波浪状太阳能车棚的设计

2017-08-16黄在告

福建质量管理 2017年4期

关键词：车棚汇流太阳电池

黄在告

(江西科技学院江西南昌 330000)

波浪状太阳能车棚的设计

黄在告

(江西科技学院江西南昌 330000)

通过分析了传统太阳能车棚的优缺点，在保留其优点的基础上，重新设计了车棚的结构，改变的太阳电池组件的铺设方式，达到对太阳能的最大化利用。接着选择江西可科技学院正门旁的电动车停车点为新设计的波浪状太阳能车棚的实际应用地。然后叙述了设计要求与地理环境情况，再进行系统设计，确定各种组件的选型，最后进行了投资效益分析和社会效益分析，说明了新型车棚比传统车棚更好，并能很好的应用于实际。

太阳能发电；波浪状车棚；太阳电池组件

一、引言

今科学技术高速发展，人口越来越多，地球上的石油、天然气、煤矿等不可再生资源终有一日会消耗殆尽。所以现在全世界科学家都在寻找各种资源来代替不可再生资源[1]。

而太阳能作为一种人们每天都可以得到的可再生的清洁能源，自然得到广大科学家的深入研究。现在，人们对太阳能利用的研究日渐成熟，并且开始设计和建立各种各样的太阳能发电设备，为人们提供源源不断的由太阳能转化而来的电能。

这个主支架每隔3m放置安装一个，以保证有足够强度支撑车棚顶。

二、支撑太阳能组件浪瓦的设计

这个部分是对传统太阳能车棚的最大的改进，波浪状的构造能给太阳电池组件很好铺垫，迅速的排水保护电池组件，并且其延展开来的面积远远要大于传统车棚的平铺式的安装方式，因此拥有了更大的阳光接受面积，具备了对太阳能更高利用效率[2]。

因为要为组件做支撑，所以选用不锈钢定制浪瓦，钢材有很久的使用寿命，很好的抵抗自然因素的侵蚀，提供足够的支撑强度，因为非晶硅电池的规格要求，要对不锈钢浪瓦进行尺寸设计，以下为浪瓦的结构示意图：

三、太阳电池组件的选择

因为电池组件要铺设在不锈钢浪瓦上，电池组件的要足够柔软，所以选用非晶硅柔性太阳能电池板，铺设在浪瓦的突起圆弧上，选用的型号为BX-SUNPONER-100W的非晶硅柔性电池[3]，其规格参数ng为：工作电压18V,工作电流6.11A，开路电压21.42V，短路电流6.72A，功率100W,尺寸100mm×50mm×2mm。

计算所需太阳电池组件的数目，车棚长30m。

取32个,车棚长度变为30.6m，车棚宽2.5m。

总共所需的组件数=凸起圆弧数×一条凸起圆弧上的组件数=32×5=160(件)

四、汇流箱的选择

为了更好的符合汇流箱设计，在160块组件基础上在增加8块，设计168块组件24块串联7并联。则该汇流箱为24进1出，即将24块方阵电流汇流成1路电流输出，共需要配备24进1汇流箱7台。

最大输出功率=组件数×一个组件的瓦数×综合损失系数=168×100×0.9=15.12kW防雷回流箱参数为：输入路数2,输入范围DC(20A，电压DC600V,体积700mm×575mm×220mm

五、逆变器的选择

逆变器的作用是将直流电转化为可供各种负载使用的交流电，经过以上计算交流逆变器需要选择一款直流输入电压大于432V,额定输入电流大于20A和15A，即大于8.64kw和6.48kw的的逆变器2台。选用型号为SDS-9/7KW的光伏并网逆变器[4]，其规格参数为：产品型号9kw/7kw光伏逆变器。输入参数(直流)：最大输入功率9000w/7000w，最大输入电压500V，最大输入电流20A，输出参数(交流)交流输出功率9000w/7000w，尺寸540mm×660mm×192mm。