Φωτοβολταϊκά

Η ηλιακή ακτινοβολία αποτελεί μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας. Η διαθέσιμη ηλιακή ακτινοβολία στη χώρα μας κυμαίνεται σε υψηλά επίπεδα τόσο κατά τη καλοκαιρινή όσο και κατά την χειμερινή περίοδο.

Η μέση μηνιαία διαθέσιμη ηλιακή ακτινοβολία σε μερικές αντιπροσωπευτικές περιοχές παρουσιάζονται στον πιο κάτω πίνακα.

fotovoltaika

Τα μεγάλα ποσοστά ηλιοφάνειας μας παρέχουν τη δυνατότητα για ευρεία χρήση φωτοβολταϊκών. Με τη χρήση των φωτοβολταϊκών συλλεκτών επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική. Τα φωτοβολταϊκά έχουν λειτουργήσει με επιτυχία στο αφιλόξενο διάστημα με πολύ καλές επιδόσεις υπό εξαιρετικά αντίξοες συνθήκες όπως:

  • Υψηλές θερμοκρασιακές διαφορές
  • Υψηλά ποσοστά ακτινοβολίας
  • Συνθήκες κενού

Σε εφαρμογές στη γη λειτουργούν με απόλυτη επιτυχία σε εξαιρετικά δύσκολες συνθήκες :

  • Ανέμων
  • Χαλαζιού
  • Αλμυρότητας
  • Σκόνης
  • Ατμοσφαιρικής μόλυνσης

Ωστόσο η πιο πλούσια χώρα της Ευρώπης σε ηλιοφάνεια κατατάσσεται μεταξύ των τελευταίων στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων.

Η συνολική εγκατεστημένη ισχύ, από φωτοβολταϊκά, στη χώρα μας έφθανε μόλις τα 2,37 μεγαβάτ το 2002, υστερώντας σημαντικά ακόμη και έναντι χωρών του ευρωπαϊκού βορρά, όπως η Γερμανία (278 MW), η Ολλανδία (28,31 MW), η Αυστρία (10,04 MW), η Σουηδία (3,28 MW), αλλά και του μεσογειακού νότου, όπως η Ιταλία (22,75 MW), η Ισπανία (19,3 MW) και η Γαλλία (16,66 MW).

Τα πλεονεκτήματα των φωτοβολταϊκών συλλεκτών είναι τα ακόλουθα:

  • Δεν έχουν κινούμενα μέρη και παράγουν ισχύ αθόρυβα
  • Δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον με αέρια ή με άλλα κατάλοιπα, αφού δεν λαμβάνει χώρα κάποια χημική αντίδραση.
  • Λόγω του σπονδυλωτού τρόπου κατασκευής τους τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να προσαρμοστούν σε όλες τις απαιτήσεις μεγέθους και ζήτησης ισχύος.
  • Μπορούν εύκολα να λειτουργήσουν παράλληλα με άλλα συστήματα παραγωγής  ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνοντας την αξιοπιστία των συστημάτων.
  • Είναι επεκτάσιμα ανάλογα με τις ανάγκες σε φορτίο χωρίς την απαίτηση ειδικής εγκατάστασης.
  • Μπορούν να λειτουργήσουν αυτόνομα και αξιόπιστα χωρίς την παρουσία κάποιου χειριστή.
  • Επειδή δεν χρειάζονται διαρκή παρακολούθηση, έχουν πολύ μικρό κόστος λειτουργίας και συντήρησης.
  • Δεν καταναλώνουν καύσιμο.
  • Λειτουργούν χωρίς προβλήματα σε μεγάλο εύρος θερμοκρασιών και κάτω από όλες τις καιρικές συνθήκες.
  • Το ηλιακό κύτταρο δεν αλλοιώνεται κατά την διάρκεια της λειτουργίας του και έχει επίσης μεγάλη διάρκεια ζωής.

Κύρια χαρακτηριστικά που διαφοροποιούν τα πάνελ και πρέπει να προσεχθούν κατά την προμήθεια του εξοπλισμού:

Vpm:    Η τάση που αντιστοιχεί στην ονομαστική ισχύ (σε Volt)

Pm:      Ονομαστική ισχύς ( σε Watt )

Voc:     Τάση ανοιχτού κυκλώματος ( σε Volt )

Ipm:     Η ένταση του ρεύματος που αντιστοιχεί στην ονομαστική ισχύ ( σε Ampere )

Isc:      Ένταση ρεύματος βραχυκυκλώματος  ( σε Ampere )

Vmax:  Μέγιστη τάση συστήματος ( σε Volt )

Tcoe:   Συντελεστές επίδρασης θερμοκρασίας aPm ( %/C ), aVoc ( mV/c )

Εγγύηση απόδοσης solar panel

Εγγύηση προϊόντος

Πρακτικός τρόπος υπολογισμού μεγέθους και κατανάλωσης φ/β συστήματος

Πρώτα θα πρέπει να υπολογίσουμε την κατανάλωση κάθε συσκευής. Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να έχουμε 5 λαμπτήρες οικονομίας 15W και μία τηλεόραση 14’’.

Ένας λαμπτήρας καταναλώνει 15W την ώρα. Πέντε τέτοιοι λαμπτήρες από 4 ώρες ο κάθε ένας, καταναλώνουν 300W (5 λαμπτήρες Χ 4 ώρες Χ 15W).

Η τηλεόραση καταναλώνει  60W την ώρα. Για πέντε ώρες λειτουργίας θα καταναλώσει 300W

(60W X 5ώρες)

Με τον ίδιο τρόπο μπορούμε να υπολογίσουμε την κατανάλωση των συσκευών που θέλουμε και στο τέλος να αθροίσουμε τις καταναλώσεις και να βρούμε τη συνολική κατανάλωση του συστήματος.

Υπολογισμός μεγέθους φωτοβολταϊκού πάνελ

Για να βρούμε το σωστό μέγεθος του απαιτούμενου φωτοβολταϊκού διαιρούμε αρχικά τον αριθμό αυτό με το 5, όσες συμβατικά και κατά μέσο όρο είναι γι’ αυτό οι χρήσιμες ώρες ηλιοφάνειας. Έτσι έχουμε περίπου 600/3=200 Wp η απαιτούμενη ισχύς του φωτοβολταϊκού.

Υπολογισμός μεγέθους μπαταρίας (συσσωρευτή 12V)

Αντίστοιχα, για να βρούμε το σωστό μέγεθος της μπαταρίας πολλαπλασιάζουμε το λιγότερο επί 2 (για να μην την αδειάζουμε πλήρως κάθε μέρα και να μειώσουμε τη διάρκεια ζωής της).Έτσι 600W Χ 2 = περίπου 1200W/ώρα η απαιτούμενη χωρητικότητα της μπαταρίας. Επειδή η χωρητικότητα μπαταριών αναφέρεται σε Ah (αμπερώρια), διαιρούμε με την τάση της μπαταρίας : 1200 / 12 =  περίπου 100 Ah. Όσο μεγαλύτερη από αυτό το μέγεθος τόσο το καλύτερο. Δεν χρησιμοποιούμε μπαταρία αυτοκινήτου αλλά μπαταρία κλειστού τύπου, βαθιάς εκφόρτισης.

Τέλος αυξάνουμε το μέγεθος του φ/β και της μπαταρίας 25% για να προβλέψουμε και της απώλειες που αναπόφευκτα θα έχει το σύστημα. Έτσι καταλήγουμε σε φ/β γύρω στα 250Wp και μπαταρία πάνω από 125Ah.

Όλα αυτά για αυτονομία του φωτοβολταϊκού συστήματος για μία ημέρα. Εάν θέλουμε να προβλέψουμε για τρείς ημέρες πλήρους συννεφιάς θα πρέπει να τριπλασιάσουμε τα μεγέθη του φ/β και της μπαταρίας που καταλήξαμε παραπάνω.

Ο αντιστροφέας (inverter) 220V

Αν οι συσκευές μας είναι 12V τις συνδέουμε πάνω στη μπαταρία ( ή στο ρυθμιστή φόρτισης, αν έχει τέτοια δυνατότητα ). Αν κάποιες συσκευές θέλουν 220V χρησιμοποιούμε inverter (αντιστροφέα) 220V. Το μέγεθος του εξαρτάται από τα συνολικά W των συσκευών που θα λειτουργούν ταυτόχρονα (υπόψιν ότι συσκευές με μοτέρ όπως π.χ. τα ψυγεία μπορούν να τραβήξουν στιγμιαία κατά την εκκίνηση 10πλάσια W από τα ονομαστικά τους , άρα επιλέγουμε αντίστοιχα μεγάλο inverter). Inverter υπάρχουν οι λεγόμενοι τροποποιημένου ημιτόνου και οι σχετικά ακριβότεροι καθαρού ημιτόνου σαν της Δ.Ε.Η.

Αυτός είναι ένας πρακτικός τρόπος υπολογισμού για μικρά φ/β συστήματα που μπορεί να κάνει ο καθένας μας. Σε μεγαλύτερα συστήματα ακολουθούμε μια πιο επαγγελματική προσέγγιση με αναλυτική μελέτη.

Η εταιρία μας αναλαμβάνει την αναλυτική μελέτη και εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων μικρής και μεγάλης ισχύος. Η λειτουργία τους μπορεί να γίνεται είτε αυτόνομα είτε παράλληλα με το ηλεκτρικό δίκτυο είτε ακόμη παράλληλα με άλλα συστήματα παραγωγής ενέργειας πχ. Ανεμογεννήτριες και γεννήτριες εσωτερικής καύσης. Η εμπειρία μας στην μελέτη και εγκατάσταση παρόμοιων συστημάτων εγγυάται τη σωστή λειτουργία τους.