Đang tải... (xem toàn văn)
Yêu cầu thiết kế (tính toán) hệ thống cung cấp điện độc lập cho một hộ gia đình Địa điểm: TP Hồ Chí Minh Nguồn điệnnăng lượng phụ: không Tải: 220V Điện thế hệ thống pv: 24V Tải tiêu thụ điện gồm các thiết bị sau: Nội dung: 1. nhu cầu 2. phân tích hiện trường và hoàn thiện thông tin 3. ắcquy 4. máy phát PV 5. bộ đổi điện 6. tính toán đi cáp 7. kết luận
DỰ ÁN HỆ THỐNG PV (TK: LẠI MINH HỌC) Ví dụ: u cầu thiết kế (tính tốn) hệ thống cung cấp điện độc lập cho hộ gia đình Địa điểm: TP Hồ Chí Minh Nguồn điện/năng lượng phụ: khơng Tải: 220V Điện hệ thống pv: 24V Tải tiêu thụ điện gồm thiết bị sau: Thiết bị Công suất tiêu chuẩn [W] Số lượng số sử dụng ngày [h] Quạt bàn 65 Bóng đèn 25 Máy bơm nước 746 0.5 Ti vi 120 Xem tài liệu đính kèm để biết thông tin kỹ thuật thiết bị có Nội dung: nhu cầu phân tích trường hồn thiện thơng tin ắc-quy máy phát PV đổi điện tính tốn cáp kết luận Thực hiện: Lại Minh Học Page 1 Phân tích nhu cầu a) Thiết bị Quạt bàn Bóng đèn Máy bơm nước Ti vi Pn cơng suất tiêu chuẩn [W] 65 25 746 120 n số lượng 1 T số sử dụng ngày [h] 0.5 Năng lượng tiêu thụ ngày [Wh] 520 300 373 480 Tổng: W = 1673 Wh/d Pmax = 981 W Phân tích trường hồn thiện thơng tin Nhà sản xuất ắc-quy: Sonnenschein Loại: A600 Solar lượng xạ mặt trời hàng ngày Ed: Thông số phụ thuộc vào vùng miền, quốc gia khác có trị số khác – quan trọng - Bức xạ ngang Hh = 4750 Wh/m²/d (Tháng 12) - Bức xạ góc nghiêng tối ưu máy phát PV (13°) Hopt = 4850 Wh/m²/d (Tháng 6) - Bức xạ góc nghiêng 13° máy phát PV H13 = 4850 Wh/m²/d (Tháng 6) Độ nghiêng máy phát PV = 13° Engày = 5850 Wh/m²/d ắc-quy ; b a tt [ ] O k Thực hiện: Lại Minh Học E nde [%] Page Wăc-quy = tổng điện hệ thống ăc quy Uhệthống = điện hệ thống Căc-quy = tổng công suất hệ thống ăc-quy DOD = độ sâu chu kỳ xả ηO = hiệu suất đổi điện ηk = hiệu suất cáp CEnde = đề xuất nhà sản xuất tuổi thọ ăc-quy [%] Im = bình qn dòng điện phụ tải DOD: Tuổi thọ ước tính ăc-quy: năm số chu kỳ xả = * 365 = 2190 chu kỳ xả Với DOD < 75%, ăc-quy đạt 2190 chu kỳ xả Giá trị chọn với DOD=70% ηO: ηk: CEnde: phụ thuộc vào loại máy đổi điện tải – xem thêm giá trị nhà sản xuất đưa ra, trường hợp ước tính: 90% Hiệu suất cáp từ ắc-quy đến máy đổi điện đến tải trường hợp thất thoát 3% => ηk = 97% Tiêu chuẩn 80% Lưu ý! Một số nhà sản xuất sử dụng định nghĩa riêng cơng suất Cx ắc-quy dựa bình qn dòng điện phụ tải: Cx = C24 cơng suất tiêu chuẩn máy phát [Kw Đỉnh] → Chọn loại ắc-quy: A600 solar 7OPzV 150 Wd= nhu cầu hàng ngày (C10 = 150Ah) Ed= xạ tính Wh/m²/d DOD= DOD trung bình DODmax= DOD để bảo vệ ăc-quy Máy phát PV T= thời gian nạp ăc-quy xả hết η tích hiệu suất tất thiết bị, từ tong= Công suất đỉnh PC máy phát pv máy phát đến ăc-quy ηMPP= 0,8 trường hợp thiếu điều khiển sạc MPPT trường hợp có điều khiển sạc MPPT PC n ηTLE= cáp máy phát – điều khiển sạc P (1-hao tổn) hao tổn = 3% M n mô-đun: ηrc= 0,98 điều khiển sạc tiêu chuẩn 97,5% ηacquy= hiệu suất nạp ăc-quy phụ thuộc vào thương hiệu, loại ăc-quy SOC PC = 865Wp giả thiết 90% ηLaa= cáp tới tải cho phép hao phí 3% n mơ-đun: ηO= đổi điện (nếu sử dụng AC) ước tính 90%, giá trị xác lấy từ tài liệu kỹ thuật PM= công suất mô-đun ηv= Hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ 84%, Pc= Bộ inveter Bộ inveter tiêu chuẩn lựa chọn dựa giá trị công suất điện áp máy phát, tải kèm, điện hệ thống v.v Pmax = tổng công suất tải PW = công suất đổi điện gf = Hệ số đồng thời 0,6 - thiết bị, hệ số cao Ps = công suất đỉnh đổi điện PIs = công suất đỉnh tải IA = dòng điện ban đầu máy bơm Pk = công suất tiêu chuẩn tủ lạnh PW > Pmax * gf gf = PW > 865W Ps ≥ PIs Is độ phụ thuộc tuyệt đối vào tải đây: ví dụ sử dụng máy bơm dòng điện ban đầu 8A Trường hợp xấu nhất: tất thiết bị chạy máy bơm khởi động Ps = Pmax - Pk + 230V * IA Ps = 865W - 746W + 220V * 8A Ps = 1879 W Kết luận: Do sử dụng loại máy bơm, cần chọn đổi điện với công suất đỉnh >2KVA, dù điện tiêu thụ tối đa tất thiết bị 981W Bộ inveter: SVA = 3KVA Vdc.inV = 24V Imax = 50A Umax = 80V ULV = 30 - 32V Máy Phát: PW = Vdc.max = Imax = 150W 24.2V 7.4A Phương án lắp đặt: Liên kết 12 mô-đun dây song song với môđun nối tiếp IKgen=15.4A Ugen=48,4V Pmax=865Wp Tính tốn dây cáp A l v U P ASX GK LR bình phương dây dẫn, đơn vị mm² độ dài đoạn cáp đơn, đơn vị m cường độ dòng điện chuẩn, đơn vị Am-pe điện trở riêng dây cáp CU = 0,0179 mm²/m hao tổn cho phép, đơn vị % điện máy phát công suất máy phát tải, đơn vị Watt bình phương dây dẫn với hao tổn tối đa cho phép ‘x’ Generator junction box Charge controller G Lưới điện Tải Ác Quy Chọn dây từ máy phát đến inveter Tương tự chọn dây cho nhánh từ inveter tới ác quy, đến tải Tóm tắt: Các phận cấu thành hệ thống: 12 mô-đun PV 150w Công Ty Vũ Phong 24v ắc-quy Sonnenschein A600Solar OPzV 200, loại khác tương đương đổi điện 24V/220V Pn ≥ 423W công suất đỉnh >2.5KVA 50m dây cáp 3mm² chống UV từ PV tới inveter 2m dây từ inverter tới acquy 5-6mm2 50m dây từ inverter tới tải 3mm2 50m dây từ lưới điện đến inverter 3mm2 ... Học E nde [%] Page Wăc-quy = tổng điện hệ thống ăc quy Uh thống = điện hệ thống Căc-quy = tổng công suất hệ thống ăc-quy DOD = độ sâu chu kỳ xả ηO = hiệu suất đổi điện ηk = hiệu suất cáp CEnde =... trị công suất điện áp máy phát, tải kèm, điện hệ thống v.v Pmax = tổng công suất tải PW = công suất đổi điện gf = Hệ số đồng thời 0,6 - thiết bị, hệ số cao Ps = công suất đỉnh đổi điện PIs = công... tất thiết bị chạy máy bơm khởi động Ps = Pmax - Pk + 230V * IA Ps = 865W - 746W + 220V * 8A Ps = 1879 W Kết luận: Do sử dụng loại máy bơm, cần chọn đổi điện với công suất đỉnh >2KVA, dù điện