Revista Proiect CASA numarul 8

Partener de
specialitate
pentru
produse și
servicii de
energie
regenerabilă
SC ITECHSOL SRL
+4 0745 667 888
+4 0377 101 421
www.panoultau.ro
Sisteme fotovoltaice
Cum să dimensionezi corect un
Sistem Fotovoltaic off-grid
În mod obișnuit, sistemele autonome solare se utilizează
în locurile în care nu există acces la rețeaua electrică.
Sistemul conține un invertor solar, un controler
de încărcare solară, baterii (stocare), panouri solare,
generatoare opționale, conexiuni și sarcini de curent
alternativ.
Invertorul de energie convertește curentul continuu în
curent alternativ. Regulatorul de încărcare gestionează
încărcarea și descărcarea bateriei. De regulă, controlerele
de încărcare au două tipuri: PWM și MPPT.
Acumulatorul este responsabil pentru stocarea energiei
electrice și pentru furnizarea puterii necesare, pe o
durată planificată. Un generator de rezervă poate fi inclus
pentru a se asigura că puterea va fi disponibilă pe
perioade lungi de timp sau pentru a susține o sarcină
ocazional mai mare.
Schema de bază pentru un sistem solar autonom
Pasul 1: Utilizarea
zilnică a energiei
Primul pas pentru
proiectarea unui sistem
solar off-grid este să
stabilim cantitatea de
energie necesară.
Stabilirea fiecărui
dispozitiv electric pe
care îl alimentăm și
cât timp trebuie să-i
dăm curent. În mod
normal, fiecare echipament
electric are o
etichetă de alimentare
pe el. Avem consumatori de curent alternativ și consumatori
DC, iar pe baza tipului de consumator putem
vedea diferite valori pe etichetă. Majoritatea aparatelor
de curent alternativ vor necesita o putere mai mare în
timp ce se pornește, decât puterea lor nominală. Se numește
puterea de vârf. Puterea maximă este utilizată
pentru a determina dimensiunea invertorului și pentru
a vă asigura că invertorul va suporta aparatele, în cazul
pornirii simultane.
Pasul 2: Calcularea capacității bateriei (acumulatorului)
Factorii care determină capacitatea unei baterii: consumul
zilnic de energie, tensiunea sistemului, zile de
autonomie, intensitatea descărcării, temperatura și eficiența
invertorului.
Bateria reprezintă una dintre cele mai importante
componente ale fiecărui sistem solar autonom. Acumulatorii
cu plumb, baterii cu acid plumb etanș, bateriile
cu litium sunt baterii utilizate în mod curent în ziua de
azi. Bateriile cu litium au o durată mai lungă de viață și
se pot încărca mai repede. Rata de descărcare mai mare
înseamnă durata de viață mai mică a bateriilor, de aceea
se recomandă supradimensionarea cu un procent de 15-
20% a capacității de stocare necesar.
Pentru a asigura tensiunea dorită a sistemului, se
pot conecta bateriile în serie și paralel. Cu cablurile
de conectare în serie va crește tensiunea, în timp ce la
cablarea în paralel crește amperajul bancului de baterii.
Cu toate acestea, nu este recomandat să aveți mai mult
de două șiruri paralele pe sistem, deoarece o mică nepotrivire
de tensiune în șiruri va duce la o durată de viață
mai scurtă a bateriilor. Tensiunea bateriei trebuie să fie
coordonată cu tensiunea rețelei solare, pentru a asigura
încărcarea corectă.
Pasul 3: De câte panouri solare am nevoie?
Numărul de panouri solare utilizate într-un sistem
off-grid depinde de mai mulți factori: consumul zilnic
de energie, zilele de autonomie, poziția geografică și cel
puțin numărul de ore de soare pentru cele mai grave zile
ale anului, eficiența panourilor solare cât și umbrirea,
cablarea și pierderile de sistem.
Pasul 4: Controlerul de încărcare
Anumiți parametri sunt incluși în dimensionarea unui
controler de încărcare:
Puterea panourilor solare
Tensiunea sistemului
Controlerele de
încărcare PWM și
MPPT sunt cele două
tipuri comune de
controlere utilizate în
proiecte solide independente.
Un controler de
încărcare PWM conectează
și deconectează
matricea solară la baterii
și încarcă bateriile
în funcție de tensiunea
lor. Aceasta înseamnă
că tensiunea rețelei se reduce la tensiunea bateriei, iar
transmisia de putere nu este eficientă.
Folosind un controler de încărcare PWM, trebuie să
ne asigurăm că tensiunea nominală a panoului solar
este potrivită cu tensiunea bateriilor. Punctul maxim
de urmărire a puterii (MPPT) este un fel de tehnologie
de control a încărcării, care asigură furnizarea puterii
maxime disponibile, de la tabloul solar la controlerii
de încărcare. Spre deosebire de controlerele PWM,
controlerii de încărcare MPPT pot asocia perechi
neconforme cu panourile și bateriile. Un controler
MPPT reduce tensiunea de rețea în apropierea tensiunii
bateriei și mărește curentul pentru a obține energia
maximă disponibilă de la rețelele solare.
Pasul 5: Invertor
Se recomandă să nu se utilizeze un invertor la capacitatea
sa de 100%, deci alegerea unei puteri ușor mai mari
pentru invertor va avea ca rezultat o performanță mai
bună a sistemului total. Intervalul de tensiune al bateriei
de intrare al invertorului trebuie să suporte tensiunea
sistemului. Tensiunea de ieșire comună a unui sistem
solar off-grid va fi de 230V, 50HZ, în funcție de locație.
În plus, 50/60 Hz sunt cele două frecvențe opționale
comune ale ieșirii invertorului.
14
proiectCASA.ro