Quyosh energiyasidan foydalanishning energetik tizimlari va qurilmalari

4.22-rasm. b – Alohida ko‘rinishdagi holatlari
Bunday tizimlarning kamchiligi shundaki, markaziy elektr tarmog‘ida uzilishlar bo‘lganda iste’molchilarning energiya iste’moli to‘xtab qolishi hisoblanadi. SHunday qilib tarmoq invertorlar elektr tarmog‘iga o‘xshash kuchlanish ishlab chiqaradi, elektr tarmog‘idagi kuchlanish yuqolganda u ham ish rejimini to‘xtatadi. Elektr tarmog‘ida kuchlanish to‘xtatilganda tarmoq invertorlarining generatsiyasi to‘xtatilishi tarmoqda ta’mirlash ishlarini olib borish bilan bog‘liq xavfsizlikni ta’minlash bilan bog‘liq.


4.25-rasm. Rezerv iste’mol funksiyasiga ega fotoelektrik elektrik ta’minot tizimining strukturaviy sxemasi
Sutkaning kunduz vaqtida elektr tarmog‘ida kuchlanish mavjudligida FES tarmoq invertor orqali iste’molchilarni (Sontrollable loads) elektr energiyasi bilan ta’minlaydi. Agar yuklanma fotoelektrik batareyalar ishlab chiqarayotgan energiyadan kamroq energiyani iste’mol qilsa ortiqcha elektr energiyasi akkumulyatorlarni zaryad qilish uchun yo‘naltiriladi, to‘liq zaryadlanib bo‘lingandan so‘ng lokal elektr tarmog‘iga uzatiladi. Agar yuklanma fotoelektrik batareyalar ishlab chiqarayotgan energiyadan ko‘p energiya iste’mol qilsa, kerakli energiya lokal elektr tarmog‘idan olinadi. Lokal elektr tarmog‘ida uzilishlar bo‘lganda (avariya holatlarida) akkumulyator invertorlari elektr energiya uzatishni akkumulyasiya tizimidan ola boshlaydi, bunda tarmoq invertori uchun tayanch kuchlanishni shakllantirib beradi. FESdan olinadigan energiyaning ortiqcha qismi akkumulyator zaryadlangan holatida akkumulyator invertori akkumulyatordagi kuchlanish ma’lum chegaraga tushmaguncha tarmoq invertorini o‘chirib quyadi.
Ushbu strukturadan avtonom energetik tizimlarini loyihalashda ham foydalanish mumkin, lekin bu holatda akkumulyator invertorining quvvati yuklamaning to‘liq quvvatigacha ko‘tarilishi zarur.
5.Akkumulyator tizimining hisobi.
Agar avtonom quyosh fotoelektrik stansiyasi dala hovliga o‘rnatilgan bo‘lsa, ma’lumki asosiy elektr energiya is’temoli dam olish kunlari amaliy oshiriladi. Akkumulyator tizimini zaryadlash butun hafta davomida dushanbadan juma kechgacha davom etadi. Akkumulyator tizimining to‘liq zaryadlanishi holati yil mavsumlarida Quyosh nurlanishining intensiligiga ham bog‘liqdir. Qish oylarida tinimsiz qor, yomg‘ir yog‘ishi, tutash bulutlilik vaqtlarida invertorga o‘rnatilgan zaryad qurilmasidan AB zaryadlashda foydalaniladi. Energiya zahirasini kun davomida amalga oshiriladi deb hisobga olsak, maishiy energiya is’temolchilari uchun ratsional elektr sig‘imini tanlashimiz mumkin.
Shuningdek AB uchun xos bo‘lgan ayrim ma’lumotlarga e’tibor qaratamiz:

6. 
   AB razryadlashda katta miqdordagi “razryadlanish chuqurligi” e’tibor qaratish lozim, bu esa foydalanuvchining o‘z qo‘llari bilan AB yaroqsizligini keltirib chiqarishini anglatadi. Asosan 20% atrofidagi razryadlanishga orentatsiya lozim.
   
7. 
   Xavfsizlik ekspluatatsiyasi nuqta’i nazardan avvalo germetizatsiyalangan AB tanlash kerak, germetizatsiya qilinmagan AB ish jarayonida portlash havfi bo‘lgan navas olishga zararli gazlar ajralib chiqadi.
   
8. 
   Avtonom tizimlar uchun ekspluatatsion xarakteristikalariga ko‘ra eng maqbul akkumulyator turi gel akkumulyatori (GEL) hisoblanadi.
   
9. 
   Shuningdek AB uchun zaruriy sig‘im hisobini amalga oshirish lozim bo‘lsa, sovuq va issiq mavsumlar uchun atrof muhit xaroratining kichik qiymatlarida AB sig‘imi kamayadi, ya’ni ushbu haroratda akkumulyator bera olishi mumkin bo‘lgan energetik sig‘im kamayadi. Akkumulyatorlarning zaruriy sig‘imini hisoblashda atrof muhit haroratini hisobga olib zahiraviy sihim yaratish lozim. Quyida atrof muhit haroratiga mos holda koeffitsient to‘planadi:
   

26,7⁰C – koef. = 1,00
21,2⁰C – koef. = 1,04
15,6⁰C – koef. = 1,11
10,0⁰C – koef. = 1,19
4,4⁰C – koef. = 1,30
-1,1⁰C – koef. = 1,40
-6,7⁰C – koef. = 1,59
Sutkaning ko‘p davomida kafolatli energiya zaxirasini ta’minlashda,

Razryadlanish chuqurligini hisobga olsak,

AB xona haroratidan yuqori haroratda, asosan yoz mavsumlarida ekspluatatsiya sharoitini hisobga olsak,

Shunday qilib, AB umumiy sig‘imi 990 A soatni tashkil etadi. Buning uchun xorijda ishlab chiqarilgan GEL akkumuliyatori tanlanadi, nominal kuchlanishi 12 V, nominal elektr sig‘imi 200 A soat.

10. 
    Akkumulyatorlar tizimi parallel ulanish uchun kerak bo‘ladigan miqdorni hisoblaymiz:
    

Olingan kattalik yaxlitlansa va akkumulyatorlarni parallel ulashda 5 dona AB lozimligi aniqlandi. So‘ngra qancha AB ketma-ket ulash mumkinligi aniqlanadi. Buning uchun tanlangan tizim kuchlanishi (-48 V) bitta akkumulyatorning kuchlanishiga bo‘linadi.

Ja’mi bo‘lib AB tizimi tarkibidagi akkumulyatorlar soni aniqlanadi.

Demak, zarur bo‘lgan umumiy akkumulyatorlar soni 20 donani tashkil etadi.
Akkumulyatorlarni kommutatsiya qilish parallel va ketma-ket holda amalga oshiriladi. Bu holatda 5 ta guruh 4 tadan AB dastlab ketma-ket, so‘ngra bu guruhlar parallel ulanadi.