Kad na nekom krovu vidimo tamne ploče koje koriste sunčanu energiju, često puta neznamo dali je to energija za dobivanje tople vode, dakle solarni kolektori, ili solarne foto-naponske ploče za dobivanje struje iz sunčevog potencijala?
Ovdje će biti govora o kompletnom postrojenju koje je dovoljno za jednu kompletnu kuću sa svim potrebama za električnom strujom,te
o projektiranju kompletnog sustava od 3 kW sa opisom.pojedinih dijelova i montaži te funkcioniranju pojedinih komponenti.
Važno je napomenuti da konfiguracija i snaga sustava ne ovisi o površini ili kubikaži kuće, već snazi trošila koja će biti priključena na njega. Konfiguracija sustava mora se proračunati prema području na kojem se instalira, te o broju sunčanih sati dnevno i godišnje.
Pritom nesmijemo računati na zagrijavanje vode na tom sustavu, jer je to najveći potrošač. Za njega je najbolje instalirati solarne kolektore za toplu vodu.
Ovdje govorimo o tzv stand-alone fotonaponskom sustavu.
Stand-alone fotonaponski sustav je kombinacija uređaja koji omogućuju autonomno napajanje određenog objekta električnom energijom u svim situacijama i cjelokupnim potrebama.
Ovakav način dobivanja električne struje iz sunca isplativ je samo ako je na tom mjestu nedostupan priključak električne struje, te o količini potrošene energije.
Svakako treba napraviti detaljan proračun.
Stand-alone sustav je izvor dobivanja električne struje koja se pohranjuje u akumulatore, te se po potrebi troši. Akumulatori se nadopunjuju pomoću sunčevih kolektora, pomoću regulatora napona, kako bi napon u akumulatorima uvijek bio na određenoj autonomiji.
Akumulirana snaga iz akumulatora šalje se preko invertera (pretvarača) na trošila izmjenične struje (220V)
Krenimo sa izračunom i dimenzioniranjem sustava za naše potrebe od 3 kW angažirane snage.
Prije izračuna solarnog sustava vrlo su važni slijedeći parametri:
- mjesto instalacije: sustav se instalira tamo gdje su meteorološki uvjeti najpovoljniji (primorje, otoci). Prosječni dnevni broj sati za ovu konfiguraciju u nanepovoljnijim uvjetima treba biti 4 sata dnevno, a najpovoljniji 11 sati dnevno.
- razdoblje (ljetno, zimsko, cjelogodišnje, povremeno)
- napon napajanja trošila (12,24 ili 220V)
- broj i snaga trošila koja će se istovremeno moći priključiti na sustav.
Na sustav se mogu priključiti sijalice,, hladnjak ili zamrzivač, usisivač, glačala, perilice suđa i rublja, radioaparati, tv prijemnik. Na sustav nije predviđeno priklljučenje štednjaka, bojlera ili električne grijalice.
Pri konfiguraciji treba predvidjeti štednju energije, tako da se koriste štedne žarulje, da se ne koristi energija kad netreba, da se jači potrošači (perilice, glačala,usisivači) ne uključuju istovremeno.
Takav način izvora električne energije treba prilagoditi drugačije od mjesta gdje je energija priključena iz javne mreže.
Treba također promijeniti neke navike za razliku od svakodnevnih.
Autonomija sustava u no-sun periodu.
No-sun period je onaj kad se energija iz akumulatora troši, a ne nadopunjuje se. To su periodi sa tmurnim danima, noću, uglavnom kad se akumulatori slabije ili nikako ne nadopunjuju. To je ujedno i najkritičniji dio sustava i njemu treba posvetiti najverću pažnju.
Osnovna formula za potrošnju i potrebe sustava izračunava se na način:
broj trošila x potrošnja (u A) x dnevna upotreba (sati) = dnevna potrošnja (Ah)
Dakle, dnevna potrošnja u amper satima (Ah) je osnovica za sastavljanje sustava i to u no-sun periodu.
Za naš slučaj od 3 kW sustava potrebno nam je:
- 8 solarnih modula 12V/75W
- 2 regulatora punjenja (reglera) 30 A
- 4 akumulatora, gel hermetički zatvoreni po 250 Ah
- Inverter (pretvarač 3 kW)
- preklopnik 16A (grebenasta sklopka)
- punjač akumulatora 12V/80A
Kao alternativa ili u slučaju bilo kakvog zastoja, benzinski generator(agregat) 2,5 kWA
Preklopnik je potreban kako bi se u slučaju dužeg no-sun perioda uključio agregat u elektrosustav.
Sustav se spaja tako da se solarni kolektori spajaju paralelno 2 x 4 panela po 4 na 1 regulator napona, i to obavezno bakrenom licnatom žicom minimalno 4 mm2 do regulatora napona. Izlaz sa regulatora napona na akumulatore spajati sa žicom min 10 mm2. Akumulatori se također spajaju paralelno i to sa klemama i vodičem 10 mm2.Izlaz sa akumulatora spaja se na inverter vodičem istog presjeka (10mm2)
Važno je da se spojevi izvode sa pažljivim polaritetom kako se nebi uništile baterije ili inverter.
Izlaz 220 V spaja se na preklopnik na jedan kontakt, dok se na drugi kontakt preklopnika spaja agregat. Agregat se pokreće ručno, u slučaju da je indikator na pretvaraču inicirao pad napona u žuto područje (oko 12V).
Uz akumulatore je priključen i punjač akumulatora u slučaju da napon padne na tu razinu.
Ne smijemo dozvolitio da napon padne u crveno područje (ispod 11 V) jer će ga u protivnom teško biti napuniti.
Ovakav sustav uz pravilnu uporabu, trajat će godinama, nema nikakovih popravaka, buke, održavanja, a garancija na panele je 30 godina.
Cijena ovakovog sustava je oko 45 000 Kn, što će se uz racionalnu uporabu vratiti za oko 5 godina.
Najvažnije je da nema mjesečne rate za potrošenu struju, uplate doprinosa, te nadoknade za angažiranu snagu.