Propozycja doboru urządzeń domowej elektrowni fotowoltaicznej podłączonej do publicznej sieci niskiego napięcia.

W poradniku bazujemy na darmowym oprogramowaniu i danych nasłonecznienia dostępnych w internecie.

1. Cieniowanie

Moduły fotowoltaiczne łączy się szeregowo w łańcuchy w celu osiągnięcia napięcia wymaganego do pracy falownika On-Grid. Najczęściej stosowane są (styczeń 2017) 60-komórkowe moduły monokrystaliczne i polikrystaliczne, których robocze napięcie wyjściowe po oświetleniu przez słońce, w zależności od mocy modułu wynosi od ok. 30V do 34V.

Stosuje się również wysokonapięciowe moduły CIS lub CIGS generujące podczas pracy napięcia w zakresie 80V .. 90V, oraz moduły poli lub monokrystaliczne np. 96-komórkowe, moduły BIPV integrowane z budynkiem np. 36-komórkowe, itd.

komorka modul tablica

 

Częściowe lub całkowite zacienienie jednego lub kilku z połączonych szeregowo modułów fotowoltaicznych spowoduje że łańcuch PV zacznie pracować z obniżoną wydajnością lub przestanie pracować.

W przypadku kilku łańcuchów połączonych równolegle, zacienie jednego z modułów przyczynia się do pracy łańcucha z mniejszą wydajnością, łańcuch ten posiada mniejszą rezystancję. W konsekwencji przez wadliwy łańcuch zaczyna płynąć suma prądów pozostałych łańcuchów. Zacieniony moduł nagrzewa się i przy niewłaściwie zaprojektowanym systemie może dojść do pożaru.

Falowniki On-Grid startują przy napięciu >125V co wynika z zasady działania falownika. Falownik pracuje efektywnie przy napięciach w zakresie 200V .. 800V. Wynika z tego że łańcuch PV powinien składać się z sześciu do dziewiętnastu 60-komórkowych modułów poli- lub mono-krystalicznych, lub trzech do ośmiu modułów CIS. 

Napięcie robocze modułu PV określane jest przez producenta w standardowych warunkach testowych, czyli w temperaturze 25°C. Napięcie łańcucha należy przeliczyć posługując się współczynnikiem temperaturowym Voc [%/C] modułu, do temperatur ujemnych jakie wystąpią w miejscu instalacji. W temperaturach ujemnych napięcie łańcucha znacznie wzrośnie, dla większości falowników nie może przekroczyć 1000V, pod groźbą zniszczenia falownika.

Jak ustalić obszar cienia

Zimą słońce znajduje się nisko nad horyzontem, dzień jest bardzo krótki a cień koszmarnie długi.

W pierwszej kolejności na mapie należy odszukać właściwy adres i klikając 2-krotnie postawić tam znacznik.

Pozycję słońca określamy osobno dla przesilenia zimowego oraz letniego wpisując w polach "year" - "month" - "day" odpowiednio właściwy rok - 12 - 21 oraz w drugim kroku dla "month" wybieramy 06 - dla "day" - 21

Jeżeli mapa się nie wyświetla, prosimy kliknąć na ten link>>.

Mapa pokazuje w przedziałach godzinowych kierunek i pozycję słońca w stopniach nad horyzontem - po najechaniu wskaźnikiem na znacznik godzinowy.

Korzystając ze wzorów trygonometrycznych można ustalić długość cienia rzucanego przez drzewa, budynki, nadbudówki, elementy konstrukcyjne dachu.

Obliczając dostępne miejsce dla modułów fotowoltaicznych należy wziąć pod uwagę, że minimalna odległość modułów od krawędzi dachu wynosi 40cm. Należy zachować bezpieczną odległość od instalacji odgromowej - do wyliczenia przez projektanta, zwykle >40 cm.

2. Dobór modułów fotowoltaicznych

Montując na dachu skośnym, moduły fotowoltaiczne należy orientować pionowo, tzn. krótszym bokiem równolegle do dolnej krawędzi dachu. W przypadku orientacji poziomej wymagana jest konstrukcja wsporcza w układzie krzyżowym, czyli droższa.

Różne rodzaje konstrukcji prezentujemy pod linkami:

Typowe wymiary modułów:

  • 60-komórkowy: 1,65m x 0,99m
  • moduły BIPV szkło - szkło: 1,55m x 0,71m
  • CIS: 1,26m x 1m

Ze względu na rozszerzalność cieplną pomiędzy modułami należy zachować odstęp = 0,5cm.

W tym kroku należy wykonać przymiarkę i określić ilość i rodzaj modułów fotowoltaicznych jakie będą stosowane w instalacji. Nasza oferta na moduły PV>>.

Określenie nasłonecznienia

Proponujemy skorzystanie z interaktywnej mapy PVGIS JRC.

Współrzędne wyświetlone w prawym górnym (wycieniowanym) oknie poprzedniej mapy pokazującej pozycję słońca, najwygodniej będzie skopiować w okna "Latitude", "Longitude" i zatwierdzić przyciskiem "Go to lat/lon".

Jeżeli mapa nie wyświetla się, prosimy kliknąć na ten link>>.

Obliczenie uzysków elektrowni fotowoltaicznej

Jest to szybki i darmowy sposób, który jednak nie uwzględnia produktywności modułów. Moduły PV o identycznej mocy i identycznej sprawności ale wykonane w różnych technologiach wytworzą różne ilości energii.

Parametr "Produktywność" znajduje się w danych technicznych modułów które oferujemy na naszej stronie www.

Znając łączną moc modułów PV jakie będą stosowane w instalacji należy wypełnić pola:

  • "PV technology" (moduły mono i polikrystaliczne lub CIS);
  • "Installed peak PV power" - moc modułów PV w kW;
  • "Estimated system losses" - w kalkulacji zostaną uwzględnione starty na okablowaniu i w falowniku;
  • "Mounting position" - montaż na dachu lub gruncie albo BIPV - na elewacji;
  • "Slope" - kąt nachylenia,
  • "Azimuth" - azymut.

Po naciśnięciu "Calculate" zostaną wyświetlone osiągi naszej elektrowni:

  • Produkcja: Ed - średnia dobowa; Em - średnia miesięczna;
  • Produkcja energii w ciągu 12 miesięcy: "Total for year" w kWh

Dobierając moduły fotowoltaiczne należy brać pod uwagę przede wszystkim parametr - produktywność.  

3. Zapotrzebowanie na energię

Porównanie wyliczonych w poprzednim kroku wartości kWh z wartościami na rachunkach za energię otrzymanych z zakładu energetycznego pozwoli oszacować czas zwrotu inwestycji.

4. Dobór falownika

Moc AC falownika powinna być o około 5% niższa od mocy zainstalowanych modułów fotowoltaicznych.

Naszym preferowanym producentem falowników jest Fronius. Oferta tych falowników znajduje się pod tym linkiem >>. Są to urządzenia bardzo elastyczne, pozwalają na programowanie współczynnika cos φ, przez co opłaty za energię bierną są niegroźne. Falowniki po uzupełnieniu o licznik energii, umożliwiają łatwe blokowanie eksportu energii do sieci i maksymalizowanie zużycia na własne potrzeby - zgodnie z intencją ustawodawcy.

5. 100% energii na własne potrzeby

Rewelacyjne zarządzanie wytwarzaną energią, w tym sterowanie pompą ciepła, grzałkami, pompami, itd. umożliwia Solar-Log. Link do opisu >>.

6. Falowniki hybrydowe

Elektrownię można uzupełnić o baterię akumulatorów W razie zaniku napięcia w sieci instalacja przechodzi na zasilanie bateryjne. Bateria pozwala na przesunięcie szczytu obciążenia na godziny wieczorne. Zapoznaj się z falownikami hybrydowymi >>.

 

 

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację powyższego.

Rozumiem