Электроснабжения коттеджа п.Зеленая горка Назаровского района с применением ветроэнергетической установки

дежурного освещения дома), необходимой емкости аккумуляторных батарей (АБ), необходимо определить энергопотребление жилого дома W_AC, кВт·ч,  воспользовавшись формулой [3], результаты расчетов энергопотребления коттеджа сведем в таблицу 3.3.

, (3.1)

где P_i – мощность i-го потребителя, кВт;

n – количество потребителей, шт;

t – количество часов использования в течение суток, ч.

Далее используя формулу (2), нужно подсчитать, сколько потребуется энергии постоянного тока, W_DC, кВт·ч переменного тока 50 Гц, 220 В, Wac =48,563 кВт·ч постоянного тока 12 В (24 В), Wприб.dc =26,257 кВт·ч

, (3.2)

где К_и – коэффициент, учитывающий потери в инверторе, К_и = 1,2.

Wdc =58,275 кВт·ч

Задаваясь значением входного напряжения инвертора (12 или 24 В), в нашем случае 12 В, определим недельное потребление в Ампер-часах, требуемое для покрытия нашей нагрузки переменного тока:

, А·ч, (3.3)

где П_нед – количество электроэнергии, потребляемое от аккумуляторных батарей, А·ч;

U_и – входное напряжение инвертора, В.

W_пот.DC – потребление электроэнергии потребителями постоянного тока (обычно 12 В), кВт. В случае если имеются потребители постоянного тока, необходимо подсчитать нагрузку постоянного тока, которая выполняется аналогично подсчету нагрузки переменного тока.

Пнед =7044,42 А·ч

Определим требуемое суточное количество ампер-часово:

(3.4)

П_сут =1006,34 А·ч

Результаты расчета сводим в таблицу 3.3 и 3.4.

Таблица 3.3 – Определение недельного энергопотребления коттеджа электроприборами переменного тока, напряжением 220 В
№ п/п	Потребитель электроэнергии	Потребляемая мощность  -  Руд, кВт	Количество часов использования в сутки - t, ч	Количество потребителей данного типа - n, шт	Потребляемая электроэнергия  -  Wac, кВт ч
1	Холодильник, морозильник	0,18	4,11	2	10,3572
2	Телевизор, видеомагнитофон	0,18	0,00	2	0
3	Радиоприемник, магнитофон	0,05	0,00	2	0
4	Пылесос, полотер	1,00	0,14	1	0,98
5	Швейная машина	0,10	0,82	1	0,574
6	Стиральная машина	2,50	0,50	1	8,75
7	Утюг	1,00	0,20	1	1,4
8	Прочие мелкие бытовые приборы (кофемолки, тостеры, миксеры, мясорубки, бритвы, фены, грелки, паяльники, дрели, электрообогреватели и т.п.	0,12	0,91	5	3,822
9	Электроплита	1,80	1,20	1	15,12
10	Электрочайник, электрокофейник	1,80	0,30	2	7,56
11	Освещение дежурное	0,26	0,00	3	0
ИТОГО (потребление электроэнергии приборами переменного тока)					48,563

Таблица 3.4 - Определение энергопотребления коттеджа электроприборами постоянного тока, напряжением 220 В

№ п/п	Потребитель электроэнергии	Потребляемая мощность  -  Руд, кВт	Количество часов использования в сутки - t, ч	Количество потребителей данного типа - n, шт	Потребляемая электроэнергия  -  Wac, кВт ч
1	Телевизор, видеомагнитофон	0,23	5,00	2	16,1
2	Радиоприемник, магнитофон	0,05	4,11	2	2,877
3	Пылесос, полотер	1,00	0,00	1	0
4	Утюг	1,00	0,00	1	0
5	Прочие мелкие бытовые приборы (кофемолки, тостеры, миксеры, мясорубки, бритвы, фены, грелки, паяльники, дрели, электрообогреватели и т.п.	0,12	0,00	5	0
6	Электроплита	1,20	0,00	1	0
7	Электрочайник, электрокофейник	1,80	0,00	1	0
8	Освещение дежурное	0,26	4,00	1	7,28
ИТОГО (потребление электроэнергии)					26,257

3.2 Определения количества фотоэлектрических модулей для электроснабжения потребителей коттеджа и количества аккумуляторных батарей

Далее необходимо определить тип и емкость аккумуляторных батарей. Производители ФЭС рекомендуют использовать герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы, которые обладают лучшими эксплуатационно-экономическими параметрами.

Емкость аккумуляторных батарей Е, А·ч, рассчитывается по формуле

, А·ч, (3.5)

где n_п.б. – ожидаемое количество дней (суток) питания нагрузки без подзаряда (т.е. когда солнечной энергии и энергии ветра недостаточно для заряда аккумуляторных батарей и работы нагрузки из-за непогоды, облачности и отсутствия достаточной силы ветра);

К_э – коэффициент, учитывающий характер работы системы электроснабжения (если фотоэлектрические модули присоединяются к уже существующей системе электроснабжения на базе дизельгенератора, аккумуляторные батареи могут иметь меньшую емкость, чем расчетная, потому что этот генератор может быть включен для подзаряда АБ в любое время), К_э = 0,5– 0,7. При использовании ветроэнергетической установки снижать расчетную мощность не рекомендуется, так как ВЭУ вырабатывает электроэнергию неравномерно в течении суток, К_э = 1);

К_р – коэффициент, учитывающий глубину разряда АБ (рекомендуется 20%, не более 30%), К_р = 0,2, при использовании гелевых аккумуляторных батарей допускается глубокий разряд, К_р = 0,6 – 0,8, примем К_р = – 0,8;

К_т – коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды в помещении, где установлены АБ. Этот коэффициент учитывает уменьшение емкости АБ при понижении температуры, К_т = 1 – 1,3, при температуре соответственно T ^оС = 27 – 5 (обычно это средняя температура в зимнее время).

Е  =1382,12 А·ч

Разделив это значение на номинальную емкость выбранной аккумуляторной батареи - получим количество батарей, которые необходимо соединить параллельно.

, шт. (3.6)

n_пар.аб  =6 шт

Окончательно примем количество параллельных линий АБ равным 6 шт

Разделив номинальное напряжение постоянного тока системы