Устройства обеспечивающие сохранение энергии.
ПЯТЬ ОСНОВНЫХ МОДУЛЕЙ, СОГЛАСОВАННАЯ РАБОТА КОТОРЫХ ОБЕСПЕЧИВАЕТ СНИЖЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ. q q q Модуль управления с программируемым контроллером. Назначение: равномерно распределяет нагрузку, улавливает реактивную энергию и частично преобразует её в активную энергию. Результат: снижает потребление энергии и обеспечивает экономию потребления электроэнергии на 15 -45%. Модуль молниезащиты/защиты от перенапряжений. Назначение: Обеспечивает полную защиту электроприборов от разряда молнии и скачков напряжения в сети. Результат: Исключает необходимость приобретения отдельного оборудования для защиты электроприборов и оборудования. Модуль активной фильтрации. Назначение: устраняет токи высших гармоник в проводах, сглаживает нелинейные искажения. Результат: предотвращает преждевременный выход из строя электронной техники и систем, продлевает их срок службы. Модуль корректировки коэффициента мощности. Назначение: повышает коэффициент мощности электроприборов, перераспределяя реактивную мощность. Результат: способствует экономии в потреблении энергии, снижает электрические потери вследствие нагрева проводки. Модуль фазовой компенсации. Назначение: равномерно распределяет нагрузку по каждой фазе. Результат: способствует экономии в потреблении энергии, снижает стоимость
Виды энергосберегающей системы. 1. Солнечная энергосберегающая система. 2. Ветровые энергосберегающие системы. 3. Гибридные энергосберегающие системы.
ПОЯСНЕНИЯ: Ветрогенератор – вырабатывает электроэнергию с характеристиками, зависящими от скорости ветра. Солнечная батарея – вырабатывает дополнительную энергию от солнечного света, зависящую от освещенности. Повышает надежность и предсказуемость энергообеспечения и суммарную выработку энергии. Аккумуляторные батареи – накопитель электроэнергии, выработанной от ветра и солнца. Необходимы также для согласования графиков выработки и потребления энергии. Применяются кислотные АБ, ёмкость и напряжение рассчитываются исходя из необходимых параметров системы. Контроллер/Инвертор – источник бесперебойного питания – устройство, согласующее между собой указанные выше компоненты, нагрузку и внешнюю сеть 220 В. Мачта – служит для установки головки на высоте 11 или 17 м. , на которой ветровой поток не затеняется препятствиями и имеет достаточную скорость.
Солнечная энергосберегающая система. Энергию солнца можно использовать для выработки электрической энергии. При использовании солнечных батарей энергия солнца напрямую преобразуется в электрическую. Процесс преобразования солнечной энергии в электрическую называется фотоэлектрическим эффектом. Для выработки электричества из солнечных лучей используется солнечный модуль, устройство которого состоит из одного или нескольких солнечных фотоэлектрических элементов. Множество фотоэлементов составляют солнечную батарею.
ФОТОЭЛЕМЕНТ. 1. свет (фотоны) 2. первый токовывод 3. негативный слой 4. слой p-n перехода 5. позитивный слой 6. второй токовывод При попадании солнечных лучей на солнечный элемент, материал солнечного элемента поглощает часть солнечного света (фотоны). Каждый фотон имеет небольшое количество энергии. Когда фотон поглощается в солнечном элементе, он инициирует процесс освобождения электрона. Поскольку обе стороны фотоэлектрического элемента имеют токопроводящие выводы, то во время, когда поглощается фотон в цепи возникает ток. Солнечный элемент вырабатывает электричество, которое можно сразу использовать, например для освещения, или можно сохранять в аккумуляторной батарее.
Типы солнечных элементов. Солнечные батареи складываются из множества солнечных элементов. Поскольку один солнечный элемент вырабатывает малое количество электроэнергии, которого недостаточно для нормальной работы большинства устройств. Солнечные батареи производятся многих типов и размеров. Наиболее типичныекремниевые фотоэлектрические модули. Получение из солнечных батарей бесшумно и безвредно. Электрогенерирующая установка на базе солнечных элементов дает комфорт и стабильное энергообеспечение на долгие годы. Применяется для электроснабжения домов, коттеджей, гостиниц, систем освещения и т. д.
Из комплектов солнечных батарей соединенных определенным образом проектируются солнечные энергосберегающие системы, которые в зависимости от подключения могут работать в режиме: Автономная солнечная энергосберегающая система; Резервная сетевая солнечная энергосберегающая система.
АВТОНОМНАЯ СЕТЕВАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СИСТЕМА. Автономные солнечные системы используются в основном в тех районах, где источники общего энергоснабжения недоступны или слишком дороги. Также автономные энергосистемы хорошо подходят для использования в целях, не требующих больших энергетических затрат. Для обеспечения энергией в темное время суток или в периоды без яркого солнечного света необходима аккумуляторная батарея. Солнечные электростанции с аккумуляторами могут проектироваться для снабжения электричеством как постоянного, так и переменного токов. Для получения переменного тока в конструкцию солнечных электростанций добавляется инвертор.
РЕЗЕРВНАЯ СЕТЕВАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СИСТЕМА. Резервные солнечные системы энергосбережения используются там, где есть соединение с сетью централизованного электроснабжения, но сеть ненадежна. Могут использоваться для снабжения электроэнергией в периоды времени, когда отсутствует напряжение в центральной сети. Малые сетевые солнечные системы электроснабжения могут обеспечивать электроэнергией только наиболее важные объекты, такие как освещение, компьютер, средства связи, телефон, радио, факс и подобные. В случае подключения солнечной энергосберегающей системы к сети, после полного заряда аккумуляторных батарей, излишек электроэнергии поступает в центральную сеть электроснабжения и владельцу такой системы начисляется компенсация за отданную в общую сеть электроэнергию.
Ветровые энергосберегающие системы. Ветровые системы строятся на базе ветровых генераторов. Обычно ветровой генератор устанавливается на высокой мачте установленной на бетонном основании. Вырабатываемое ветрогенератором напряжение преобразуется с помощью контроллера и инвертора.
ПРИНЦИП РАБОТЫ ВЕТРОГЕНЕРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ. Ротор генератора начинает вращаться под действием подъемной силы, возникающей при обтекании ветром лопастей ветрогенератора. В зависимости от скорости ветра изменяется и вырабатываемое переменное напряжение. Такое напряжение нельзя подавать к электроприборам. Поэтому ветрогенератор подключается к контроллеру в котором происходит выпрямление нестабильного переменного тока в постоянный. Выпрямленный постоянный ток контроллера заряжает аккумуляторы, которые накапливают и хранят энергию. Одновременно к аккумулятору подключается другое устройство – инвертор. Инвертор преобразует постоянное напряжение из аккумуляторов в переменное, которое можно подавать к электроприборам. Инвертор может преобразовывать аккумуляторное постоянное напряжение в переменное однофазное 220 В 50 Гц или в трехфазное 380/220 В, которое уже можно подавать к потребителю для питания нагрузки.
Поскольку любая ветрогенераторная установка работает с контроллером и инвертором, то возможны различные варианты ее использования: • Ветровой генератор работает автономно с аккумуляторами; • Ветровой генератор работает в параллель с общей сетью.
ВЕТРОВОЙ ГЕНЕРАТОР РАБОТАЕТ АВТОНОМНО С АККУМУЛЯТОРАМИ. Самый простой и распространенный способ обеспечения электроэнергией потребителей – это автономно работающий ветровой генератор. Для этого необходимы: v сам ветрогенератор; v контроллер; v аккумуляторы; v инвертор; v розетка : ) При использовании ветрогенератора в качестве единственного источника электричества необходимо хорошо продумать и просчитать выбор мощности генератора, инвертора и емкость аккумуляторов, принимая в расчет режим предполагаемого потребления, возможные пиковые и средние нагрузки, среднюю скоростью ветра. Мощность генератора выбирается в соответствии со средним расходом электроэнергии. Для выбора мощности генератора, используют графики зависимости вырабатываемой мощности от скорости ветра.
ВЕТРОВОЙ ГЕНЕРАТОР РАБОТАЕТ В ПАРАЛЛЕЛЬ С ОБЩЕЙ СЕТЬЮ. Даже при наличии сети общего пользования потребитель может сталкиваться со множеством проблем начиная от перебоев или недостатка мощности и заканчивая высокой ценой за энергию. Поэтому вопрос об установлении ветрогенератора, работающего параллельно с общей сетью, может оказаться весьма актуальным. Схема работы в таком режиме реализуется без использования аккумуляторов, а возможности инвертора должны быть дополнены функцией синхронизации. Если вырабатываемая ветровым генератором энергия покрывает потребление, то излишки отдаются в сеть. Если же наоборот мощности ветряка недостаточно, то требуемая порция электричества берется из сети.
Гибридные энергосберегающие системы. Энергосберегающая установка накапливающая энергию с помощью ветрогенератора и солнечной батареи в одной системе называется гибридной ветросолнечной системой. Обычно гибридная ветросолнечная система рассчитывается на обеспечение электроэнергией нагрузок 220 В/50 Гц. Ветросолнечная система может быть как резервной системой электроснабжения, так и автономной для дома, дачи, коттеджа. Расчет общей мощности и производительности системы зависит от мощности нагрузок, подключенных к системе, и продолжительности их работы.
ТИПОВОЙ СОСТАВ ГИБРИДНОЙ ВЕТРОСОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ.
Скачать презентацию Устройства обеспечивающие сохранение энергии ПЯТЬ ОСНОВНЫХ МОДУЛЕЙ
Устройства обеспечивающие сохранение энергии..pptx