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.
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)
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
- 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%)
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.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu