Определение характеристик ФЭ

Исходными данными для расчета являются:

1.2.1. Паспортные данные ФЭ – в табл.3.9.

Для расчета СЭС выбраны фотоэлементы производства Германии, имеющие нормированные параметры при следующих условиях:

атмосферное давление 1 ат, температура окружающей среды 25⁰ С.

интенсивность суммарного солнечного излучения φ_i0 = 1000 Вт/м²,

Электрические параметры ФЭ в табл.3.9 указаны в соответствии с типовой вольтамперной характеристикой (ВАХ) – рис.3.1.

 

Рисунок 1. Типовая ВАХ ФЭ Обозначения: Р НОР. – максимальная нормированная мощность, Вт UРР – напряжение в точке максимальной мощности, В IРР – сила тока в точке максимальной мощности, А UОС – напряжение холостого хода при включении, В IК – ток короткого замыкания, А

Таблица 3.9. Параметры фотоэлементов по заданным вариантам

Вариант
Электрические параметры
Р НОР, Вт	185,6
UРР, В	37,5	36,2	36,8	37,5	36,6
IРР, А	4,95	4,85	4,90	4,95	5,20
UОС , В	44,5	43,9	44,2	44,5	44,8
IК, А	5,40	5,30	5,35	5,50	5,50
η, %	17,3	13,7	14,1	14,5	15,1
Конструктивные параметры ФЭ
Длина, мм
Ширина, мм
Площадь пластины, м2	1,2806	1,277	1,277	1,2806	1,258
Масса, кг	15,7	15,6	15,6	15,7	15,4

 

 

ВАХФЭ в зависимости от интенсивности суммарного солнечного излучения φ_i приведены на рис.3.2. Из анализа ВАХ ФЭ следует, что при значениях составляющих 20 % и выше от интенсивности суммарного солнечного излучения φ_i0 = 1000 Вт/м², мощность ФЭ меняется практически линейно с изменением .С учетом этого, можно представить мощностную характеристику выбранного ФЭ для данной площадки СЭС – зависимость фактически реализуемой мощности Р _jФЭ ФЭ от среднесуточной мощности результирующего солнечного излучения на наклонной поверхности ФП в среднем по кварталам годадля заданной широты местности 45 ⁰ с.ш. сооружения СЭС и заданным параметрам установки ФП по азимуту а_К, углу наклона b =30 и коэффициенту затенения α=0,3

Такая зависимость рассчитана с учетом рис.3.2. по данным ФЭ первого варианта задания и приведена на рис.3.3.(δ = 45⁰ с.ш. (Феодосия), b = δ, а_К = 0⁰, К_А = 1, при α = 0).

Поскольку значения Р _НОР и U_РР всех ФЭ по вариантам 1…5 отличаются незначительно, характеристику рис.3.3. можно использовать для всех ФЭ для определения реализуемой мощности ФЭ - Р _jФЭ по кварталам на основе значений по (4).

Расчет выработки энергии W _ФЭj на один ФЭ за квартал(кВт*час/ квартал) и за год (кВт*час/ год) при известных величинах Р _jФЭ, среднего количества солнечных дней и часов солнечного сияния за квартал или за год, производится согласно

W _ФЭj = Р _jФЭ * * (5)

 

 

 

0 0,267 0,533 0,80 1,067 1,333 0 10 20 30 40 50 B

Ток включения инвертора I ВКЛ при минимальной величине φi, Вт/м2

 

Рисунок 3.2. Вольтамперные характеристики ФЭ в зависимости от интенсивности суммарного солнечного излучения

 

 

Результаты расчета по разделам 2.1., 2.2. представленны в виде таблицы – 3.10

 

 

Таблица 3.10. Пример расчета реализуемой мощности и энергии одного элемента ФЭ

№ п/п	Кварталы, параметры
	Среднесуточная мощность результирующего солнечного излучения на наклонной поверхности ФП в среднем по кварталам годадля широты местности δ = 450 с.ш.,при b = 30, аК =00, КА = 1, при α = 0,3 Вт/м2	254,04	574,98	573,47	213,76
	Реализуемая мощность одного ФЭ Р jФЭ при значениях по п.1 и характеристике на рис.8.3, Вт	45,2	95,6	92,3	38,4
	Среднее число часов солнечного сияния в сутки
	Среднее число дней солнечного сияния в квартал	83,2	83,2	83,2	83,2
	Выработка энергии по кварталам на один ФЭ –W ФЭj, кВт*час/квартал	30,09	79,54	92,15	31,95
	Выработка энергии за год на один ФЭ – W ФЭj, кВт*час/ год	233,73