Fotonaponski sustav za vikendicu

73 komentara na forumu Autor: Nikola zadnji komentar: 01/01/2022 09:02 od Nikola

Upravo si slazem fotonaponski sustav za kucicu, nabavljam opremu, pa sam se sjetio da je ova tema dosta slabo zastupljena na forumu. Evo kako je postupak moga planiranja tekao…

Inace, ako nisu svi upoznati s pojmom, fotonaponski sustav je onaj sustav koji suncevu energiju pretvara u elektricnu energiju, ukratko, i razlikuje se od “solarnog sustava” po tome sto ovaj drugi pojam obicno oznacava sustav za zagrijavanje vode. Zato sam upotrijebio naziv “fotonaponski”.

Krenuo sam od izbora radim li off-grid ili on-grid sustav. Prvi je neovisan o javnoj elektroenergetskoj mrezi, drugi je spojen na nju. Ja biram prvi, koji se jos naziva i “otocni sustav”, dakle neovisni izvor elektricne energije koji ne ovisi o tome je li dalekovod u kvaru niti o tome jesam li platio racun za struju, nego o tome ima li sunca.

Sljedeca faza je maksimalno smanjiti zahtjeve prema el
 energiji, jer su to vrlo skupi sustavi i treba ih smanjiti koliko je god moguce. Zato sam iz racuna izbacio kuhanje i zagrijavanje vode, to su preveliki potrosaci. Ostaju mi frizider, rasvjeta, tv/radio/racunalo, punjaci mobitela i sl, te povremeno alati, poput busilice ili kucanskih el. aparata. Ako zatreba kakav jaci stroj ili veci potrosac, tu je agregat.

Proizvedena energija mora odgovarati potrosenoj, s time da ja planiram najvecu potrosnju imati tijekom vikenda, a sustav moze akumulirati energiju cijelog tjedna. Takodjer, sustav ne proizvodi jednako energije ljeti i zimi, pa moram odluciti zelim li da mi sustav autonomno osigurava energiju cijele godine ili zima nije toliko bitna (zimi mi recimo ne treba frizider, ali se dulje koriste svjetla). I jos nesto, koliko god racunao, nitko mi ne garantira da ce sunca zaista i biti koliko ocekujem. Uglavnom, nekakvim grubim racunanjem, procijenio sam da mi treba snaga fotonaponskih panela 250-300W. Skromno, odabrao sam jedan panel od 260W, jer je kod njega bio najbolji omjer snage i cijene, a ako bas zatreba, mogu mu kasnije dodati jos jedan manji.

Zatim idu baterije. Sva ta energija mora se pohraniti negdje, i to je najveci nedostatak samostalnih, off-grid sustava. Baterije su skupe, neekoloske i ne traju vjecno, zato i s njima treba skromno. Nazalost, sto ih je manje, to se one “dublje” prazne sto im smanjuje vijek trajanja, a preporuka je da se one ne prazne nikad ispod 50% kako bi im se cim dulje zadrzao visok kapacitet. Kad sam uzeo to u obzir, izracunao sam kako mi treba 300-400 Ah baterija koje ce mi izdrzati 2-3 dana bez punjenja, s ocekivanom potrosnjom, a da ne predjem tih 50%. To je znaci scenarij u kojem provedem 3 dana potpune pomrcine a da ne ugrozim baterije. Odlucio sam se za 400 Ah baterija jer kupujem polovne. Da kupujem nove, i tu bih vise stedio, ali polovne su bar dvostruko jeftinije, a kapacitet im je 10-15 % nizi od novih.

Zatim, treba odabrati hoce li sustav biti na 12 ili 24 V. To uglavnom ovisi o potrebnoj snazi, moja je jos uvijek dovoljno mala da mogu i jedno i drugo. Odabrao sam 12V jer je oprema na 12V nesto jeftinija, lakse je naci bilo kakav potrosac na 12 V kakav imaju auti, nego 24 V koliko koriste kamioni i veci brodovi. Znaci, punjac mobitela za auto mogu prikljuciti na svoj sustav od 12V, a ne bih mogao da je sustav 24V. Takodjer, ako mi “crkne” auto akumulator i ne mogu pokrenutk auto koji je pred kucom, lakse cu auto osposobiti ako u kuci imam punjac akumulatora na 12V nego 24V.

Kako sam se odlucio za 12V sustav, a eto, najjeftiniji panel koji sam nasao je za 24 V sustave, postavlja se pitanje kako spojiti taj panel i baterije. Paneli se inace na baterije spajaju preko regulatora punjenja, zato sam izboru regulatora posvetio dosta paznje.

Postoje dvije znacajne vrste regulatora punjenja, oznacene keaticama PWM i MPPT. Ovi drugi su mnogo skuplji, ali i ucinkovitiji, manje energije biva neiskoristeno sto je znacajan nedostatak prvih koji u odredjenim uvjetima mogu i vise od pola energije jednostavno baciti niz vjetar. Jedna takva situacija je kad napon panela ne odgovara naponu baterija. Za ilustraciju, ako panel daje 24 V, a baterije traze 12V, PWM regulator ce jednostavno odbaciti onih 12V koje ne smije poslati u baterije. Ako i imamo uravnotezen sustav, sto znaci i panel i baterije recimo na 12V, opet je realna situacija da baterije imaju 11V jer su se ispraznile, a panel daje 13V jer je dobro osuncan. I u tom slucaju, regulator odbacuje 2 suvisna volta i koristi sto moze. MPPT regulatori rade drugacije, oni napon koji dolazi s panela prilagode naponu baterija gotovo bez gubitaka, i zbog toga su u odredjenim uvjetima mnogo ucinkovitiji. Zato, odabrao sam taj MPPT regulator. Snaga regulatora je isto dosta bitna, ona mora odgovarati snazi koju daju paneli, tj. jacini struje koja se izrazava u amperima (A). Panel od 260W daje nesto blizu 10A pri 24V, a kad to regulator spusti na 12 V onda struja poraste na blizu 20A. Kazem blizu, jer ti naponi i struje dosta variraju ovisno o uvjetima. Znaci, odabrao sam jedan solidni MPPT regulator na 12V i 25A.

Da mi treba struja samo za 12V trosila, prica bi tu bila zavrsena. Ipak, zelim imati “normalnu” struju, s normalnim uticnicama na kakve smo navikli, u koje mogu ubosti bilo kakav uredjaj na 230V. Prvenstveno, frizider, buduci da su vrlo skupi frizideri na 12V a ja vec imam jedan polovni na 230V. Zato mi treba inverter koji ce napon 12V podignuti na 230. Frizider ima pumpu koja je prakticki elektricni motor, a motori su dosta izbirljivi po pitanju kvalitete tog napona, zato mi treba inverter koji je dovoljno kvalitetan i dovoljno jak da pogoni frizider. Ako zadovolji taj zahtjev, onda ce lako pogoniti i sve ostale, slabije potrosace. Znaci, inverter, sinusni, 1,5 kW.

Rezime sustava:
– solarni panel 260W
– baterije 12V, 400 Ah
– regulator MPPT 25A
– inverter sinus 1,5 kW

cca 700e, ako nekoga i cijena zanima.

73 komentara na forumu Autor: Nikola zadnji komentar: 01/01/2022 09:02 od Nikola