Σάββατο, 25 Μαρτίου 2017

Φωτοβολταικα μονοκρυσταλλικά & πολυκρυσταλλικά πανελ ,συνδεσμολογια & αποδοση ,inverter-μετετροπεις καθαρου /διαμορφωμενου ημιτονου

Αποδοση φωτοβολταικων
 Τι είναι, πως λειτουργούν και τι είναι η αποδοση φωτοβολταικων πανελ; 
Το βασικό μέρος ενος φωτοβολταϊκού συστήματος είναι φυσικά τα φωτοβολταϊκά. Αποτελούνται από ένα πλαισιο (πανελ) μέσα στο οποίο βρίσκονται τα φωτοβολταικα στοιχεία (ή κυψέλες). Το χαρακτηριστικό των φωτοβολταικων στοιχείων είναι ότι μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρικό ρεύμα. Από την πίσω πλευρά του φωτοβολταϊκού πάνελ εξέρχονται δύο καλώδια (θετικό + και αρνητικό -) από όπου παίρνουμε το ηλεκτρικό ρεύμα.
Πρακτική εφαρμογή και υπολογισμος 
με αυτονομα φωτοβολταικα


Τα φωτοβολταικα πανελ μετατρέπουν μόνο ένα ποσοστό της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό. Το πόσο μεγάλο είναι αυτό το ποσοστό εξαρτάται από τον τύπο των φωτοβολταϊκών στοιχείων.
 
μονοκρυσταλλικά 
Τα λεγόμενα μονοκρυσταλλικά στοιχεία έχουν τη μεγαλύτερη απόδοση (τα συνηθισμένα μονοκρυσταλλικά πανελ μετατρέπουν έως και το 15%-17% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό). Τα πολυκρυσταλλικά στοιχεία έχουν ελαφρώς χαμηλότερη απόδοση (τα συνηθισμένα πολυκρυσταλλικά πάνελ μετατρέπουν το 14%-16% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό), είναι όμως φθηνότερα από τα μονοκρυσταλλικά.

Μια αρκετά συνηθισμένη παρανόηση είναι αυτή που θέλει τα μονοκρυσταλλικά να είναι “καλύτερα” από πολυκρυσταλλικά φωτοβολταικα, αφού έχουν μεγαλύτερη “απόδοση”. Η σύγχιση προκαλείται από την έννοια “απόδοση φωτοβολταικων”. Η έννοια είναι τεχνική και δεν πρέπει να απασχολεί ιδιαίτερα τον τελικό χρήστη ενός μικρού συστήματος. Αφορά μόνο μεγάλα φωτοβολταϊκά πάρκα ή στέγες περιορισμένων τετραγωνικών όπου κάθε εκατοστό μπορεί να έχει σημασία για την τοποθέτηση μερικών ακόμη πάνελ (αφού τα μονοκρυσταλλικά φωτοβολταικα πανελ έχουν κατά λίγα εκατοστά μικρότερες διαστάσεις).

πολυκρυσταλλικά 
Το αντίθετο μπορεί να συμβαίνει πολλές φορές: Πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πλαίσια που έχουν καλύτερη συμπεριφορά όσον αφορά την φυσιολογική απώλεια ισχύος στη διάρκεια των ετών που παρουσιάζουν όλα τα πάνελ, και πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά που είναι καλύτερα από τα μονοκρυσταλλικά για το κλίμα της Ελλάδας (λόγω καλύτερου συντελεστή θερμοκρασιακής διόρθωσης).

Εξ΄ άλλου, όταν κάποιος αγοράζει φωτοβολταικο πάνελ π.χ. 200 Watt/p, τόσα Watt/p θα παράγει το πάνελ του είτε είναι μονοκρυσταλλικό είτε είναι πολυκρυσταλλικό! Απλά το μονοκρυσταλλικό μπορεί να είναι ακριβότερο, χωρίς (το πιθανότερο) να ενδιαφέρουν τον αγοραστή τα πλεονεκτήματα του μονοκρυσταλλικού. Ίσως μάλιστα να χάνει τα πλεονεκτήματα ενός πολυκρυσταλλικού.

Υπάρχουν και τα λεγόμενα “άμορφου πυρίτιου” που αποτελούνται από μια ενιαία επιφάνεια κι όχι από διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά στοιχεία όπως τα προηγούμενα. Αυτά έχουν χαμηλότερη απόδοση (10%-15% σήμερα) αλλά είναι τα οικονομικότερα. Χρειάζονται απλώς μεγαλύτερη επιφάνεια για να δώσουν την ίδια ισχύ με τα μονοκρυσταλλικά ή τα πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά.

Διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια για τα φωτοβολταικα πανελ

Ο ήλιος παρέχει πάνω από 1.000 Watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Έτσι, ένα φωτοβολταικό με διαστάσεις ένα μέτρο πλάτος και ένα μέτρο ύψος (δηλαδή ένα τετραγωνικό μέτρο) θα παράγει περίπου 160 Watt την ώρα αν αποτελείται από μονοκρυσταλλικά φωτοβολταικά στοιχεία, περίπου 140 Watt την ώρα αν αποτελείται από πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία και περίπου 80 Watt την ώρα αν είναι για παράδειγμα άμορφου πυριτίου.

Ένα φωτοβολταϊκό με ονομαστική μέγιστη ισχύ 100 Wp βγάζει έξοδο περίπου 20 Volt και 5 Ampere (20X5=100). Μπορούμε να συνδέσουμε όσα φωτοβολταικα πανελ θέλουμε σε σειρά ή και παράλληλα, για να πετύχουμε το συνδυασμό τάσης ρεύματος (volt), έντασης ρεύματος (ampere) και φυσικά την συνολική ισχύ (watt) που θέλουμε να έχει το σύστημά μας.

Παράδειγμα: Συνδεδεμένα φωτοβολταικα πανελ

Αν έχουμε 10 φωτοβολταϊκά πάνελ ισχύος 100Wp το κάθε ένα, συνδεδεμένα σε σειρά θα έχουν συνολική τάση περίπου 200V και ένταση 5Α. Συνδεδεμένα παράλληλα θα έχουν συνολική τάση περίπου 20V και ένταση 50Α. Και στις δύο περιπτώσεις, η συνολική ισχύς θα είναι 1.000 Watt/p. Δηλαδή, με 5 ώρες έντονης ηλιοφάνειας την ημέρα, θα αποδίδουν 5.000 Watt/ώρες κάθε μέρα, ή αλλιώς 5KWh.

Διαβάστε επίσης

Τι είναι η ηλιακή φωτοβολταϊκή εγκατάσταση;Πώς να σχεδιάσετε PV Ηλιακό Σύστημα



Φωτοβολταικα συνδεδεμένα σε σειρά εννοούμε όταν τα έχουμε συνδέσει μεταξύ τους, ενώνοντας το θετικό καλώδιο εξόδου του ενός πάνελ με το αρνητικό του άλλου, δηλαδή εναλλάξ το + με το – κ.ο.κ.


Συνδεδεμένα παράλληλα είναι όταν συνδέουμε το θετικό καλώδιο εξόδου του ενός πάνελ με το θετικό του επόμενου και το αρνητικό καλώδιο εξόδου με το αρνητικό του επόμενου. Σε σειρά αθροίζεται μόνο η τάση (τα volt), ενώ παράλληλα αθροίζεται μόνο η ένταση (τα ampere).

Τα φωτοβολταικα πανελ τα συνδέουμε συνήθως σε σειρά για μεγαλύτερη τάση (volt) όταν πρόκειται να συνδεδεθούν με το δίκτυο της ΔΕΗ. Αν προορίζονται για αυτόνομο σύστημα με συσσωρευτές (μπαταρίες), τότε η απαιτούμενη τάση εξαρτάται από αυτή των συσσωρευτών.

Αν η τάση των συσσωρευτών είναι 12V, τότε συνδέουμε τα φωτοβολταικά παράλληλα (η τάση μένει σταθερή και πολλαπλασιάζουμε τα Ampere).
Αν η τάση των συσσωρευτών είναι 24V, τότε συνδέουμε τα φωτοβολταικά σε σειρά ανά δύο (η τάση διπλασιάζεται και γίνεται κατάλληλη για συστοιχία μπαταρίών 24V ενώ τα Ampere παραμένουν σταθερά). Στη συνέχεια, αν έχουμε περισσότερα φωτοβολταικα πάνελ, συνδέουμε τα ζευγάρια των φωτοβολταικων παράλληλα μεταξύ τους για να αυξήσουμε τα Ampere.
Σε κάθε μια από τις παραπάνω περιπτώσεις, η συνολική ισχύς των πάνελ δεν αλλάζει αφού η ισχύς σε Watt υπολογίζεται πάντα ως το γινόμενο των Volt X Ampere. Το ίδιο ισχύει και για τις μπαταρίες, είτε είναι σε συστοιχία 12V είτε σε συστοιχία 24V. Πάντα όμως πρέπει να ταιριάζει η (ονομαστική) τάση πάνελ συσσωρευτών (εκτός αν χρησιμοποιούμε ρυθμιστή φόρτισης τύπου MPPT).

Ηλιοφάνεια στην Ελλάδα

Ένα φωτοβολταικο σύστημα ονομαστικής ισχύος 1 KWp (για παράδειγμα 10 φωτοβολταικα πανελ των 100Wp το κάθε ένα) αποδίδει στην Ελλάδα από περίπου 1.150 KWh (βόρεια Ελλάδα) έως 1.450 KWh (νότια Ελλάδα) το έτος. Στην Αττική, τις Κυκλάδες και τα Δωδεκάνησα κυμαίνεται γύρω στις 1.300-1350 KWh. Για να βρούμε τη μέση ημερήσια παραγωγή ενός φωτοβολταϊκού πάνελ, συνηθίζουμε να πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική του ισχύ επί 5.


Έτσι, ένα φωτοβολταικο πανελ ονομαστικής ισχύος 100Wp, κατ’ εκτίμηση παράγει ημερησίως 500Wh (0,5 KWh) κατά μέσο όρο. Είναι προφανές ότι το καλοκαίρι η μέση παραγωγή θα είναι μεγαλύτερη από τη μέση παραγωγή το χειμώνα (τον Ιούλιο ή τον Αύγουστο είναι σχεδόν διπλάσια σε σχέση με τον Δεκέμβριο ή τον Ιανουάριο).




Διαβάστε επίσης

Αυτονομα φωτοβολταικα και απαλλαχτείτε απο την πανάκριβη ΔΕΗ και τους ληστρικους φορους

Read more: ΝΕΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ http://thermansinews.blogspot.com/search/label/%CE%A6%CE%A9%CE%A4%CE%9FBO%CE%9B%CE%A4%CE%91%CE%99%CE%9A%CE%91#ixzz4cSWEUgaU 


ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΕΝΟΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Σύνδεση σε σειρά:

Όταν θέλουμε να συνδέσουμε οποιεσδήποτε συσκευές σε σειρά πρέπει να συνδέσουμε τον αρνητικό πόλο της μίας με τον θετικό της επόμενης. (σχήμα 1)



σχήμα 1 


Σε αυτή την περίπτωση πρέπει να γνωρίζουμε ότι η συνολική τάση του κυκλώματος είναι το άθροισμα των επιμέρους τάσεων της κάθε συσκευής. Για παράδειγμα στο σχήμα 1 εάν κάθε συσκευή παράγει 12 V, η συνολική παρεχόμενη τάση είναι 12+12+12+12=48 V.
Επίσης πρέπει να θυμόμαστε ότι το συνολικό ρεύμα παραμένει ίδιο. Δηλαδή εάν κάθε συσκευή έχει ονομαστική τιμή ρεύματος 350 A τότε το συνολικό ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα είναι 350 A.



Παράλληλη σύνδεση:

Για να συνδέσουμε συσκευές παράλληλη πρέπει να συνδέσουμε τους θετικούς πόλους μαζί σε έναν ακροδέκτη και τους αρνητικούς σε έναν άλλο. (σχήμα 2)

σχήμα 2 

Στη σειριακή σύνδεση, σε αντίθεση με την παράλληλη, οι ονομαστικές τιμές ρεύματος προστίθενται ενώ η ονομαστική τάση του ενός είναι η συνολική τάση του κυκλώματος. Για παράδειγμα στο σχήμα 2, εάν η κάθε συσκευή έχει ονομαστική τιμή τάσης 12 V και ονομαστική τιμή ρεύματος 350 Α τότε το συνολικό ρεύμα του κυκλώματος είναι 350+350=700 Α ενώ η συνολική τάση στα άκρα του είναι 12 V.
Μεικτή σύνδεση

Αξίζει να σημειωθεί ότι είναι δυνατόν σε ένα κύκλωμα να έχουμε συνδυασμό των δύο παραπάνω τρόπων σύνδεσης ανάλογα με το τι θέλουμε να πετύχουμε. (σχήμα 3)


σχήμα 3



Στο σχήμα 3
 δύο ξεχωριστά ζεύγη κυττάρων των 6 Volt συνδέθηκαν σε σειρά και στη συνέχεια παράλληλα με αποτέλεσμα στην έξοδο να έχουμε 12 Vκαι 700 A.
ΚΥΚΛΩΜΑΤΙΚΟ ΣΥΜΒΟΛΟ


σχήμα 4



Στο σχήμα 4 φαίνεται το κυκλωματικό σύμβολο του φωτοβολταϊκού κυττάρου όπως χρησιμοποιείται στις σχηματικές αναπαραστάσεις κυκλωματικών διαγραμμάτων.


ΚΥΚΛΩΜΑΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ



Σχήμα 5 

Στο σχήμα 5 φαίνεται το κυκλωματικό μοντέλο του ηλιακού κυττάρου. Αποτελείται από μία ιδανική πηγή ρεύματος σε σειρά με μία δίοδο. Επειδή όμως στην πραγματικότητα κανένα ηλιακό κύτταρο δεν είναι ιδανικό προσθέτουμε στο μοντέλο και δύο αντιστάσεις, μία παράλληλα και μία σε σειρά.



Συνδεσμολογία ενος φωτοβολταϊκού συστήματος



Όπως φαίνεται και από το σχήμα χρειαζόμαστε τα φωτοβολταϊκά,
ένα ρυθμιστή φορτίσεως, μπαταρίες, ένα inverter εάν θέλουμε να έχουμε 220V
Εναλλασσομένου ρεύματος σαν αυτό που μας δίνει η ΔΕΗ. Ο ρυθμιστής φορτίσεως
είναι τόσον Amper ώστε να μην υπερβαίνουν τα Αmax των φωτοβολταϊκών. Για
παράδειγμα για 5 φωτοβολταϊκά των 2Α χρειαζόμαστε ένα ρυθμιστή φορτίσεως 10Α.
Ακόμα μπορούμε να πάρουμε ένα μεγαλύτερο ρυθμιστή για μελλοντική επέκταση των
φωτοβολταϊκών. Η μπαταρία πρέπει να είναι ανάλογη με την παραγωγή ηλεκτρικής
ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά και πάντα λίγο μεγαλύτερη. Δηλαδή υπολογίζουμε
την ημερήσια max παραγωγή και παίρνουμε μια μπαταρία λίγο μεγαλύτερη από
αυτήν. Το inverter εξαρτάτε πάντα από το μέγεθος τις εγκατάστασης και το πόσο μεγάλη
μπαταρία έχουμε.




Εφαρμογή του ρυθμιστή φόρτισης μπαταριών σ'ένα φωτοβολταϊκό σύστημα:



Χαρακτηριστικά:
Φόρτιση συσωρευτών σε τρία στάδια (φόρτιση - εξίσωση - συντήρηση).
Eνδείξεις LCD.
Ακουστική προειδοποίηση γιά διακοπή φορτίου κλπ..
12V/24V/10A.
Προγραμματισμός νυχτερινής ημερήσιας νυχτερινής λειτουργίας.



Οι Ρυθμιστες Φορτισης

Εδώ θα δούμε τι είναι και πως λειτουργούν οι Ρυθμιστες Φορτισης των μπαταριων στα φωτοβολταικα συστήματα. Ο ρυθμιστης φορτισης είναι μια απλή ηλεκτρονική συσκευή που φροντίζει για τη σωστή φόρτιση των συσσωρευτών (μπαταριών) του φωτοβολταικου συστήματος.

Οι ρυθμιστες φορτισης ελέγχουν τη διαδικασία φόρτισης και σταματούν τη φόρτιση όταν διαπιστώσουν ότι η μπαταρία έχει φορτιστεί πλήρως. Αλλιώς θα υπήρχε ο σοβαρός κίνδυνος να καταστραφεί η μπαταρία.

Επειδή οι μπαταρίες έχουν την τάση να αποφορτίζονται σταδιακά ακόμα κι αν δεν τροφοδοτούν με ρεύμα κάποια συσκευή, ο ρυθμιστης φορτισης φροντίζει αυτόματα να ξαναρχίσει η διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας όταν διαπιστώσει ότι η τάση της έπεσε κάτω από το επίπεδο της πλήρους φόρτισης.

Αρκετοί ρυθμιστες φορτισης έχουν υποδοχή πάνω στην οποία συνδέουμε τις ηλεκτρικές συσκευές που θέλουμε να τροφοδοτήσουμε από τη μπαταρία. Έτσι, έχουν την επιπλέον δυνατότητα να διακόψουν τη λειτουργία των ηλεκτρικών συσκευών όταν διαπιστώσουν ότι η μπαταρία κοντεύει να αδειάσει πλήρως, προστατεύοντάς την πάλι με αυτό τον τρόπο από πλήρη αποφόρτιση που θα οδηγούσε στην καταστροφή της.

Επιλογή του σωστού ρυθμιστη φορτισης

Το μέγεθος του ρυθμιστη φορτισης εξαρτάται από το μέγεθος των φωτοβολταικων που θα συνδέουμε πάνω του. Πρέπει να υπερκαλύπτει την συνολική ένταση σε Ampere των φωτοβολταϊκών. Αν, για παράδειγμα, η ονομαστική ένταση σε Ampere των φωτοβολταικων είναι 10Α, τότε πρέπει να επιλέξουμε ένα ρυθμιστή φόρτισης 12Α.

Επίσης, πρέπει να είναι κατάλληλος και για την τάση του φωτοβολταικού συστηματος. Αν τα φωτοβολταικα βγάζουν συνολική τάση 12V, επιλέγουμε ρυθμιστή για φωτοβολταικα 12V. Αν τα φωτοβολταικα μας βγάζουν συνολική τάση 24V, επιλέγουμε ρυθμιστη για φωτοβολταϊκά 24V κ.ο.κ.

Τέλος, μια ακόμη διάκριση μεταξύ των ρυθμιστων φορτισης έχει να κάνει με τον τρόπο λειτουργίας τους. Έτσι λοιπόν υπάρχουν ρυθμιστες φορτισης τύπου PWM και ρυθμιστές τύπου MPPT. Στις τεχνικές λεπτομέρειες θα μπούμε σε άλλο άρθρο. Εδώ ας πούμε απλώς ότι οι ρυθμιστές MPPT υπερτερούν αφού εκμεταλλεύονται (υπό συνθήκες) περισσότερη ενέργεια από τα φωτοβολταικα πάνελ (10-20% περισσότερο από τους PWM).

Προσοχή όμως στους …δήθεν MPPT που κυκλοφορούν. Τους ξεχωρίζετε από τη χαμηλή τιμή, αλλά και από το μικρό βάρος τους λόγω απουσίας των κατάλληλων ηλεκτρονικών και πηνίων (π.χ. κάτω από 2 κιλά για έναν ρυθμιστή 20Α).

Καλό είναι να προβλέπουμε και για το μέλλον. Αν έχουμε σκοπό να επεκτείνουμε το φωτοβολταϊκό μας σύστημα με περισσότερα φωτοβολταϊκά πάνελ στο μέλλον, τότε καλό είναι να επιλέξουμε μεγαλύτερους ρυθμιστες φορτισης σήμερα, για να καλύπτουν και τις μελλοντικές ανάγκες.




INVERTER - ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ KΑΘΑΡΟΥ/ΔΙΑΜΟΡΦΩΜΕΝΟΥ ΗΜΙΤΟΝΟΥ


Ο μετατροπέας (inverter) μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης αποτελεί ένα από τα πλέον βασικά τμήματα της, καθώς από αυτόν εξαρτάται η λειτουργία και η καλή απόδοση του συστήματος που διαθέτουμε. Στο πρακτικό κομμάτι, οι inverters αποτελούν ένα από τα κυριότερα τμήματα της κάθε εγκατάστασης, γι’ αυτό και πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη σημασία κατά την επιλογή του προϊόντος, καθώς έτσι διασφαλίζεται σε μεγάλο βαθμό η απρόσκοπτη λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος.

Ο ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΑΣ (INVERTER) ΜΙΑΣ Φ/Β ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΕΝΑ ΑΠΟ ΤΑ ΠΛΕΟΝ ΒΑΣΙΚΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΤΗΣ, ΚΑΘΩΣ ΑΠΟ ΑΥΤΟΝ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ ΣΕ ΜΕΓΑΛΟ ΒΑΘΜΟ Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΚΑΙ Η ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΔΙΑΘΕΤΟΥΜΕ.

Πρακτικά, οι inverters αποτελούν ένα από τα κυριότερα τμήματα της κάθε εγκατάστασης, γι’ αυτό και πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη σημασία κατά την επιλογή προϊόντος, καθώς έτσι διασφαλίζεται σε μεγάλο βαθμό η απρόσκοπτη λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος.

ΤΙ ΑΚΡΙΒΩΣ ΕΙΝΑΙ Ο INVERTER;

Ο inverter (μετατροπέας) είναι μια συσκευή με ηλεκτρονικές και ηλεκτρολογικές διατάξεις, η οποία μετατρέπει το παραγόμενο από τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο, συμβατό με το δίκτυο του ηλεκτρισμού. Πρακτικά, ο μετατροπέας του κάθε φωτοβολταϊκού συστήματος, είναι ο «εγκέφαλος» της εγκατάστασης, αφού μπορεί να «εκμεταλλεύεται» το ρεύμα που παράγεται από τα panels, είτε πρόκειται για αυτόνομο είτε για διασυνδεδεμένο σύστημα. Επιπρόσθετα, ο inverter είναι «υπεύθυνος» για την επιτήρηση όλου του συστήματος. Αν για παράδειγμα εντοπιστεί κάποια βλάβη στο δημόσιο δίκτυο, στη Φ/Β γεννήτρια ή στην καλωδίωση, θα «ενημερώσει» και θα «πράξει» αναλόγως.




δειτε και στους παρακατω  συνδεσμους


Πρακτική εφαρμογή και υπολογισμος με αυτονομα φωτοβολταικα

Εδώ θα δούμε μια πρακτική εφαρμογή με αυτονομα φωτοβολταικα για εξοχικό, τροχόσπιτο, τροχοβίλα, αγροικία, αποθήκη, σκάφος κ.λπ. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε λοιπόν ένα χώρο (π.χ. εξοχικό, τροχόσπιτο, τροχοβίλα, αγροικία, αποθήκη, σκάφος κλπ) τον οποίο επισκεπτόμαστε κάθε σαββατοκύριακο και θέλουμε να έχουμε φωτισμό με 3 λαμπτήρες για 5 ώρες ημερησίως, μια τηλεόραση για 4 ώρες ημερησίως κι ένα μικρό ψυγείο για να κρατάμε κρύο νερό, αναψυκτικά, φαγητό κλπ.

Ο φωτισμός και η τηλεόραση με ηλιακή ενέργεια

Σε εφαρμογές ηλιακής ενέργειας προσπαθούμε να χρησιμοποιούμε λαμπτήρες οικονομίας (π.χ. με LED) των 12 Volt και όχι 230V. Τροφοδοτούνται απ’ ευθείας από τις μπαταρίες κι έτσι έχουμε ελάχιστες απώλειες. Αν χρησιμοποιήσουμε λαμπτήρες 230V με inverter θα έχουμε απώλειες έως και 20%, αλλά κατά τα άλλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς πρόβλημα.

Για το φωτισμό για 5 ώρες με 3 λαμπτήρες 15W να λειτουργούν ταυτόχρονα (15 Watt επί 3 λαμπτήρες επί 5 ώρες) χρειαζόμαστε 225Wh (225 βατώρες).

Η τηλεόραση αφού είναι 230V, θα τροφοδοτηθεί από inverter. Μια τηλεόραση 28 ή 32 ιντσών έχει μικρές απαιτήσεις, π.χ. 60W για 4 ώρες που μας κάνουν άλλες 240 Wh τη μέρα. Σύνολο 465 Wh.

Inverter είναι η συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα των συσσωρευτών (επαναφορτιζόμενες μπαταρίες) σε εναλασσόμενο ρεύμα 220-240 Volt, ώστε να μπορούμε να συνδέσουμε πάνω του και να τροφοδοτήσουμε ηλεκτρικές συσκευές που χρησιμοποιούν εναλασσόμενο ρεύμα 230 Volt – σαν αυτό της ΔΕΗ.

Το ψυγείο

Το ψυγείο είναι από τις ενεργοβόρες συσκευές, μετά την ηλεκτρική κουζίνα, τον ηλεκτρικό θερμοσίφωνα και το κλιματιστικό. Γι’ αυτό αν μπορούμε χρησιμοποιούμε κουζίνα αερίου, ηλιακό θερμοσίφωνα και ανεμιστήρα αντίστοιχα. Έχει μάλιστα ακόμη πιο μεγάλη κατανάλωση ρεύματος επειδή λειτουργεί πολλές ώρες την ημέρα, προσπαθώντας να διατηρεί χαμηλή τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του.

Γι’ αυτό δεν πρέπει να ανοίγουμε συχνά και για πολύ ώρα την πόρτα του ψυγείου. Επίσης, πρέπει να ελέγχουμε αν σφραγίζει καλά και δεν έχουν φθαρεί τα πλαστικά της πόρτας. Τέλος, είναι σημαντικό να βρίσκεται σε χώρο που δεν το βλέπει ο ήλιος και μακριά από εστίες θερμότητας. Φυσικά θα πρέπει να είναι και ενεργειακής κλάσης “Α” τουλάχιστον, για χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος.

Σ’ αυτό το παράδειγμα οι απαιτήσεις μας σε σχέση με το ψυγείο είναι μικρές, άρα χρησιμοποιούμε ένα μικρό ψυγείο, πχ. 50W. Αν  δουλεύει περίπου 12 ώρες την ημέρα, θα καταναλώνει περίπου 600Wh ανά 24ωρο. Αν στη θέση του βάλουμε ένα μεγαλύτερο ψυγείο (π.χ. μεγαλύτερο του ενός μέτρου, ονομαστικής ισχύος 100-120W και ενεργειακής κλάσης A+ τότε η κατανάλωση θα είναι από 1.000 έως 1.500 Wh).

Σε κάθε εκκίνηση του ψυγείου μάλιστα, θα απαιτούνται στιγμιαία πολλαπλάσια Watt από τα ονομαστικά. Άρα για το ψυγείο των 60W, θέλουμε inverter αρκετά μεγαλύτερο από 60 watt, που να σηκώνει την στιγμιαία ισχύ εκκίνησης. Καλό είναι να επιλέγουμε inverter που να παρέχει τουλάχισστον 5 φορές την ονομαστική ισχύ του ψυγείου και μάλιστα inverter καθαρού ημίτονου που να διαθέτει μετασχηματιστή (όχι δηλαδή κάτι φθηνά κινέζικα inverters που ζυγίζουν μόλις μερικά κιλά – άρα δεν έχουν μετασχηματιστές).

Οι συσσωρευτες (μπαταριες)

Για το συγκεκριμένο σύστημα, χρειαζόμαστε μόνο για το φωτισμό και την τηλεόραση συσσωρευτές που να παρέχουν περίπου 960 Wh, π.χ. 80Ah στα 12V (αφού όπως υπολογίσαμε παραπάνω, χρειαζόμαστε 465 Wh ανά ημέρα, αλλά πολλαπλασιάζουμε επί 2 ώστε να έχουμε συσσωρευτές διπλάσιας χωρητικότητας για να μην εκφορτίζονται πάνω από το μισό της χωρητικότητάς τους – έτσι θα αντέξουν πολύ περισσότερο χρόνο).

Ανάλογα, για ψυγείο 60W χρειαζόμαστε συσσωρευτές που να παρέχουν 1.200 Wh (π.χ. 100Ah στα 12V).

Συνολικά δηλαδή χρειαζόμαστε συσσωρευτές χωρητικότητας 180 Ah στα 12V και ακόμη καλύτερα 200 Ah αφού όσο μεγαλύτερη η χωρητικότητα τόσο το καλύτερο και για τη ζωή του συσσωρευτή.

Έτσι θα υπάρχει και αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσουμε με ρεύμα και άλλες μικροσυσκευές που έχουν ελάχιστες απαιτήσεις (όπως ραδιόφωνα, κινητά τηλέφωνα κλπ).

Τα φωτοβολταικα πανελ

Το μέγεθος των φωτοβολταϊκών, όπως και των συσσωρευτών, εξαρτάται από το κάθε πότε και για πόσες ημέρες θα λειτουργούν τα παραπάνω.

Σε αυτό το παράδειγμα υποθέτουμε πως επισκεπτόμαστε το χώρο αυτό μια φορά την εβδομάδα για 24 ώρες (π.χ. σαββατοκύριακο), οπότε ακόμα κι ένα μικρό φωτοβολταϊκό πάνελ προλαβαίνει να φορτίσει τους συσσωρευτές στο διάστημα της απουσίας μας. Αλλιώς, θα έπρεπε τουλάχιστον να αναπληρώνει την κατανάλωση κάθε ημέρας.

Για παράδειγμα, με M.O. 5 ώρες έντονης ηλιοφάνειας τη μέρα (π.χ. τον Απρίλιο), θα χρειαζόμασταν φωτοβολταϊκά συνολικής ισχύος 2160/5=432Wp. για να αναπληρώνουμε την κατανάλωση των φορτίων κάθε μέρα.

Επειδή όμως δεν θα είμαστε εκεί κάθε μέρα, θέλουμε φωτοβολταϊκά που θα συγκεντρώνουν αυτή την απαιτούμενη για ένα 24ωρο ηλεκτρική ενέργεια, κατά τη διάρκεια των 6 ημερών της απουσίας μας. Άρα διαιρούμε δια 6 και χρειαζόμαστε ένα φωτοβολταϊκά πάνελ συνολικής ισχύος περίπου 75Wp. Για να καλύψουμε και κάποιες απώλειες, επιλέγουμε ένα φωτοβολταϊκό πάνελ γύρω στα 100Wp.

Αν επισκεπτόμαστε τον παραπάνω χώρο και τους τρεις μήνες του χειμώνα, τότε χρειαζόμαστε μεγαλύτερα φωτοβολταικα γιατί το χειμώνα η ηλιοφάνεια είναι μικρότερη και όχι καθημερινή.

Τιμες φωτοβολταϊκού συστήματος

Το παραπάνω φωτοβολταϊκό σύστημα, μαζί με ρυθμιστές φόρτισης, καλώδια κλπ. στοιχίζει σήμερα αρκετα λιγότερο από 1.000 ευρώ:

Φωτοβολταικα 100 Wp, τιμή 150 ευρώ.
Ρυθμιστής φόρτισης, 10Α, κόστος περίπου 35 ευρώ.
Συσσωρευτής (μπαταρία) 12V – 100 Ah, κατάλληλοι για εφαρμογές ηλιακής ενέργειας (δηλ. βαθιάς εκφόρτισης) τιμή περίπου 200 ευρώ.
Inverter με μετασχηματιστή (λόγω ψυγείου), καθαρού ημίτονου 1.000 W κόστος περίπου 450 ευρώ.
Για να έχουμε αυτονομία για 2-3 μέρες χωρίς ηλιοφάνεια, θα έπρεπε να διπλασιάσουμε τα παραπάνω μεγέθη των συσσωρευτών και φωτοβολταϊκών ή/και να προσθέσουμε και μια μικρή ηλεκτρογεννήτρια καυσίμου, για μεγαλύτερη σιγουριά το χειμώνα ή για περίπτωση βλάβης σε κάποιο εξάρτημα του φωτοβολταϊκού συστήματος. Η γεννήτρια θα λειτουργούσε όποτε χρειαζόταν και μόνο για λίγες ώρες το πρωί για να φορτίσει τους συσσωρευτές, μέσω ενός καλού φορτιστή συσσωρευτών (υπάρχουν inverters που τον έχουν ενσωματωμένο).

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου

Οι διαχειριστές του ιστολογίου δε φέρουν ευθύνη για σχόλια των αναγνωστών.
Σεμνα και ταπεινα παρακαλω και στη μητρική σας γλώσσα για να μεταφράζονται

Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...