最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大,而冬季和夏季发电量差异尽可能
小,一般取当地纬度或当地纬度加几度作为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。当然如果能
够采用计算机辅助设计软件优化设计。根据当地纬度初略确定太阳能电池的倾斜角:
目前使用比较普遍的方法为纬度为
0°~25°时,倾斜角等于纬度;纬度为 26°~40°时,
倾斜角等于纬度加上
5°~10°;纬度为 41°~55°时,倾斜角等于纬度加上 10°~15°;纬度为
55°以上时,倾斜角等于纬度加上 15°~20°。
实际上,即使纬度相同的两个地方,其太阳辐照量的大小及组成往往相差很大,如拉
萨和重庆的纬度基本相同(仅差
0.18°),而水平面上的太阳辐照量却要相差一倍以上,显
然加上相同的度数作为方阵倾角是不妥当的。本文建议借助相关计算机软件进行计算,精确
度更高。
(
4)温度影响
众所周知,在太阳电池温度升高时,其开路电压要下降,输出功率会减少。所以,有些
设计方法在最后确定方阵容量时,考虑太阳电池温度系数的影响,从而增大容量。然而,这
种把方阵当作全年都处在最高温度下工作,显然是个保守的方法。实际上,现在常用的
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片太阳电池串联为
12V 蓄电池充电的标准组件,已经考虑了夏天温度升高的影响。而且,
通常夏天太阳辐射强度较大,方阵发电量常有盈余,完全可以弥补由于温度升高所减少的
电能,因此在计算太阳电池容量时可以不必考虑温度的影响。在特殊情况下,只要增加系统
的安全系数即可。不过在温度较低时,蓄电池输出容量要受到影响,在冬天工作温度低于
0
℃时,应适当加以考虑。
3.太阳能电池组件及方阵的设计方法
太阳能电池组件的设计原则是要满足平均天气条件(太阳辐射量)下负载每日用电量
的需求,也就是说太阳能电池组件的全年发电量要等于负载全年用电量。
(
1)根据各种数据直接计算出太阳能电池组件或方阵的功率,根据计算结果选配或定
制相应功率的电池组件,进而得到电池组件的外形尺寸和安装尺寸;另一种方法是选定尺
寸符合要求的电池组件,根据该组件峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据,结合各种
数据进行设计计算,在计算中确定电池组件的串、并联数及总功率。
(
2)基本计算方法:
电池组件的并联数
=负载日平均用电量(Ah)/组件日平均发电量(Ah)
其中,组件日平均发电量
=组件峰值工作电流(A)×峰值日照时数(h)
电池组件的串联数
=系统工作电压(V)×系数 1.43/组件峰值工作电压(V) 电池
组件(方阵)总功率(
W)=组建并联数×组件串联数×选定组件峰值输出功率(W)
设计时要考虑造成组件功率衰降的各种因素按
10%的损耗,交流逆变器转换效率的损
失也按
10%计算。
蓄电池充电损耗
5%~10%。
(
3)实用计算公式:
电池组件的并联数
=负载日平均用电量(Ah)/组件日平均发电量(Ah)×逆变器效率
系数。
电池组件的串联数
=系统工作电压(V)×系数 1.43/组件峰值工作电压(V)
电池组件(方阵)总功率(
W)=组件并联数×组件串联数×选定组件的峰值输出功率
(
W)。
4.蓄电池和蓄电池组的设计方法
蓄电池的任务是在太阳能辐射不足时,保证系统负载的正常用电。蓄电池的设计主要包
括蓄电池容量和串、并联组合设计。
(
1)蓄电池容量=负债日平均用电量(Ah)×连续阴雨天数/最大放电深度。