Sisteme solare fotovoltaice – structură şi componente

8 APRILIE 2010

Sisteme solare fotovoltaice fără conectare la reţeaua electrică
A Sistem de uz casnic cu baterie şi controler de încărcare, fără invertor DC/AC
Structura sistemului: Panou solar fotovoltaic, Controler de încărcare, Bateria de acumulatori, Caseta de joncţiune, Consumatori electrici becuri – 5W, 7W, 11W / 12Vcc.

B Sistem de uz casnic cu baterie, controler de încărcare şi invertor DC/AC
Structura sistemului – pct. A, plus: Invertor DC/AC sinusoidal, Consumatori electrici – cu alimentare 220Vca.

C Sistem de iluminat noaptea cu baterie, controler de încărcare şi becuri economice
Structura sistemului – pct. A, plus: Sesizor de mişcare, Comandă de la distanţă.

Sisteme solare hibride, cu conectare la reţeaua electrică
Sistemul solar hibrid are o structură de complexitate adecvată utilizatorului domestic sau industrial, combinând surse de energie: fotovoltaică, eoliană, motogeneratoare şi livrează energie electrică fără întreruperi, tot timpul anului.
A Sistem conectat la reţeaua electrică publică: Panouri solare fotovoltaice, Controler de încărcare, Bateria de acumulatori, Invertor DC/AC sinusoidal, Data logger, Senzor de curent, Comandă de la distanţă, Generator Diesel, Reţea electrică publică monofazată sau trifazată.
B Sistem de siguranţă pentru alimentare cu energie electrică la 220Vca: Panouri solare fotovoltaice, Releu de comutare între reţeaua publică şi surse de rezervă (UPS sau generator), Invertor DC/AC sinusoidal, Bateria de acumulatori, Consumatori electrici – cu alimentare 220Vca.

Recomandări generale pentru sistemele de curent alternativ şi hibride
Invertoare DC/AC cu tensiune de ieşire sinusoidă modificată şi invertoare sinusoidă pură
Invertoarele cu unde de formă pătrată sau trapezoidală sunt adecvate sarcinilor rezistive.
Invertoarele sinusoidale, au precizie controlată a puterii şi eficienţă 85- 90%, asigurând ca orice tip de sarcină alimentată la reţeaua publică să poată fi folosită şi pe un sistem solar casnic, cu perturbaţii EMI minime. Invertoarele TN-1500- 3000W Meanwell® au încărcător de baterie din reţeaua c.a. sau solar şi debiteză putere dublă la ieşire la pornirea motoarelor.

Selectarea invertorului şi a controlerului de încărcare din reţea c.a. sau solar
Invertorul trebuie să asigure la ieşire o putere nominal mai mare decât suma puterilor sarcinilor. Puterea maxima a invertorului trebuie să fie în măsură să acopere curenţii de pornire ai sarcinilor inductive (de 2 – 5 ori curentul nominal).
Consumul propriu redus, eficienţa mare şi funcţiile multiple recomandă produsele Steca® în aplicaţii extrem de variate.
Controlerul de încărcare a bateriei de la panouri solare controleză nivelele de încărcare şi descărcare, fiind adecvat la curentul maxim al generatorului solar şi sarcina maximă. Un controler performant, având consum propriu mic, protecţii şi funcţii variate poate fi utilizat şi într-un sistem cu o putere redusă. Creşterea perioadei de utilizare a bateriilor etanşe se asigură prin monitorizarea temperaturii.
Controlerul de încărcare este prevăzut cu senzor de temperatură a bateriei, tensiunea de încărcare scăzând automat la creşterea temperaturii bateriei. Generatorul PV şi bateria se aleg în funcţie de consumul uzual de energie (1,5 – 5kwh/zi), dar invertorul şi controlerul de încărcare se aleg de putere mai mare, permiţând extinderea sistemului.
Generatorul fotovoltaic (PV) trebuie să fie corelat cu nivelul local de lumină solară şi cerinţele sistemului energetic. Randamentul variază între 5 – 15%, funcţie de tip: amorf, policristalin (cel mai utilizat), monocristalin. Generatorul PV trebuie să furnizeze suficientă putere sarcinilor şi când lumina solară este redusă. Randamentul scade la creşterea temperaturii (0,5%/ 1°K).
Bateria de acumulatori depozitează energia electrică dată de PV şi o cedează la consumatori. Puterea cerută şi timpul de utilizare impun capacitatea bateriei. Bateriile uzuale Pb dry gel portabile, au peste 2000 cicluri încărcare/descărcare 80%. Consumatorii cu motoare – pompe, refrigeratoare, au nevoie de curenţi extrem de mari la pornire, fiind necesar un invertor performant cu o mare capacitate de supraîncărcare pe durată limitată. Bateria trebuie să aibă capacitate suficient de mare ca să asigure curenţii absorbiţi de invertor în faza de pornire cu o sarcină inductivă conectată. Se recomandă: Cbaterie [Ah] mai mare sau egală cu5h × Pnom invertor [w] / Unom [V].

Selectarea sistemului de tensiune şi a cablurilor de legătură
Cu cât mai mare este necesarul de putere, cu atât trebuie să fie mai mare tensiunea de sistem.
Dacă nu sunt sarcini conectate la 12Vcc în sistem, se alege o tensiune de 24Vcc sau 48Vcc pentru a reduce curenţii şi, astfel pierderile pe partea DC. Invertoarele sunt eficiente la tensiune mare de intrare. Curenţii de intrare în invertor au intensităţi mari şi întotdeauna trebuie să se conecteze bateria direct la invertor prin cabluri cât mai scurte şi cu secţiunea transversală proporţională cu fluxul de curent estimat. Cabluri groase şi scurte, incluse în livrare nu trebuie prelungite decât cu cabluri de secţiune mai mare, pentru a limita pierderile şi a creşte eficienţa. Energia utilă [wh] = Uintrare invertor [V] × 0,8Cbaterie [Ah] × Eficienţă invertor [%].

Contact
Ing. Emil Floroiu
CONEX ELECTRONIC SRL
Tel.: 021 242 2206
Fax: 021 2420979
emil.floroiu@conexelectronic.ro
www.conexelectronic.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre