Υποστήριξη

  • Τηλεφωνικο Κεντρο: 210 98 38 670
  • Δευτερα έως Παρασκευη: 09:30 - 15:00

Υπολογισμός Αναγκών Αυτόνομου Συστήματος

Ετοιμάσαμε για εσάς έναν απλό οδηγό για να μπορείτε να υπολογίσετε και μόνοι σας το απαιτούμενο μέγεθος του φωτοβολταϊκού συστήματος που καλύπτει τις δικές σας ανάγκες. Μπορείτε να μας τηλεφωνήσετε και στο 210-9838670 και θα χαρούμε να σας εξυπηρετήσουμε.

Ο οδηγός αυτός αφορά αυτόνομο φωτοβολταικο σύστημα με συσσωρευτές (μπαταρίες). Ας ξεκινήσουμε λοιπόν πρώτα με τον υπολογισμό της κατανάλωσης ρεύματος:

Υπολογισμός κατανάλωσης φωτοβολταϊκού συστήματος:

  1. Κάθε συσκευή έχει πάνω της μια μικρή ετικέττα που αναγράφει την ηλεκτρική κατανάλωση της συσκευής σε Watt. Για παράδειγμα, μια μικρή τηλεόραση μπορεί να γράφει 50 Watt. Αυτό σημαίνει ότι η παραπάνω ηλεκτρική συσκευή θα καταναλώνει σε πλήρη λειτουργία 50 watt για κάθε ώρα που θα λειτουργεί. Αν θέλουμε λοιπόν να λειτουργούμε αυτή τη συσκευή για 4 ώρες καθημερινά, τότε θα καταναλώνει 200 Watt/h (βατ/ώρες) κάθε μέρα (50W επί 4 ώρες = 200W/h). 
  2. Με αυτό τον τρόπο υπολογίζουμε την ημερήσια κατανάλωση σε Watt/h για κάθε συσκευή που σκοπεύουμε να λειτουργούμε και στο τέλος αθροίζουμε όλες αυτές τις ημερήσιες καταναλώσεις των επιμέρους συσκευών, για να βρούμε τη συνολική κατανάλωση σε Watt/h ανά 24ωρο όλων των συσκευών μαζί. Αυτή τη συνολική κατανάλωση θέλουμε να καλύψουμε με το φωτοβολταϊκό σύστημα. 
  3. Ας υποθέσουμε λοιπόν ότι με τον παραπάνω τρόπο υπολογίσαμε ότι όλες μαζί οι συσκευές μας θα καταναλώνουν 1.200 Watt/hours κάθε 24ωρο. Ας δούμε πόσα πάνελ χρειάζονται και πόσοι συσσωρευτές (μπαταρίες) οι οποίοι θα αποθηκεύουν την ενέργεια που θα παράγουν τα πάνελ.

Ισχύς φωτοβολταϊκών πάνελ

Για να βρούμε την απαιτούμενη ισχύ των πάνελ, διαιρούμε τη συνολική ημερήσια κατανάλωση όλων των συσκευών δια 5 (ή δια 3 αν είναι και για χειμερινή χρήση).

Στο παραπάνω παράδειγμα που υπολογίσαμε ότι όλες οι συσκευές μας θα καταναλώνουν 1.200 Watt/hours ανά 24ωρο, χρειάζονται 1.200W/h δια 5 = 240 Watt/p ισχύος σε φωτοβολταϊκά πάνελ (για άνοιξη, καλοκαίρι και φθινόπωρο - αν είναι και για χειμερινή χρήση βλ. παρακάτω).

Χωρητικότητα συσσωρευτών

Για να βρούμε την απαιτούμενη χωρητικότητα των συσσωρευτών 12V, διαιρούμε πάλι τη συνολική κατανάλωση όλων των συσκευών δια 12. Στο παραπάνω παράδειγμα που υπολογίσαμε ότι όλες οι συσκευές μας θα καταναλώνουν 1.200 Watt/h ανά 24ωρο, χρειάζονται 1.200W/h δια 12V = 100 ΑΗ (αμπερώρια) χωρητικότητας συσσωρευτών.

Επειδή όμως δεν επιτρέπεται να εκφορτίζονται πλήρως οι συσσωρευτές, διπλασιάζουμε την παραπάνω χωρητικότητα, άρα στο συγκεκριμένο παράδειγμα απαιτούνται 200ΑΗ χωρητικότητας σε συσσωρευτές 12V. Όσο μεγαλύτερη από την απαιτούμενη χωρητικότητα επιλέγουμε, τόσο το καλύτερο για τη διάρκεια ζωής των συσσωρευτών. Μπορούμε να συνδέσουμε μεταξύ τους παράλληλα όσους συσσωρευτές χρειάζονται για πετύχουμε τη χωρητικότητα που θέλουμε.

Για να προβλέψουμε και για κάποιες - αναπόφευκτες - απώλειες του συστήματος, πρέπει να αυξήσουμε τα παραπάνω μεγέθη φωτοβολταϊκών και μπαταριών από 30% έως 40%, ανάλογα με την ποιότητα των υποσυστημάτων που θα χρησιμοποιήσουμε (άλλο ένα σημείο που δείχνει με ποιο τρόπο το φθηνό κοστίζει τελικά ακριβότερα από ότι φαίνεται αρχικά).

Επιλογή τύπου μπαταρίας:

Οι μπαταρίες πρέπει να είναι βαθιάς εκφόρτισης, με χοντρές πλάκες μολύβδου. Οι μπαταρίες για αυτοκίνητα, σκάφη ή φορτηγά διαθέτουν λεπτές πλάκες μολύβδου και δεν είναι κατάλληλες για βαθιές εκφορτίσεις, με αποτέλεσμα την ολοκλήρωση του κύκλου ζωής τους μετά από πολύ λίγες χρήσεις. Ακόμη και μεταξύ συσσωρευτών βαθιάς εκφόρτισης όμως, υπάρχουν διαφορές.

Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται μήπως η εξοικονόμηση ενός σχετικά μικρού ποσού χρημάτων για ένα φθηνό συσσωρευτή, θυσιάζει ένα δυσανάλογα μεγάλο αριθμό κύκλων χρήσης που θα είχατε από έναν άλλο (λίγο) ακριβότερο.

  • Για αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα που δεν απαιτούν πολλές μπαταρίες, προτείνουμε στο κατάστημά μας τις εξαιρετικές μπαταρίες Ultracell Gel. Παρέχουν έως και διπλάσιους κύκλους χρήσης, χωρίς να κοστίζουν το διπλάσιο, συγκριτικά με άλλους συσσωρευτές AGM/GEL.
  • Για μεγαλύτερα αυτόνομα φωτοβολταικα συστήματα προτείνουμε συσσωρευτές τύπου OPzS σε στοιχεία των 2 Volt, που μπορεί να είναι ακριβότεροι αρχικά, αλλά σχετικά οικονομικοί σε βάθος χρόνου αφού διαρκούν αρκετά περισσότερο. Κι εδώ χρειάζεται προσοχή, γιατί υπάρχουν στοιχεία 2 Volt που δεν είναι OPzS και είναι κατασκευασμένα για άλλες χρήσεις. Πολλές φορές η διαφορά τιμής δεν είναι όσο ...ελκυστική φαίνεται. 

Μέγεθος ρυθμιστή φόρτισης

Για να ολοκληρωθεί το φωτοβολταϊκό σύστημα, απαιτείται κι ένας ρυθμιστής φόρτισης. Για να βρούμε το απαιτούμενο μέγεθος ενός ρυθμιστή φόρτισης, διαιρούμε απλά την συνολική ισχύ των πάνελ δια 12 (αν το σύστημα είναι στα 12V ονομαστικά) ή δια 24 (αν το σύστημα είναι στα 24V ονομαστικά). Έτσι, στο παραπάνω παράδειγμα, με πάνελ συνολικής ισχύος 240Wp δια 12V μας δίνει ρυθμιστή (τουλάχιστον) 20Α.

Ένας ρυθμιστής τύπου MPPT (Maximum Power Point Tracking) εκμεταλλεύεται σχεδόν όλη τη διαθέσιμη ισχύ των πάνελ με αποτέλεσμα να αποδίδει έως και 30% περισσότερο από τους απλούς ρυθμιστές. Οι απλοί ρυθμιστές, απλά ρυθμίζουν την τάση χάνοντας την επιπλέον ισχύ που παράγουν τα πάνελ αρκετές ώρες της ημέρας. Οι απλοί ρυθμιστές είναι ωστόσο κατάλληλοι για μικρά φωτοβολταϊκά συστήματα, αν η οικονομία έχει μεγαλύτερη σημασία από την πλήρη εκμετάλλευση της διαθέσιμης ισχύος των πάνελ.

Ισχύς και επιλογή inverter 230V

Οι συσσωρευτές δίνουν συνεχές ρεύμα 12V. Αν έχουμε και συσκευές που απαιτούν 230 Volt (όπως το ρεύμα του δικτύου στα σπίτια μας), τότε χρειαζόμαστε και έναν inverter 230V. Η απαιτούμενη ισχύς που πρέπει να υποστηρίζει ο inverter καθορίζεται από την συνολική ισχύ σε Watt όλων των συσκευών που ενδέχεται να λειτουργήσουν ταυτόχρονα.

Παράδειγμα: Αν λοιπόν έχουμε για παράδειγμα μια τηλεόραση LCD 50W και έναν φορητό υπολογιστή 50W τότε χρειαζόμαστε (θεωρητικά) έναν inverter 100W, για σιγουριά όμως και ασφάλεια όπως και κάλυψη μελλοντικών αναγκών προτιμούμε έναν αρκετά μεγαλύτερο. Επειδή όμως πολλές συσκευές απαιτούν κατά την εκκίνησή τους πολλαπλάσια ισχύ από την αναγραφόμενη, επιλέγουμε inverter με τουλάχιστον 5 έως 10 φορές μεγαλύτερη ισχύ (πχ για ένα ψυγείο 100W επιλέγουμε inverter 1.000W).

Ο inverter καθαρού ημίτονου με απλά λόγια παράγει "καθαρότερο" ρεύμα, πολλές φορές καλύτερο ακόμη και από αυτό του δικτύου που έχουμε στα σπίτια μας, με αποτέλεσμα να λειτουργούν οι συσκευές μας αποδοτικότερα, με χαμηλότερη κατανάλωση έως και 20% και χωρίς φθορά. 

Αν και ακριβότεροι, συστήνουμε χωρίς καμία επιφύλαξη τους inverters καθαρού ημίτονου. Ο inverter τροποποιημένου ημίτονου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές όπου οι συσκευές δεν λειτουργούν για πολύ ώρα και καθημερινά.

Για χειμερινή χρήση

Τα παραπάνω παρέχουν μια μόνο ημέρα αυτονομίας. Αυτό σημαίνει ότι το φωτοβολταϊκό μας σύστημα θα παρέχει αρκετή ενέργεια για ένα 24ωρο, αρκεί να υπήρξε ηλιοφάνεια το πρωί. Αυτό μπορεί να είναι σε μερικές περιπτώσεις ικανοποιητικό για το καλοκαίρι, αλλά το χειμώνα που δεν έχουμε ηλιοφάνεια κάθε μέρα τι γίνεται; 

Αν χρησιμοποιούμε το φωτοβολταϊκό σύστημα μόνο για 2-3 μέρες ανά εβδομάδα, τότε απλά διπλασιάζουμε ή τριπλασιάζουμε τη χωρητικότητα των συσσωρευτών που υπολογίσαμε παραπάνω. Τα πάνελ θα μπορέσουν πιθανότατα να τις γεμίσουν κατά τις ημέρες που δεν χρησιμοποιείται το σύστημα. Η αυξημένη χωρητικότητα των μπαταριών θα μπορέσει με τη σειρά της να καλύψει τις 2 ή 3 μέρες που θα χρησιμοποιείται το σύστημα, ακόμη και χωρίς ηλιοφάνεια γι΄ αυτές τις ημέρες.

Αν όμως χρησιμοποιούμε το σύστημα καθημερινά και το χειμώνα, τότε διπλασιάζουμε ή τριπλασιάζουμε τα μεγέθη ΚΑΙ των φωτοβολταϊκών ΚΑΙ των συσσωρευτών που υπολογίσαμε παραπάνω, για να έχουμε 2 έως 4 ημέρες αντίστοιχα αυτονομίας σε περίπτωση συνεχόμενων ημερών συννεφιάς. Για τις ημέρες μετά από αυτές που έχουμε αυτονομία, πρέπει να έχουμε προμηθευτεί και μια ηλεκτρογεννήτρια βενζίνης ή πετρελαίου πάνω στην οποία θα συνδέουμε έναν γρήγορο φορτιστή μπαταριών μολύβδου. 

Η γεννήτρια:

Η ηλεκτρογεννήτρια σε αυτές τις περιπτώσεις επιβάλλεται θα λειτουργεί κάθε πρωί για περίπου 4-5 ώρες ώστε ο φορτιστής να φορτίσει περίπου μέχρι το 80% της χωρητικότητάς τους τις μπαταρίες. Έτσι θα έχουν αρκετή ενέργεια για όλο το 24ωρο. Αυτό θα συνεχίζεται καθημερινά μέχρι να υπάρξει πάλι ημέρα με καλή ηλιοφάνεια, ώστε τα φωτοβολταϊκά πάνελ να φορτίσουν ξανά πλήρως τις μπαταρίες. Το σωστό είναι να επαναφορτίζονται οι συσσωρευτές στο 100% της χωρητικότητάς τους μετά από κάθε χρήση, αλλά για μερικές μόνο φορές το χρόνο θα μπορούσαμε να δεχτούμε αυτή τη μερική φόρτιση (ή αλλιώς να τις φορτίσουμε για περισσότερες ώρες από τη γεννήτρια, ώστε να φορτίσουν πλήρως).