Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Instalacja fotowoltaiczna - ocena użyteczności

Kotwian 07 Jul 2012 13:50 5692 10
e-mierniki
  • #1
    Kotwian
    Level 9  
    Witam,
    Jestem nowy na forum i ostatnio, zastanawiam się nad stworzeniem małej instalacji fotowoltaicznej. Niestety jednak nie jestem elektrykiem ani nie mam wykształcenia kierunkowego, dlatego zgłaszam się o pomoc do specjalistów. Ogniwa, które bym wybrał mają następujące parametry: Teoretyczna moc 280 W, Napięcie 24 V.
    Dodatkowe inf. na temat urządzeń: Obliczony współczynnik wypełnienia 0,75; sprawność obliczona 14%, teoretyczne napięcie otwartego obwodu 44,8 V, prąd zwarcia 8,33 A; powierzchnia panelu 1,94 m2.
    Wykonałem większość obliczeń, ale cały czas mam wątpliwości dotyczące możliwości pozyskania energii, jakie będzie miała instalacja składając się z dwóch paneli o wyżej wymienionych parametrach. Mój plan zakłada instalacje która będzie działać w weekendy, natomiast w tygodniu energia będzie kumulowana w akumulatorach. Proszę o pomoc w ocenie realnych możliwości pozyskania i wykorzystania energii elektrycznej z takiej instalacji.
  • e-mierniki
  • #2
    JCK
    Level 25  
    Pokaż te obliczenia bo nie wiem co obliczałeś.

    Co ma ta instalacja zasilać w weekendy?
  • e-mierniki
  • #3
    Kotwian
    Level 9  
    Tzn. obliczenia nie są jakieś skomplikowane. Oszacowałem liczbę akumulatorów, które będą w stanie przejąć energię wygenerowaną przez ogniwa w najkorzystniejszych warunkach. Zgodnie z szacunkowymi obliczeniami z 4 metrów kwadratowych panelu uda mi się uzyskać około 5,15 kw energii elektrycznej (szacunkowe obliczenia na podstawie danych meteorologicznych z okresu 1971 - 1991 r). Aby zgromadzić taką energię potrzebuję około 330 Ah pojemności akumulatora (w obliczeniach uwzględniłem przewymiarowanie rzędu 1,5 aby nie dopuścić do rozładowania kaskady). Aby uzyskać odpowiednie napięcie oraz pojemność w instalacji założyłem 2 szeregowo i 2 równolegle połączone akumulatory o parametrach: 160 Ah oraz 12 V. I teraz zaczynają się schody. Jeśli chodzi o falownik to musi on być w stanie przekształcić prąd o mocy 0,56 kWp (2 panele po 280 Wp). Nie wiem jak to ugryźć i czy ogólnie dobrze kombinuje, ale nie mogę znaleźć na rynku takiego maleństwa. No i pozostaje kwestia regulatora. Maksymalny prąd wyjściowy w kaskadzie dwóch paneli nie przekroczy 17 A więc regulator z naddatkiem powinien posiadać około 20 A, a dodatkowo musi być przystosowany do napięcia 24 V. Jeśli chodzi o urządzenie jakie ma być zasilane z paneli, to chciałem zmienić grzałkę w bojlerze na taką o mocy około 0,5 kW i to ona ma być odbiorcą energii.
  • #4
    JCK
    Level 25  
    Dlaczego zakładasz, że falownik ma do dyspozycji tylko 0,56kW mocy.
    Sam napisałeś, że używać bedziesz tylko w weekendy, czyli bedziesz czerpać z nagromadzonej energii akumulatorów. A 330Ah aku przy 24V to nie byle co.
    Ale najważniejsze:
    Napisałeś energia ma służyć do zasilania bojlera, czyli przetwarzanie jej z 24V na 230V aby potem zamienić w ciepło to nonsens.
    Raczej zastosuj grzałkę 0,5 kW na 24V, unikniesz strat energii na przetwarzanie i kosztów urządzeń to tego zabiegu, przy okazji masz bezpieczną energię.
    Ustaw akumulatory w bliskości bojlera, aby nie było strat na kablach, choć to będzie kompromis, bo podobny prąd będzie płynął kablami z dachu w trakcie ładowania.
    A tak na koniec to proponuję Ci, zanim pokusisz się na zakup tej całej aparatury, wykonać prosty test z grzałką 500W w Twoim bojlerze. Mam obawy, że grzanie wody będzie trwało wieczność. Grzałka to mikrokoszt w stosunku do projektu, a dowiesz się czy warto.
  • #5
    krzyjak
    Level 29  
    Kotwian wrote:
    Zgodnie z szacunkowymi obliczeniami z 4 metrów kwadratowych panelu uda mi się uzyskać około 5,15 kw energii elektrycznej (szacunkowe obliczenia na podstawie danych meteorologicznych z okresu 1971 - 1991 r).


    Po pierwsze jednostką energii elektrycznej nie jest niestety kW. Napisz co to jest 5,15 kW. Skąd to się wzięło. Napisz też koniecznie ile wody chcesz podgrzewać ta grzałką i jaką chcesz uzyskać różnicę temperatur (temperatura ciepłej - temperatura zimnej wody).
  • #6
    Kotwian
    Level 9  
    Przepraszam bardzo ale popełniłem błąd. W szacunkach założyłem, że moc instalacji wyniesie 1 kWp, przez co zawyżyłem wartości. Realne wyniki zamieszczam ponizej:
    Maksymalna moc paneli wynosi 0,56 kWp czyli maksymalna moc generowana wyniesie w najdłuższym dniu roku około 2,15 kWh.
    Teraz dodatkowe informacje. Początkowo założyłem, że instalacja będzie współpracować z grzałką o mocy 1,6 kw (taka grzałka występuje w moim bojlerze o pojemności 80 litrów - napięcie 230 V). Ale jak starałem się wszystko policzyć to zauważyłem, że straty energii będą zdecydowanie za duże, dlatego kombinuje ze zmniejszeniem grzałki, która co prawda będzie grzała pół dnia ale będzie zdecydowanie mniej strat. Poniżej daje link do strony gdzie można oszacować moc generowaną przez fotoogniwa

    http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps/radmonth.php?lang=en&map=europe
  • Helpful post
    #7
    krzyjak
    Level 29  
    Kotwian wrote:
    Przepraszam bardzo ale popełniłem błąd. W szacunkach założyłem, że moc instalacji wyniesie 1 kWp, przez co zawyżyłem wartości. Realne wyniki zamieszczam ponizej:
    Maksymalna moc paneli wynosi 0,56 kWp czyli maksymalna moc generowana wyniesie w najdłuższym dniu roku około 2,15 kWh.
    Teraz dodatkowe informacje. Początkowo założyłem, że instalacja będzie współpracować z grzałką o mocy 1,6 kw (taka grzałka występuje w moim bojlerze o pojemności 80 litrów - napięcie 230 V). Ale jak starałem się wszystko policzyć to zauważyłem, że straty energii będą zdecydowanie za duże, dlatego kombinuje ze zmniejszeniem grzałki, która co prawda będzie grzała pół dnia ale będzie zdecydowanie mniej strat. Poniżej daje link do strony gdzie można oszacować moc generowaną przez fotoogniwa

    http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps/radmonth.php?lang=en&map=europe


    By podgrzać 80l wody o 1°C potrzeba dostarczyć do niej ok. 0,1 kWh energii. W tym najdłuższym dniu teoretycznie mógłbyś podgrzać wodę o 20°C. Pomijając straty energii. A co w pozostałe dni? W Polsce jest dużo dni pochmurnych. W takie dni wydajność ogniwa słonecznego mocna spada. Dwa panele o mocy 280 Wp każdy to trochę mało. Zastanawiam się też jaką rolę pełnią w tym układzie akumulatory? Przecież energia pochodząca ze słońca jest akumulowana w bojlerze w postaci energii wewnętrznej wody. Nie dośc,że tej energii jest mało, to ty chcesz ją jeszcze zużywać na ładowanie akumulatorów. Należy wziąć też po uwagę fakt, że w nocy, gdy słońce nie świeci woda w bojlerze będzie stale obniżała swoją temperaturę.
  • Helpful post
    #8
    JCK
    Level 25  
    krzyjak wrote:
    Zastanawiam się też jaką rolę pełnią w tym układzie akumulatory? Przecież energia pochodząca ze słońca jest akumulowana w bojlerze w postaci energii wewnętrznej wody. Nie dośc,że tej energii jest mało, to ty chcesz ją jeszcze zużywać na ładowanie akumulatorów.


    Jak byś przeczytał o co pyta zakładający temat to byś wiedział po co akumulatory.


    Kotwian wrote:
    Mój plan zakłada instalacje która będzie działać w weekendy, natomiast w tygodniu energia będzie kumulowana w akumulatorach. Proszę o pomoc w ocenie realnych możliwości pozyskania i wykorzystania energii elektrycznej z takiej instalacji.



    Owszem, bojler jako akumulator ładował by się za dnia i nocą tracił zgromadzony ładunek. Twoje słowa:
    krzyjak wrote:
    Należy wziąć też po uwagę fakt, że w nocy, gdy słońce nie świeci woda w bojlerze będzie stale obniżała swoją temperaturę.
  • #9
    Kotwian
    Level 9  
    Właśnie o taką odpowiedź mi chodziło. Spodziewałem się, że taka instalacja nie ma sensu ale tak jak powiedziałem dopiero zaczynam się uczyć tematu związanego z fotoogniwami. Internet jest pełen różnych opinii w których autorzy piszą, że dwa ogniwa mogą samodzielnie przygotowywać wodę użytkową w domkach letniskowych, co od razu wydało mi się dość naciągane ze względu na niską sprawność ogniw. Mam pytanie w takim razie inne, czy jest realna szansa na wykorzystanie dwóch wyżej wymienionych ogniw do zasilania urządzeń bądź urządzenia w domku letniskowym (z wyjątkiem oświetlenia ledami)?

    Dodano po 12 [minuty]:

    Staram się oszacować cenowo taką instalację. Zakładałem, że woda w bojlerze będzie rozgrzewane do 60 stopni, a następnie miały się ładować 4 akumulatory. W momencie kiedy temperatura w zasobniku spadnie poniżej 50 stopni, energia skumulowana w akumulatorach maiła być wykorzystywana do podniesienia temperatury. Myślałem, ze uda się wygenerować odpowiednią energię aby na sobotę rozgrzać do maksimum bojler i naładować akumulatory. Założyłem ze system ma działać przez 4 najcieplejsze miesiące roku. Da się to wszystko jakoś pogodzić i spiąć jakimiś sensownymi ramami finansowymi?
  • #10
    krzyjak
    Level 29  
    Kotwian wrote:
    Właśnie o taką odpowiedź mi chodziło. Spodziewałem się, że taka instalacja nie ma sensu ale tak jak powiedziałem dopiero zaczynam się uczyć tematu związanego z fotoogniwami. Internet jest pełen różnych opinii w których autorzy piszą, że dwa ogniwa mogą samodzielnie przygotowywać wodę użytkową w domkach letniskowych, co od razu wydało mi się dość naciągane ze względu na niską sprawność ogniw. Mam pytanie w takim razie inne, czy jest realna szansa na wykorzystanie dwóch wyżej wymienionych ogniw do zasilania urządzeń bądź urządzenia w domku letniskowym (z wyjątkiem oświetlenia ledami)?

    Dodano po 12 [minuty]:

    Staram się oszacować cenowo taką instalację. Zakładałem, że woda w bojlerze będzie rozgrzewane do 60 stopni, a następnie miały się ładować 4 akumulatory. W momencie kiedy temperatura w zasobniku spadnie poniżej 50 stopni, energia skumulowana w akumulatorach maiła być wykorzystywana do podniesienia temperatury. Myślałem, ze uda się wygenerować odpowiednią energię aby na sobotę rozgrzać do maksimum bojler i naładować akumulatory. Założyłem ze system ma działać przez 4 najcieplejsze miesiące roku. Da się to wszystko jakoś pogodzić i spiąć jakimiś sensownymi ramami finansowymi?


    Ok trochę nie doczytałem. Generalnie trudno jest tu dokonywać obliczeń nie znając realnych warunków. Można sobie zakładać, że ogniowa będą w stanie generować ileś tam energii dziennie. Ale co w przypadku, gdy będzie kilka dni w tygodniu pochmurnych? Te 2 kWh zostały obliczone przy założeniu, że ten najdłuższy dzień nie będzie pochmurny. Można by dorzucić z dwa panele uzyskując ponad 1 kWp z całego systemu. Wtedy przy założeniu (myślę dość realnym i pewnie w rzeczywistości będzie więcej), że uzyskamy dziennie między 1 a 2 kWh, w ciągu tygodnia w ciepłe miesiące energia zgromadzona w akumulatorach wystarczy do jednorazowego podgrzania wody w bojlerze, biorąc pod uwagę straty energii. Oczywiście potrzebny będzie jakiś sterownik kontrolujący proces ładowania i rozładowania akumulatorów, by ich nie zniszczyć. Zostaje kwestia mocy grzałki. Idealnie by było, gdyby grzałka posiadała napięcie znamionowe 24V. Grzałka o mocy 500W będzie musiała ta wodę podgrzewać z 10 godzin. Te szacunki dotyczą tylko zasilnia grzałki. Nie ma tu mowy o dodatkowych odbiornikach. Nie wystarczy na nie energii. Sytuację mógłby poprawić system paneli podążający za słońcem. Można by dzięki niemu zyskać większa ilość energii dziennie.
  • #11
    Kotwian
    Level 9  
    Myślałem o systemie nadążnym, ale to trochę za drogo by wyszło. Jak wyglądała by cena poszczególnych elementów instalacji (regulator, akumulatory, grzałka). Pytam o cenę orientacyjną beż żadnych szczegółowych informacji.