Βλέπετε το forum MyCamp σαν επισκέπτης. Η απολύτως δωρεάν εγγραφή σας θα σας επιτρέψει να δημοσιεύσετε νέα μηνύματα στο forum, να στείλετε προσωπικά μηνύματα σε άλλους χρήστες και να βλέπετε τις φωτογραφίες και τους συνδέσμους που υπάρχουν στις δημοσιεύσεις.

    Φωτοβολταικα συστήματα

    Μοιραστείτε
    avatar
    kastrinos
    Junior Member
    Junior Member

    Αριθμός μηνυμάτων : 53
    Ημερομηνία εγγραφής : 23/10/2013
    Ηλικία : 51
    Τόπος : Ιλιον

    Φωτοβολταικα συστήματα

    Δημοσίευση από kastrinos Την / Το Κυρ Οκτ 27, 2013 9:09 am

    Ο ήλιος είναι σε θέση να μας προμηθεύσει ηλεκτρικό ρεύμα. Για να το επιτύχουμε αυτό θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τις παρακάτω συσκευές:
    1. Φωτοβολταικα πανελ
    2. Συσσωρευτές για φωτοβολταϊκά
    3. Ρυθμιστές φόρτισης συσσωρευτών
    4. Μετατροπέας τάσης (inverter)

    Τι είναι και πως λειτουργούν τα φωτοβολταικα πανελ
    Το κυρίαρχο στοιχείο του συστήματος είναι τα φωτοβολταϊκά στοιχεία (κυψέλες) τα οποία και μετατρέπουν την ηλιακή σε ηλεκτρική ενέργεια.
    Τα φωτοβολταικα πάνελ μετατρέπουν μόνο ένα ποσοστό της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό. Ο ήλιος παρέχει πάνω από 1000 Watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Το πόσο μεγάλο είναι αυτό το ποσοστό εξαρτάται από τον τύπο των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Οι αποδόσεις καταγράφονται παρακάτω και φυσικά όσο μεγαλύτερη απόδοση τόσο και πιο ακριβό το σύστημα. Το πάνελ δημιουργείτε από την σύνδεση πολλών φωτοβολταϊκών στοιχείων (κυψελών) μεταξύ τους.

    Κατηγορία Απόδοση
    Μονοκρυσταλλικά 17%-18% 160 w
    Πολυκρυσταλλικά 14%-15% 140 w
    Άμορφου πυριτίου 5%-10% 80 w

    Γεωγραφική απόδοση
    Ελλάδα Αποδόσεις
    Βόρεια 1.150 KWh
    Νότια 1.450 KWh
    Κεντρική 1.300-1350 KWh

    Η σύνδεση ενός φωτοβολταικού συστήματος μπορεί να είναι είτε σε σειρά είτε παράλληλα. Η ουσιαστική διαφορά τους είναι ότι σε σύνδεση σε σειρά αυξάνουμε (προσθετικά) την τάση (volt) ενώ σε παράλληλη σύνδεση αυξάνουμε (προσθετικά) την ένταση (Ampere). Η επιθυμητή τάση ή ένταση εξαρτάται από τις ανάγκες μας. Ένα σύστημα ισχύος 100 w βγάζει έχει δίνει τάση 20 volt και 5 Ampere.

    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).

    Συσσωρευτές (μπαταρίες) για φωτοβολταϊκά
    Οι μπαταρίες είναι το πιο ευαίσθητο μέρος του συστήματος στο οποίο αποθηκεύεται η παραγόμενη ενέργεια. Οι συσσωρευτές αποτελούνται από πλάκες μολύβδου, οι οποίες έχουν την ικανότητα να αποθηκεύουν την ενέργεια και να μας την αποδίδουν όποτε τη ζητήσουμε. Ειδικά στα φωτοβολταϊκά συστήματα, η εκφόρτιση των συσσωρευτών είναι αρκετά συχνή και σε αρκετά μεγάλο βάθος.
    Βαθιά εκφόρτιση συμβαίνει όταν χρησιμοποιούμε μέσα σε μερικές ώρες (π.χ. σε 24 ώρες), μεγάλο μέρος της χωρητικότητας του συσσωρευτή (από 30% μέχρι και το 80% της συνολικής του χωρητικότητας, με προτεινόμενο ποσοστό εκφόρτισης μπαταριών για φωτοβολταικα συστήματα το 50%).
    Για να αντέξει για πολλούς τέτοιους κύκλους φόρτισης - εκφόρτισης, θα πρέπει οι πλάκες μολύβδου του συσσωρευτή να έχουν αρκετά μεγάλο πάχος. Μια εντελώς ενδεικτική ταξινόμηση που μπορούμε να κάνουμε είναι η εξής (από τον πιο ακατάλληλο τύπο για βαθιές εκφορτίσεις στον πιο κατάλληλο):
    1 αυτοκινήτου
    2 για φορτηγά και σκάφη - semi-traction
    3 AGM deep cycle
    4 GEL deep cycle
    5 OPzS ή OPzV 2V

    Οδηγίες σωστής χρήσης των συσσωρευτών
    Οι συσσωρευτές μολύβδου γενικά πρέπει να φορτίζονται στο 100% της χωρητικότητάς τους καθημερινά. Οποιαδήποτε άλλη περίπτωση μειώνει πολύ δραστικά το χρόνο ζωής τους! Γι΄ αυτό τους αφήνουμε να φορτίζονται καθημερινά από το φωτοβολταικο σύστημα, ακόμη και αν δεν τους χρησιμοποιούμε για καιρό. Κι αυτό επειδή οι συσσωρευτές αυτοεκφορτίζονται ακόμη και όταν δεν χρησιμοποιούνται, άρα πρέπει να φορτίζονται καθημερινά. Καλύτερα να εκφορτίζονται με αργό ρυθμό παρά με γρήγορο. Αν τραβάμε λίγα Ampere την ώρα είναι καλύτερα από το να τραβάμε πολλά Ampere ανά ώρα. Όλοι οι συσσωρευτές προτιμούν σταθερή θερμοκρασία χωρίς μεγάλες διακυμάνσεις. Οι 20-26 βαθμοί Κελσίου είναι το προτεινόμενοι, έστω και με μικρές αποκλίσεις. Αλλιώς μειώνουμε τη διάρκεια ζωής τους ακόμη και στο μισό!
    Όσο μεγαλύτερης χωρητικότητας συσσωρευτές διαθέτουμε, τόσο το καλύτερο για τη διάρκεια ζωής τους, αφού έτσι καταπονούνται λιγότερο. Αν χρειαζόμαστε 100ΑΗ ανά 24ωρο για τη λειτουργία μιας συσκευής, είναι προτιμότερος ένας συσσωρευτής 200ΑΗ (που θα εκφορτίζεται έτσι κατά 50%) παρά ένας συσσωρευτής 120ΑΗ (που θα εκφορτίζεται κατά 80%).
    Για μεγαλύτερη χωρητικότητα μπορούμε να συνδέσουμε περισσότερους συσσωρευτές παράλληλα ή σε σειρά μεταξύ τους. Για μεγαλύτερη τάση (Volt) τους συνδέουμε σε σειρά μεταξύ τους, ενώ για μεγαλύτερη χωρητικότητα (σε AΗ - Αμπερώρια) τους συνδέουμε παράλληλα μεταξύ τους. Μπορούμε να κάνουμε και συνδυασμούς σε εν σειρά και παράλληλη σύνδεση, για να διαμορφώσουμε τον κατάλληλο συνδυασμό τάσης και χωρητικότητας σε Αμπερώρια (ΑΗ).
    Ρυθμιστές φόρτισης συσσωρευτών
    Ο ρυθμιστής φόρτισης είναι μια απλή ηλεκτρονική συσκευή που φροντίζει για τη σωστή φόρτιση των συσσωρευτών (μπαταριών) του φωτοβολταικου συστήματος. Ελέγχει τη διαδικασία φόρτισης και σταματά τη φόρτιση όταν διαπιστώσει 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 ρυθμιστής φόρτισης φροντίζει αυτόματα να ξαναρχίσει η διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας όταν διαπιστώσει ότι η τάση της έπεσε κάτω από το επίπεδο της πλήρους φόρτισης.
    Αρκετοί ρυθμιστές φόρτισης 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 ρυθμιστή φόρτισης
    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 ρυθμιστή για φωτοβολταϊκά 24V.
    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 ένα μεγαλύτερο ρυθμιστή φόρτισης για να καλύπτει και τις μελλοντικές ανάγκες.

    Μετατροπέας τασης (inverter)
    Μετατροπεας τάσης ρεύματος: Μετατροπή από 12V συνεχές (DC) σε 230V εναλλασόμενο (AC) ρεύμα. Ο inverter (μπορεί να δείτε να αναφέρεται και ως αντιστροφέας ή μετατροπέας) είναι μια συσκευή που μετατρέπει το συνεχές (DC) ρεύμα του φωτοβολταϊκού συστήματος σε εναλλασσόμενο (AC) ρεύμα 230V. Έτσι μπορούμε να τροφοδοτήσουμε από τη μπαταρία του φωτοβολταϊκού συστήματος όλες τις οικιακές συσκευές που απαιτούν 230 Volt. Υπάρχουν inverter από 50W έως 10.000W. Συνήθως χρησιμοποιούμε inverter από 150W έως 1.200W ανάλογα βέβαια και με τις ανάγκες μας.
    Ο inverter ή μετατροπέας 230V συνδέεται με ένα διπλό καλώδιο (θετικό - αρνητικό) πάνω στους πόλους της μπαταρίας. Έχει συνήθως μια ή δύο υποδοχές σαν τις πρίζες που έχουμε στους τοίχους του σπιτιού μας, πάνω στις οποίες συνδέουμε τις συσκευές που απαιτούν 230V, απ' ευθείας ή χρησιμοποιώντας πολύμπριζο ή και μπαλαντέζα.
    Δεν έχει σημασία πόσες συσκευές θα συνδέσουμε ταυτόχρονα, αρκεί η ισχύς όλων των συσκευών που λειτουργούν ταυτόχρονα να μην ξεπερνά την επιτρεπόμενη ισχύ του inverter - μετατροπέα τάσης. Έτσι, αν έχουμε έναν inverter 200W (200 Watt), μπορούμε να λειτουργήσουμε ταυτόχρονα μια τηλεόραση 60W, έναν ανεμιστήρα 40W, ένα φορητό υπολογιστή 60W και λαμπτήρες οικονομίας με 40W συνολικής ισχύος.
    Ένας μετατροπέας καλής ποιότητας θα κλείσει αν από λάθος συνδέσουμε μια συσκευή με παραπάνω Watt από αυτά που μπορεί να αντέξει, προστατεύοντας έτσι τις ηλεκτρικές συσκευές μας. Το ίδιο θα κάνει ένας inverter καλής ποιότητας αν διαπιστώσει ότι κοντεύει να αδειάσει η μπαταρία.
    Οι inverter διακρίνονται σε inverter τροποποιημένου ημίτονου (modified sine-wave) και σε inverter καθαρού ημίτονου (pure / true sine-wave).
    Ένας μετατροπέας με τροποποιημένο ημίτονο, είναι φθηνότερος από έναν με καθαρό ημίτονο και είναι κατάλληλος για τις περισσότερες συσκευές. Καταναλώνει όμως έως και 20% περισσότερη ενέργεια από τη μπαταρία σε σχέση με έναν μετατροπέα καθαρού ημίτονου. Επίσης, σε τηλεοράσεις και ηχοσυστήματα μέτριας ποιότητας θα ακούγεται ένα ελαφρύ βουητό.
    Από την άλλη μεριά, το μοναδικό μειονέκτημα που έχουν οι inverter καθαρού ημίτονου είναι η τιμή τους, αφού είναι τρεις έως τέσσερις φορές ακριβότεροι από έναν αντίστοιχο με τροποποιημένο ημίτονο. Αν έχουμε ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές, καλό είναι να χρησιμοποιούμε για αυτές inverter με καθαρό ημίτονο.
    Οι συσκευές που λειτουργούν με μοτέρ (π.χ. ψυγείο) απαιτούν στιγμιαία (κατά την εκκίνηση του μοτέρ) πολλαπλάσια Watt (π.χ. πενταπλάσια ή και παραπάνω) από αυτά της κανονικής τους λειτουργίας. Αυτό είναι κάτι που πρέπει να γνωρίζουμε κατά την επιλογή του μετατροπέα, ώστε να επιλέξουμε έναν με μεγαλύτερη ισχύ από τα συνολικά (ονομαστικά) Watt των συσκευών που θα λειτουργούν ταυτόχρονα.
    Επιλογή της κατάλληλης ισχύος
    Μια σημαντική παρατήρηση που πρέπει να κάνουμε από την αρχή είναι ότι δεν πρέπει να επιλέγουμε έναν inverter με οριακή ισχύ σε σχέση με τις συσκευές που ενδέχεται να χρειαστεί να τροφοδοτήσουμε ταυτόχρονα από αυτόν. Έτσι λοιπόν, αν η συνολική ισχύς των συσκευών μας είναι π.χ. 1.300 Watt, επιλέγουμε inverter ισχύος τουλάχιστον 2.000 Watt. Αυτό επειδή τα τεχνικά χαρακτηριστικά των inverters έχουν υπολογιστεί σε βέλτιστες εργαστηριακές συνθήκες. Στην πραγματικότητα, ο inverter μας μπορεί κάποια στιγμή να λειτουργεί σε μεγαλύτερη θερμοκρασία ή υγρασία και να μην μπορεί να δώσει αυτά που θεωρητικά θα μπορούσε σύμφωνα με τον κατασκευαστή του (π.χ. κάτω από άλλες συνθήκες θερμοκρασίας).

    Ποιον inverter χρειάζομαι τελικά;
    Από τα παραπάνω προκύπτει ότι δεν υπάρχει καλός και κακός inverter αλλά καλός η κακός ανάλογα με τη χρήση για την οποία τον προορίζουμε.
    Για ψυγεία, αντλίες, μηχανές με μοτέρ κ.ά. δεν πρέπει να χρησιμοποιούμε high frequency inverters αφού δεν έχουν την ίδια αξιοπιστία στο χειρισμό των αναγκών τέτοιων συσκευών. Για αυτές τις συσκευές πρέπει να χρησιμοποιούμε inverter με μετασχηματιστές και πάντα με πολύ μεγαλύτερη ισχύ από την ονομαστική. Αυτούς τους ξεχωρίζουμε και από το βάρος τους που είναι πολλαπλάσιο από αυτό που έχουν τα φθηνότερα transformer-less αδερφάκια τους (π.χ. ένας inverter 2.000W φθάνει τα 25 κιλά). Μπορεί να έχουν μεγαλύτερη αυτοκατανάλωση, αλλά συνήθως χρησιμοποιούνται και σε μεγαλύτερα συστήματα όπου οι συσσωρευτές και τα φωτοβολταϊκά μπορούν να την αντιμετωπίσουν (ή χρησιμοποιούμε τη λειτουργία energy saver που έχουν οι περισσότεροι για χαμηλή αυτοκατανάλωση).
    Για οποιαδήποτε άλλη χρήση δεν υπάρχει πρόβλημα, αρκεί να μην λειτουργούμε έναν inverter στα όρια της ισχύος του. Δηλαδή αν όλες οι συσκευές μαζί έχουν ισχύ π.χ. 1.300W, επιλέγουμε έναν inverter με ισχύ συνεχούς λειτουργίας 2.000W.

    Οφείλω να πω ότι αποκλειστική πηγή γνώσης στο αντικείμενο αποτέλεσε το Sitewww.iqsolarpower.com/ το όποιο και σας προτρέπω να επισκεφθείτε εάν επιθυμείτε περισσότερα στοιχεία, παραδείγματα, αλλά και κατασκευές.

      Η τρέχουσα ημερομηνία/ώρα είναι Πεμ Οκτ 19, 2017 4:29 pm