Αυτόνομα φωτοβολταικά
Τα αυτόνομα φωτοβολταικά είναι μή διασυνδεδεμένα συστήματα φωτοβολταϊκών (off-grid photovoltaic systems ή stand- alone) τα οποία παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα από τον ήλιο και μόνο, χωρίς καμία σύνδεση με το δημόσιο δίκτυο (ΔΕΗ), ενώ ελλείψει ηλιοφάνειας τροφοδοτούν τα φορτία από συσσωρευτές (μπαταρίες)! Με τη βοήθεια ανεμογεννήτριας ή γεννήτριας υγρών καυσίμων τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα ονομάζονται υβριδικά.
Η Ελλάδα είναι η χώρα του φωτός, η χώρα της ατέρμονης ηλιοφάνειας και του ατελείωτου καλοκαιριού. Το κόστος των φωτοβολταϊκών έπεσε ραγδαία τα τελευταία χρόνια, ενώ η ποιότητα και η αξιοπιστία τους ανέβηκαν σημαντικά. Αντιστοίχως δυστυχώς, ανέβηκε το κόστος του ηλεκτρικού ρεύματος από τον δημόσιο πάροχο (ΔΕΗ). Αναμενόμενη ήταν λοιπόν η αύξηση της ζήτησης των αυτόνομων συστημάτων παροχής ηλεκτρικής ενέργειας με φωτοβολταικά ή ανεμογεννήτρια. Τα αυτόνομα συστηματα δίνουν τη δυνατότητα: 1) κατάργησης της ΔΕΗ σε ηλεκτροδοτούμενα κτίρια, 2) ηλεκτροδότησης κτιρίων που δεν έχουν δυνατότητα ή είναι πολύ κοστοβόρα η ηλετροδότησή τους (κόστος σύνδεσης, οικοδομική άδεια, ΙΚΑ κλπ.). Πλέον η αυτόνομη ηλεκτροδότηση με φωτοβολταικά είναι όχι μόνο οικονομική αλλά και αξιόπιστη.
Εισαγωγή στα αυτονομα φωτοβολταικα
Τι είναι τα αυτόνομα συστήματα;
Αυτόνομα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (ρεύματος) ονομάζονται εκείνα τα αυτονομα συστήματα ηλεκτροδότησης που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από τον ήλιο (φωτοβολταικά) ή τον άνεμο (ανεμογεννήτρια) και την αποθηκεύουν σε συσσωρευτές (μπαταρίες), χωρίς απαραίτητα (μπορούν να παραμείνουν και συνδεδεμένα με το δημόσιο δίκτυο) να συνδέονται με το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρισμού (ΔΕΗ) παρέχοντας ενεργειακή αυτονομία με τη βοήθεια φωτοβολτακών. Τα συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδότησης μπορούν να είναι και υβριδικά στην περίπτωση που συνεργάζονται και με άλλες πηγές ενέργειας όπως ένα μικρό υδροηλεκτρικό, μια ανεμογεννήτρια ή ακόμη και ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος.
Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό μπορεί να εξάγει συνεχή τάση (μικρά αυτόνομα σε σκάφη ή τροχόσπιτα που τροφοδοτούν DC μικρές συσκευές όπως ψυγεία και LED) ή εναλλασσόμενη τάση (απαιτείται μετατροπέας από DC σε AC που ονομάζεται αντριστροφέας).
Τα συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδοτησης διακρίνονται επίσης σε συστήματα με αποθήκευση (πραγματική αυτονομία) ή χωρίς αποθήκευση (συνήθως διατηρείται η σύνδεση με ΔΕΗ). Η αυτονομία ενός συστήματος με φωτοβολταικά καθορίζεται από το μέγεθος της φωτοβολταϊκής συστοιχίας αλλά και της μπαταρίας.
Σε ένα σύστημα αυτόνομης παραγωγής ενέργειας χωρίς αποθήκευση όσο φωτίζεται από τον ήλιο η φωτoβολταϊκή συστοιχία η παραγόμενη ενέργεια αποδίδεται στην κατανάλωση χωρίς να αποθηκεύεται σε συσσωρευτές (μπαταρίες). Το πλεόνασμα χάνεται και κατα τη διάρκεια μη ύπαρξης ηλιοφάνειας δεν υπάρχει τάση. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα άρδευσης.
Στα αυτόνομα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με αποθήκευση η παραγόμενη ενέργεια χρησιμοποιείται για την απευθείας τροφοδοσία των καταναλώσεων και η περίσσεια αποθηκεύεται σε μπαταρίες ώστε να χρησιμοποιηθεί κατα τη διάρκεια της νύχτας ή περιόδου συννεφιάς. Οι μέρες που μπορεί να στηρίξει ένα αυτόνομο την κατανάλωση συνήθως ονομάζεται αυτονομία ρεύματος και εξαρταται από την χωρητικότητα των συσσωρευτών (εκφράζεται σε Ah και πολλαπλασιαζόμενη με την τάση μας δίνει το μέγεθος της αποθηκευμένης ενέργειας σε Wh). Περισσότερα για μπαταρίες αυτόνομων συστημάτων ρευματοδότησης στη σχετική ενότητα.
Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό με αποθήκευση περιλαμβάνει πέρα από τα φωτοβολταικά πλαίσια και τουςσυσσωρευτές, έναν ελεγκτή φόρτισης, ο οποίος διέπει-ελέγχει τους κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών, ανάλογα με τη ζήτηση των καταναλώσεων και τις συνθήκες ηλιοφάνειας και έναναντιστροφέα μετατροπής της τάσης από συνεχή σε εναλλασσόμενη.
Ανάλογα με τον τρόπο διασύνδεσης τα φβ αυτονομίας διακρίνονται σε DC coupled και σε AC coupled. Μονοφασικά και μικρότερα σχετικά αυτόνομα συστήματα (κάτω από 5kWp) έχουν κοινό σημείο αναφοράς τη συστοιχία συσσωρευτών (DC coupling) ενώ τριφασικά και μεγαλύτερα συστήματα διασυνδέονται σε εναλλασσόμενη τάση (AC coupling). H πρώτη τεχνική έχει χαμηλότερο κόστος αλλά μειωμένες δυνατότητες και αντοχή ενώ η δεύτερη αυξημένο κόστος με μικρότερες απώλειες μετατροπών.
Πού χρησιμοποιούνται τα αυτόνομα συστήματα;
Τα συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδότησης αποτελούν ιδανική επιλογή για εξοχικές κατοικίες (τροχόσπιτα, τροχοβίλες, απομακρυσμένες επιχειρήσεις, κ.α.), για σπίτια που δεν μπορούν να συνδεθούν με το δημόσιο δικτυο της ΔΕΗ (είτε γιατί δεν υπάρχει άδεια, είτε γιατί είναι απομακρυσμένο το δίκτυο και έχει τεράστιο κόστος, είτε γιατί δεν έχει ολοκληρωθεί η πληρωμή του ΙΚΑ κλπ κλπ.) και για απομακρυσμένες τουριστικές επιχειρήσεις (αυτόνομο για καντίνα, για ζαχαροπλαστείο, για ενοικιαζόμενα, μικρό ξενοδοχείο κα.). Επίσης τα συστήματα αυτονομίας ρεύματος αποτελούν βέλτιστη λύση back-up (παρέχοντας ενεργειακή αυτονομία) για ένα νοικοκυριό ή μία επιχείρηση που θέλει σε περίπτωση διακοπής της παροχής ηλεκτρικού ρεύματος (απεργίες ΔΕΗ, διακοπή ρεύματος κλπ.) να έχει αυτονομία ρεύματος σε κάποια βασικά φορτία (ψυγείο, φωτισμό, τηλεόραση, internet, συναγερμός, κλπ.).
Πώς λειτουργεί ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα;
Συνοπτικά τα φωτοβολταικά αυτόνομης ρευματοδότησης λειτουργούν ως εξής: όσο υπάρχει ηλιοφάνεια τα φ/β πλαίσια μετατρέπουν τα φωτόνια της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρικό ρεύμα εκμεταλλευόμενα το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, ενώ ο ρυθμιστής φόρτισης φορτίζει τους συσσωρευτές με τη βοήθεια του φωτοβολταϊκού ρεύματος. Οι συσσωρευτές δίνουν την απαιτούμενη ενέργεια στο χρήστη μέσω του αντιστροφέα ο οποίος μετατρέπει την τάση των συσσωρευτών (συνεχής τάση-DC) σε χρήσιμη εναλλασσόμενη τάση (AC) για τον ιδιοκτήτη-χρήστη. Όταν δεν υπάρχει ηλιοφάνεια ο χρήστης παίρνει ενέργεια μόνο τους συσσωρευτές μέχρι ενός ορίου εκφόρτισης (πχ 30%) ώστε να διαφυλαχθεί και η μακροζωία των μπαταριών. Περισσότερα σχετικά με την αρχή λειτουργίας ενός αυτόνομου φωτοβολταικου συστήματος μπορείτε να βρείτε στη σχετική ενότητα.
Πώς υπολογίζεται ένα σύστημα αυτονομίας ρεύματος;
Ένα από τα πιο κρίσιμα σημεία πριν την κατασκευή του αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος ηλεκτροπαραγωγής είναι η σωστή μελέτη, η οποία αφορά κυρίως τα φορτία που θα ηλεκτροδοτηθούν, τις ημέρες αυτονομίας και τον ετεροχρονισμό τους (δηλαδή ποιές συσκευές θα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα και για πόσο χρόνο).
Η ισχύς των φορτίων που θα ηλεκτροδοτούνται ταυτόχρονα από ένα αυτόνομο σύστημα επηρεάζει ουσιαστικά την ισχύ των πλαισίων (απαιτούμενη ενέργεια) και τον αντιστροφεά (ικανότητα ταυτόχρονης ισχύος) που θα πρέπει να εγκατασταθούν και σε συνδυασμό με τις ανάγκες χρόνου αυτονομίας καθορίζει τον αριθμό και το μέγεθος των συσσωρευτών (τάση-χωρητικότητας) και τον τρόπο σύνδεσής τους.
Συνοπτικά αναφέρουμε ότι αφού υπολογιστεί η ημερήσια ενέργεια (χειμώνα και καλοκαίρι) σε kWh υπολογίζεται η απαιτούμενη ισχύς φωτοβολταϊκών πάνελ σε kWp για να στηρίξει το φορτίο αλλά και να φορτίσει τις μπαταρίες (σαν απλός κανόνας και μόνο 1 πάνελ των 250Watts μπορεί να δώσει περίπου 1kWh το καλοκαίρι και 0,5kWh το χειμώνα). Εν συνεχεία επιλέγεται η τάση των συσσωρευτών ανάλογα με το μέγεθος του φ/β (κάτω από 1kWp φωτοβολταϊκού επιλέγουμε 12V, μέχρι 3kWp 24V και από εκεί και πάνω 48V) και ακολούθως ο ρυθμιστής φόρτισης (ανάλογα με την ισχύ των πάνελ και την τάση της συστοιχίας συσσωρευτών). Τέλος από την τάση της μπαταρίας και την ισχύ ταυτόχρονης λειτουργίας επιλέγουμε τον αντιστροφέα (αν θέλουμε να έχουμε για παράδειγμα ταυτόχρονα σε λειτουργία ένα ψυγείο 200Watts, λάμπες 100Watts και ένα πλυντήριο 2000Watts δεν μπορούμε να επιλέξουμε αντιστροφέα κάτω από 2.500Watts).
Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτόνομα φωτοβολταικά συστηματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και τους υπολογισμούς ενός αυτόνομου συστήματος φβ δείτε τη σχετική ενότητα.
Υβριδικά Αυτόνομα Συστήματα με Ανεμογεννήτρια
Στο σημείο αυτό πρέπει να υπογραμμιστεί ότι η εγγενής αδυναμία των αυτονομων φωτοβολταϊκών να παράγουν ρεύμα σε συνθήκες συννεφιάς ή κατα τη διάρκεια της νύκτας μπορεί να ανιμετωπιστεί στα αυτονομα φωτοβολταικά με την παράλληλη χρήση για παράδειγμα μιας μικρής ανεμογεννήτριας (ή ενός ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους) μειώνοντας με αυτό τον τρόπο τις απαιτήσεις για συσσωρευτές.
Σε περίπτωση που χρησιμοποιηθεί γεννήτρια μαζί με το αυτόνομο φωτοβολταικό θα πρέπει να επιλεγεί αντιστροφέας/φορτιστής ο οποίος μπορεί να φορτίσει τις μπαταρίες όταν λειτουργεί η γεννήτρια. Οι αντιστροφείς για αυτόνομα που είναι ταυτόχρονα και φορτιστές διαχειρίζονται την ενέργεια από τη γεννήτρια καταλλήλως ώστε ενώ φορτίζονται οι μπαταρίες να δίνεται το απαιτούμενο ρεύμα στις καταναλώσεις. Περισσότερα στην ενότητα για υβριδικά αυτόνομα και ανεμογεννήτριες.
Εγκατάσταση και Συντήρηση Αυτόνομου Φωτοβολταϊκού
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί και κατά την εγκατάσταση ενός συστήματος αυτόνομης ηλεκτροδότησης.
Πρέπει ο χρήστης να κατανοήσει ότι η παραγωγή ρεύματος από φωτοβολταικά και ανεμογεννήτριες δεν είναι μία απλή διαδικασία και πρέπει να γίνεται από εξειδικευμένο συνεργείο. Όπως φαίνεται και στο παρακάτω ηλεκτρολογικό διάγραμμα ο τρόπος συνδεσμολογίας και οι διατάξεις που θα χρησιμοποιηθούν πρέπει να επιλεγούν από ειδικό μηχανικό, έμπειρο σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά.
Τα αυτόνομα συστήματα δεν έχουν καμία σχέση με τα διασυνδεδεμένα (grid-tied ή on-grid) όσον αφορά την μελέτη και την κατασκευή τους. Ειδικά τα μέσα προστασίας και ασφάλειας που θα επιλεγούν για ένα αυτόνομο θέλουν ιδιαίτερη γνώση και προσοχή (η συστοιχία των συσσωρευτών για παράδειγμα αν δεν σχεδιαστεί σωστά το σύστημα και οι ασφάλειες που θα τοποθετηθούν μπορεί να δημιουργήσει τεράστια προβλήματα). Παρομοίως και η ασφάλιση των φωτοβολταϊκών πλαισίων είναι ένα κρίσιμο κομμάτι για να μην έχουμε κινδύνους ζημιών.
Όσον αφορά τη συντήρηση ενός αυτόνομου συστήματος, αυτή είναι πολύ απλή και με τις οδηγίες ενός έμπειρου τεχνικού μπορείτε να την κάνετε ως ένα σημείο και μόνοι σας (περισσότερα στη σχετική σελίδα για εγκατάσταση αυτόνομων φωτοβολταϊκών και συντήρηση).
Ο ενδιαφερόμενος σε συνεργασία με εξειδικευμένο μηχανικό φωτοβολταϊκών θα πρέπει να αξιολογήσει τις ανάγκες του κτιρίου και της οικογένειάς του ώστε να σχεδιαστεί ένα οικονομικό, ασφαλές, αξιόπιστο και λειτουργικό ανεξάρτητο σύστημα ηλεκτροδότησης. Προσοχή, όπως δεν είναι όλοι οι γιατροί ίδιοι, έτσι δεν είναι και όλοι οι μηχανικοί ίδιοι. Όχι μόνο πρέπει να απευθυνθείτε σε ηλεκτρολόγο μηχανικό και μόνο αλλά ηλεκτρολόγο μηχανικό φωτοβολταϊκών!
Πόσο κοστίζουν τα συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδότησης;
Η τιμή ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να κυμανθεί από μερικές εκατοντάδες ευρώ έως μερικές δεκάδες χιλιάδες ευρώ, ανάλογα με την χρήση, τις απαιτήσεις των ηλεκτρικών φορτίων και την αυτονομία που ζητείται. Περισσότερα σχετικά με τιμές των αυτόνομων στη σχετική σελίδα. Το κόστος ενός αυτόνομου φ/β εξαρτάται καθαρά από τις δυνατότητες και την ποιότητα των προσφερόμενων υλικών, για αυτό το λόγο ποτέ δύο συστήματα δεν έχουν τις ίδιες τιμές (δύο μπαταρίες με τη ίδια χωρητικότητα και την ίδια τάση μπορεί να διαφέρουν δραματικά για παράδειγμα στον αριθμό των κύκλων "ζωής"). Για να μπορέσετε να συγκρίνετε τιμές και προσφορές πρέπει πριν απευθυνθείτε σε υπεύθυνες, αξιόπιστες και εξειδικευμένες εταιρείες του τομέα να έχετε κάνει κάποια σχετική μελέτη.
Γενικά τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά διακρίνονται σε τρείς χοντρικά κατηγορίες:
1. Μικρά αυτόνομα φβ συστήματα (για εξοχικά, τροχόσπιτα, τροχοβίλες) τα οποία "σηκώνουν" φορτία όπως ψυγείο, φώτα, τηλεόραση, ραδιόφωνο, απορροφητήρα, ανεμιστήρα κλπ και κοστίζουν από΄1.000€ έως το πολύ 3.000€ (ΜΕ ΦΠΑ - ΜΕ Εγκατάσταση).
2. Μεσαία αυτόνομα συστήματα (για μεγαλύτερα εξοχικά ή μικρές κύριες κατοικίες) τα οποία "σηκώνουν" κλιματιστικά, σεσσουάρ, ηλεκτρικό σίδερο, ηλεκτρική σκούπα και πλυντήριο και κοστίζουν από 4.000€ έως και 7.000€.
3. Μεγαλύτερα συστήματα (για κύριες κατοικίες) τα οποία μπορούν να τροφοδοτήσουν επιπλέον ηλεκτρικές κουζίνες, φούρνο, πλυντήρια, θερμοσίφωνες κλπ και κοστίζουν πάνω από 9.000€.
Η BIOSTALIS με την πολύχρονη εμπειρία της σε οικιακά αυτόνομα φωτοβολταικά συστήματα ηλεκτροδότησης με το εξειδικευμένο επιστημονικό και τεχνικό της προσωπικό εγγυάται την επιλογή της βέλτιστης λύσης για την αυτόνομη ηλεκτροδότηση της οικίας σας στις καλύτερες τιμές.
Καλέστε μας άμεσα στο 27210 62091 και ένας εξειδικευμένος μηχανικός φωτοβολταϊκών θα συζητήσει τις ανάγκες σας και θα εξατομικεύσει τις προτεινόμενες λύσεις της εταιρείας μας σε αυτόνομα φωτοβολταικά συστήματα.
Δεν υπάρχουν προϊόντα σε αυτήν την κατηγορία.
Μη Διαθέσιμο
