solar, φωτοβολταικα

υπολογισμος φωτοβολταικου

υπολογισμος φωτοβολταικου

υπολογισμος φωτοβολταικου  — Αρχικα υπολογιζουμε την καταναλωση της οικιας μας . Κάθε συσκευή έχει πάνω της μια μικρή ετικέτα που αναγράφει την ηλεκτρική κατανάλωση της συσκευής. Για παράδειγμα, μια τηλεόραση 50 ιντσών μπορεί να γράφει 220 volt και 2 Αμπέρ (Α). Αυτό σημαίνει πως μπορεί να καταναλώσει 220 x 2 = 440 Watt. Κάποιες συσκευές μπορεί να αναγράφουν μόνο τα 220 volt και όχι Αμπέρ. Σε αυτή την περίπτωση όμως θα αναφέρουν απευθείας τα watt. Στο προηγούμενο παράδειγμα θα βλέπαμε 220 volt και 110 watt.
Αυτό σημαίνει ότι η παραπάνω ηλεκτρική συσκευή θα καταναλώνει σε πλήρη λειτουργία 110 watt για κάθε ώρα που θα λειτουργεί. Στην πράξη μπορεί να καταναλώνει και λιγότερα, αν για παράδειγμα λειτουργεί με χαμηλή φωτεινότητα και σε χαμηλή ένταση ήχου.οι ηλεκτρικοί λαμπτήρες. Ένας λαμπτήρας led των  7 watt, σαν αυτούς που οι περισσότεροι χρησιμοποιούν για το φωτισμό των χώρων, καταναλώνει 7 watt για κάθε ώρα λειτουργίας του. Αυτό σημαίνει ότι αν έχουμε 10 τέτοιους λαμπτήρες να λειτουργούν κατά μέσο όρο 6 ώρες το 24ωρο ο κάθε ένας, τότε η κατανάλωσή τους θα είναι
7 Χ 10 Χ 6 = 420 Wh το 24ωρο.

Πολλαπλασιάζουμε λοιπόν τα Watt κάθε συσκευής επί τον αριθμό των ωρών που θα λειτουργεί. Το άθροισμα όλων αυτών των γινομένων θα είναι η συνολική μας ημερήσια κατανάλωση σε Wh.
Επειδή υπάρχουν απώλειες στο σύστημά μας αλλά και κρυφές καταναλώσεις από συσκευές που δεν υπολογίσαμε (π.χ. συσκευές που καταναλώνουν ρεύμα ακόμα και κλειστές ή σε αναμονή), πολλαπλασιάζουμε το προηγούμενο άθροισμα επί 1,5. Έτσι, έχουμε καταλήξει ότι χρειαζόμαστε συνολικά για όλες τις συσκευές μας για παραδειγμα 8 kWh ανά 24ωρο, τότε πρέπει να εγκαταστήσουμε ένα σύστημα φωτοβολταϊκών (συλλέκτες – πάνελ – ηλιακής ενέργειας) και συσσωρευτών (μπαταρίες) που να μπορεί να μας παρέχει τουλάχιστον 8κWh κάθε μέρα.

υπολογισμος ηλιακων συλλεκτων (panels) -- υπολογισμος φωτοβολταικου

Ένας ηλιακός συλλέκτης των 600 watt/p ονομαστικά (ανά ώρα ηλιοφάνειας) θα δώσει σε ημέρα με 5 ώρες ηλιοφάνειας (π.χ. τον Απρίλιο) 5h x 600 watt = 3 kwatt , ενώ σε ημέρα με 7 ώρες ηλιοφάνειας (π.χ. τον Ιούλιο) 7h x 600 watt = 4,2kwatt. θεωρητικά (λόγω απωλειών θα είναι 10% έως 20% λιγότερα) και παντα παιζει ρολο η σωστή τοποθέτηση των panel ως προς την κλίση και τον προσανατολισμο. Όταν σχεδιάζουμε ένα μεγάλο φωτοβολταϊκό σύστημα για το σπίτι, καλό είναι να έχουμε ως βάση το χειρότερο σενάριο, που είναι οι χειμερινές ώρες ηλιοφάνειας (κατά μέσο όρο), που για την Ελλάδα είναι οι 3 ώρες τη μέρα (το Δεκέμβριο). Αν σχεδιάζουμε για ένα εξοχικό που επισκεπτόμαστε ΜΟΝΟ το καλοκαίρι (Μάιο έως Σεπτέμβριο), οι ώρες ηλιοφάνειας που υπολογίζουμε είναι 6 (Μ.Ο.). Στην περίπτωση μας , για την αναγκη των 8kw ανα ημέρα για μια μονιμη κατοικια , θα χρειαστούμε 8kw / 600 x 3 = 5 panels , χωρίς όμως να έχουμε υπολογίσει την φόρτιση των μπαταριών μας .

υπολογισμος συσσωρευτών (μπαταριων) -- υπολογισμος φωτοβολταικου

Οι συσσωρευτές (μπαταρίες) αναγράφουν τη χωρητικότητά τους σε Ah (αμπέρ ανά ώρα). Έτσι, ένας συσσωρευτής των 12 volt και 100 Ah παρέχει 12 Χ 100 = 1.200 watt συνεχούς ρεύματος (DC) για 1 ώρα ή 120 watt για 10 ώρες ή 12 watt για 100 ώρες.

Ένας ακόμη σημαντικός δείκτης είναι αυτός που μας παρέχει την πληροφορία σχετικά με τον ρυθμό εκφόρτισης με βάση τον οποίο ο συσσωρευτής μπορεί να δώσει τις αναγραφόμενες Ah. Έτσι, μια μπαταρία που γράφει ότι έχει χωρητικότητα 100 Ah σε C20 σημαίνει ότι οι 100 Ah επιτυγχάνονται όταν η σταδιακή εκφόρτιση διαρκεί 20 ώρες. Για λιγότερες ώρες (π.χ. C10, 10 ώρες) παίρνουμε λιγότερες Ah, ενώ σε σταδιακή εκφόρτιση περισσότερων ωρών (π.χ. C100, 100 ώρες) παίρνουμε σημαντικά περισσότερες Ah.

Ο δείκτης C10, C20 και C100 δεν είναι αυθαίρετος. Περιγράφεται από συγκεκριμένες προδιαγραφές και είναι τυποποιημένος. ΟΛΕΣ οι μπαταρίες φωτοβολταικων (όλες οι μπαταρίες μολύβδου δηλαδή) έχουν να δώσουν διαφορετική χωρητικότητα σε ρυθμό εκφόρτισης 10 ωρών (C10), μεγαλύτερη σε C20 και ακόμη μεγαλύτερη σε C100. Είναι προτιμότερο κατά τη λειτουργία τους να παρέχουν λίγα watt για περισσότερες ώρες παρά πολλά watt για λίγες, επειδή στη δεύτερη περίπτωση μειώνεται δραστικά ο χρόνος ζωής τους. Ποτέ δεν εκφορτίζουμε τελείως τους συσσωρευτές γιατί αυτό μπορεί να τους καταστρέψει.

Υπάρχουν συσσωρευτές διαφόρων τύπων με διαφορετικό βαθμό επιτρεπόμενης εκφόρτισης. Ο γενικός κανόνας είναι κατά τη συνηθισμένη χρήση να μην επιτρέπουμε εκφόρτιση πάνω από 50% περίπου και μόνο σε εξαιρετικές περιπτώσεις ανάγκης να φθάνουμε το 80%.

Άρα, όταν αγοράζουμε συσσωρευτές (μπαταρίες) για το φωτοβολταϊκό σύστημα, επιλέγουμε χωρητικότητα τουλάχιστον διπλάσια από όση υπολογίσαμε ότι θα καλύπτει τις ανάγκες μας (υπολογίζοντας και τις ημέρες αυτονομίας του συστήματος). Όσο μεγαλύτερη τόσο καλύτερα για τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Αν υπολογίσαμε λοιπόν ότι χρειαζόμαστε 8 kWh το 24ωρο, επιλέγουμε συσσωρετές με διπλάσια χωρητικότητα (16 kWh), δηλαδή , για να έχουμε αυτονομία μιας ημέρας.

Συνήθως προβλέπουμε όμως και για 2 έως 3 ημέρες χωρίς καθόλου ηλιοφάνεια, άρα πολλαπλασιάζουμε την προηγούμενη τιμή επί 2 ή επί 3: Για παράδειγμα, αν θέλουμε αυτονομια χωρις ηλιοφανεια για 2 μέρες θα χρειαστούμε μπαταριες 16 kwatt και για 3 ημέρες 24kwatt.
Όταν μια συσκευή απαιτεί 220 volt – 1 A και χρησιμοποιούμε αντιστροφέα 48 volt σε 220 volt (inverter) για να τη λειτουργήσουμε από τη μπαταρία, τότε θα τραβήξει 4,58 Α από την μπαταρία και όχι 1 Α, επειδή τα 220 watt σε λειτουργία με εναλασσόμενο ρεύμα (220v X 1A = 220 watt) μεταφράζονται σε 48 volt X 4,583 A (=220 watt) όταν λειτουργεί με αντιστροφέα (inverter) και ρεύμα από μπαταρία 48 volt.

υπολογισμος φωτοβολταικου

Επομένως έχουμε υπολογίσει την κατανάλωση μιας μονιμης κατοικιας στα 8kwatt ανα ημέρα και αν υποθέσουμε ότι θέλουμε μια αυτονομία 2 ημερών με φόρτιση των μπαταριών μας από εντελώς άδειες ( θεωρητικά, γιατί ποτέ δεν θα είναι τελείως άδειοι ) , δηλαδή άλλα 16kwatt , θα χρειαστούμε 8kwatt+16kwatt = 24kwatt / ανα ημέρα , επομένως 24000watt / 600 * 3 = 13 panels.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *