Prośba o sugestie doboru fotowoltaiki pod kątem zasilania odb. o mocy ok 1 kW

Witam i dzień dobry, to mój pierwszy post, więc mam nadzieję, że mnie nie zjecie za długawy post i samo pytanie
Dużo osób rozważa instalacje fotowoltaiczne pod kątem całkowitego zapewnienia zapotrzebowania budynku na energię. Mnie natomiast interesuje zapewnienie w energię grzewczą tylko jednego pomieszczenia jako wspomaganie ogrzewania.

Samo pytanie dot. propozycji dobrania paneli i ew. osprzętu oraz sposobu dokonania obliczeń:
- jaki osprzęt (falowniki, akumulatory, sterowniki, itp.) i jakie panele (jakiej mocy i ilość) dobrać do zasilenia tylko! jednego grzejnika o mocy ok. 1 kW w trybie instalacji offgrid?

Opis.
Chce ogrzewać małe pomieszczenie ok 6m² typu łazienka (materiał pustak, niczym niedocieplony), które ma niestety spore straty cieplne (dlatego wolę zainstalować panel słoneczny i choć częściowo je ogrzewać/dogrzewać na maxa w dzień (aby zabezpieczać się przed. ew. wilgocią, jak to w łazience). W trybie dziennym chciałbym maksymalnie wykorzystać światło dzienne do ogrzewania/wygrzewania pomieszczenia oraz dodatkowo magazynować energię w aku,, z których pomieszczenie byłoby dogrzewane przez ok. 4 godziny na dobę (gdy brak słońca), dwie godziny z rana (5:00-7:00) i dwie godziny wieczorem (20:00-22:00) każdego dnia. Szukam rozwiązania dla minimalnej instalacji pod kątem ilości paneli i kosztów (wolę droższy panel o większej mocy niż ich większą ilość - ograniczona przestrzeń montażu - dach płaski). Całość montowana i kombinowana we własnym zakresie. W łazience obecnie mam grzejnik konwekcyjny 1 kW, który ew. mogę zastąpić ew. jakimś innym źródłem ciepła, jeśli będzie to bardziej opłacalne. Pomijając ew. zabezpieczenie łazienki przeciw wilgoci, najbardziej zależy mi na komforcie cieplnym w trakcie kąpieli w okresie zimowym.

Wstępnie myślałem o montażu ew. dwóch paneli po 350 W każdy i grzejniku o mniejszej mocy, ale za bardzo nie wiem jak dobrać do tego falownik oraz układy sterowania i ładowania akumulatorów, jak i samych akumulatorów.

Zdaje sobie sprawę, że nie jest to instalacja, która może się szybko zwrócić itp., ale w tym przypadku chcę ograniczyć jedynie bieżące wydatki bezp. za prąd, a przede wszystkim poznać poziom kwotowy inwestycji i potrzebnych podzespołów. Sama instalacja też nie będzie zainstalowana na stałe, więc w razie potrzeby musze mieć możliwość jej szybkiego zdemontowania i ew. mieć możliwość dodania np. panelu, gdyby zabrakło energii ze słońca

Wiem, trochę zawiłe to wszystko, ale będę za sugestie.
Pozdrawiam

W takim rozwiązaniu fotowoltaika z akumulatorami nigdy nie będzie tańsza od ogrzewania elektrycznego. z COP=1.

Czy lazienka jest uzywana 365 dni w roku. Czy cieplo ma byc tylko we wspomnianych godzinach czy tez komfort cieplny ma byc 24h (8h)? Co z CWU o ktorej nie wspomniales. Czy dzisiaj cala lazienke ogrzewa 1 kW grzejnik przez 4 h na dobę?

ciopers wrote:

W trybie dziennym chciałbym maksymalnie wykorzystać światło dzienne do ogrzewania/wygrzewania pomieszczenia oraz dodatkowo magazynować energię w aku,,

Moja instalacja 6 kWp ongrid robi dziennie zimą jak nie ma słońca 1-2 kWh. Miesięcznie grudzień styczeń to 60 - 120 kWh, także dwoma panelami to nie poszalejesz.

Tak, łazienka jest używana przez cały rok.

Przy obecnej pogodzie łazienki jeszcze nie ogrzewam, w miarę jakoś wystarcza ciepło z reszty mieszkania (pompa ciepła PP w postaci klimatyzatora). Niestety sam domek jest w kształcie litery "L" (pokój, kuchnia, przedpokój, łazienka), przy czym klima jest zamontowana w najdalszej części (w pokoju).

CWU mam z 3-fazowego grzejnika przepływowego.

W całym domku są duże straty ciepła. Powierzchnia 36m^2, a rachunki za okres zimowy na poziomie 5-6tys (wiem masakra) przy ogrzewaniu grzejnikami konwekcyjnymi. Po zamontowani PP w postaci Klimy spadek rachunków do poziomu 3-4tys za okres zimowy, ale z powodu kształtu domku łazienka jest notorycznie niedogrzana (ogrzewałem/ogrzewam jedynie w momencie korzystania, a raczej na 2-4godz. przed, w najchłodniejsze dni).

Sam domek był kiedyś budynkiem gospodarczym (drewnianym, obmurowanym) zaadaptowanym na tzw. 'chwilę' na cele mieszkalne, więc izolacja cieplna jest znikoma. Jedynie co mogłem zrobić to docieplenie jednej ściany styropianem (5cm grafitowy) co pomogło w zimę na jej przemarzanie. To wszystko co mogłem zrobić.

Stąd pomysł, aby w dzień łazienkę dogrzewać na maksa i wygrzewać trochę ściany + aku na dodatkowe ciepło z rana na 2godz przed skorzystaniem. Oczywiście dopuszczam opcję dogrzewania chwilowego tzn., aby mieć komfort cieplny przez ok 4h/24 (na zasadzie 2godz codziennie rano + np. 2godz wieczorem np. co drugi/trzeci dzień), ale w takim przypadku prawdopodobnie będzie potrzebna większa moc do chwilowego pobrania.

Niestety dotychczasowy sposób ogrzewania już mi zaowocował pleśnią, z którą walczę chemicznie - ale to inna bajka.

Generalnie w zimę temp. w łazience umie spaść do 14st, w obecnej chwili i przy obecnej pogodzie mam w niej 16st. C i o ile dl amnie jest ok, to mi kobitka marudzi, że zimno :/

Cały budynek jest w sumie dziwny. W najgorętsze letnie dni, jeśli nie otworzę okien to w domu mogę mieć temp na poziomie 19st, gdy na zewnątrz jest powyżej 30st. Możliwe, że to przez ogólne zawilgocenie ścian.

Jak by nie patrzeć, szukam alternatywy, która umożliwi mi trochę dogrzanie samej łazienki i komfort cieplny (20st C) w momencie korzystania z niej.

Klimatyzację montowałem też na chwilę jako opcja, która nie wymagała gruntownego remontu domu i można w miarę szybko zdemontować, aby używać gdzie indziej, a w sumie minęło 5lat i zdążyła się zwrócić . Teraz trochę żałuje, że nie pomęczyłem monterów o multi splita pod kątem łazienki, ale też nie sądziłem, że tak długo pomieszkam, a i koszty instalacji też miały znaczenie.

Dodano po 14 [minuty]:

cuuube wrote:

Moja instalacja 6 kWp ongrid robi dziennie zimą jak nie ma słońca 1-2 kWh. Miesięcznie grudzień styczeń to 60 - 120 kWh, także dwoma panelami to nie poszalejesz.

Dzięki za info i to istotne, a ile paneli masz zainstalowanych i ew. jakie?

Cały czas zapominam, że należy uwzględniać wydajność w stosunku do nasłonecznienia i możliwości samego panelu :/.

Ja mam 22 panele 275W, montowałem 3 lata temu...
W łazience mam wentylator z higrostatem Cata, swoje kosztował, ale dobrze działa . Można ustawić poziom wilgotności przy którym ma zacząć działać.
By osuszać powietrze i grzać, to chyba raczej druga klima powinna być założona na to pomieszczenie, jak wspomniałeś.

Jest jeszcze coś takiego jak grzejnik akumulacyjny( również swoje kosztuje), może w tę stronę warto pójść i dwie taryfy, bo w ścianach o jakich pisałeś nic nie ' odłożysz' na później.

Podstawą to ocieplenie ! Nie dasz rady nic więcej tam dołożyć ? Rachunki i tak masz kosmiczne za ten metraż

Do łazienki pompa ciepła... Zwana klimatyzatorem. Fotowoltaika owszem ale jako prosument. Nie ma lepszego akumulatora jak 80% opustu. Masz fatalna izolacje więc nie zagrzejesz domu z fotowoltaiki w dzień bez akumulatorow by wieczorem było ciepło. A akumulatory sma ich amortyzacja jest droższa niż energia w najdroższe taryfie. Do tego instalujesz fotowoltaike na ile cię stać czas zwrotu 6 lat z ulgami i dopłatami. Rada. Zainwestuj w izolacje. Zewnętrzna budynku nawet ściana po ścianie.

Murowane izolowane od zewnątrz ściany po nagrzaniu są świetnym magazynem energii. Jeśli ociepliłeś budynek przed osuszeniem, to faktycznie jest problem. Może jakieś kable grzewcze pod tynkiem unormowałyby ich temperaturę i wilgotność - pod warunkiem dobrej wentylacji pomieszczeń...

Off-grid do grzania zimą to kiepski pomysł, jeszcze z akumulatorami, nieopłacalny, słońca zimą jest mało, a niedoładowane i często rozładowywane akumulatory zużyją się.
Jak już, to zamiast akumulatora grzejnik akumulacyjny dynamiczny, do tego panele i sterownik do bojlera, który na wyjściu daje prąd przemienny. Mam tak zrobione w garażu, duży piec akumulacyjny, jak mam coś do roboty, to podpinam go pod off-grida, który na codzień grzeje ciepłą wodę. Tylko znowu zimą słońca mało, choć w zeszłym roku, po trzech słonecznych dniach, dogrzałem go do 250'C.
Lepszym rozwiązaniem od off-grida będzie instalacja on-grid, latem zbierasz zapas energii na zimę.
U siebie, przy okazji remontu dociepliłem łazienkę, dając 5 cm styropianu grafitowego na sufit, na to siatka, klej, gipsówka, działa.

Instalacja fotowoltaiki u mnie jako prosument niestety odpada. Nie jestem właścicielem, mimo starania się o zwrot terenu od ponad 60l, a do tego dochodzą jeszcze kwestie współwłaścicieli (długa bajka i nie ten dział). To ogranicza większy nakład jak i sam kształt budynku i jego lokalizacja na działce w granicy innych działek :/. W innym przypadku remont by inaczej wyglądał. Mieszkam bo mieszkam na zasadzie opieki, choć robi się to męczące.
Mogłem ocieplić jedną ścianę (styropian grafitowy na piankę) i to zrobiłem (mimo, że nie jest to zrobione zgodnie ze sztuką bo na stary tynk to jednak różnica w ciepłocie/przemarzaniu ściany jest zauważalna). Ze względu na powyższe kombinuje by sobie coś usprawnić. Nawet jeśli nie dostarczę ciepła w zakładanym zakresie, o którym wspomniałem to sądzę, że nawet jak będzie ciepło jedynie za dnia przez te parę godzin to trochę się mikroklimat w łazience zmieni. No i nowe zabawki, mogę zawsze zdemontować i zabrać ze sobą, stąd ograniczenia dot. wielkości instalacji (łatwiej zdemontować dwa panele niż 20 ).

Wracając do tematu. na YT wczoraj widziałem filmiki (nie wiem czy mogę wrzucić link?), gdzie ludzie podłączali pojedynczy panel pod grzałkę 24V i byli w stanie tym zagotować wodę w zbiorniku 18l i nie trwało to wieki. Oczywiście wszystkie filmiki nagrywane były w pełnym słońcu :/, ale mimo to zastanawiam się czy coś takiego z wykorzystaniem grzejnika płaszczyznowego zdało by egzamin w naszym klimacie (zawsze to jakieś darmowe ciepło, powiedzmy na 2-4 godz. dziennie - pomijam na razie moje pierwsze założenia dot. magazynowania energii)?

Na aledrogo są dostępne grzałki 24V 100-400W. Do tego myślałem o zakupie jednego panelu 350W (koszt ok. 600zł, może gdzieś indziej da radę taniej, jeszcze dokładnie nie szukałem). Kwestia czy to coś da i czy mogę ww. grzałkę podłączyć bezpośrednio pod panel (wydaje mi się, że mogę bo grzałka prądu stałego) czy ew. muszę zadbać o jakąś dodatkową elektronikę pomiędzy panelem, a grzałką (na razie odkładamy na bok, magazynowanie energii)??

Jeden panel i grzałka podłączona bezpośrednio, to nie zda egzaminu. Da coś tam ciepła, lecz, naprawdę, nie tędy droga.
Jak pisałem wyżej, jak ma to działać to 1 kW paneli na dach, regulator do bojlera i grzejnik akumulacyjny, dynamiczny. Bezawaryjnie, bezobsługowo i masz załatwioną sprawę magazynowania energii.
Grzejnik w dzień magazynuje energię ze słońca, nie ważne, ile jej będzie, a jak kożystasz z łazienki, to włączasz wentylator i szybko ją dogrzeje. Pisałeś, że korzystasz z łazienki w określonych godzinach. Możesz wentylator podpiąć pod regulator czasowy, który załączy go odpowiednio wcześniej, wchodzisz już do ciepłej łazienki.
Koszt takiego rozwiązania to ok 3000 zł.

W sumie masz rację, trochę przekombinowałem i całkowicie zapomniałem o piecach akumulacyjnych i faktycznie dynamiczny prawdopodobnie będzie najlepszym rozwiązaniem .
Dzięki za podsumowanie.

Reasumując, teoretycznie:
- 3 panele po ok .350W powinny dać radę.

Wcześniej wspomniałeś, że wykorzystujesz sterownik bojlera do zamiany napięcia, czyli pełni on rolę falownika?
Jeśli to nie problem możesz polecić konkretny sterownik i piec jaki używasz?

ciopers wrote:

Wcześniej wspomniałeś, że wykorzystujesz sterownik bojlera do zamiany napięcia, czyli pełni on rolę falownika?
Jeśli to nie problem możesz polecić konkretny sterownik i piec jaki używasz?

Przetwornicę mam taką;
https://www.polskieprzetwornice.pl/sklep/product_info.php/products_id/174
Podpinasz pod nią grzejnik i to wszystko, moc odbiornika może być wyższa, niż moc paneli. Na wyjściu daje prąd przemienny, spokojnie można podłączać pod standardowe termostaty 230V.
Konkretnego pieca nie polecę, ten którego używam, kupiłem z ogłoszenia, pamięta jeszcze PRL, waży 200 kg i ma rozmiary małej lodówki, do garażu w sam raz
Na internecie jest pełno ogłoszeń, za 100-200 zł kupisz używkę w dobrym stanie, jak tylko grzałki są sprawne. Termostat do grzałek zawsze można wymienić na inny, do 300'C. Do wentylatora jakiś pokojowy.
Jeszcze jedno.
Grzałki podpinasz przez termostat 300'C pod przetwornicę, możesz dołożyć termometr.
Wentylator przez termostat pokojowy pod sieć 230V, będzie działał zawsze, bez względu na to czy będzie słońce, czy nie.
Tak mam zrobione i działa.

anaba255 wrote:

Przetwornicę mam taką;
https://www.polskieprzetwornice.pl/sklep/product_info.php/products_id/174

Jeśli dobrze zerknąłem na parametry przetwornicy (Napięcie zasilania: 120 do 350 (VDC)), to wychodzi mi, że 3 panele mogą mi nie wystarczyć, gdzie dla panelu o 410W , najwyższe napięcie robocze jakie mogę mieć to 40V. Przy łączeniu szeregowym będzie to 120V, więc na granicy początkowej falownika. Przy czym są to napięcia dla STC, więc podejrzewam, że przy obecnie pochmurnych warunkach będzie to pewnie 60V. Dobrze rozumuję, czy coś pokręciłem??

Podaję przykładowe parametry interesującego mnie panelu:

Parametry mechaniczne

Quote:

Waga (kg): 22,2
Grubość szkła (mm): 3.2
Wymiary (DxSxW)(mm): 1956X992X35
Ilość ogniw i połączeń: 72 (6x12)
Skrzynka przyłączowa: IP68
Przyłącze: Kompatybilne z MC4
Przekrój przewodu 4mm²

Warunki pracy

Quote:

Maksymalne napięcie systemowe: DC 1500V (IEC/UL)
Temperatura pracy: -40°C~+85°C
Bezpiecznik: 20A
Maksymalne obciążenie statyczne, przód np. śnieg i wiatr: 5400 Pa
Maksymalne obciążenie statyczne, tył np. wiatr: 2400 Pa
Nominalna robocza temperatura pracy ogniw (NOCT): 45±2°C

Parametry elektryczne

Quote:

Maksymalna moc nominalna przy STC (W): 410
Napięcie obwodu otwartego (VoC/V): 49,4
Optymalne napięcie robocze (Vmpp/V): 40,49
Prąd zwarcia (Isc/A): 10.61
Optymalne natężenie robocze (Imp/A): 10,03
Wydajność modułu [%]: 21,1
Tolerancja mocy wyjściowej (W): 0~+5W
Współczynnik temperatury ISC : 0.05%/°C
Współczynnik temperatury VoC : -0.3%/°C
Współczynnik temperatury Pmax : -0.39%/°C

STC (standardowe warunki testowe):

Quote:

Natężenie promieniowania: 1000W/m2,
Temperatura ogniwa: 25°C
Masa powietrza AM: 1.5

Napięcie na panelu jest zależne od temperatury, to w słoneczny dzień będzie za niskie. Nawet 4 panele może być mało.
Druga sprawa, to im niższe napięcie pracy instalacji, tym niższa moc będzie na grzałce. Taka instalacja, żeby sprawnie działała powinna pracować w okolicach 200V. Poszukaj używanych paneli o mniejszej mocy, ok 6 sztuk i podłącz szeregowo.

I to jest ten moment, w którym załapałem znaczenie słów, że większa moc panela nie zawsze oznacz mniejszą ilość paneli (na co liczyłem) i lepiej jest dać o mniejszej mocy, ale więcej. Musiałem jedynie dotrzeć do parametrów ew. konkretnego falownika i konkretnego użycia i zacząć przeliczać, aby się mogło to stać jasne .
Dzięki anaba255 za konkretne odpowiedzi .

Niby 3 dodatkowe panele to nie jest dużo, ale już sama instalacja gabarytowo robi się spora, więc chyba temat porzucę do momentu gdy naprawdę będę miał coś własnego, a nie domek na kurzej łapce jak teraz .
Sporo się dowiedziałem i jeszcze sobie wniknę w temat samych falowników, być może znajdę coś co nie potrzebuje tak wysokich napięć choć fizyki tutaj raczej nie oszukam (jak nie V to A). Przydatna informacja dot. napięcia w okolicy 200V

Dzięki

Gabarytowo będzie niewiele większa, słabsze panele, są mniejsze od tych mocniejszych, te nowsze mają wyższą sprawność, lecz dalej to jest niewiele więcej. Przy mniejszych panelach wyższy koszt to kilka więcej śrubek, mocowań i z 2mb szyny aluminiowej. Za to za używki zapłacisz mniej, a mogą działać równie dobrze. W off-gridzie mam 10-letnie używki, a oddają moc jak nowe.
Taką instalację możesz zimą wykorzystać do grzania łazienki, a latem do wody w bojlerze, przełączanie pomiędzy nimi wykonasz na zwykłych termostatach.
A to w skali roku da duże oszczędności.

OK, dzięki Wszystkim za pomoc i odpowiedzi. Długo zwlekałem z finalnym rozwiązaniem i zamknięciem tematu bo wciąż się łudziłem, że coś jeszcze fajnego w necie znajdę. Po namyśle i wielokrotnym przespaniu się z tematem wstrzymałem się z inwestycją i zabawą choć na pewno do niej jeszcze kiedyś wrócę.
Podstawowy błąd jaki popełniłem to zapominanie się, że panele nie pracują z maksymalną mocą, w warunkach atmosferycznych jakie mamy.
Miałem możliwość poobserwowania jak się sprawuje na płaskim dachu 27 paneli (dwa stringi) w słoneczne i pochmurne dni, a tym samym zaobserwować jak produkowana energia spada w słoneczne dni bo gdzieś wskoczyła chmurka mimo, że na zewnątrz żadnej nie było widać (6 piętrowy budynek, żadnych drzew i innych rzeczy, które mogłyby go zaciemniać).

Drugą pomocną rzeczą za co dziękuję, było nakierowanie na ew. przetwornik. Zapoznanie się z parametrami napięć we/wy i pkt zadziałania też dało inne spojrzenie co do minimalnej ilości potrzebnych paneli.

Do tematu wrócę jak będę miał rozwiązaną sprawę z terenem i budynkiem (w skrócie dekret Bieruta + współwłaściciele itp.) lub jak się pojawią panele o sprawności 75%, więc pewnie nie szybko .

Jeszcze raz serdeczne podziękowania i jako, że mamy początek nowego roku, to wszystkiego Najlepszego

Tez wszystkiego najlepszego !