户用光伏系统设计Word文档格式.docx
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0.26
冰箱
120
24
1.5
电脑
350
2
0.7
合计
3.1
冰箱的耗能根据冰箱的使用模式和开关冰箱门的频率有关，目前普通冰箱的日耗电大约1度左右，这里选取耗电为1.5度。
（二）系统方案设计
本系统是一个离网系统，其原理如下图所示：
1、蓄电池组的设计
在系统中储能主要靠铅酸蓄电池，蓄电池的容量利用下下面公式计算：
其中：
C：
蓄电池容量[kWh]
D：
最长无日照间用电时[h]
F：
蓄电池放电效率的修正系数（通常取1.05）
Po：
平均负荷容量[kW]
L：
蓄电池的维修保养率（通常取0.8）
U：
蓄电池的放电深度（通常取0.5）
Ka：
包括逆变器等交流回路的损失率（通常取0.7，如逆变器效率高可取0.8）
所以此处的蓄电池的容量应该为：
C=3.1×
3×
1.05/（0.7×
0.5×
0.8）=35.9KWh
由于系统设计的参考连续阴雨天数为2天，所以蓄电池放点深度选择为0.5。
户用电压为220V，蓄电池电压选择为24V，蓄电池组由12V的蓄电池串并而成，所以每串需要2块蓄电池串起来达到24V。
选用10块单体为12V150Ah的蓄电池，总共5串进行并联，蓄电池总容量为1500Ah，即36KWh。
2、太阳能电池板方阵的设计
2.1电池板倾角的计算
为了保证系统有足够高的效率，电池板必须按一定的倾角安装。
因此有必要先计算不同倾角对效率的影响，这个影响可以用在太阳能电池板面上的日平均辐照强度来量化，辐照强度越大则电池板的效率越高。
本系统设计为离网系统，为了保证用户的用电，必须保证用户的基本用电，特别是在12月份和1月份的时候，平均日辐照强度较低，所以应特别注意保证在这两个月的发电量满足用户的用电需求。
根据太阳能资源情况，最终支架最佳倾角设计为30°
。
2.2电池板方阵容量的计算
总共需要的电池板方阵功率计算公式为：
P=W1*F/（Tm*η2*η3*L*Ka）
W1：
负载的消耗功率
F：
Tm：
峰值日照时数，其值与辐照强度的值基本相同，这里取3.6h
η2：
方阵表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数，通常可取0.9~0.95
η3：
方阵组合损失和对最大功率点偏离以及控制器效率的修正系数，通常可取0.9~0.95
所以电池板方阵功率为：
P=3.191×
1.05/（3.6×
0.95×
0.8×
0.8）=1.611KW
考虑连续阴雨天后系统能在较短时间让蓄电池再次充满，可以适当考虑放大方阵容量，但是在上面的计算中我们是以辐照最低月为准，在其他月份的发电量都有很大余量，所以针对方阵容量进行略微放大即可。
2.3电池板的选型
本方案选用230W的单晶硅电池板，则总共需要8块，总功率为1.84KW。
所选电池板的基本技术参数如下所示:
太阳电池种类
太阳电池组件型号
指标
单位
数据
峰值功率
Wp
230
开路电压（Voc）
V
37.23
短路电流（Isc）
A
8.18
工作电压（Vmppt）
30.48
工作电流（Imppt）
7.55
尺寸
mm
1630×
992×
48
2.4电池板阵列的布置
系统的额定电压为24V，所以电池板阵列输出电压不能太大，根据电压的限制，这里电池板直接并联接入控制器。
电池板采用支架结构是电池板成30°
倾角，8块电池板按两排进行布置。
前后排之间间隔为2.5m。
3控制器的设计
控制器主要参数如下：
型号
额定电压（VDC）（V）
负载最大电流（A）
80
充电最大电流（A）
充电路数
最大开路电压（VDC）
50
过充（VDC）
保护
28.8（可设定）
恢复
26.4（可设定）
过放（VDC）
断开
21.6（可设定）
负载过压
35.0（可设定）
33.0（可设定）
空载电流（mA）
300
显示方式
数码显示
电压降落
太阳能电池与蓄电池之间（V）
蓄电池与负载之间（V）
0.03
机械尺寸
深×
宽×
高（mm）
380×
450×
650
使用环境（℃）
-20℃～+50℃
海拔高度
≤5500
控制器的输入只有6路，使用三通连接器使两块组件并联后接入控制器。
（8/2=4就有4路输入）
4逆变器的设计
选择输出电压为220V的离网逆变器，经过用户用电器统计可知，用户的最大功率约为716W，考虑到用户负载中有感性负载，在启动过程时有较大的冲击电流，同时考虑系统的临时增加负载的情况，所以逆变器功率应相对选择较大的。
选取24V1.5KW的逆变器，
5逆变器的设计
逆变器具体参数见下表
型号
额定容量（KVA）
直流输入
额定输入电压（VDC）
24V
欠压点（VDC）
21.6
欠压恢复点（VDC）
25.2
过压点（VDC）
35
市电输入
电压允许围（VAC）
220±
15%
输入频率（Hz）
切换方式（可选项）
00、11、12、21
交流输出
额定电压（VAC）
220
额定频率（Hz）
输出波形
正弦波
过载能力
120% 1分钟
电压稳定精度（AC）
3%
频率稳定精度
50±
0.04
波形失真率（THD）
≤3%（线性负载）
动态响应（0～100%）
5%
功率因数（PF）
0.8
逆变效率
≥85%
峰值系数（CF）
3:
01
环境
绝缘强度
1200VAC1分钟
噪音（dB、1米）
≤50dB
使用环境温度（℃）
-10℃～+50℃
储存环境温度（℃）
-20℃～+70℃
使用海拔（m）
≤5000
表头或指示灯
连续运行时间
可连续运行
尺寸（深X宽X高）
500×
483×
267
设备清单及报价表
名称
生产厂商
单价
合价
组件
230Wp晶硅
块
8
1000元
8000元
光伏控制器
GS-80PCD6-V
台
3200元
蓄电池
6-GFM-150
个
10
750元
7500元
离网逆变器
GN-1.5KCSP-R
13000元
三通连接器
套
125元
250元
组件支架
--
1.84KWp
260元
光伏电缆
米
若干
200元
电缆桥架
100元
费用总计
售后服务
利润（设备总价的18%，包括税收）
合计总价
32510元
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