«Разработка автономной солнечной электростанции для питания слаботочных систем освещения»

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет» 
 
Институт энергетики и электротехники 
(наименование института полностью) 
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
(наименование кафедры) 
13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» 
(код и наименование направления подготовки) 
Энергосбережение и энергоэффективность 
(направленность (профиль) 
МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ
на тему «Разработка автономной солнечной электростанции для питания
слаботочных систем освещения» 
Студент 
Д.А. Нагаев 
(И.О. Фамилия) 
(личная подпись) 
Научный 
руководитель 
А.Н. Черненко 
(И.О. Фамилия) 
(личная подпись) 
Руководитель программы 
к.т.н. А.Н. Черненко ________________ 
(ученая степень, звание, И.О. Фамилия) (личная подпись)
«_____»______________________20_____г. 
Допустить к защите 
 
Заведующий кафедрой д.т.н., профессор В.В. Вахнина ________________ 
(ученая степень, звание, И.О. Фамилия) (личная подпись)
«_____»______________________20_____г. 
Тольятти 2019 

2 
СОДЕРЖАНИЕ
 
ВВЕДЕНИЕ 
4
 
1 Анализ способов преобразования солнечной энергии в электроэнергию 
9
 
1.1
 
Термодинамические СЭС (CSP) 
9
 
1.1.1
 
СЭС башенного типа 
9
 
1.1.2
 
СЭС, использующие параболоцилиндрические концентраторы 
11
 
1.1.3
 
СЭС тарельчатого типа 
11
 
1.1.4
 
Солнечно-вакуумные электростанции 
12
 
1.1.5
 
Комбинированные СЭС 
13
 
1.2
 
Фотоэлектрические СЭС (PV) 
13
 
1.3
 
Выводы по первому разделу 
14
 
2
 
Выбор компонентной базы для солнечной электростанции 
16
 
2.1
 
Устройство и принцип работы солнечной электростанции 
16
 
2.1.1
 
Солнечная панель. Принцип действия 
17
 
2.1.2
 
Типы солнечных панелей 
19
 
2.1.3
 
Категории фотоэлектрических солнечных панелей 
24
 
2.1.4
 
Климатические и географические условия применения 
25
 
2.1.5
 
Альбедо поверхности Земли 
28
 
2.2
 
Инверторы 
30
 
2.2.1
 
Виды инверторов 
32
 
2.2.2
 
Солнечная электростанция и мощность инвертора 
33
 
2.3
 
Аккумуляторные батареи 
35
 
2.3.1
 
Виды аккумуляторных батарей 
37
 
2.4
 
Контроллеры 
40
 
2.4.1
 
Виды контроллеров заряда АКБ 
41
 
2.5
 
Выводы по второму разделу 
44
 
3
 
Разработка системы хранения и преобразования энергии для 
поддержания независимой работоспособности солнечной электростанции в 
течении 24 часов 
46
 

3 
3.1
 
Исходные данные для выбора элементов солнечной электростанции 46
 
3.1.1
 
Характеристика объекта 
46
 
3.1.2
 
Выбор и расчет параметров солнечных панелей 
51
 
3.1.3
 
Выбор контроллера заряда АКБ 
58
 
3.1.4
 
Выбор и расчет параметров инвертора 
59
 
3.1.5
 
Выбор и расчет параметров аккумуляторной батареи 
66
 
3.1.6
 
Компоновка 
70
 
3.2
 
Выводы по третьему разделу 
75
 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
78
 
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 
81