蓄電池四種。 國內被廣泛使用的太陽能蓄電池主要是:鉛酸免維護蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池,因為其固有的“免”維護特性及對環境較少污染的特點,很適合用於性能可靠的太陽能電源系統,特別是無人值守的工作站。

逆變器

太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將小型家用太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。

太陽能發電的優點

1、安全可靠、無噪聲、無輻射、無需消耗燃料、無機械轉動部件、故障率低、壽命長;

2、環保美觀、不受地理位置限制、建設周期短、規模大小隨意、拆裝簡易、移動方便;

3、即裝即用、拆裝損毀成本低、可以方便地與建築物相結合,無需預埋架高輸電線路,可免去遠距離敷設電纜時對植被和環境的破壞及工程費用;

4、電壓穩定、電源質量高,廣泛套用於各種用電設備上,非常適用於鄉村、農場、山頭、海島、高速公路等偏僻地方的用電,也是非常優秀的應急備用電源。

設定原理

小型家用太陽能發電系統的設計需要考慮的因素:

1、 小型家用太陽能發電系統在哪裡使用?該地日光輻射情況如何?

2、 系統的負載功率多大?

3、 系統的輸出電壓是多少,直流還是交流?

4、 系統每天需要工作多少小時?

5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣,系統需連續供電多少天?

6、 負載的情況,純電阻性、電容性還是電感性,啟動電流多大?

7、 系統需求的數量。

國家政策

“(2014年)1月13日,全國能源工作會議在京召開,能源局部署十大任務。下旬,國家能源局印發《關於下達2014年光伏發電年度新增建設規模的通知》——國能新能〔2014〕33號。相較於11月發布的《徵求2013、2014年光伏發電建設規模意見》,此次全國裝機量總規模由12GW增加到14.05GW,其中地面電站由400MW上升到605MW,分散式800MW保持不變,其中浙江、江蘇、山東並列分散式前三位。2月,國家能源局正式宣布,2014年中國將新增光伏發電裝機1400萬千瓦(其中分散式占60%),並公布31省市裝機規模。”

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