XX ғасырдың басындағы Ресейдегі революциялар және олардың Қазақстанға әсері

Айлар	Н,106м Дж/(м2*сут)	КТ	Нd/H	1-Нd/H	Rb	(1-Нd/H)Rb	Hd      1+cos s H      2	R	HТ, 106 Дж/(м2сут)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Қаңтар Ақпан Наурыз Сәуір Мамыр Маусым Шілде Тамыз Кыркүйек Қазан Қараша Желтоқсан	6.41 9.22 13.99 16.53 19.82 23.07 23.24 19.76 16.40 11.28 6.31 5.63	0.49 0.50 0.54 0.49 0.51 0.56 0.58 0.56 0.58 0.55 0.44 0.48	0.38 0.37 0.34 0.38 0.37 0.33 0.31 0.33 0.31 0.34 0.43 0.39	0.62 0.63 0.66 0.62 0.63 0.67 0.69 0.67 0.69 0.66 0.57 0.61	2.77 2.03 1.41 0.95 0.70 0.61 0.62 0.84 1.20 1.82 2.54 3.03	1.72 1.28 0.93 0.69 0.44 0.41 0.43 0.53 0.83 1.20 1.45 1.85	0.29 0.28 0.26 0.29 0.28 0.25 0.24 0.25 0.24 0.26 0.33 0.30	2.06 1.61 1.24 0.93 0.77 0.71 0.72 0.86 1.12 1.51 1.83 2.21	13.20 14.84 17.35 15.37 15.26 16.38 16.73 16.99 18.37 17.03 11.55 12.44

 

 

3.4 Дербес өндірістік фотоэлектрлік жүйенің энергетикалық     көрсеткіштерінің есептік зерттеу алгоритімі

 

 

Айнымалы тоқтың барлық жүктемелерінің тізімін, оның қуаты мен аптаның ішіндегі жұмыс сағаттары төмендегі алгоритм қадамы бойынша анықталады.

Айнымалы  тоқтың толық жүктемелері

1. Айнымалы тоқтың толық жүктемелері (аптада ватт-сағат) келесі өрнекпен анықталады:

 

,                                                                                   (3.23)

 

   мұндағы  W_i, ватт – жүктемелердің қуаты (айнымалы тоқтың), (сағ/апта)  – жүктемелердің жұмыс сағаттары (аптада).

 

(Аптада талап етілетін  энергияны (Вт·сағ) анықтау үшін қуат жұмыс уақытына көбейтіледі. Ары қарай апта ішінде ватт–сағатта айнымалы тоқтың толық жүктемесін табу үшін осы мәліметтердің барлығы қосылады).

2.   Инверторды қоректендіру үшін аптадағы тұрақты жүктеме:

 

,                                                                                        (3.24)

 

мұндағы К - 1.2 – инвертордың пайдалы әсер коэффициенті, 80 % аламыз.

 

3.  Инвертордың кіріс кернеуі, әдетте тұрақты тоқта 12 немесе 24 В тең:

 

,                                                                                             (3.25)

 

деп аламыз.

   4. Айнымалы тоқтың толық жүктемесі (аптасына А.сағ). 2 пунктті 3 пунктке бөліп, аптадағы айнымалық тоқтың толық жүктемесін бір аптаға А.сағ аламыз:

 

                                                                                       (3.26)

 

5. Тұрақты тоқтың толық жүктемелері (аптада ватт-сағат) келесі өрнекпен анықталады:

                        

,                                                                               (3.27)

 

мұндағы  W_i, ватт – жүктемелердің қуаты (тұрақты тоқтың), (сағ/апта)  – жүктемелердің жұмыс сағаттары (аптада).

 

6. Тұрақты тоқтың кернеуі (3 пункттегі сияқты 12 немесе 24 В):

 

                                                                                              (3.28)

 

7. Бір аптада тұрақты тоқтан қоректенетін жүктемелердің жалпы саны

(А. сағ), (5 пунктті 6 пунктке бөлеміз):

 

                                                                                    (3.29)

 

8. Бір аптада айнымалы тоқтан қоректенетін жүктемелердің жалпы    

саны (А. сағ), (4 пункттен):

 

9. Бір аптада қоректенетін барлық жүктемелердің жалпы саны (А. сағ):

 

                                                                                  (3.30)

 

10. Бір күнде қоректенетін барлық жүктемелердің жалпы саны (А. сағ)

(7 күнге бөлеміз, бір күндік А. сағ аламыз):

 

,                                                                                           (3.31)

 

мұндағы n= 7 күн.

 

Аккумулятор батареяларын (АБ) есептеу

1. Аккумулятор батареяларының (А. сағ) тұтынушылығы:

 

                                                                                              (3.32)

 

2. n тізбектелген «күндердің мен Күннің» максималды саны (зарядсыз дербес электрмен жабдықтау күндерінің саны) m – жергілікті жер үшін климаттық анықтамадан алынады. (10 пунктті күн санына көбейту керек. Бұл аккумулятор батареясында (АБ) электр мөлшерін жинау үшін қажет. n=3 деп аламыз.

3. Аккумулятор батареясында электр мөлшерін жинау:

                                                                                       (3.33)

 

4. Аккумулятор батареясының разрядының тереңдігін анықтаймыз, разрядтың тереңдігі 20 % болса  К=0,2 тең; ал 30 % болса К=0,3 тең болды.

5. Аккумулятор батареясының электр мөлшерін жинауының жалпы мөлшері:

                                                                                 (3.34)

 

6. 1 кесте бойынша температура төмендеу кезінде аккумулятор батареясының сыйымдылығының төмендеуін есепке алатын коэффициентті   С(т) таңдаймыз:

 

С(25) = 1,2                                                                                     (3.35)

 

7. Сыртқы температуранының әсерін есепке алғанда, аккумулятор батареясының толық сыйымдылығын анықтаймыз (5 пунктті 6 пунктке көбейтеміз. Бұл ауа райы суық болғанда  жұмысты қамтамасыз ету үшін қажет):

 

                                                                           (3.36)

 

8. 2 кесте бойынша таңдалған аккумулятор батареясының номиналды сыйымдылығын таңдаймыз:

 

А/сағ,                                                                                    (3.37)

аламыз.

9. Параллель жалғанған АБ қажетті санын (мөлшерін)  келесі өрнектен анықтаймыз (7 пунктті 8 пунктке бөліп, ең үлкен жақын бүтін санға дейін дөңгелектейміз):

 

                                                                                 (3.38)

 

10. Тізбектей  жалғанған АБ қажетті санын (мөлшерін)  келесі өрнектен анықтаймыз (жүйенің номиналды кернеуін (12 немесе 24 В) АБ кернеуіне бөліп, бүтін санға дейін дөңгелектейміз):

 

,                                                                               (3.39)

 

мұндағы U_сис=U_инв,  U_АБ – АБ кернеуі (АБ құжаттық берілгені).

 

11. АБ жалпы санын келесі өрнектен анықтаймыз (аккумулятор батареяларының жалпы санын анықтау үшін 9 пунктті 10 пунктке көбейтеміз)

 

                                                                               (3.40)

 

Фотоэлектрлік модулдердің сандарын есептеу

1. Әдетте арнайы батареяларды (R₁= 1,2) пайдаланғанда жалпы тұтынылатын электрдің мөлшері (А.сағ) 20 % (аккумулятор батареяларының зарядталу-разрядталуына кеткен шығында есепке алғанда):

 

                                                                                         (3.41)

 

2. Жергілікті жерде пиктік күндік сағаттардың орташа саны (карталардан немесе кестелерден жазды немесе қысты аламыз), N_п.сағ=4 (жаз үшін) тең деп аламыз.

3. Күн батареяларынан электрдің талап етілген мөлшерін (А. сағ) (2 пунктті 3 пунктке бөліп, күн батареясынан КБ А. сағ талап етілген санын) аламыз:

                                                                                      (3.42)

 

4. Максималды қуат нүктесінде фотоэлектрлік модульдің тоғы  (өндіргіштің спецификациясынан)  (модуль: қуаты 120 Вт, 12 В, W_фэм=120 Вт, W_фэм=120 В) деп қабылдаймыз:

 

                                                                                              ( 3.43)

 

5. Параллель жалғанған фотоэлектрлік модульдердің талап етілген саны:

 

                                                                                 ( 3.44)

 

6. Тұрақты тоқтың талап етілген шығыс кернеуін жабдықтау үшін тізбектей жалғанған фотоэлектрлік модульдердің саны:

                                                                                  (3.45)

 

7. Тұтынушыларды энергиямен жабдықтау үшін ФЭМ модульдерінің талап етілген саны:

 

                                                                                  (3.46)

 

 

 

 

3.5 Автономиялық фотоэлектрлік жүйелердің негізгі компоненттерін таңдауы

 

 

Өзінің көрсеткіші және берілгендігі бойынша күн энергетикалық  қондырғыларын КЭ келесідей талдауға болады:

-фотоэлектрлік батареялар (ФЭҚ) микроқуатты қондырғыларды қоректендіру үшін;

-ФЭБ азқуатты қайрат тұтынушыларды қоректендіру үшін;

-Орташа қуатты қайрат тұтынушыларды қоректендіру үшін стационарлы

және мобильді фотоэнергетикалық комплекстер.

КФЭС құрамына автоматика қондырғысы кіруі керек, ол ФЭБ аккумулятор зарядына немесе берілген бағдарламадан жүктемеден тәуелді қайрат тұтынушылардың қорегіне, бақылау өлшегіш аппаратура, келесісі ФЭБ, аккумулятор және басқаларының жағдайынан.

Бұл жарнамалық шараларды  өткізу бойынша өндірушілердің белсенділігінің жетіспеушілігі және ФЭБ эргономика және дизайн бойынша ойлаған өлшемдердің жетіспеушілігі[16]. Біз жүргізген зерттеулер негізгі талаптарды құруға және ФЭҚ құрылымын жасауға мүмкіндік берді.

ФЭҚ құрылымдау үшін негізгі  концепциялар келесідей болады:

- ФЭҚ шығар кернеуі бар тәуелсіз модульдерден құралады;

- ФЭҚ құрылымы модульдердің тиімді ішкі коммутациясын қарастыру қажет, ол кернеуді және ФЭБ – дан шығатын тоқты түрлендіруге мүмкіндік береді;

- ФЭҚ құрылымында бір қалыпты жұмыстың немесе аккумуляторлық батареяның ауысым бойынша қосылуын және ФЭБ қарастырылу қажет;

- ФЭҚ және ФЭБ автономды құрылымында қабілетті болуы керек, ол жеңіл біріктіреді және ФЭБ қуатын немесе шығар кернеуді үлкейту үшін бір түрлі құрылымды тізбекей және параллелді коммутациялайды.

Бұл кезде шиналарда  қайта иілулер үзіледі, ол монипуляциялау уақытындағы ФЭҚ герметизациялау және жинау кезінде, сонымен қатар КФЭС құрамындағы ФЭҚ тиімділеу кезінде ыстықтықтың кезеңдік өзгеруінен қатардан шығып қалуы мүмкін.

3.4 суреттерде фотоэлектрлік жүйе генераторының электрлік схемасы және жалғау әдістері көрсетілген.

Коммутациялық қосылыстардың  сенімділігін арттыру үшін қосылған дөңгелектермен қайталанады онда ол КЭ тиімді беттігін азайтуға және батарея немесе модуль дайындау үрдісінің күрделілігін және сыйымдылығының қиындығын көтереді.