| Panele słoneczne Odkrywamy prawdę o energii elektrycznej ze Słońca |
| Oto wypowiedź użytkownika Boungler http://boungler.pl/forum/member.php?action=profile&uid=2 na forum Projketu Boungler w wątku: Autonomiczny system zasilania energią słoneczną Jak już wczoraj wspomniałem, dzisiaj zaprezentuję pełną specyfikację autonomicznego systemu zasilania naszego domu, opartego wyłącznie na ogniwach fotowoltaicznych. Słowem wstępu zaznaczę że budowa takiego systemu z całą pewnością nie będzie dostępna dla każdego z nas - nawet jeżeli uda nam się otrzymać 50% dofinansowanie na realizację takiego projektu, to wydatek, przynajmniej dla mnie jest to spory a przedstawione poniżej wyliczenia przedstawiam Wam celem zaznajomienia się wstępnie z tematem alternatywnego/autonomicznego zasilania. Nie jest również powiedziane że trzeba budować od razu duży i rozległy system. Zestawy autonomiczne mogą być projektowane na prawdę małe i za pieniądze, które większość z nas ma. Pamiętajmy również że nikt w tak rozbudowanych strukturach nie stosuje energochłonnych sprzętów. Cały dom musi być również zoptymalizowany (energooszczędne żarówki, urządzenia rtv, agd działające na niskim poborze prądu, ogrzewanie, sprzęty eko.) celem poczynienia oszczędności: 1. W możliwie najmniejszej konsumpcji energii w czasie korzystania z takiego autonomicznego systemu. 2. W sporych oszczędności związanych z samą budową zespołu. Teraz konkrety. Jeżeli czytaliście mój wcześniejszy wpis, który znajduje się tutaj, to zapewne znacie już swoje zapotrzebowanie na energię elektryczną. Moje - zgodnie z wcześniejszym wyliczeniem wyniosło 1 680 Watt poboru aktywnego i to na nim dzisiaj będziemy opierali poniższą symulację, którą dokładnie skonsultowałem z instalatorem budowy tych układów, domagając się wszelkich możliwych wyjaśnień. Dane do symulacji: - Domek jednorodzinny z dachem skośnym - Swobodny dostęp do słońca przez cały dzień - Aktywne zapotrzebowanie na pobór mocy 1680 Watt - Wymuszone działanie systemu przez 365 dni w roku A. Określenie względnego zapotrzebowania w energię Dom nie pobiera przez 24 godziny takiej ilości energii, niemniej jednak pobierana ona jest przez zdecydowaną większość czasu. Jeżeli idziemy spać nie korzystamy z większości urządzeń/odbiorników, gasimy światła, wyłączamy komputer, telewizor, sprzęt audio. Całość pozostaje co najmniej w strefie standby, pobierając symboliczną ilość energii dla urządzeń pracujących w twz. stanie czuwania. Możemy w takim układzie przyjąć średnią czasu aktywnego poboru wyżej wymienionej ilości mocy na 17 godzin na dobę. Dodatkowo w ramach pewnego zabezpieczenia, podniosę ją do 1 800 Watt (1,8 kW) aby w razie błędu pozostał mi jeszcze margines. Sumując: nasz dom pobierać ma 1800 Watt średnio przez 17 godzin na dobę. Wstawiamy to do wzoru: (Moc 1 800 Watt) x (Czas 17 godzin) = Watogodziny 30 600 B. Obliczenie potrzebnej ilości i mocy ogniw fotowoltaicznych Znając już naszą wartość zapotrzebowania w energię (30 600 Wh) musimy dobrać odpowiednią ilość ogniw fotowoltaicznych. Tutaj musimy naturalnie brać pod uwagę dwie pory roku. LATO w czasie którego produktywne nasłonecznienie naszych ogniw będziemy mieli średnio przez 10-11 godzin, oraz ZIMĘ gdzie ten czas skróci się o ponad połowę. W praktyce wygląda to tak że latem jak i zimą - tygodniami możemy mieć pochmurne niebo, i wspomniane wcześniej prognozy należy traktować jako wielce optymistyczne. Wyliczenie ilości ogniw oraz ich sumarycznej mocy powinno bazować na najtrudniejszych warunkach, a takie oczywiście występują w porze zimowej. Nasze dzienne zapotrzebowanie: 30 600 Wh W pierwszej kolejności musimy obliczyć wartość mocy jaką uzyskamy w absolutnie minimalnym cyklu ładowania. Ilość potrzebnych paneli słonecznych obliczymy przy użyciu przykładowych ogniw fotowoltaicznych o mocy 140 Watt / 1 szt. Obliczanie ilości potrzebnych ogniw: 30 600 Wh : 5 godzin ładowania w porze zimowej = 6 120 Watt = ~44 ogniwa po (140 Watt każdy) C. Obliczenie zaplecza zespołu akumulatorów Ilość potrzebnych nam akumulatorów, które zmagazynują energię elektryczną obliczamy posługując się z kolei najwyższym możliwym wskaźnikiem ładowania, a ten występuje w lecie. Optymalną pojemność 1 akumulatora, który obsługiwał będzie nasz system przyjąłem jako 185 Ah. Do symulacji wybrałem akumulatory typu AGM ze względu na cenę. Najpierw liczymy prognozowaną moc otrzymywaną z ogniw: 44 ogniwa x 140 Watt każde = 6 160 Watt sumarycznej mocy całego zespołu 6 160 Watt x 10 godzin pracy w porze letniej = 61 600 Wh …teraz przeliczymy to na Amperogodziny… 61 600 Wh : 12V (napięcie pracy akumulatorów) = 5 133 Ah 5 133 Ah - jest wynikiem bardzo pasywnym i niestety nie możemy go zastosować ,gdyż w praktyce pojemność zespołu akumulatorów musi być zdecydowanie większa. Mnożymy nasz pasywny wynik przez współczynnik bezpieczeństwa, który przyjmuje się jako wartość (1,5) zatem… 5 133 Ah x (1,5) = ~7 699 Ah … teraz możemy policzyć ilość potrzebnych akumulatorów… 7 699 Ah : (185 Ah) = ~42 szt. D. Pozostały osprzęt Do obsługi zespołu akumulatorów potrzebny będzie regulator ładowania. Ponieważ ich moc jest znacznie ograniczona (przynajmniej tych które sam szukałem i oglądałem) musimy skorzystać z co najmniej 12 regulatorów po 45 Amper każdy do obsługi 44 ogniw słonecznych. Na sam koniec całą energię magazynowaną biernie w akumulatorach musi przetworzyć odpowiedni inwerter, który odpowiada wielkości mocy aktywnego zapotrzebowania. Inwerter jest urządzeniem, które zamienia prąd stały wielkości 12V w sinusoidę 230 V i podaje je do wewnętrznej sieci zasilania naszego domu. Pozostaje okablowanie i sama instalacja. To w zasadzie wszystko. Koszty: 44 x ogniwo słoneczne 140 Watt 24 V (950 zł 1 szt) = 41 800 zł 42 x akumulator AGM 185 Ah (860 zł 1 szt) = 36 120 zł 12 x regulator ładowania (1299 zł 1 szt) = 15 588 zł 1 x inwerter obsługujący nasze zapotrzebowanie = 25 097 zł Razem: 118 605 zł W kosztach nie uwzględniłem potrzebnego okablowania i pracy przy całej instalacji. Jeżeli powyższą kwotę podzielimy przez połowę (dofinansowanie) to i tak pozostaje spora sumka około 50 000 zł. Słyszałem nawet gdzieś o programach w których zwracają całość, ale nie podaję detali bo muszę doczytać i potwierdzić czy tak jest faktycznie. Wnioski końcowe Kwota w zasadzie nie jest taka straszna, jednak pamiętajmy że ta symulacja oparta została o wartość zapotrzebowania na 30 tyś Wh mocy. Prawda jednak jest taka że nasz dom nie potrzebuje aż tak wysokiego przydziału. Z góry mogę założyć że po optymalizacji zmniejszyłby się 3 a nawet 4-krotnie, a tym samym ilość potrzebnych komponentów i wymagana klasa sprzętu. Możemy oczywiście szukać tańszych rozwiązań, konkurencyjnych ofert lub budować taki system na raty w czasie. Ceny ogniw są jeszcze wysokie i chyba będziemy musieli trochę poczekać zanim będą dostępne na każdą kieszeń, choć np. na "Alle drogo" znalazłem ogniwo 140 Watowe za 850 zł? To samo tyczy się akumulatorów, przetwornic czy regulatorów napięcia. Do wyboru do koloru. Niższa cena nie koniecznie zapewni nam wystarczającą jakość i niezawodność a wysoka nie zawsze pozwoli na realizację całego projektu. Innym rozwiązaniem wydaje się budowa systemu hybrydowego opartego np na dodatkowych turbinach wiatrowych i częściowo na panelach. Uwierzcie mi - rozwiązań jest tak wiele że można się w tym pogubić. |