Eu si "Panoul solar " ...

 

 de Michael Ronne

  

Sunt hotarat! Am decis sa-mi generez propria energie!

 

Locuiesc intr-o caravana la aprox.100 metri de statia de alimentare cu energie electrica, produsa cu ajutorul panourilor fotovolatice si un generator eolian. Nu pot sa ma “plang “ de sursa dar uneori apar intreruperi pe cablu sau provocate de amicul meu Richard, care contorizeaza  consumul meu lunar.

In concluzie am decis sa creez propriul "sistem" de energie electrica pentru a invata si a putea creea un sistem similar si pentru alti amici interesati.

  

 Planul...

Pachete compuse ( 10W, 25W, 50W, 75W, 100W )

 

Panouri fotovoltaice

  

Am decis sa folosesc un panou fotovoltaic (PV) pt a obtine energie de la soare si o baterie pt a o inmagazina,dar ramine intrebarea normala... ce fel de panou fotovoltaic (PV) si ce fel de baterie   trebuie sa folosesc. Primul lucru am intocmit o lista cu consumatorii casnici luand in calcul ciclul aproximativ de folosire al acestora. Am verificat cati Wati sunt consumati de fiecare aparat. De regula puterea este marcata pe fiecare aparat in parte, dar am luat in calcul faptul ca este o estimare a consumului si nu neaparat valoarea reala.

Urmatorul pas, dar deloc de neglijat, este evaluarea consumului in viitor. Rezumand, am multiplicat puterea pentru fiecare aparat si numarul de ore, pentru a avea o idee asupra puterii necesare. In acest moment pot spune cu exactitate consumul de electricatate pe zi, care este de aproximativ 100 W/h.

Dar in viitor voi avea nevoie probabil de 212 W/h, rezultat obtinut  luand in calcul cresterea numarului de consumatori casnici.

  

Consumul de Energie

 

Aplicatii

Consum Wati

Ore /zi

Wh/zi

Lampi fluorescente 220V

18

0.2

4

Lampi fluorescente 220V

15

3.5

53

Radio-casetofon/Cd player

22

2.0

44

 

Maximum Wati

31

Maximum Amperi

3

 

Total

100

 

Aplicatii viitoare

Consum Wati

Ore /zi

Wh/zi

Aspirator 12V

96

0.1

10

Computer 220V

38

1.5

57

Hard-disc extern 220V

30

1.5

45

 

Maximum Wati

96

Maximum Amperi

8

 

Total

212

 

Cata energie poate imagazina o baterie?

 

Capacitatea  bateriei - cat poate inmagazina - este evaluata in Amperi/ore (Ah).

Pentru a stabili cat de mare trebuie sa fie bateria am transformat Watt-ore in Amperi-ore. Deoarece puterea (W) este egala cu Tensiunea in volti  (V) inmultita cu curentul in Amperi (A)

 

P (W) = U (V) x I (A)

 

am impartit numarul wati-ora  la tensiune.

 

Concluzionind  ca pot folosi o baterie de 12 Volt pentru deci impart 100Wh la 12V si voi obtine 8.3Amp/ore.

O alta problema este capacitatea de utlizare a bateriei.Bateriile cu acid nu trebuie sa fie complet descarcate,nu pot fi folosite la capacitatea maxima.O baterie acida de 40 Amp-ora nu poate livra 40 amperi ora.

Daca bateria este (deep-cycle) “ciclu profund”, nu trebuie sa fie niciodata utilizata la mai mult de 80% din capacitatea sa. In cazul bateriilor de masina numai 20% din capacitate trebuie sa fie utilizata - o utilizare la o capacitate mai mare va afecta durata de viata a bateriei.

Voi folosi o baterie de masina pe care mi-a dat-o un prieten si in viitor o sa-mi cumpar o baterie cu ciclu profound. Am realizat calcule cu aceasta baterie de masina si am impartit 8,3 Amperi-ora la 30% si am obtinut 27,7 Amperi-ora.

Am nevoie de o baterie echivalenta a 27,7 Amperi–ora iar bateria de masina este evaluata la 40 Amperi-ora. Deci e bine !

Dar apare o problema,ce se intimpla daca nu e zi cu soare ?…sau daca sunt cel mai multe zile cu nori? Va trebui oricum sa am posibilitatea sa aprid lumina in aceasta perioada. Deci bateria trebuie sa aiba o capacitate sa poata furniza energie,  sa zicem , trei zile consecutive.

Facand un calcul pentru 27,7Ah/zi si considerand un interval de 3 zile rezulta 83,3Amper/ora.

Din pacate se pare ca nu am aceasta capacitate in acest moment si ma voi folosi doar de cat dispun.

Va trebui sa iau in calcul zilele cu nori inainte sa iau in calcul cumpararea unei alte baterii.

 

Capacitatea de stocare

 

Necesar

Wh / zi

Ah / zi

Zile fara soare

Factor de descarcare

Capacitate necesara

Prezent

100

8.3

3

masina

30%

83Ah

Viitor

212

17.7

3

Ciclu Profund

80%

66Ah

 

Bateriile sunt normate in amperi-ora (Ah) si cu o norma sigura de incarcare/descarcare. De exemplu o baterie normata la 40Ah si o rata de incarcare/descarcare, C/10 va fi incarcata/decarcata in 10 ore la 4 A.

 

40Ah /10h  = 4A

Daca voi descarca bateria cu o rata mai mare ( la un amperaj mai mare) nu voi obtine capacitatea maxima. Deci daca voi cupla un consumator care va folosi mai mult de 4 A , atrunci voi descarca bateria mai repede. Daca consumul e mai mare de 4A pentru cateva minute atunci nu e nici o problema.

Privind in tabelul de consum voi putea determina cati amperi voi consuma si pentru cat timp. Deci vad ca aspiratorul va consuma 96W la 12 V, deci 8 A ( inseamna o rata C/5 pentru baterie )  dar numai pentru 10min. Nu e nici o problema. Bateria de masina poate prelua o rata de descarcare mare pentru o perioada scurta de timp.  

Alegerea panoului solar

 In continuare doresc sa cumpar un panou fotovoltaic (PV). 

Dar ce tip trebuie ales ? Sunt foarte multe firme si panouri de diferite puteri …

Doresc un panou portabil …cu putere mare  pe metru patrat. Oare ce tensiune va trebui sa genereze ? Daca voi folosi baterii cu ciclu profund in viitor ele pot fi descarcate aproape complet. In general aceste baterii vor avea nevoie de mai mult de 16 V pentru incarcare. Cele cu acid nu vor lua mai mult de 15 V.

Vor mai fi pierderi de tensiune pe regulatorul de incarcare ( folosit pentru a prevenii supra incarcarea bateriei care o poate distruge in  timp) si pe cablurile de alimentare. Va mai fi o pierdere si datorita caldurii. In timpul verii , panourile se pot incalzii pana la 50°C iar tensiunea va scadea cu 15-25% pentru fiecare 25°C. Cu un panou care genereaza 17 V cred ca va fi sufficient.

Panourile multicristaline sunt formate din mai maulte celule conectate in serie, iar fiecare celula va produce 0,5 V. Deci am nevoie de un panou cu cel putin 36 Celule. 

36 x 0.5V = 18V 

Panourile cu 33 celule se numesc auto-regulatore pentru simplu motiv ca nu pot supraincarca bateriile cu acid si nu sunt suficient de puternice pentru a incarca bateriile NiCa. Caldura nu pare sa afecteze panourile cu siliciu–amorf , dar acestea sunt mai scumpe. Pretul platit pentru un wat generat este si el un factor important. Deci doresc un panou care sa-mi genereze cat mai multi wati pentru 1$. Sa vedem mai departe ….

Isc este curentul de scurt circuit iar Voc este tensiunea produsa de panou fara sarcina ( in gol). Pmax e puterea maxima, iar  tensiunea (Vpmax) si  currentul  (Ipmax) sunt valori obtinute la putere maxima .

Decizia finala a fost un pic arbitrara. Mi-am sunat un prieten care mi-a spus sa cumpar un modul Solarex pentru ca ele au 36 de celule si 17,1 V maxim.

  

Specifiactile sunt  Isc = 3.86  Amps,  Voc  =  21.4  Volts,  Pmax  =  61  Watts, Vpmax= 17.2 Volts, and Ipmax = 3.55 Amps, cu o norma de 1000 W/m2 (numita iluminare solara) la 25°C.

Panoul va genera la   49°C, o putere maxima de (Pmax) 44.4 Watts si un curent de (Ipmax) 2.91 A, iar tensiunea va fi de 15.3 Volts!

Cadrul suport

 Mi-am cumparat panoul solar ! In continuare am dorit sa gasesc un loc unde sa-l fixez. Si am gasit un loc liber la 6 metri de caravana in care locuiesc. Folosind un dispozitiv carecalculeaza traiectoria soarelui pentru tot anul , am descoperit ca voi avea 4,5 ore de soare iarna si 8 ore vara. Acest lucru nu e la fel si pentru panoul solar, pentru ca el va produce maxim de current cand va fi soarele perpendicular pe el. Panoul meu  va fi orientat spre sud si nu are dispozitiv de urmarire a soarelui. Deci iarna panoul meu va produce 3,5A x 4,5h de soare pe zi = 16 Ah sau 189 W, iar vara panoul va produce doar 2,9A ( din cauza caldurii ) dar va mereg 8 h ceea ce va produce 23,2 Ah sau 278W !!! Super ! Voi avea suficient de mult curent !!!

Am folosit un support metallic pe care l-am adaptat panoului solar astfel incat sa fie inclinat corespunzator spre sud. Unghiul de inclinatie difera vara de cel din timpul iernii. Ideal este in jur de 60° iarna si 30° in timpul verii…iar 0° daca doresc sa-l transport in alta locatie.

Cred ca am invatat multe dar nu am treminat inca ….si va fi nevoie sa extind aplicatia la un sistem complet.

 
(c) Copyright 2004- 2009 ECOVOLT Romania. all Rights Reserved