Zrób to sam

Projektowanie wyspowej instalacji fotowoltaicznej (Off-grid)

Na początek należy zrozumieć różnicę między mocą a energią. Moc (Power) mówi nam jedynie jak silny może być odbiornik lub źródło. Energie możemy zaobserwować gdy moc używana jest na przestrzeni czasu. Typowy czajnik (moc widnieje na etykiecie – powiedzmy 2 kW), pracując nieprzerwanie ponad godzinę zużyje 2 kWh energii. Typowy dom rodzinny z ogrzewaniem gazowym zużywa około 10 kWh energii elektrycznej dziennie.

Ogrzewanie energią elektryczną jest mało wydajne. Lepszym rozwiązaniem jest wykorzystanie kompresora, inaczej pompy ciepła (w zależności od różnicy temperatur wymienników ciepła może to być nawet 3 razy większa wydajność niż ogrzewanie bezpośrednio za pomocą grzałki elektrycznej).

Załóżmy, że grzejemy i gotujemy na gazie i potrzebujemy tylko 5 kWh energii dziennie. 5 kWh x 365 dni = 1825 kWh rocznie. Układ słoneczny o mocy 2 kW skierowany na południe dostarczy mniej więcej taką ilość w ciągu roku, ale problem polega na tym, że większość z tego w okresie letnim. Może być dzień, w którym wygeneruje 8 kWh dziennie i może być taki, że nie wygeneruje nawet 1 jednostki dziennie.

Kolejny krok to pojemność baterii podana w Ah na etykiecie akumulatora. W prostych słowach typowy akumulator samochodowy 12V o pojemności 100Ah powinien dostarczać prąd o natężeniu 100A przez 1h, lub 10A przez 10 godzin, lub 1Amp przez 100 godzin. Wiążą się z tym straty, ale załóżmy, że jest to idealna bateria .

1A płynący z akumulatora 12V może dostarcza 12W mocy! Jak wspomniano powyżej, 1Amp może płynąć 100 godzin, więc bateria powinna dostarczać 12W przez okres 100 godzin, czyli 1200Wh lub 1,2kWh energii. Teraz odetnij tę połowę, a otrzymasz prawdziwe wartości dla nowego akumulatora samochodowego, (który zresztą nie jest przeznaczony do przechowywania energii a do startowania silnika).

Akumulatory żelowe i ołowiowe AGM są bliższe tym wartościom, ale wciąż nie są zaprojektowane tak, aby dawać 100% ich pojemności – tak jak akumulatory litowe, które są temu najbliższe.

Do tej pory wiemy, że potrzebujemy 5 kWh energii dziennie, układ słoneczny o mocy 2 kW może dostarczyć od 0,2 do 8 kWh energii dziennie, a bateria litowa 12 V 100 Ah może zmagazynować 1 kWh energii. Balansując tymi liczbami, zwiększając generacje i pojemość magazynu energii dojdziemy do wniosku ze wraz z wzrostem kosztów będziemy gotowi na pochmurne dni (konsumując energie zgromadzoną w dni słoneczne). Koszt też jest wartością która trzeba wziąć pod uwagę i bardziej korzystne może okazać się inne niż słoneczne źródło energii niż rozbudowa magazynu (elektrownia wiatrowa, wodna lub generator spalinowy)

Warto również przeczytać (EN):

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *