info@solarbay.gr210 93 17 17 5Ομήρου 70, Νέα Σμύρνη

Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά

Ικανοποιείστε τις ενεργειακές σας ανάγκες όντας εντελώς ανεξάρτητοι από τη ΔΕΗ

Τι είναι τα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα

Τα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα είναι εντελώς ανεξάρτητα από οποιοδήποτε δίκτυο ηλεκτρικού ρεύματος. Πιο συχνά χρησιμοποιούνται σε απομακρυσμένες περιοχές όπου δεν υπάρχει δίκτυο ή σε περιπτώσεις που η διασύνδεση με το δίκτυο κοστίζει πιο ακριβά από την εγκατάσταση ενός εναλλακτικού συστήματος παροχής ενέργειας.

Τα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα χρησιμοποιούνται για να συλλέγουν και να αποθηκεύουν την ηλιακή ενέργεια με σκοπό να χρησιμοποιηθεί από τις οικιακές συσκευές ή άλλους ηλεκτρικούς καταναλωτές. Τα πιο συνηθισμέμα από αυτά τα συστήματα παράγουν από 100 Watts (πολύ μικρά συστήματα) έως 5 kiloWatts (μεγαλύτερα συστήματα, για μόνιμες κατοικίες). Φυσικά, δεν υπάρχει περιορισμός και για ακόμα μεγαλύτερα συστήματα όταν υπάρχουν αυξημένες ενεργειακές ανάγκες.

Κατα τη διάρκεια της μέρας...

Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται χρησιμοποιείται για την τροφοδότηση των ηλεκτρικών καταναλωτών καθώς και τη φόρτιση των συσσωρευτών.

Κατα τη διάρκεια της νύχτας...

Αλλά και τις ημέρες που δεν υπάρχει ηλιοφάνεια, η απαιτούμενη ενέργεια προς κατανάλωση προέρχεται από τους συσσωρευτές.

Σε μερικές περιπτώσεις όπου είναι κρίσιμο να υπάρχει πάντοτε διαθέσιμη ενέργεια, χρησιμοποιούνται τα λεγόμενα υβριδικά συστήματα που έχουν και πρόσθετη γεννήτρια ενέργειας όπως π.χ. μια ανεμογεννήτρια ή μια ντιζελογεννήτρια.

Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα είναι συνεχούς ρεύματος (DC) και αποθηκεύεται σε συσσωρευτές. Μετατρέπεται σε εναλλασσόμενου ρεύματος με τη χρήση ενός αντιστροφέα (inverter). Τα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα είναι η ιδανική επιλογή για την κάλυψη ενεργειακών αναγκών όπου το δίκτυο δεν είναι διαθέσιμο. Παραδείγματα εφαρμογής είναι τα εξής:

  • Απομακρυσμένες εξοχικές ή μόνιμες κατοικίες
  • Αυτοκινούμενα τροχόσπιτα
  • Σκάφη αναψυχής (ιστιοπλοϊκά, cruisers, μικρά επιβατικά)
  • Εφαρμογές σήμανσης (φάροι, διαφημιστικές πινακίδες)
  • Τηλεπικοινωνιακοί σταθμοί αναμετάδοσης
  • Σταθμοί επικοινωνίας έκτακτης ανάγκης
  • Σταθμοί περιβαλλοντικής παρακολούθησης και τηλεμετρίας
  • Οδοφωτισμός
  • Άντλιοστάσια
Η SolarBay αναλαμβάνει πλήρως το σχεδιασμό και την εγκατάσταση Αυτόνομων Φωτοβολταϊκών Συστημάτων.

Χρήσεις Αυτόνομων Φωτοβολταϊκών Συστημάτων

Από τι αποτελείται ένα Αυτόνομο Φ/Β Σύστημα

Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια είναι μόνο το ένα τμήμα ενός Αυτόνομου Φωτοβολταϊκού Συστήματος. Τα άλλα κύρια τμήματα είναι ο ρυθμιστής φόρτισης (charge controller), οι συσσωρευτές (ή μπαταρίες) και ο αντιστροφέας (inverter).

Φωτοβολταϊκά πλαίσια

Η ηλεκτρική ενέγεια συνεχούς ρεύματος (DC) που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια χρησιμοποιείται για τη φόρτιση των μπαταριών μέσω ενός ρυθμιστή φόρτισης. Αν υπάρχουν DC καταναλωτές (π.χ. λάμπες χαμηλής τάσης DC) συνδέονται στον ρυθμιστή φόρτισης ή στους συσσωρευτές και πρέπει να έχουν ασφάλεια. Οι συσκευές εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) τροφοδοτούνται από τον αντιστροφέα (inverter) ο οποίος είναι συνδεδεμένος στους συσσωρευτές. Στα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα πρέπει να υπάρχει προσεκτική διαχείριση. Οι χρήστες πρέπει να γνωρίζουν τους περιορισμούς του συστήματος και να προσαρμόζουν την ενεργειακή τους κατανάλωση σύμφωνα με την ηλιοφάνεια και την κατάσταση φόρτισης (state of charge, SOC) των συσσωρευτών.

Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια πρέπει να διασυνδέονται έτσι ώστε να «ταιριάζουν» με την DC τάση του συστήματος η οποία καθορίζεται από τους συσσωρευτές. Τα συστήματα είναι συνήθως 12V DC ή 24V DC, αλλά μεγαλύτερα συστήματα λειτουργούν και στα 48V DC.

Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια του αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος πρέπει να λειτουργούν με τάση τόσο υψηλή ώστε να αρκεί για τη φόρτιση των συσσωρευτών. Για παράδειγμα, αν οι συσσωρευτές είναι των 12V, χρειάζονται τάση 14,4V για να φορτίζονται. Τα πλαίσια θα πρέπει να είναι ικανά να προσφέρουν αυτή των τάση έχοντας υπόψιν τις απώλειες ενέργειας και την πτώση τάσης στα καλώδια και τον ρυθμιστή φόρτισης αλλά και τις περιπτώσεις όπου τα πλαίσια θα λειτουργούν σε μεγάλη θερμοκρασία. Έτσι, για την φόρτιση 12V συσσωρευτή απαιτείται πλαίσιο με τάση ανοικτού κυκλώματος (Voc) περίπου 20V.

pv-panels

Ρυθμιστής φόρτισης

Ο ρυθμιστής φόρτισης είναι σχεδιασμένος να προστατεύει τους συσσωρευτές και να εξασφαλίζει ότι θα έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής χωρίς να επηρρεάζουν την απόδοση του συστήματος. Ο ρυθμιστής φόρτισης επιτελεί τις εξής λειτουργίες:

  • Προστατεύει τους συσσωρευτές από υπερ-εκφόρτιση, αποσυνδέοντάς τους από το φορτίο (LVD: low voltage disconnect, αποσύνδεση σε χαμηλή τάση) όταν φτάσουν ένα συγκεκριμένο βάθος εκφόρτισης (depth of discharge, DOD).
  • Προστατεύει τους συσσωρευτές από υπερ-φόρτιση, περιορίζοντας την τάση φόρτισης (HVD: high voltage disconnect, αποσύνδεση σε υψηλή τάση). Αυτό είναι εξίσου σημαντικό κυρίως σε συσσωρευτές κλειστού τύπου.
  • Αποτρέπει τη ροή ρεύματος από τους συσσωρευτές προς τα φωτοβολταϊκά πλαίσια κατα τη διάρκεια της νύχτας.

charge-controller

Συσσωρευτές

Οι συσσωρευτές είναι η καρδιά ενός Αυτόνομου Φωτοβολταϊκού Συστήματος. Φορτίζονται όταν η παραγωγή ενέργειας υπερκαλύπτει τη ζήτηση ενώ όταν δε συμβαίνει αυτό εκφορτίζονται. Η συνεχής φόρτιση και εκφόρτιση των συσσωρευτών προκαλεί και τη φθορά τους. Οι συσσωρευτές που μπορούν να αντέξουν πολλές εκατοντάδες διαδοχικές φορτίσεις και εκφορτίσεις είναι οι λεγόμενοι συσσωρευτές βαθείας εκφόρτισης. Αυτοί είναι που χρησιμοποιούνται στα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα. Τα δύο κύρια χαρακτηριστικά τους είναι:

  • Χωρητικότητα: Μετριέται σε αμπερώρια (Ah) και έιναι το ρεύμα που μπορεί να δώσει ο συσσωρευτής σε Αμπερ επί τις ώρες που μπορεί να το δώσει. Για παράδειγμα ένας συσσωρευτής 100Ah θεωρητικά μπορεί να δώσει 100A για μία ώρα ή 50Α για δύο ώρες ή 4Α για 25 ώρες. Στην πράξη έχει σημασία και ο βαθμός εκφόρτισης (C). Όσο αυτός αυξάνεται, η πραγματική χωρητικότητα του συσσωρευτή μειώνεται. Για παράδειγμα, ένας συσσωρευτής 100Ah στο C10 μπορεί να δίνει 10Α για 10 ώρες. Αν τραβάμε 20Α δε θα αντέξει 5 ώρες αλλά 2-3. Και το αντίστροφο, αν τραβάμε μόνο 5Α μπορεί να δίνει ρεύμα για περισσότερες από 20 ώρες.
  • Βάθος εκφόρτισης: είναι το ποσοστό της συνολικής χωρητικότητας της μπαταρίας το οποίο χρησιμοποιείται σε έναν κύκλο φόρτισης/εκφόρτισης. Οι μπαταρίες βαθειάς εκφόρτισης είναι σχεδιασμένες να εκφορτίζονται σε ποσοστό 60-80% ανά κύκλο.

Αντιστροφέας

Ο αντιστροφέας (inverter) είναι η συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα (DC) που παρέχουν οι συσσωρευτές σε εναλλασσόμενο (230V, 50Hz) προς χρήση στις συνήθεις συσκευές μας. Το πιο σημαντικό σημείο για τον αντιστροφέα είναι η μέγιστη ταυτόχρονη ισχύς για την οποία μπορεί να λειτουργήσει χωρίς πρόβλημα και οι χρήστες του συστήματος θα πρέπει να είναι προσεκτικοί ώστε να μην την ξεπεράσουν.

sunny-island

Σχεδιασμός Αυτόνομου Φ/Β Συστήματος

1. Υπολογισμός της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται

Μπορεί να υπολογιστεί είτε σε καθημερινή βάση (αν π.χ. πρόκειται για κύρια κατοικία) είτε σε εβδομαδιαία (αν π.χ. πρόκειται για εξοχική κατοικία). Είναι σημαντικό αυτός ο υπολογισμός να είναι όσο το δυνατόν πιο ακριβής.

2. Υπολογισμός της χωρητικότητας των συσσωρευτών

Το πρώτο βήμα για τον σχεδιασμό του συστήματος αφού καθορισθούν οι απαιτήσεις ενέργειας είναι ο καθορισμός της χωρητικότητας των συσσωρευτών που ικανοποιεί τις απαιτήσεις αυτές. Έχει να κάνει και με τις επιθυμητές ημέρες αυτονομίας δηλαδή τον αριθμό των ημερών που χρειάζεται η ενέργεια των συσσωρευτών να επαρκεί όταν δεν υπάρχει ηλιοφάνεια.

3. Υπολογισμός του ηλιακού δυναμικού της περιοχής εγκατάστασης

Έχει μεγάλη σημασία να λαμβάνεται υπόψιν και ο μήνας με τη χαμηλότερη παραγωγή. Έτσι στο σχεδιασμό είναι σημαντικό να γνωρίζουμε αν το σύστημα θα χρησιμοποιείται ολόκληρο το χρόνο ή όχι (π.χ. μόνο τους καλοκαιρινούς μήνες).

4. Υπολογισμός της ισχύος της φωτοβολταϊκής συστοιχίας

Η φωτοβολταϊκή συστοιχία πρέπει να επαρκεί για τη φόρτιση των συσσωρευτών σε μία μέρα με ηλιοφάνεια ακόμα και τον μήνα που το ηλιακό δυναμικό είναι στο χαμηλότερό του σημείο.

5. Υπολογισμός της μέγιστης ταυτόχρονης ισχύς

Η μέγιστη ταυτόχρονη ισχύς που μπορεί να υποστηρίξει το σύστημα καθορίζει το μέγεθος του αντιστροφέα.

Για οποιαδήποτε απορία επικοινωνήστε μαζί μας κάνοντας κλικ εδώ

Για οποιαδήποτε απορία επικοινωνήστε μαζί μας κάνοντας κλικ εδώ

  • info@solarbay.gr
  • 210 93 17 17 5
Φόρμα επικοινωνίας