Расчет количества аккумуляторных батареи и зависимость его от типа электроснабжения

2.2.1 Вариант I. Электроснабжение с помощью солнечных панелей

Определение энергопотребления и емкости АБ:

С учетом того что источником служит солнечная панель, время резервирования будет сосавлять 24 часа.

Таблицa 2.2 — Состав нагрузки

Далее нужно умножить получившееся значение на коэффициент 1,2 учитывающий потери в инверторе:

Втч (2.1), Втч Значение входного напряжения инвертора по характеристикам выбранного инвертора 48 В Разделив значение потребления энергии за сутки с учетом потерь на напряжение мы получим число Ампер-часов, требуемое для покрытия нагрузки переменного тока:

(2.2),.

Определяем количество аккумуляторных батареи:

С учетом того, что максимальный допустимый разряд АБ будет составлять 30% от номинальной емкости (Можно, конечно, разряжать АБ сильнее, но тогда срок службы АБ резко сократится) приблизительная емкость АБ:

(2.3).

Теперь необходимо рассчитать количество, напряжение, способ включения и тип аккумуляторов. При этом надо учитывать, что при параллельном включении аккумуляторов в цепь суммируется емкость (А/ч), а при последовательном напряжение (В).

Количество последовательно соединенных в ряд АБ:

N₁=U_сум/U_н = 4 (2.4).

N₁=48/12 = 4.

Количество параллельно соединенных рядов:

Общее количество АБ:

N=n₁n₂ (2.6).

N= 32×4=128.

Суммарная емкость АБ:

(2.7).

Суммарные капитальные затраты:

K=NЦ, тг (2.8).

К=128×116 862.08 тг = 14 958 346.24 тг Схема соединения АБ представлена на рисунке 2.2.

В результате расчетов мы видим, что число полученных АБ велико. Чтобы уменьшить количество АБ мы можем использовать еще один нетрадиционный источник энергии — ветер. Использование ветрогенератора уменьшит возможный перерыв в электроснабжении объекта и в следствии этого уменьшится необходимое количество АБ. Так же ветер послужит еще одним источником энергий необходимым для объектов первой категорий.

Рисунок 2.2 — Схема соединения АБ

2.2.2 Вариант II. Электроснабжение с помощью ветрогенератора и солнечных панелей

Определение энергопотребления и емкости АБ:

При использований в качестве источника электроэнергии солнечную панель и ветрогенератор время резервирования будет сосавлять 8 часов.

Для дальнейших расчетов найдем среднечасовую мощность за зимние сутки:

(2.9).

Потребление за 8 часов:

Далее нужно умножить получившееся значение на коэффициент 1,2 учитывающий потери в инверторе:

Втч (2.10).

Втч Значение входного напряжения инвертора по характеристикам выбранного инвертора 48 В Разделив значение потребления энергии за сутки с учетом потерь на напряжение мы получим число Ампер-часов, требуемое для покрытия нагрузки переменного тока:

(2.11),.

Определяем количество аккумуляторных батареи:

С учетом того, что максимальный допустимый разряд АБ будет составлять 30% от номинальной емкости (Можно, конечно, разряжать АБ сильнее, но тогда срок службы АБ резко сократится) приблизительная емкость АБ:

(2.12).

Теперь необходимо рассчитать количество, напряжение, способ включения и тип аккумуляторов. При этом надо учитывать, что при параллельном включении аккумуляторов в цепь суммируется емкость (А/ч), а при последовательном напряжение (В).

Количество последовательно соединенных в ряд АБ (формула 2.4):

n₁=48/12 = 4.

Количество параллельно соединенных рядов (формула 2.5):

Суммарная емкость АБ (формула 2.7):

Общее количество АБ (формула 2.6):

N=n₁n₂=11×4=44.

Рисунок 2.3 — Схема соединения АБ

Капитальные затраты (формула 2.8):

К_АБ =44×116 862.08 тг = 5 141 931.52 тг, К_Вет=15 900 $=2 385 000тг Суммарные капитальные затраты:

К=2 385 000+5141931.52=7 526 931.52 тг Таблица 2.3 — Капитальные затраты.

Исходя из результатов расчета мы видим что с помощью использования ветрогенератора в качестве резервирующего источника энергии мы можем уменьшить количество АБ до 44 штук, что позволяет нам уменьшить капитальные затраты на закупку оборудования и делает второй вариант электроснабжения более выгодным. В дальнейших расчетах мы будем рассматривать энергосистему основанную на двух возобновляемых источниках энергий.