Iluminação pública solar: fatores a considerar no projeto de sistemas de geração de energia solar fotovoltaica.

O sistema de geração de energia solar CA para iluminação pública solar é composto por painéis solares, controladores de carga, inversores e baterias; o sistema de geração de energia solar CC não inclui inversores. Para que o sistema de geração de energia solar forneça energia suficiente para a carga, é necessário selecionar cada componente de forma adequada à potência do aparelho elétrico. O projeto do sistema de geração de energia solar deve considerar os seguintes fatores: Q1. Onde o sistema de geração de energia solar será utilizado? Qual é a incidência de radiação solar na área? Q2. Qual é a potência da carga do sistema? Q3. Qual é a tensão de saída do sistema, CC ou CA? Q4. Quantas horas o sistema precisa funcionar por dia? Q5. Em caso de chuva e falta de sol, por quantos dias o sistema precisa fornecer energia continuamente? O exemplo a seguir utiliza uma carga de 100 W de potência de saída e um sistema de 6 horas de uso diário para apresentar o método de cálculo: 1. Primeiro, calcule o consumo em watts-hora por dia (incluindo as perdas do inversor): Se o inversor para iluminação pública solar tiver uma eficiência de conversão de 90%, então, com uma potência de saída de 100 W, a potência de saída real deverá ser de 100 W / 90% = 111 W; se for utilizado por 6 horas por dia, o consumo de energia será de 111 W * 6 horas = 666 Wh, o que corresponde a 0,666 kWh. 2. Calcule a potência do painel solar: Considerando um tempo de insolação diário efetivo de 5 horas e levando em conta a eficiência de carregamento e as perdas durante o processo de carregamento, a potência de saída do painel solar deverá ser de 666 Wh ÷ 5 h ÷ 70% = 190 W. Desse valor, 70% representa a potência efetivamente utilizada pelo painel solar durante o processo de carregamento. 3. A geração diária de energia de módulos de 180 watts é 180×0,7×5u003d567WHu003d0,63 graus 1MW de geração diária de energiau003d1000000×0,7×5u003d3500,000u003d3500 graus Exemplo 2: Uma lâmpada de 10w é instalada, acendendo 6 horas por dia, 3 dias consecutivos. Em dias chuvosos, como calcular o wp do painel solar? e a amperagem em Ah da bateria de 12V? Consumo diário de energia: 10WX6Hu003d60Wh, Cálculo do painel solar: Suponha que a média de horas de pico de sol no local de instalação seja de 4 horas. Então: 60Wh/4 horas, u003d15WP do painel solar. Em seguida, calcule as perdas de carga e descarga e o suplemento diário para o painel solar: 15WP/0,6u003d25WP, ou seja, um painel solar de 25W é suficiente. Depois, calcule a bateria: 60Wh/12Vu003d5AH. O consumo de energia de 12V5AH é de 12V5AH por dia. Durante três dias, o consumo será de 12V15AH. A configuração da bateria precisa ser projetada de forma que o consumo diário de energia não exceda 20%, ou que o consumo de energia não exceda 50% durante dias chuvosos consecutivos, para atingir a maior vida útil possível da bateria.

Dessa forma, concluímos que a bateria deste sistema de iluminação pública solar tem capacidade entre 26Ah e 30Ah, suficiente. Exemplo 3: Quantos watts de painel solar são necessários para carregar uma bateria de 12V45A em 6 horas? A bateria de 12V45A tem 648Wh (?). Se ela precisa ser totalmente carregada em 6 horas, o painel solar teoricamente precisaria de apenas 108W, mas na realidade, um painel de 108W é inferior a uma bateria de 12V45A devido a fatores como intensidade da luz solar, temperatura, eficiência do controlador fotovoltaico, eficiência geral e outros fatores. A eficiência geral da bateria é calculada em 0,8. Você precisa escolher um módulo de célula solar de 135 watts. Aliás, a corrente de carga ideal para uma bateria de chumbo-ácido é 1/10 da corrente de capacidade da bateria, ou seja, 4,5A. Correntes de carga excessivas aceleram a oxidação das placas da bateria, afetando sua vida útil. O método de cálculo mais simples: Bateria: 12V×45Au003d540WH. Potência do painel solar: 540/6/0,8(perda)u003d112,5W em algumas horas? Uma bateria comum de 12V 4Ah, quantas horas leva para carregá-la com esses dois painéis solares? A tensão de operação do painel solar de 1,20W é geralmente 17,2V e a corrente é 1,15A. Se a qualidade da placa for boa, a corrente medida é geralmente 1,1A (eu testei). 2. Supondo que as 6 horas de luz mencionadas sejam do meio-dia à tarde, então podemos contar como 4 horas de geração de energia total, ou seja, 2 placas de 20W podem gerar 2*1,1*4u003d8,8A por dia. 3. Esta bateria de 17Ah pode ser totalmente carregada em 2 dias; 4AH levam apenas 2 horas para carregar. Ou seja, o número total de painéis solares é 20 + 5 = 25W, o número total de baterias é 12V * 17A = 204W, e o tempo total de carga é de 204/25 = 8 horas. Com baterias 4A: 4A * 12 = 48W = 48W / 25 = 1,92 horas.