Sistem fotovoltaic de la A la Z

[Vizitator Bajenica.gabriel]

Desi am citit citeva postari care au fost puse pe forum fiecare are ideile ei bune si nu. Din punctul meu de vedere si din experienta mea cu panourile fotovoltaice pot spune ca fiecare sistem este foarte diferit ca si functionalitate.

Acum citeva luctruri de care trebuie sa tinem cont cind construim un sistem fotovoltaic:

1. scopul pentru care dorim un sistem fotovoltaic

2. pozitia montarii panourilor fata de sud, unghiul acoperisului si pozitia in tara

3. calcull posibililor pierderi de tensiune si curent din sistem

4. dimensionrea sistemului pentru puterea dorita

5. alegerea panourilor(Amorfe, Monocrystaline, Polycrystalline)

6. regulator de incarcare(PWM (pulse wit modulation), MPPT (maximum power poit tracking)

7. bateriile folosite pentru stocarea energie(cu acid(inundate), gel, agm, lithium)

8. invertorul si gradul lui de eficienta(cu unda modificata, cu sinus pur)

9. tipul conexiunilor si dimensionarea cablurilor.

 

Acum o sa iau pe rind fiecare punct in parte pentru sistemul meu si la ce o sa-l folosesc eu.

 

Am o asa numita baraca unde doresc sa fac o casa, pe timpul verii stam mai mult pe acolo in zona nu exista curent electric.In primul an am gasit in oras panouri fotovoltaice de 250w defecte (cu sticla fisurata) si am zis sa incerc sa vad ce poate tensiune in gol 32V iar ca si amperaj in scurtcircuit maxim 2A daca pozitia era pefecta cu soarele pret 200ron. Daca facem o socoteala rapida P= V*A 32*2 =64W in conditii ideale.Dar folosind un regulator de tip PWM tensiunea panoului este trasa catre tensiunea bateriei si sa facem un calcul 12,5*2=25W deja apar probleme cu incarcarea bateriilor. Deja apare o pierde destul de mare de aproape 39W.

 

[Vizitator Bajenica.gabriel]

Scopul pentru care dorim sa folosim sistemul fotovoltaic.

 

Aici intilnim doua tipuri se sisteme on the grid(avem deja o retea de alimentare cu energie) off the grid(nu avem retea de alimentare cu energie).

 

La instalatiile on the grid avem doua posibilitati de alimentare cu invertor si atunci preluam consumatori sau cu invertoare de retea(grid tie) care pot functiona in paralel cu reteaua electrica.

La instalatiile on the grid e mult mai simplu sa stim puterea de care avem nevoie, citim contoarul de energie electrica si peste trei luni il citim din nou, dupa caiteva calcule aflam si consumul nostru zilnic, la mine acasa a iesit undeva la 6,4Kw pe zi. Daca ar fi sa preiau tot cosumul investitia ar fi destul de mare, si atunci se pot prelua anumite circuite care nu au un consum mare si investitia ar fi mai mica.

 

La instalatiile cu invertoare de retea(grid tie) totul depinde de invertoarele pe care le avem si de modul cum sunt legate la sistemul fotovoltaic, o parte buna ar fi ca excesul pe care il producem poate fi distribuit in reteaua electrica si am fi platiti pentru acei Kw pe care ii distribuim(nu stiu exact punctul de vedere a distribuitorilor de energie in acest sens).

 

La sistemele off the grid trebuie sa luam in calcul toti consumatorii pe care ii avem fie ca sunt direct la 12v, 24v sau alimentati prin invertor, inclusiv curentul de functionare a invertorului.

Pozitia montarii panourilor, unghiul acoperisului si pozitia in tara.

 

Toti cei trei facori au un rol important in raportul soare, energie.

Pentru a capta cel mai mult soare pozitia panourilor trebuie sa fie cit mai bine spre SUD . Daca ar fi sa le montam pe partea de EST atunici panourile ar avea putina lumina dimineata si pina la prinz, spre VEST de la prinz pina la apusul soarelui. Chiar si in aceste conditii tot ar produce energie dar nu la potential si atunci apar priederi.

 

Unghiul la care se monteaza panourile determina cit poate sa produca. Exemplu la Braila unghiul ideal ar fi iarna 22grade, primavara-toamna 45grade,

iarna 68grade. Pentru aceasta am gasit un calculator de unghi solar in functie de localitate http://www.solarelectricityhandbook.com/solar-angle-calculator.html

 

Pozitia in tara determina cit de mare este radiatia solara cu atit mai mult randament http://www.atelierulelectric.ro/demo_solar/harta_radiatie_solare_romania.jpg

 

Pentru cine vrea un sistem mic cea mai buna varianta de montare a panourilor fotovoltaice ar fi pe urmaritor de soare(solar tracker) si atunci se poate bucura din plin de soare pe panouri la unghiul care trebuie.

[Vizitator Bajenica.gabriel]

Calculul piederilor de tensiune si curent.

 

La curentul continuu nu ii place sa se deplaseze foarte mult, lungimi mari de cablu = pierderi. Cel mai bun tabel de curenti si sectiuni l-am gasit in lumea de car audio https://forum.4tuning.ro/attachment.php?attachmentid=1295613&d=1265121984

 

Dupa acel tabel daca se respecta dimensiunile si lungimile pierderile sunt minime.

 

Alte pierderi care trebuiesc loate in calcul:

1. caldura de afara 10% (panoul este testat la o temperatura de 25grade)

2. mizeria care se aduna pe panouri 2% (praf, gainat si altele)

3. cabluri + legaturi 8%

4. incarcator(regulator solar) 7%

5. invertor 7%

O medie a pierderilor fara baterii 34% ar fi pierderi chiar daca nimeni nu vrea sa recunoasca. Deci atunci cind calculam sistemul fotovoltaic ar fi bine sa adaugam 40% pentru a ramine la puterea socotita.

Editat Martie 12, 2017 de Bajenica.gabriel

[Vizitator Bajenica.gabriel]

La dimensionarea sistemului fotovoltaic in primul rind trebuie sa lom in calcul suprafata pe care le vom monta(acoperis). Suprafata mea utila va fi de 5mX4m=20m parati (teoretic).

 

Alegerea panourilor fotovoltaice.

 

Panourile amorfe tensiune marita curent slab pret mic (nu)

Panouri polycrystaline tensiune si curent bun pret acceptabil (da)

Panouri monocrystaline tensiune si curent bun mai eficiente pret mai mare (nu)

 

Am ales panourile polycrystaline de 245W si 100W

 

panou 245W tensiune in gol Voc37.3V tensiune lucru Vmp30,7V curent scurtcircuit Isc 8,47A curent lucru Imp 7,98A dimensiuni 1640x992x40 S =1.62m2 pret 600 - 1000 RON

 

panou 100W tensiune in gol Voc 22.3V tensiune lucru Vmp 18V curent scurtcircuit 5.97A curent lucru Imp 5.5A dimensiuni 1000x670x35 S =0.67m2

pret 400 - 600 RON

 

Panouri de 245W ar incapea 12 panouri pe acoperis avind o putere de 2940W , iar de 100W ar incaprea 28 panouri pentru o putere de 2800W.

Din start panourile de 100W au pierdut din cauza pretului 28X400 = 11200 Ron, 245W 12X600 = 7200RON.

Daca ar fi sa le legam pe toate in paralel curentul ar fi foarte mare app 96A ce ar fi foarte costisitor la partea de cablu. Atunci alegem o varianta se legare in serie si paralel 4 panouri in serie si 3 siruri in paralel unde vom obtine 122Volti si 23.94Amperi sau 3 panouri in serie si 4 siruri in paralel unde vom obtine 92,1Volti si 31,92Amperi.

Varianta pentru care voi opta este cea de 122v si 23.9A deoarece voi avea o distanta de 15m pina la regulator iar ca si cablu de alimentare ar fi necesar unul de 4mm2 dar pentru a avea pierderi cit mai mici putem merge pe unul de 6mm2.

 

Regulator incarcare.

 

Pentru ca am ales sa mergem pe o tensiune mare 122volti 23,9 amperi vom merge cu un regulator MPPT de 40Amperi si 150 volti pe intrare.

Randamentul unui incarcator MPPT este unul foarte bun de aproximativ 97%. Pret 580 - 800 ron.

 

Baterii

 

Ca si variante de baterii sa zicem cele AGM 100Ah la pret de 470 ron , 11 baterii x 100Ah = 1100Ah

 

Invertor

 

Ca si invertor m-am gindit la un invertor de 3000w sinus pur pret 1300 ron si de aici citeva calcule nu vreau sa duc invertorul la maxim ci pe la 2500w.

Deci la 2500w si baterii de 12v 2500/12 = 208.3 amperi pe zi

Descarcare maxima de 20% 208.3x[1/(20/100)]= 1041.7 amperi

 

Calculator cablu intre panouri si regulator: http://solarpanelsvenue.com/calculator/wire-sizing-calculator/wire-sizing-calculator.htm

 

Calculator banc baterii: http://rimstar.org/renewnrg/sizing_select_batteries_for_off_grid_solar_system.htm

[florinellll]

Aceste sisteme sunt foarte utile ca HOBBY

Cheltuieli inutile,, randament REAL foarte mic

[Vizitator Bajenica.gabriel]

Acum un total al sistemului:

Panouri 7200 Ron

Regulator incarcare 580 Ron

Baterii 5170 Ron

Invertor 1300 Ron

Cabluri, tevi, doze ramificatie, sigurante, si nu in ultimul rind PRIZA de PAMINT sa punem rotund 2000 Ron.

TOTAL 16250RON

 

Domnu Florinellll a spus bine ca un Hobby dar unul scump, Daca statul ar plati o parte din acesti bani chiar si asa tot ar fi bun.

[florinellll]

Pe de alta parte exista beneficii pe tremen lung pentru clima si guvernele ar trebui obligate prin lege sa sustina aceste proiecte, dar de ce nu cumpara insusi guvernul aceste panouri la un pret mai bun si in cantitati mari ?De ce nu avem o regie nationala care sa investeasca in aceste tehnologii in beneficiul prostului care plateste taxe si impozite?

 

Eu ma gandesc de ani buni la infiintarea unor regii nationale paralele cu guvernul Romaniei.Sa dam mana cu mana si sa facem Romania noastra , pe banii nostri si in beneficiul nostru.

In vest deja se discuta foarte serios despre perspectivele disolutiei guvernelor care au devenit abuzive si nu mai reprezinta interesele nationale.

Moneda virtuala , separararea totala de sistemul financiar bancar , crearea propriilor sisteme nationale.

 

Spre exemplu eu vreau crearea unei Romanii virtuale care in timp sa inlocuiasca Romania ""reala"".

 

V-ati intrebat vreodata de ce suntem obligati sa platim impozitele si taxele catre stat in BANI , daca guvernul nu pune la dispozitia cetateanului si suficiente instrumente financiare care sa ne permita sa platim datoriile?

Datoriile nu trebuiesc platite toate deodata pt ca bancile nu ar mai avea din ce trai.

 

Spre exemplu de ce guvernul nu intervine de mai bine de 25 de ani in pietele romanesti sa dea afara intermediarii care n-au muncit vreodata la pamant , dar au carnet de producator agricol, in schimb lasa politistul comunitar sa dea amenda 5 milioane unei babute de 80 de ani ce vinde marar pe trotuar?

 

Toate guvernele , inclusiv cele recunoscute a fi mai democratice au devenit din ce in ce mai nepopulare .

Populatia vestului traieste cu renta in casele primariilor locale si nu au voie sa modifice nimic la acele case .Chiar daca macar acolo guvernele isi ajuta cetatenii si nu lasa sa-ti taie gazul ori curentul cum face EON-ul in Romania pentru 100 de lei datorie , dupa care platesti taxa de reconectare si care in multe tari din Vest este ilegala, daca vrei sa schimbi un WC, vine primaria , cand vrea...si iti schimba wc-ul cu ala care TREBUIE desi platesti de 30 de ani 400 de lire pe luna statului sa iti dea voie sa locuiesti intr-o casa construita acum 50 de ani si inchiriata de jumatate de secol primariilor de un dezvoltator privat care traieste in insule exotice numarandu-si miliardele de dolari.

Lasand off-topicul si gargara la o parte pe mine ma intereseaza maxim solutiile off grid!

Independenta face toti banii.

Va sugerez sa incepeti cu hrana virtuala

[cavit]

Mancarea virtuala e o chestie!

 

Dar cel mai mare sistem wireless?! pentru noi e soarele nostru, sau noi ai lui, e o relatie biunivoca.

 

Asta cu offgridul e wirelessul enegeticii, eu am minisisteme pentru fiecare nevoie, decat unul singur mare si sarme peste tot.

 

Am si in buda in gradina unul pe 5v pentru lumina si are si o mufa usb pot incarca telefonul la ea si pot si naviga de acolo ca bate routerul pana la buda.

 

Daca nu ai cumparat casa cu parau pretabil hydro in gradina, pentru offgrid e musai si un generator cu biogaz sau gpl.

 

Energetica a devenit un apandix al informaticii si telecomunicatiilor, energia e mancarea acestor afaceri (nevirtuala), se creeaza comunitati virtuale care au si ele nevoie de energie sa poata exista, de aceea acum este simplu de a instala sisteme offgrid, deoarece aceste comunitati cu viata si afacerile lor i-si cer dreptul la existenta neconditionat de astia cu gridul.

[cavit]

Nu ma mai aventurez in pre mari abstractiuni, ca se zice ca nu esti intreg la minte.

Realitatea in romania: buda in gradina, cu wireless si sistem offgrid... si harlet pentru fertilizat gradina, foarte ecologic si foarte eficient.

[GEO 53 BN]

 

......................................................................................

Daca nu ai cumparat casa cu parau pretabil hydro in gradina,..........................................

..................................................................

Sa zicem ca ti-ai cumparat casa cu pîrîu care trece prin proprietatea ta. Te apuci si-ti construiesti o micro hidrocentrala( ca tot trece pîrîul peste proprietate). Dupa citeva zile, te trezesti cu cei de la Apele Romane, care te someaza sa demolezi,ditamai hidrocentrala, pe motiv ca n-ai drept sa te folosesti de apa care curge peste proprietatea ta. Parca ei au facut pîrîul,ei au facut sa curga apa si ei se ingrijesc sa curga apa in continuare .

[Vizitator Bajenica.gabriel]

Bun pentru cei care cred ca viata off grid este ceva usor se inseala. Trebuie sa organizeze treba dupa lumina solara nu cind are timp sau seara, si pretul ar fi imens pentru a tine o casa in functie. Una dintre cea mai mare problema e lipsa soarelui, sa luam exemplu saptamina trecuta si aceasta unde soarele daca a fost vizibil citeva ore in decurs de 14 zile. Incarcare nu, planul B generator care consuma ceva in functie de putere.

Sa le zicem vise viata off grid.

[cavit]

Se poate face, am 2 generatoare cu gpl/biogas, gaz de lemne, pe incarcare randamentul e undeva la 30% in cazul asta cu gpl vine 1ron kwh electric+ cogenerarea, tinanad cont ca astia la grid umbla cu ocaua mica, iese chiar mai ieftin.

 

 

In legatura cu apa, e cam ca si cu aurul din pamint, problema nu e aurul in sine ci oamenii, daca nu ar fi niciunul prin apropiere, putin nu ar conta pentru ei ce faci cu aurul, poti face ce doresti, daca poti sa-l recuperezi si sa-l purifici, dar are doar valoarea de intrebuintare pe care i-o poti da, n-ai cui sa-l vinzi.

 

In legatura cu gridul reatia cu ei poate fi o lupta care poate poate aduce mai multe pagube, decat mai scumpa solutie offgrid. am ales sa nu ma mai bag, deoarece energia in sine este ubicuitara, doar echipamentul de conversie costa bani.

[addysoftware]

Dupa indelungi estimari, am ales sistemul urmator:

• 6 panouri de cca 230W pentru o productie de minim 400Wh pe zi de iarna noroasa si 150-200Wh pe zi ultranoroasa. Necesarul meu de energie iarna e de doar 4-500Wh pe zi, nu am nevoie de frigider (doar e iarna, nu?)
• 2kWh in baterii LiFePO4 (48V), doua pack-uri interschimbabile pentru ca vara le voi folosi la deplasare si lucrari agricole usoare
• Toti consumatorii electronici din casa vor fi convertiti pe 48V (am inceput deja cu sursele pt laptop-uri, telefoane, microconvertoare DC-DC pentru imprimanta si altele). Becuri LED, etc.
• Bucataria va fi alimentata prin invertor, din cauza aparatelor de putere. Aceeasi linie (de 230V) va alimenta si masina de spalat din baie.

[Vizitator Bajenica.gabriel]

Addy pune si preturi la tot ce vrei sa folosesti si asa tot mai multa lume va idei cit mai bune de cit costa un sistem.

[cavit]

Eu il am asa: 1500wp fotovoltaic, 2x2kw gpl/biogaz ,10 kwh tubular flooded la 120v si auxiliar 1kwh nicd 12v.

 

Tensiunea de 120 145v merge cu orice electronica direct, deoarece sursele o ia de pe la 100v merg si multe modele de surse de iluminat cu LED.

 

In medie un sistem din asta ajunge la caa 3000 eur.

Editat Martie 23, 2017 de cavit