De aproximativ doi ani tot cochetez cu ideea unui sistem cu panouri solare fotovoltaice, un mini invertor hibrid și câteva baterii, care să asigure necesarul de energie electrică pentru alimentarea unei singure camere.
Mai exact, este vorba de dormitor, acolo am calculatorul, monitorul, routerul și un televizor pe care îl folosesc extrem de rar pe post de monitor secundar. N-am stat să calculez consumul exact pe care îl au toate cele menționate, plus iluminarea decorativă cu led-uri, însă estimez că este puțin peste 1 kwh / zi.
Desigur, acest consum este doar în cazul în care nu mă joc pe calculator ci doar lucrez și mă uit la filme. În cazul în care pornesc un joc mai serios, calculatorul poate ajunge cu ușurință la peste 250 watti. Dacă aș face un astfel de sistem, aș lua în calcul un minim de 10 ore (sau chiar 12) la un consum mediu de 300 Wh, pe care trebuie să îl trag din baterii. Adică ar fi necesar un minim de 3 kWh de energie stocată în baterii.
Câte baterii sunt necesare pentru un sistem fotovoltaic?
Răspunsul nu-i simplu. Depinde de consumul mediul zilnic pe care îl aveți. Să facem totuși niște calcule pentru a determina ce baterii am nevoie și câte bucăți, in raport direct cu scenariu menționat mai sus.
3000 watti împărțit la 12 V (volți) = 250 Ah
3600 W / 12 V = 300 Ah
O baterie Zap Truck Professional 180Ah costă 760 lei. 12 V x 180 Ah = 2160 Wh. Deci cu 2 bucăți as ajunge la 4320 Wh, peste necesarul estimat de mine, însă realistic vorbind există pierdere de energie prin conversie, în funcție de eficiența invertorului utilizat, plus a surselor de alimentare din fiecare dispozitiv, cabluri și așa mai departe.
Pentru ca sistemul să funcționeze este necesară minim o baterie, două ca să ating necesarul de energie stocata pe care îl am în plan, ideal chiar 3 pentru zilele în care soarele nu prea bate ca să am un surplus. Sper că nu v-am confuzat prea tare până acum.
De ce un mini invertor hibrid?
Tot căutând soluții ieftine și decente pentru situația descrisă mai sus, am găsit doua mini invertoare hibride, ideale pentru ce am eu în cap. De ce hibrid? Pentru că incorporează 3 funcții esențiale:
- încărcător solar – preia energia din panourile solare și încarcă bateriile
- invertor – transformă energia stocată în baterii (DC 12 sau 24 volți) în energie alternativa (AC 220 volți)
- fiind hibrid, are un releu care comută automat între baterii și rețea (on grid) atunci când bateriile sunt goale
In cazul în care nu înțelegeți cum funcționează, mai jos este o imagine cu schița de utilizare a unui mini invertor hibrid.
Hai că este destul de simplu explicat. Practic, invertorul este conectat la priză, la baterii și la panourile solare. Am putea spune că este inima sistemului fotovoltaic.
Cat costă? Depinde de puterea si funcțiile pe care le are.
Cel in imaginea de mai sus este un PNI GreenHouse SC1100B de 1440W care poate funcționa la maxim 24V PWM cu sinus modificat. Din păcate nu poate susține sarcini inductive, însă funcționează excelent cu orice consumator obișnuit (pc, laptop, becuri, monitoare etc).
Partea bună este că vine cu 3 prize de 220 volți direct pe el, este mic, compact și ușor de instalat și poate susține un consum maxim de aproape 1.5 kwh.
Partea mai puțin bună este că poate fi utilizat doar cu panouri solare de maxim 32 volți si un curent de 50 amperi.
Asta fiind zise, să vedem ce panouri solare găsim.
Ce panouri solare sunt necesare?
Panourile solare pentru instalația de mai sus trebuie să fie la maxim 32 volți, cumulând împreună un maxim de 50 amperi. Asta înseamnă că putem avea o putere instalată de maxim 1500 watti.
Pe piața există o mulțime de panouri solare, de diferite capacitați și diferite dimensiuni, însă cele mai rezonabile ca preț pe care le-am găsit sunt:
- Panou solar 240W Breckner Germany fotovoltaic monocristalin 1350x880x35 mm
- Panou solar 200W Thor fotovoltaic monocristalin 1290x760x30mm
Ambele produse sunt introduse pe piață de către UTB Shop însă pot fi achiziționate și de la eMAG la 700 lei / bucata. Luate direct de la UTB Shop costa cu 100 lei mai puțin.
Ținând cont de specificațiile tehnice, pe invertorul respectiv pot fi montate până la 6 astfel de panouri solare conectate în paralel.
Un singur panou de 240 watti poate produce 1200 watti in 5 ore. Desigur, asta se întâmpla in condiții ideale. Cu 2 panouri putem asigura 2400 watti pe zi iar cu 3 panouri deja reușim să încărcam complet bateriile.
3 panouri x 600 lei = 1800 lei. Ideal ar fi 4 panouri, deci 2400 lei.
Sa tragem linie si sa facem niște calcule.
Minim necesar:
- 2 baterii x 760 lei = 1520 lei
- 2 panouri solare x 600 lei = 1200 lei
- mini invertor = 850 lei
Total 3570 lei.
Ideal este sa luam totuși 3 baterii si 3 panouri solare, iar costurile ajung la 4930 lei.
Sa recapitulam.
Cu 5000 lei putem să facem un sistem fotovoltaic format dintr-un invertor solar hibrid capabil să susțină un consum de 1.4 ~ 1.5 kWh, panouri solare cu o putere de 720 Wh și o stocare de aproape 6.5 kWh in baterii.
Dacă fiecare panou solar produce 1.2 kWh de energie zilnic, întreg sistemul poate produce 3.6 ~ 4 kWh in condiții ideale.
Realitatea însă e cu totul alta. Vom avea zile cu foarte mulți nori, caz în care sistemul produce extrem de puțină energie (să zicem in jur de 1 kw întreaga zi), însă și zile cu soare din plin când poate peste 5 kWh, poate chiar 6.
Totul ține de înclinarea panourilor, cât de curate sunt, cât de bine sunt orientate către soare și efectiv cât de multă lumină reușeste să le „atingă” pe parcursul zilei.
Cum se traduce treaba asta în bani?
In condiții ideale, 4 kWh/zi x 30 zile = 120 kWh / luna. Adică 1440 kWh in fiecare an. La prețul plafonat de 1.3 lei, cel vehiculat in presă zilele astea, înseamnă 1872 lei / an.
La prețul de 1,8 lei / kWh, atât cât îmi facturează cei de la Electrica in acest moment, vine 2592 lei / an.
Deci in momentul de față, daca aș dispune de 5000 lei ca să cumpăr toate cele menționate, mi-aș recupera investiția în 2 ani.
Calculați voi în cât timp își scoate investiția o persoana care plătește in jur de 5 lei pe kWh la orice furnizor.
Hehe, partea bună este că invertorul are și funcție de încărcare a bateriilor, partea mai slabă este că nu e de tip sinus pur, unele aparate electice pot funcționa mai prost și cu consum mai mare din cauza asta. Informațiile corecte despre sistemele fotovoltaice sînt destul de greu de aflat, eu am început să urmăresc niște cursuri online ale unui mexican. Nu toate invertoarele conectate la retea comută automat cînd panourile nu mai produc, bateriile sînt descărcate, ci trebuie comutat manual. Adică, din motive de securitate, invertoarele ongrid și hibride trebuie să detecteze curent de la rețea ca să funcționeze, dacă se oprește curentul de la rețea se presupune că este o avarie și se lucrează pe linie și se opresc de tot pentru a nu trimite accidental curent în rețea. Nu spun că se aplică la toate invertoarele hibrid, dar nici nu se specifică în mod clar pe pagina vînzătorului sau fabricantului. Legat de baterii, deocamdată sînt prea costisitoare pentru a susține un sistem offgrid, cele pe plumb se recomandă a nu fi descărcate mai mult de 20% pentru a le prelungi durata de viață… deci din 200Ah, prectic ai disponibil doar 40Ah. Cît despre încarcare, cu numai doua trei panouri nu știu dacă e suficient curentul pentru a încarca o baterie mare în timp scurt. Eu mă uit după un sistem cu inversor dublu, adică să pot pune două grupuri de panouri solare, unul orientat spre est si altul spre vest pentru a avea mai multe ore de soare pe zi, noaptea să treacă automat la alimentarea din rețeaua electrica, iar bateriile să fie folosite doar în caz de avarie (rețeaua electrică nu e de calitate, uneori mai sînt scurte întreruperi).
Inteleg ce spui insa. Sistemul de mai sus are la baza un mini invertor hibrid off grid, nu face injectie in retea ci foloseste reteaua pe post de backup. Legat de baterii, in opinia mea sunt consumabile. Nu ma astept sa tina mai mult de 3 ani intr-un astfel de regim de utilizare. Iar in 3 ani, deja si-au scos banii. Exista si baterii deep cycle dar pretul lor este dublu iar pe litiu deja vorbim de alte pretentii.
Bateriile deep cycle, gel, tot cu plumb sînt, au specificații ceva mai bune decît cele clasice, dar marele avantaj cred că se limitează în special la faptul că nu emană gaze, deci pot fi depozitate într-o încăpere, ferite de temperaturi extreme. Ca și durată de viață, spre deosebire de ce spun specialiștii (în Europa se face mare lobby de către cei care comercializează baterii de litiu), beteriile clasice de tracțiune am observat că în practică de descurcă totuși bine. La muncă avem utilaje care funcționează cu baterii clasice și sînt forjate 24h, iar durata de viață este de peste cinci ani, cele mai norocoase ajung să țină și zece ani. Pentru mine acum cel mai important este să găsesc un ivertor potrivit pentru ce îmi doresc să fac, 4-5Kw, de preferat dual trakker (2xMPPT), sa stie singur sa comute de pe energie solară pe energie din rețea și invers. Dacă nu știe să facă asta, nu merită un preț de 1000€, mai bine caut să-mi fac un sistem în genul celui prezentat de tine, dar cu sinus pur și putere mai mare… eventual montate două invertoare în paralel, unul pentru panourile orientate spre est și celălalt pentru cele din vest, dar nu știu încă dacă și tehnic e posibil si cu ce cost.
Pai nu ai nevoie de invertor cu totul build in. Că nu-i ok decat în aplicații mici. Cel mai bine este sa iei doua regulatoare mppt, cate unul pentru fiecare grup de panouri solare. Mppturile pot sa încarce grupuri de baterii separat sau in paralel. Apoi din baterii poți să tragi curentul într-un invertor ongrid de orice capacitate ai nevoie. Ideal este sa ai și un BMS pe grupul de baterii, mai ales daca lucrezi cu baterii mai mici, conectate în serie.
In teorie este perfect. In practica insa nu iesi asa. Testat. Ca si backup o eoliana este ideala.
Depinde de zona. La mine nu prea bate vantul insa o eoliana si un regulator de incarcare poate fi contectat fara probleme la sistemul fotovoltaic. Sunt solutii care se completeaza reciproc, nu se exclud.
Exact. Sa se completeze. Nu m-am exprimat eu corect. Oricum, iarna eu cred ca bate suficient vantul cat sa produca ceva pe eoliana.
Este posibil sa aduca un raport important, insa depinde foarte mult de zona. Din pacate in comuna Brezoaele, jud. Dambovita, nu prea avem vant. In general, 2 – 6 km/h. Rar sa ajunga pe la 10 – 15, mai mult in perioadele urate. Dar cum ziceam, pot functiona impreuna foarte bine.