Розробка фотоелектричної системи для електроживлення системи кондиціонування потяга

Abstract

В даній роботі використано фотоелектричну систему для живлення кондиціонера таким чином, що коли випромінювання недостатньо для живлення системи, енергія подається з акумулятора. Отже буде забезпечено безперервне живлення кондиціонера потяга і не буде перебоїв в подачі електроенергії протягом дня. Для цього проаналізовано принцип роботи системи кондиціонування повітря у потязі. Визначено, що необхідно 36 фотоелектричних панелей для проектованої системи. На основі розрахунків, встановлено, що контролер заряду повинен бути розрахований на струм 69 А. З врахуванням вимог для живлення кондиціонерів обрано інвертор MUSTPOWER потужністю 30 кВт . Щоб забезпечити необхідний час автономної роботи системи кондиціонування необхідно використати 40 AGM акумуляторних батарей напругою 24 В та ємністю 150 А·год. Розраховано вагу усієї фотоелектричної системи. Вона становить 3026,4 кг, що становить 6 % від допустимої ваги, яку здатен перевозити потяг. Що в межах допустимого. Проведено розрахунок кількості випромінювання та генерованої потужності для двох типових днів року у березні та липні. Розглянуто випадок цілодобового використання системи без затінень та випадок переміщення потяга на відстань 17 км із тимчасовими затіненнями від об’єктів, що розташовані вздовж залізниці. Встановлено, що травні ефективність генерування електроенергії складає 90 % від липневої.

This work uses a photoelectric system to power an air conditioner so that when there is insufficient radiation to power the system, energy is supplied from a battery. This ensures uninterrupted power supply to the train's air conditioner and no power outages during the day. To this end, the principle of operation of the air conditioning system in a train was analysed. It was determined that 36 photovoltaic panels are required for the designed system. Based on the calculations, it was established that the charge controller must be rated for a current of 69 A. Taking into account the power requirements of the air conditioners, a 30 kW MUSTPOWER inverter was selected. To ensure the required autonomous operation time of the air conditioning system, 40 AGM batteries with a voltage of 24 V and a capacity of 150 Ah must be used. The weight of the entire photovoltaic system has been calculated. It is 3026.4 kg, which is 6% of the permissible weight that the train can carry. This is within the permissible limits. The amount of radiation and power generated for two typical days of the year in March and July has been calculated. The case of round-the-clock use of the system without shading and the case of train movement over a distance of 17 km with temporary shading from objects located along the railway were considered. It was established that the efficiency of electricity generation in May is 90% of that in July.