Alegerea instalației fotovoltaice pentru gospodărie

Stabilirea necesarul (tip, număr) de panouri fotovoltaice pentru locuința (apartament, casă, fermă) noastră, nu este un proces complicat (cu toate că poate devenii ...) dar este unul complex deoarece trebuie avute în vedere multe elemente.

Întrebarea care ne-o punem, după ce aruncăm o privire în factura de energie electrică (ENEL) pe ultimul an, este câte panouri fotovoltaice, adică putere instalată, ar fi rentabil să avem ? Evident răspunsul cel mai satisfăcător este: „cât mai multe”. Ar putea fi considerat corect răspunsul dacă panourile nu costă nimic iar aria pe care sunt amplasate nu are nelimitată. Dar nu este așa și aceasta ne obligă să vedem ce s-ar POTRIVI cel mai bine la consumul nostru, adică, nici atât de mult încât să putem da și vecinului dar nici așa puțin încât să urmărim numai o emisiune la televizor, iar aceasta în miezul zilei, când intensitatea luminoasă dată de soare este maximă.

„POTRIVIREA” de care am amintit trebuie să ne-o reglăm din mai multe elemente, pe lângă putere și preț.

I. În primul rând trebui să alegem unul din cele trei sisteme pe care mergem, ON-GRID, OFF-GRID sau HIBRID.

Sistemele ON-GRID (Fig.1) se conectează la rețeaua publică și produc energie numai cât este suficientă lumină pentru ca celulele fotovoltaice să poată lucra, adică pe durata zilei. Montajul ne fiind prevăzut cu acumulatori, nu poate stoca energie, iar când este produsă mai multă energie decât necesar, surplusul merge în rețeaua publică, și în varianta producerii unei cantități mai mici decât necesar, surplusul pentru completare se ia din rețeaua publică.

Varianta OF-GRID (Fig.2) îți dă autonomie totală din punct de vedere energetic, te separă complet de altă rețea, această nu este un avantaj dacă ești în situația de a nu-ți putea asigura consumul, dar o rețea bine dimensionată, cu acumulatori puternici, nu ar trebui să te lase să ajungi în asemenea situații.

Sistemul HIBRID (Fig.3) este varianta cea mai bună dacă vrei să ai siguranță maximă. Sistemele ON-GRID și OF-GRID sunt practic "combinate" prin acesta. Se poate merge sau pe energia proprie, înmagazinată, sau pe energia externă cea din rețeaua publică și tot odată noaptea acumulatorii se pot încarcă.

Alegerea sistemului depinde, în cea mai mare măsura, de locul și poziția în care este amplasată locuința pe care o avem. Scopul este ca razele solare să fie în contact cu panourile fotovoltaice cât mai mult timp. Aceasta nu se întâmplă dacă o perioadă (chiar și scurtă) lumina soarelui este obturată de un deal, o clădire sau parțial de niște pomi.

Fig.1

Fig.2

Fig.3

II. Cum vrem să  implementăm noua formă  de energie.

Energia fotovoltaică putem să o aducem în locuința noastră prin mai multe modalitați.

1. Este posibil să vrem acoperirea unei valori exacte de energie. Poate 80 % din consumul cașii ... sau numai cât este necesar încărcării unui autovehicul electric, curând achiziționat. În acest caz trebui să vedem care este valoarea acelei energii ce dorim să o recuperăm și dacă avem spațiul necesar amplasării panourilor fotovoltaice și bine înțeles dacă ne permitem financiar totul.

2. Un alt proiect poate fi amplasarea panourilor fotovoltaice pe un teren neutilizat, dar înainte vrem totuși să știm dacă energia ce o obținem de pe această suprafață ne folosește la ceva. Pentru aceasta trebuie să cunoaștem consumul propriu și cel al energiei obținute de pe suprafață terenului neutilizat, să avem ce compara.

3. La fel de interesantă este ideea înlocuirii țiglei de pe casă cu una "fotovoltaică" iar geamurile terasei cu sticlă, de asemenea fotovoltaică. Dacă energia obținută în acest mod depășește necesarul cășii (ce este probabil), putem să exportăm surplusul (de energie) sau să-l înmagazinăm. Această necesită iarăși calcule.

Am luat aceste trei exemple, cu toate că le putem spune și "tipuri", pentru a arată că modul de calcul poate să difere.

Chiar dacă putem încadra majoritatea proiectelor în câte unul din aceste "tipuri", totuși, fiecare poate devenii unul individual. Orice locuință poate fi poziționată mai mult sau puțin spre sud, mai mult sau mai puțin umbrită de blocuri, dealuri sau pomii vecinului. Nu toate sunt în Dobrogea și poziționate spre sud. Din acest motiv fiecare proiect este alt caz.

Indiferent ce am ales, două lucruri trebuie să le facem foarte bine pentru obținerea un sistem fotovoltaic bun. În primul rând să executăm corect proiectul, în al doilea rând să achiziționăm echipamente bune (performanțe, adecvate).

Vom lua în discuție puterea unui sistem mediu de panouri fotovoltaice presupus între 3 – 5 W (kilowați).

În general pentru 1kW sunt necesare trei panouri fotovoltaice ... sunt și panouri de 700 W, nu luăm în discuție acestea.

III. Proiectarea unui sistem fotovoltaic, fie și numai pentru gospodărie, poate să devină destul de complex și se face în următoarele etape:

1. Analizând locația – este luată în calcul suprafața unde se amplasează panourile fotovoltaice. Sunt luate în considerare inclusiv clima și elementele peisagistice care pot umbri panourile (vegetație, clădiri, relief)

2. Calculând potențialului energetic – se ține cont de locul instalării, radiația solară disponibilă, temperatură și de reflexia suprafeței unde este amplasat panoul, înclinarea suprafeței, caracteristicile sistemului fotovoltaic și instalația electrică existentă.

3. Evaluând performanțele sistemului fotovoltaic – evaluarea se face având în vedere eficiența de conversie a panoului și suma tuturor pierderilor (performanța BOS).

4. Dimensionând instalația fotovoltaică – se iau în considerare tensiunile, curenții, puterile și parametrii electrici.

Fiind vorba de România este sugestiv să arătăm și harta din figura (Fig. 4) de mai jos, (potențial de putere fotovoltaică)

Fig.4

IV Exemple de calcul.

Vom prezenta modalități de calcul, pentru a vedea precizia și simplitatea/complexitatea răspunsului.

În exemple și realizarea practică, panourile fotovoltaice au valoarea de 250 W.

Exemplu 1

Energia care se consumă lunar este aproximativ 270 kWh (această este cunoscută). Împărțind la 30 (zilele lunii) vedem consumul mediu zilnic, adică 9 kW. Împărțind această valoare cu un coeficient de 3,3 aflăm necesarul de panouri, adică puterea instalată, respectiv 9 : 3,3 = 2,72 kWh = 2720 W. Considerând că un panou are 250 W (un exemplu) deducem câte panouri ne sunt necesare, 2720 : 250 = 10.88 = 11 panouri.

Exemplu 2

Alt exemplu, de calcul a numărului necesar de panouri fotovoltaice pentru locuința.

  

1. Determinarea consumului de energie electrică

Sugestiv este să vedem factura de energie electrică, unde avem afișat consumul ... aceasta, dacă vrem să plecăm în proiectarea instalației de la necesarul de putere. 

Consumul anual de energie oferă cea mai bună estimare pentru câte panouri solare sunt necesare, deoarece consumul de energie fluctuează în diferite anotimpuri.

2.Trebuie să aflăm câtă energie electrică pot produce panourile solare în zona unde vrem să le montăm.

Acum că știm câtă energie electrică folosește casă într-o zi (sau lună), trebuie să aflăm și cantitatea de lumină solară pe care o primește zona (locul) unde este amplasat câșa, mai precis panourile ce o vor alimenta.

Din informații sau măsurători aflăm cantitatea de lumină ce o vor primi panourile în perioada unei zile sau luni. Orele din perioada unei luni (cât soarele lucrează eficient pentru noi) ne vor spune câți kilowați-oră de energie electrică va produce 1 kilowat (kW) de panouri solare (la noi) într-o lună.

3. Calcularea dimensiunii sistemului solar de care avem nevoie

Acum, știind cât va produce 1 kW de energie solară în „zona” unde sunt amplasate panourile noastre, putem determina puterea „sistemului” solar de care avem nevoie la acoperirea consumului energetic, sau o parte din acesta ... depinde de opțiune.

280 kWh consumat / 120 ore lunare de soare „eficient” (la vârf) = 2,33 kW solar

4. Aflarea numărului de panouri solare de care este nevoie

Pentru a ne da seama de câte panouri solare avem nevoie, cunoscând puterea, înmulțim aceasta cu 1000, pentru a realiza conversia din kilowați (kW) în wați (w), adică:

2,33 kW x 1000 = 2.330 wați

Apoi, luăm valoarea obținută în wați și o împărțim la puterea panourilor solare pe care dorim să le instalăm. Panoul luat că exemplu, considerat mediu, este de aproximativ 250 de wați. Aceasta înseamnă un număr de panouri egal cu:

2.330 W / 250 W = 9.32 panouri solare

Exemplu 3

Dimensionarea instalației fotovoltaice

Stabilim puterea care vrem să o aibă panourile fotovoltaice, în funcție de puterea care o are respectiva locație. În cazul acesta 5 kW.

În primul rând este necesar un calcul de dimensiuonare a instalației fotovoltaice de care avem nevoie,

1. Alegerea panoului solar este primul pas în dimensionarea instalației fotovoltaice. Această după ce a fost stabilită puterea necesară.

Alegem:

- Panou solar 250W fotovoltaic monocristalin 18.2V 1530 x 760 x 35 mm

• Putere maximă panou: 250 W 
• Intensitate maximă panou: 14.05 A
• Tensiune maximă panou (Vmp): 18.2 V
• Curent de scurt circuit (Isc): 15.26 A
• Tensiune circuit descris (Voc): 21.8 V
• Tensiune optimă funcionare: -45°C - +85°C
• Dimensiunea panoului: 1530 x 760 x 35 mm

Fig.5

2. A două etapă este aflarea numărului necesar de panouri.

Nr. de panouri = Puterea instalației / Puterea unui panou

Np = Pi/Pp = 5000 / 250 = 20 de panouri (necesare)

3. Urmează calcularea ariei panourilor

Suprafața totală = Suprafața unui panou x Numărul total de panouri

Din fișa tehnică a panoului aflăm că panoul ales avea următoarele dimensiuni:

L = 1.530 m; l = 0.760 m

ST = Sp x Np = 1.530 x 0.760 x 20 = 23.256 m2

Panourile vor avea nevoie, pentru montare, de o suprafața care să aibă minim 23.27 m2 și orientată spre sud.

4. Se alege schema de conexiune a panourilor fotovoltaice

Schema de conexiuni care se alege este cu două șiruri paralele a câte 10 panouri fotovoltaice legate în serie pe fiecare șir.

Nr. șiruri = 2

Nr. panouri/șir = 10

5. Calcularea caracteristicilor generatorului fotovoltaic

Generatorul fotovoltaic (invertorul) trebuie să respecte următoarele condiții:

Ug (tensiunea instalată) = Np/s x Up

Ug = 20/ 2 x 12.8 = 128 V

Curentul generatorului este cel dat de un panou fotovoltaic înmulțit cu numărul șirurilor, adică:

Ig = 2 x 14.05 = 28.1 A

Voc (tensiunea circuitului deschis) generator = nr. panouri/șir x Voc panou = 10 x 21.8 = 218 V

Isc (curent de scurtcircuit) generator = nr. șir x Isc panou = 2 x 15.26 = 30.52 A

Vmp (tensiunea la putere maximă) generator = nr. panouri/șir x Vmp panou = 10 x 18.2 = 182 V

P generator = Vmp generator x I generator = 182 x 30.52 = 5554.64 W (5.56 kW)

Aceste valori calculate ne dau posibilitatea alegeri celorlalte elemente din circuitul fotovoltaic.

6. Alegerea invertorului

La alegerea invertorului se ține seama că tensiunea de intrare a acestuia să aibă aceeași valoare ca cea maximă a generatorului fotovoltaic.

U invertor = U generator = 128 V

Iar puterea maximă a generatorului să aibă o valoare sub cea de intrare a invertorului.

7. Când sunt alese bateriile (folosite la stocarea energiei) se ține cont de următoarea informație:

- la încărcarea bateriilor de 12V se utilizează panouri având Vmp 16V – 20V

- la încărcarea bateriilor de 24V se utilizează panouri având Vmp 34V – 40V

- la încărcarea bateriilor de 12V se utilizează panouri având Vmp 62V -76V

8. Alegerea regulatorului

Bateriile de acumulatori se încarcă, controlat, prin intermediul regulatorului. La alegerea acestuia trebuie ținut cont de condițiile:

- tensiunea nominală să fie mai mică sau egală decât cea (nominală) a celui fotovoltaic.

- curentul de intrarea să fie superior sau egal celui de încărcare maxim, care poate fi debitat de generator.

Exemplu 4

Modul de calcul a producției anuale de energie solară dată de un sistem votovoltaic.

Formula pentru evaluarea energiei electrice furnizată de sistemul fotovoltaic este:

E = A x R x H x PR

unde:

E = Energie (kWh)

A = Aria totală a panourilor fotovoltaice (m²)

r = randamentul sau eficiența panoului fotovoltaic (%)

H= radiația solară medie anuală pe panouri înclinate (nuanțările nu sunt incluse)

PR = raportul de performanță, coeficient pentru pierderi (interval între 0,5 și 0,9, valoarea implicită = 0,75)

r (randamentul panoului fotovoltaic) = puterea electrică (kW) împărțită la aria panoului

de exemplu: randamentul unui panou fotovoltaic PV de 250 Wp cu o suprafață de 1,6 m2 este de 15,6 %

H este radiația solară medie anuală pe panourile înclinate. Valoarea diferă în funcție de zona geografică, de exemplu între 200 kWh/m2.a în Norvegia și 2600 kWh/m2.a în Arabia Saudită. Baza de date se găsește la: https://photovoltaic-software.com/principle-ressources/solar-radiation-databases

PR (Performance Ratio) este o valoare foarte importantă pentru a evalua calitatea unei instalații fotovoltaice, deoarece arată performanță instalației independent de orientarea, înclinarea panoului. Sunt incluse toate pierderile.

Exemplu de pierderi:

- Pierderi de la invertor (4% până la 10 %)

- Pierderi de temperatură (5% până la 20%)

- Pierderi de cabluri DC ( 1 la 3 %)

- Pierderi cabluri AC (1 la 3 %)

- Umbriri 0 % la 80% !!! (specific fiecărui loc)

- Pierderi la radiații slabe 3% până la 7%

- Pierderi din cauza prafului, zăpezii... (2%)

V. Un exemplu practic, ce a fost realizat.

Cât produc panourile într-un an de zile și dacă merită investiția.

Vorbim despre un sistem format din zece panouri marca Bisol de câte 250 W panoul. Sunt produse în Franța, de o calitate foarte bună, dacă producția lor scade în 20 de ani sunt înlocuite gratuit.

Fiecare panou are un microinvertor marca ANFEIZ (și acestea au o calitate foarte bună și sunt garantate 25 de ani). Acestea sunt însoțite de o aplicație de monitorizare a energiei. Pe baza acestei aplicați se face și analiză eficienței acestor panouri.

Într-o perioadă de un an, maximul producției de energie a fost de 2.4 kW, nu 2,5 cât ar putea da cele zece panouri la valoare maximă (de vârf). Orientarea este 100% către sud.

Este relativ puțîn (producția nu este mare), 3.16 MW/an. Făcând un calcul (înmulțind 3.160 kW x 0,11 cenți = 347,6 Euro) vedem că energia, dacă era consumată din rețea, se plăteau aproximativ 350 de Euro într-un an. Comparând această cu costurile de instalare (aici apar diferențe date de: marca panoului + firma montatoare + se face sau nu subvenția ...) vdem că poate să dureze peste zece ani, bine, să recuperezi o astfel de investiție. Acești 3.16 MW produși, nu au fost consumați integral, calculul a fost făcut pentru situația în care ei erau utilizați 100%. Ne fiind toți utilizați, o parte au fost introduși napoi în sistem, iar plata a fost dezavantajoasă, mai mică decât cei 11 cenți/kW. Real suma economisită a fost sub 300 de Euro.

În casă totul funcționează electric, căldură, plită etc. Producția panourilor scade pe măsură ce vine iarna, în schimb consumul crește ... De exemplu în luna noiembrie consumul casei a ajuns la 1.600 kW, iar panourile au produs sub 100 kW.

Principalele date ale panoului fotovoltaic:

RATED POWER (Pmpp): 250 W

POWER AUTPUT: +5/-0 W

SHORT CIRCUIT CURRENT (Isc): 0.70 A

OPEN CIRCUIT VOLTAGE (Voc): 38.8 V DC

RATED CURRENT (Impp): 8.30 A

RATED VOLTAGE (Vmpp): 30.1 V DC

MAXIMUM SYSTEM VOLTAGE: 1000 V DC

WEIGHT: 18.5 kg

autor: InfoElectronica ⓒ

Toate articolele de pe acest blog sunt protejate de legea dreptului de autor.

Reproducerea integrala, distribuirea sau modificarea acestora fără permisiunea autorului este interzisă. Este permisă reproducerea si distribuirea partiala a articolelor, cu condiția ca sursa să fie menționată în mod clar.

Alegerea tipului de panouri fotovoltaice sau a intregului pachet, pentru gospodărie

Cum aleg panoul fotovoltaic optim ? Prin ce este mai bun panoul monocristalin față de cel policristalin ? Care sunt cei mai buni producători ? Unde observ diferența la un panou de calitate ? La cel puțîn aceste întrebări răspunde, într-o măsură, actualul articol. Ordinea răspunsurilor nu urmărește pe cea a întrebărilor de mai sus ... deci, lectură plăcută.

Panourile fotovoltaice sunt de mai multe tipuri și realizate de diferiți producători. Specificațiile tehnice împreuna cu marca produsul definesc foarte bine panoul, presupunând că datele sunt corecte ...

Diferența între producătorii de panouri sau tipul panoului se remarcă dacă sunt făcute măsurători și teste, în aceleași condiții de laborator, între panouri cu aceeași putere. De exemplu, se compară curba tensiunii și a curentului generate de panouri (fiind conectate la o aceeași valoare de sarcină) când:

1. intensitatea luminoasă ce cade pe acestea scade de la același maxim la zero;

2. panourile își modifică unghiul față de sursă de lumina prin rotație în jurul axei verticale sau prin înclinație;

3. panourile sunt supuse acelorași variați de temperatura și umuditate.

Alt gen de măsurători, comparând panouri de aceeași putere electrică mai pot fi:

1. cantitatea de plumb care o deține panoul ... dacă o mai deține;

2. masa panoului;

3. suprafața acestuia.

La ce este bine să ne uităm când vrem să alegem un panou sau sistem de panouri fotovoltaice.

În prezent multe firme scot pe piața diferite tipuri, și multe, de panouri fotovoltaice, având caracteristici variate. Când facem o selecție pentru alegerea variantei potrivite de panou sau sistem de panouri este recomandat să ținem seama de:

1. Tipul panourilor solare

Se poate alege între panouri solare monocristaline, policristaline și amorfe. Fiecare din aceste tipuri au la bază producerea energiei electrice, dar apelează la tehnologii diferite. Aceasta implică randamente energetice și costuri diferite.

2. Locul unde vor fi instalate și conectate la SEN (Sistemul Energetic Național)

În funcție de dimensiunea construcției și locul unde urmează amplasate panourile, se poate alege o variantă conectată la rețeaua electrică (panouri solare ON - GRID) sau o variantă independentă de rețeaua existentă (sistem de panouri solare OFF - GRID), potrivit locuințelor izolate sau pentru care racordarea la rețeaua națională ar fi problematică (costisitoare financiar).

3. Suprafața disponibilă

Trebuie ținut cont unde poate fi montat acest tip de sistem. Montarea lui se poate face pe acoperiș, pe terasă sau pământ. În această situație (dacă se poate alege) trebuie avut în vedere unde este cât mai eficientă montarea panoului.

4. Randamentul

Randamentul sau eficiența ne spune cantitatea energiei electrică obținută pe metru pătrat. Randamentul oferit de panourile fotovoltaice este în funcție de tip, tehnologie, condițiile externe și materialele utilizate.

Pentru o alegere bună se ține cont de nevoile locuinței și randamentul sistemului montat. Investiția trebuie să aibă la baza un calcul cât mai precis a posibilității de acoperire, a nevoilor și eficienței energetice ce trebuie dusă.

5. Întregul cost al instalației și costurile de mentenanță

După ce a fost alese tipul panourilor fotovoltaice, se stabilesc: cablurile de conexiune, acumulatorii, invertorul sau regulatorul, eventual și: sistemul de orientare, senzorii, microcontrolerul. Această investiție implică costuri relativ ridicate, dar care, dacă totul a fost bine gândit deci aleasă varianta care se potrivește cel mai bine, se poate amortiza în timp.

O clasificare a panourilor fotovoltaice este obligatorie pentru a avea o imagine de ansamblu și a putea face alegerea corectă.

Tipuri de panouri fotovoltaice:

 1. Panourile fotovoltaice monocristaline

Randamentul cel mai ridicat de conversie a luminii în energie electrică îl au tipurile monocristaline de panouri fotovoltaice. Eficiența (randamentul) în captarea energiei solare este crescută, de aproximativ 20 %. O dată cu creșterea temperaturii, randamentul scade cu aproximativ 0,37-0,39 %/grad Celsius. Deocamdată aceste panouri dispun de tehnologia cea mai avansată. Prețul este ridicat tocmai datorită tehnologiei de realizare. La realizarea lor se folosește un singur cristal de siliciu pur, fapt care le face de un negru intens.

2. Panourile fotovoltaice policristaline

Se realizează într-o diversitate mare a puterilor de ieșire având randamentul mai scăzut pe unitatea de suprafață cu câteva procente decât panourile fotovoltaice monocristaline. Eficiența (randamentul) panourilor policristaline este de aproximativ 17 %. Odată cu creșterea temperaturii randamentul scade cu 0,42 %/grad Celsius. Au formă pătrată și sunt compuse din fragmente de siliciu. Dacă spațiul de montare nu este limitat acest tip de panouri reprezintă cea mai bună soluție pentru toate formele de aplicații. Avantajul mare pe care îl au aceste panouri este captarea cu ușurință a luminii solare chiar și când aceasta nu lovește direct pe suprafața acestora, radiația ajungând prin reflexie de pe alte suprafețe.

3. Panouri fotovoltaice amorfe (sau tip film)

La fabricarea lor se folosește siliconul amorf. Eficiența este semnificativ mai scăzută față de cele monocristaline și policristaline, între 11% și 13 %.

În concluzie:

Tipul Panoului: Monocristalin

Eficiența (randamentul): 20 %

Captarea luminii solare: buna și la intensitate scazută

Costurile: cele mai ridicate

Tipul Panoului: Policristalin

Eficiența (randamentul): 17 %

Captarea luminii solare: cu ușurință  chiar dacă impactul nu este direct

Costurile: calitate-cost, cele mai avantajoase

Tipul Panoului: Amorf (tip film)

Eficiența (randamentul): 11 % - 13 %

Captarea luminii solare: buna și la intensitate scazută

Costurile: cele mai mici

Se mai pot lua în considerare și panourile:

- Panouri fotovoltaice bifaciale (BFC)

Acestea au o eficiență energetică mai mare cu 30 % faţă de panourile tradiţionale. Tehnologia utilizată la producerea acestora permite absorbția radiațiilor luminoase pe ambele fețe, crescând astfel randamentul. Alt parametru îmbunătățit este timpul de viață. Aceasta a crescut la 35 de ani, față de cele clasice care erau la 25 de ani.

- Panouri fotovoltaice transparente

Sunt folosite celule solare monocristaline. Au fost gândite pentru înlocuirea materialelor de construcție utilizate la acoperișuri, terase, sere, fațade, luminatoare, garaje sau pergole. Nu au putere foarte mare în schimb sunt interesante iar din punct de vedere estetic sunt atractive. Se integrează ușor în arhitectură (construcții). Asigură umbră lăsând lumina să tracă și tot odată produc energie electrică. Transparență 20 %.

- Panouri fotovoltaice PERC (Passivated Emitter Rear Contact)

Modalitatea de producție a modulelor solare, cu tehnologie PERC, este similară cu cea a panourilor standard. Panourile ce utilizează celule PERC se bazează tot pe o compoziție de siliciu ce generează un flux de electroni datorită radiației solare primite. Diferența între celulele PERC și cele ale modulelor obișnuite consta în integrarea unui strat de pasivare în spatele celulelor solare tradiționale, aceasta ducând la mărirea performanțelor panourilor cu celule PERC inclusiv în situații când intensitatea luminoasă este scăzută sau temperatura ridicată.

 

Panourile ce utilizează tehnologia PERC sunt deosebit de eficiente, însă, din păcate costurile de producție și prețul au rămas ridicate. Eficiența acestor panouri este cu 15 % mai mare față de a panourilor cristaline și 7 % față de a celor monocristaline.

- Panouri fotovoltaice tip țiglă

„Țigla fotovoltaică” are rol de acoperiș dar este și o sursă de energie electrică. Sunt  

durabile și pot asigura energia necesară pentru întreaga locuința. Un dezavantaj este faptul că se pot amplasa numai pe acoperiș iar acesta poate avea o orientare dezavantajoasă. Puterea este aproximativ 15 W/țiglă.

- Panourile solare cu strat subțire (ThinFilm) 

Sunt flexibile iar designul este unul plăcut. Au randament bun inclusiv la umbră sau căldura excesivă. Randamentul este mai scăzut decât a celorlalte tipuri prezentate.

- Sisteme de panouri solare hibride 

 

Acestea pot transforma energia solară în electrică dar pot obține și apă caldă. Au în interior serpentine pentru apă. O altă varianta mai recentă are are o construcție în partea de sus unde sunt amplasate și mici centrale eoliene, astfel avem un sistem „trei în unu” ... așa putem produce și noaptea, dacă bată vântul.

- Panouri fotovoltaice HALF-CELL

Este o tehnologie modernă. Au cea mai ridicată eficiența iar o rezistență scăzută bună la umbrire, motiv pentru care panourile Half-Cell reușesc o captare și producție de energie mai mare Față de panourile standard, acestea sunt împărțite în două secțiuni, egale dar independente între ele. Presupunând că o secțiune este umbrită, următoarea poate lucra fără probleme. Modul de conectare a celulelor reprezintă un alt avantaj.

- Panouri fotovoltaice de diferite culori

Sunt și panouri fotovoltaice ce au diverse culori (roșu, verde, gri ... etc), această dacă vrem să păstram arhitectură clădirii.

Este important de ințeles că eficiența unei celule solare individuale nu echivalează cu eficiența panourilor solare (modulelor) ca sistem. În timp ce eficiența panourilor solare este în general în jur de 15-20 %, eficiența celulelor solare poate ajunge la 42 % în unele cazuri.

Mai jos, comparativ, firme care produc cele mai bune panouri pentru case.

Firma de panouri solare: SunPower

Eficiența (randamentul) maxima (%): 22,8 % 

Putere maxima a panoului (W): 440 W

Garanția panoului solar (piese): 25 de ani

Firma de panouri solare: Panasonic Solar

Eficiența (randamentul) maxima (%): 22,2 % 

Putere maxima a panoului (W): 410 W

Garanția panoului solar (piese): 25 de ani

Firma de panouri solare: CELULELE Q

Eficiența (randamentul) maxima (%): 20,6 % 

Putere maxima a panoului (W): 405 W

Garanția panoului solar (piese): 25 de ani

Firma de panouri solare: Canadian Solar

Eficiența (randamentul) maxima (%): 22,5 %

Putere maxima a panoului (W): 460 W

Garanția panoului solar (piese): 25 de ani

Firma de panouri solare: REC Solar

Eficiența (randamentul) maxima (%): 22,3 % 

Putere maxima a panoului (W): 430 W

Garanția panoului solar (piese): 25 de ani

Tot pentru a putea face o comparație, mai jos sunt doua tipuri de panou cu aceeasi putere, a doua firme, cu principalele valori.

Tip Panou: ALLVIEW AW455M

Parametri electrici, STC (Standard Test Conditions)

Putere maxima Pmax (W): 455

Tensiune la putere maxima (Vmp/V): 41.3

Curent la putere maxima (Imp/A): 11.4

Tensiune în circuit deschis (Voc/V): 49.8

Curent de scurtcircuit (Isc/A): 11.48

Eficiența (randamentul) modulului %: 20.9 %

Toleranța de putere (W): 0 ~ + 5 

Coeficient temperatura Isc: + 0.043 %/C

Coefifient de temperatura Voc: - 0.26 %/C

Coeficient de temperatura Pmaz: - 0.35 %/C

Tip Panou: Canadian Solar CS3W-455

Parametri electrici, STC (Standard Test Conditions)

Putere maxima Pmax (W): 455

Tensiune la putere maxima (Vmp/V): 41.3

Curent la putere maxima (Imp/A): 11.02

Tensiune în circuit deschis (Voc/V): 49.3

Curent de scurtcircuit (Isc/A): 11.66

Eficiența (randamentul) modulului %: 20.6 %

Toleranța de putere (W): 0 ~ + 10 

Coeficient temperatura Isc: 0.05 % / °C

Coefifient de temperatura Voc: - 0.27 % / °C

Coeficient de temperatura Pmaz: -0 .35 % / °C

Tip Panou: ALLVIEW AW455M

Parametri mecanici

Celulă (mm): 9BB Monocristalin Half-Cell 166x83

Greutate (kg): 24,5 

Grosimea sticlei (mm): 3,2 

Dimensiuni (L*L*H)(mm): 2094 x 1038 x 35

Lungimea secțiunii transversale a cablului (mm): 300

Număr de celule și conexiuni: 144 (6 x 24)

Tip Panou: Canadian Solar CS3W-455

Parametri mecanici

Celulă (mm): Monocristalin

Greutate (kg): 24.9 

Grosimea sticlei (mm): 3,2 (sticla securizata) 

Dimensiuni (L*L*H)(mm): 2108 x 1048 x 40

Lungimea secțiunii transversale a cablului (mm):

Număr de celule și conexiuni: 144 [ 2 x (6  x 12 ) ]

autor: InfoElectronica ⓒ

Toate articolele de pe acest blog sunt protejate de legea dreptului de autor.

Reproducerea integrala, distribuirea sau modificarea acestora fără permisiunea autorului este interzisă. Este permisă reproducerea si distribuirea partiala a articolelor, cu condiția ca sursa să fie menționată în mod clar.

Adrese web

 Adrese web utile, din tehnica. 

Radioreceptoare - scheme

 

Schema electronica a unor radioreceptoare romanesti, de epoca.

 1. Radioreceptorul Albatros S-681 TA      (piese active, tranzistoare)

 2. Radioreceptorul Alfa S-711 T     (piese active, tranzistoare)

 3. Radioreceptorul Balada S-582 A     (piese active, tuburi)

 4. Radioreceptoarele Bucureşti S-543 U si Carpati S-545 U     (piese active, tuburi)

 5. Radioreceptorul Bucegi S-554 A     (piese active, tuburi)

 6. Radioreceptorul Bucur 8,9     (piese active, tranzistoare)  

 7. Radioreceptorul Cora S-700 T     (piese active, tranzistoare)

 8. Radioreceptoarele Delta S-827 T şi Dunărea S-882 TA     (piese active, tranzistoare)

 9. Radioreceptoarele Doina S-553 B2 si Ciocarlia S-553 B3     (piese active, tuburi)

10. Radioreceptorul Dunarea S-513 A     (piese active, tuburi)

11 Radioreceptoarele Electromagnetica EM-552 si Armonia S-561 A     (piese active, tuburi)

12. Radioreceptoarele Litoral S-594 T si Miorita 1 S-60 T1     (piese active, tranzistoare)

13. Radioreceptorul Maestro S-702 TS     (piese active, tranzistoare)

14. Radioreceptorul Mioriţa T2 S-618 T     (piese active, tranzistoare)

15. Radioreceptorul Mamaia S-651 T      (piese active, tranzistoare)

16. Radioreceptoarele Mangalia S-682 TA si Select T 68  S-628 TA  (piese active, tranzistoare)

17. Radioreceptorul Mureş S-562 A     (piese active, tuburi)

18. Radioreceptorul Neptun 2 S (Siliciu)     (piese active, tranzistoare)

19. Radioreceptorul Neptun S-701 T     (piese active, tranzistoare)

20. Radioreceptorul Nordic S-652 TA     (piese active, tranzistoare)

21. Radioreceptorul OLT S-555 B     (piese active, tuburi)

22. Radioreceptorul Opereta S-572 A     (piese active, tuburi)

23. Radioreceptorul Partizan S-511 A     (piese active, tuburi)

24. Radioreceptorul Pescăruş S-725 T     (piese active, tranzistoare)

25. Radioreceptorul Pionier 52 S-521 A2     (piese active, tuburi) 

26. Radioreceptoarele Pionier 53 S-521 A3 şi Festival S-521 A4     (piese active, tuburi)

27. Radioreceptorul Pionier S-503 A     (piese active, tuburi) 

28. Radioreceptorul Pionier Electromagnetica     (piese active, tuburi)

29. Radioreceptorul Primăvara S-617 T     (piese active, tranzistoare)

30. Radioreceptorul Record S-49 U     (piese active, tuburi)

31. Radioreceptoarele Romanţa S-581 A, Romanţa 59 S-581 A2 şi Acord S-581 A3     (piese active, tuburi)

32. Radioreceptorul S-50 A2     (piese active, tuburi)

33. Radioreceptorul S-531 B     (piese active, tuburi)

34. Radioreceptorul S-512 U     (piese active, tuburi)

35. Radioreceptorul S-631 T Electronica     (piese active, tranzistoare)

36. Radioreceptorul S-632 T Electronica     (piese active, tranzistoare)

37. Radioreceptorul Select T 72 S-722T     (piese active, tranzistoare)

38. Radioreceptorul Simfonia S-544 A     (piese active, tuburi)

39. Radioreceptorul Sinaia S-693     (piese active, tranzistoare)

40. Radioreceptotul Serenada S-552 U     (piese active, tranzistoare)  

41. Radioreceptorul Solistor S-595 T     (piese active, tranzistoare)

42. Radioreceptoarele Sport S-605 T, Turist S-615 T si Miorita T4  S-641 T     (piese active, tranzistoare)

43. Radioreceptorul Unirea S-592 B     (piese active, tuburi)

44. Radioreceptorul Victoria S-571 A     (piese active, tuburi)

45. Radioreceptorul Zefir S-831 TN2     (piese active, tranzistoare)

Amplificatorul audio Bryston 28B-SST

Am decis să prezint acest amplificator deoarece performanțele lui satisfac foarte bine cerințele actuale. Prezentarea lui pe InfoElectronica a fost făcută cu ani în urmă.

Nu s-au făcut măsurători asupra lui, în descriere am utilizat numai datele producătorului și măsurători făcute de alte firme.

La proiectarea amplificatorului 28B-SST s-a ținut cont, în primul rând, ca puterea lui să poată deplasa membrana oricărui difuzor, iar puterea să fie menținută constantă între 1 W și 1000 W.

Menținerea caracteristici lui Bryston 28B-SST Mono, încă de la primul watt, face dovada unui amplificator puternic care redă extraordinar de fidel.

Răcirea

Beneficiind de un design nou, proiectat în totalitate pe calculator, ce ajută disiparea de energie termică, Bryston 28B-SST nu permite supraîncălzirea componentelor … funcționând timp îndelungat fără ventilație și la solicitare maximă.

Sursa de alimentare

Fiind un amplificator capabil să asigure o putere de peste 1000 W, are nevoie de un alimentator adecvat, adică :

    - transformator de 2000 VA (cu zgomot redus).

    - un fitru de 120 000 uF (16 condensatoare de 7500 uF).

    - alimentarea este de +/- 90V.

Designul a fost conceput că, după transformatorul de putere, toate firele să poată fi eliminate.

Tehnologie

Fiecarui produs Bryston i se face un test la solicitare. Fiind verificat extrem de complex, amplificatorul 28B-SST este supus unui ciclu de pornire-oprire, aceasta din oră în ora, timp de patru zile, la solicitare maximimă.

Respectiva solicitare, extrem de riguroasă, „maturizează” rapid componentele și elimină eventualele defecte premature. Rezultatul este un echipament a cărui performanțe ridicate se păstrează fără probleme timp de mulți ani.

Garanția Bryston pe 20 de ani … însoțește aparatul.

Asamblarea 

Produsul se realizează manual. Utilizează cele mai bune componente, cum ar fi rezistenţe film de 0,1 %, condensatori polistiren şi tranzistori selectați, în scopul de a reduce zgomotul şi distorsiunile la minim.

Măsurători

Măsurătorile au fost făcute pe Brystone 28B-SST după ce a funcționat o ora la puterea de 330W pe o sarcină de 8 Ohm. THD (Total Harmonic Distortion) + zgomot au fost inițial de 0.00265 %, ajungând după o ora la 0.00218 %.

În graficul din figura de jos se poate vedea răspunsul în frecvență, având la intrare tensiunea de 2.83 V, pe sarcina de 8, 4, și 2 Ohmi.

Date:

- putere de ieșire - 1000 W la 8 Ohm;

- transformator de alimentare - 2000 VA (cu zgomot extrem de redus);

- puterea consumatăla - 1000 W (audio) pe impedanță de 8 Ohmi: 1465 W;

- perfect echilibrat (prin două aplificatoare simetrice, pentru fiecare semiciclu);

- 1000 W pe canal la o impedanță de 8 Ohm;

- filtrul sursei de alimentare este realizat cu 16 condensatoare de 7500 uF;

- nivelul de zgomot este menținut la valori extrem de scăzute;

- distorsiuni de intermodulatie sau THD+ zgomot- mai puțin de 0.005% între 20Hz și 20KHz la 1000 W la 8 Ohm;

- zgomot - >110 dB sub nivelul maxim de ieșire la 29 dB (-75 dBu); >113 dB sub nivelul maxim de ieșire la 23 dB (-78 dBu);

- lățimea de bandă - <1Hz la peste 100kHz;

- factor de amortizare - peste 500 măsurat la 20Hz și 8 Ohm;

- sistem de telecomandă;

- intrare selectabilă - 1 sau 2V;

- placă frontală de - 17” (fără mânere ) sau de 19” (cu mânere);

- tranzistoare finale in numar de - 32 (16 perechi);

- tranzistoarele finale sunt - MJL21193, MJL21194;

- garanție - 20 de ani;

- intrare neechilibrată (RCA) sau echilibrată (XLR);

- conectori RCA auriți.

Imaginile și schemele de mai jos vor defini mai bine amplificatorul.

Fig. 1 (vedere frontală)

Fig. 2 (vedere din spate)

Fig. 3 (vedere de sus)

Fig. 4 (schema electronică generală)

Fig. 5 (schema modulelor de putere)

Fig. 6 (schema blocului de alimentare)

Fig. 7 (modulele amplificatorului)

Masuratori

Fig. 8

Fig. 9

Fig. 10

Fig. 11

Fig. 12

Fig. 13

Fig. 14

sursa: https://bryston.com

Receptor de satelit

Au trecut patruzecu de ani, dar am găsit schema după care a fost manufacturat un receptor de satelit ... A fost copiată de pe Radiotechnika (revista ungurească). Păcat că nu este și o poză a carcasei, era asemănătoare (dacă nu chiar aceeași) cu a tunerului T01 SM2202 (producție Tehnoton Iași).

Era primul receptor de satelit ce putea fi realizat fără piese sau echipamente deosebite, deci, și de amatori. Satelitul principal, cel puțin pentru această zonă, a fost ASTRA.  Carcasa ce se utiliza era a unui radioreceptoare (tuner), produse la Tehnoton Iași. Antena de recepție (parabolică), putea fi realizată fără mari probleme (fiind pe lobi secundari era preferabil să aibă diametrul de minim 1.8m). Ce trebuia cumpărat era LNC-ul (LNB Low-Noise Block).

"Producția" receptorului și a antenei au avut succes pe piață ... Probleme erau la sensibilitate, dimensiunea antenei și LNC-ul (care aveau o singură ierire iar la vremea aceeaera de 1.0 dB - 0.8 dB) ... inconveniente destul de mari.

1. etaj intrare și primul mixer

2. primul oscilator și stabilizatorul tensiunii de acord

3. amplificatorul FI1 plus al doilea mixer plus al doilea oscilator

4. a doua frecvență intermediară și demodulatorul receptorului

Schema bloc.

Fig. 1 Schema bloc

Schemele detaliate.

Fig. 2 Etajul de intrare și primul mixer

Fig. 3 Primul oscilator și stabilizatorul tensiunii de acord

Fig. 4 Amplificatorul FI1 plus al doilea mixer plus al doilea oscilator

Fig. 5 A doua frecventa intermediara și demodulatorul receptorului

Fig. 6

Dispunerea pieselor pe cablaj și a cablajul imprimat in bloc.

Fig. 7 Impartirea blocului

Fig. 8 Etajul de intrare

Fig. 9 Filtru de intrare

Fig.10

Din istoria telecomunicațiilor

Telecomunicațiile sunt o consecință a dezvoltării electronicii în domeniul transmiterii la distanță a semnalelor.

Telecomunicațiile prin excelență au pătruns în viața fiecăruia și în domenii de nebănuit într-un timp extrem de scurt. Le regăsim în comanda mașinilor industriale, robotică, comunicații cu obiecte cosmice, sisteme de legătură la distanță (GSM), modalități de localizare (GPS) … etc.

Dezvoltarea telecomunicațiilor a început în a doua jumătate a secolului XIX, când electricitatea a fost înțeleasă mai bine, și a continuat extrem de rapid în secolul XX, odată cu apariția electronicii și microelectronicii.

Începutul comunicațiilor se regăsește în scrierea hieroglifică folosită în Egipt și cea cueniforma în Mesopotamia, care folosea un număr redus de semne.

După ani de zile grecii iar apoi romanii au adus îmbunătățiri … alfabetul fiind modelat prin simplificare, modificare … etc.

Fig. 1

Alfabetul existând (deci și comunicarea) rămăsese de rezolvat transportului informației.

La început mesajul a fost transmis direct, de către om. Modalitatea nu era eficientă datorită vitezei scăzute.

Focul a fost un mijloc care a permis transmiterea în mod codat și indirect a informației, dar la distanță scurtă.

Au fost porioade, în istorie, când mesajul se transmitea prin reflexia oglinzilor, ridicarea anumitor steaguri, sau sunetul produs de tunuri.

Anii 1600

Șir Francis Bacon, în 1627, și-a imaginat o societate avansată, în care sunetului, comunicarea, se realiza inclusiv prin țevi.

Asupra telegrafiei vizuale, mai precis asupra posibilității de semnalizare vizuală, a adus contribuții în anii 1684, fizicianul și astronomul englez Robert Hooke, el scriind (numai) despre posibilitățile de semnalizare vizuală. Principiul de funcționare a telegrafului concepout de Hook, a apărut în ‘’ Proceedings of the Royal Society of England’’.

În 1690 a fost gândit și un telegraf aerian de cercetătorul francez Guillaume Amontons. A realizat o transmisie între Meudon și Paris, aceasta în 1695. Semnalul vizual transmis era recepționat de o lunetă, transmisia se făcea din post în post.

Anii 1700

O dezvoltare a acestei forme este de fapt ‘’Telegraful vizual ’’ (Telegraful optic).

Informația a mai circulat și prin tuburi de mare lungime, care au format telegraful acustic, sistemul de tuburi metalice realizat de Dom Gauthey (călugăr al ordinului de Citeaux) în 1728 , era puțin diferit de fibra optică, dar, chiar și pentru nu mult timp a avut succes ...

Fig. 2

După un secol, ideile lui Robert Hooke, a reușit să realizeze, in Franța, o rețea telegrafică cu semafor, alcătuită dintr-un sistem de turnuri, citirea făcându-se prin telescop ...

Fiind foarte aproape (geografic) Anglia a urmat imediat exemplul. Făcând un test, de verificare a vitezei de transmisie a informăției, între Londrala Plymouth, informația a circulat tur-retur în trei minute, adică cu o vteza de 170 mile/minut ... foarte repede.

Un sistem de telegrafie vizuală au pusla punc frații Chapper (1790) (1792).

Ei au produs primul aparat practic pentru transmiterea mesajelor pe distanțe lungi cu ajutorul unui cod special. Proiectul a fost prezentat în 1792 la o conferință, și a prevăzut construirea unui lanț de turnuri, poziționate în linie, la o distanță de 8-12 km unul față de celălalt, pentru a permite vizualizarea directă. Pe fiecare turn au fost montate trei tije, care prin schimbarea poziției, una față de cealaltă, realizau o combinație ce însemna o cifra, iar mesajul se transmitea de la turn la turn. Mesajele erau modificate la fiecare turn, realizând în acest mod o codificare.

Această formă de comunicare a fost apreciată și utilizată de Napoleon, care a utilizat-o ca instrument de control politic și militar. Din păcate, după cum a spus Ignace Chappe, își dorise ca invenția să fie folosită în scop comercial.

Fig. 3

Fig. 4

De ce a trebuit atât de mult până a apărut această formă de telegrafiere, când elementele fizice ce compun telegraful, au existat de mult ... adică grinzi din lemn și metal scripete, frangii iar poate cel mai tehnic instrument, care făcea și el parte din "angrenaj" telescopul, avea o vârstă, aproape două secole. Deci, explicația trebuie să stea în altă parte decât în lipsa resurselor tehnice. Poate telegraful, cu turnurile sale care se întind de la un colț la altul al Franței, se încadra într-un program de unificare a națiunii franceze ... o parte din ideologia Revoluției.

Anii 1800

În anul 1836 a fost inventat, de Samuel Finley Breese Morse și Alfred Vail, telegraful electric, primul mod concret (sau cel puțin așa a intrat în storie) de transmitere a informației pe suport electric, preluând informații de la predecesorii săi în comunicații.

Sunt păreri care spun că Morse a gândit numai transmiterea cifrelor, iar pentru convertirea în cuvinte trebuia utilizat un dicționar (dicționarul conținând cuvinte asociate numerelor), Alfred Vali, asistentul său fiind cel care a introdus litere.

Fig. 5

Tot Morse a inventat și codul care îi poartă numele … sau , așa susțin cei mai mulți.

Fig. 6

Anul 1837 a fost cel în care sistemul telegrafic a lui Morse s-a patentat.

Comanda trenurilor prin telegraf a început abea din anul 1851.

Anul 1876 a fost marcat de inventarea telefonului, descoperit urmare a cercetărilor lui Alexandre Graham Bell și Elisha Gray (patent nº 174.465).