зареждане на акумулатор и осветление

[Green Light]

Въпроса ми е следния:
Мога ли да разчитам, че един фотоволтаичен панел от 120Wp/12V/Максимален ток 7,5А ще успе да зареди акумулатор 12V/100Ah, дори и през облачен зимен ден. Системата ще се използува за осветление през нощта. Какъв контролен модул ще ми препоръчате за следене на състоянието на системата- зареждане, часове на светене през нощта, дали въобще свети и т.н.
Прочетох за HG07 - устройство за контрол и управление на обекти с помощта на GSM модем и използване на SMS-и. Ще ми свърши ли работа и каква е цената поне приблизително? Както и цената на панела?
Благодаря предварително и поздравления за великолепния форум. Така или иначе не съм специалист и се извинявам за лаишкия въпрос. Опитах се да се ориентирам по дневника на опитната централа, но данните там са за произвеждане на електроенергия за нуждите на националната електросистема и не мога да преценя дали са релевантни за моя случай.

[Miro]

Въпроса ми е следния:
Мога ли да разчитам, че един фотоволтаичен панел от 120Wp/12V/Максимален ток 7,5А ще успе да зареди акумулатор 12V/100Ah, дори и през облачен зимен ден. Системата ще се използува за осветление през нощта. Какъв контролен модул ще ми препоръчате за следене на състоянието на системата- зареждане, часове на светене през нощта, дали въобще свети и т.н.
Прочетох за HG07 - устройство за контрол и управление на обекти с помощта на GSM модем и използване на SMS-и. Ще ми свърши ли работа и каква е цената поне приблизително? Както и цената на панела?
Благодаря предварително и поздравления за великолепния форум. Така или иначе не съм специалист и се извинявам за лаишкия въпрос. Опитах се да се ориентирам по дневника на опитната централа, но данните там са за произвеждане на електроенергия за нуждите на националната електросистема и не мога да преценя дали са релевантни за моя случай.

Релевантни са, но с някои сметки и приближения. Драсни каква е мощността системата за осветление и дали ще се свети непрекъснато или с ПИР датчик ще се включва само в случай на нужда. Иначе отсега мога да ти кажа, че този акумулатор няма да успее да се зареди в рамките на един ден от един такъв модул, дори през хубав и дълъг летен ден, какво остава за зимен и мрачен.

[Lupus]

Въпроса ми е следния:

Прочетох за HG07 - устройство за контрол и управление на обекти с помощта на GSM модем и използване на SMS-и. Ще ми свърши ли работа и каква е цената поне приблизително

Да, за контрол и управление на системата ще ти свърши работа. Дай ми на tsc@netissat.bg или на лични мейл адреса си за да пратя описание и цена.

[Green Light]

Релевантни са, но с някои сметки и приближения. Драсни каква е мощността системата за осветление и дали ще се свети непрекъснато или с ПИР датчик ще се включва само в случай на нужда. Иначе отсега мога да ти кажа, че този акумулатор няма да успее да се зареди в рамките на един ден от един такъв модул, дори през хубав и дълъг летен ден, какво остава за зимен и мрачен.

Четири крушки по 11W=44W. Първоначалната идея е да свети непрекъснато цяла нощ.

[Green Light]

Въпроса ми е следния:

Прочетох за HG07 - устройство за контрол и управление на обекти с помощта на GSM модем и използване на SMS-и. Ще ми свърши ли работа и каква е цената поне приблизително

Да, за контрол и управление на системата ще ти свърши работа. Дай ми на tsc@netissat.bg или на лични мейл адреса си за да пратя описание и цена.

Изпратих, благодаря!

[Mateev]

Нещата при автономните системи не са толкова прости. Проблема е в това, че при лошо време (мъгла, дъжд, сняг, дебели облаци) панелите не отдават почти никаква енергия. Следователно на акумулатора ще му се наложи да поддържа заряд за няколко денонощия подред. И колкото е по-голям броя на тези денонощия, толкова по-голям капацитет трябва да има акумулатора. И тука възниква най-важния въпрос:

За колко денонощия трябва да планирам капацитета на акумулатора?

Няма еднозначен отговор на този въпрос. Защото за колкото и дена да го планирате, винаги може да се случи лошото време да е по-дълго и енергията на акумулатора да се изчерпи. Тука в пълна сила се намесва теорията на вероятностите. И при планиране на автономни системи винаги се планират проценти от времето, при които ще оставате без ток. Няма начин как да си гарантирате 100% наличие на енергия в акумулаторите във всеки един момент. При 100% гаранция капацитета на акумулатора трябва едва ли не да бъде безкраен.

Няма бързи и лесни формули за определяне на капацитета на акумулатора. Единствествения начин е със симулираща програма да се проиграе цяла една година и да се види колко процента от времето не е достигала енергия за да свети крушката. Но трябва да имате в предвид, че симулиращите програми проиграват ситуацията с МТО данни от така наречените Design Reference Year. Това са МТО данни за една средностатистическа година. Но в реалната експлоатация могат да се случат години, в които има по-голям брой последователни лоши дни спрямо средностатистическата година. Затова и намесваме теорията на вероятностите. Защото дори и да изчислим такъв капацитет на акумулаторите, щото той да дава 100% гаранции по време на симулациите, то в бъдеще пак ще се появят моменти на недостиг на енергия. Например едночасови прекъсвания един път месечно, двучасови - един път на 3 месеца, 8 часови - един път на 2 години, 20 часови - един път на 5 години, 40 часови - един път на 10 години и т.н.

Следващия много важен въпрос е следния:
Колко вата панели да сложа, щото акумулатора да успява да се зарежда през слънчевите дни?
Тука също няма формули. Също трябва да се направи проиграване с реални метеорологични данни.

И последния въпрос:
Под какъв ъгъл трябва да са монтирани панелите?
За всички е ясно, че оптималния ъгъл при автономните системи пряко зависи от това през кой месец от колко енергия се нуждаем. Следователно при автономните системи трябва да се направи план на нужната енергия ден по ден и месец по месец за цялата година. И отново се прави проиграване на годината с реални МТО данни. И се търси най-добрия ъгъл.

До тук с теорията. На база на въпроса на Green Light направих малко симулации с МТО данни за гр. Габрово. Заложих следния план за консумация: през лятото - 44W х 10 часа на ден, през пролетта и есента - 44W по 12 часа и през зимата - 44W по 14 часа. Пуснах няколко симулации и се получи оптимален ъгъл на наклона на панелите от 55 градуса. А ето и една табличка с резултати при различни варианти на входните параметри:



Както виждате вариантите са хиляди. Аз съм пробвал само някои от тях. Но при едно проектиране се проверява пълния комплект и се търси оптимум съобразно конкретните изисквания на клиента. Освен това се прави разумен компромис между желанията на клиента и финансовите му възможности.

И въобще правене на автономна система без предварително проектиране и оптимизиране си е чисто самоубийство и има голяма опасност много пари да бъдат хвърлени на вятъра, без срещу тях да се получи някакъв сериозен резултат.

А ето и малко повече информация за реда, който съм го оцветил в червено.







Между другото в последната колонка на таблицата по-горе програмата е изчислила и колко литра гориво ще е необходимо, ако недостига от енергия си го набавяте с дизелов генератор.

Пропуснах в изложението по-горе да кажа, че по принцип винаги, когато се правят автономни системи, е добре те да бъдат дублирани с дизелов генератор. Наличието на генератора дава една много голяма екстра - не е необходимо голямо презапасяване с амперчасове в акумулаторите. Следователно една автономна система от фотоволтаици и генератор може да бъде направена да дава 100% автономност и в същото време да е доста по-евтина от система само с фотоволтаици. И разбира се да е достатъчно екологична (защото генератора ще работи само през 2-5% процента от времето).

[Green Light]

Благодаря! Подозирах такъв отговор, макар да се надявах на различен. Разбира се, 7900 Евро е цена, която не може да оправдае такова осветление. 3000 Евро е таван, който е нерантабилно да се прескача в случая.
Бяхте повече от изчерпателен, предполагам, че е удоволствие да се върши работа с вас.
Поздрави!

П.П. Какво е LOL?

[Mateev]

LOL e "Loss of Load" probability. На български - вероятност от недостиг на захранване. Можете да го интерпретирате като процент от времето, през която няма да имате енергия за консуматорите. Във вашия случай средногодишно лампата ви трябва да свети 4380 часа (365 дена по 12 часа). Да но при LOL=5% през 219 часа от годината (5% от 4380) за лампата ви няма да има достатъчно енергия в акумулатора. Нещо повече. Тези 219 часа ще са предимно през зимните месеци. И е много вероятно да са концентрирани на големи групи от часове. Тоест при някой много голям сняг дни наред да няма енергия за крушката. И това ще се случи 2-3 пъти през декември и през януари. И после през цялата останала година лампата ще си свети без нито едно прекъсване.

[Lupus]

@Green Light,
До мястото където ще се монтира лампата не идва ли захранване 220V? Ако наистина се търси чисто автономно захранване, драматично ли ще е ако в няколко дни от годината по няколко часа няма светлина?
Бих помолил Матеев да специфицира набързо една система съставена от панел 180W, зарядно устройство и акумулатор 110Ah. Нещо цифрите в сметките ви ме смущават.

[Green Light]

@Green Light,
До мястото където ще се монтира лампата не идва ли захранване 220V? Ако наистина се търси чисто автономно захранване, драматично ли ще е ако в няколко дни от годината по няколко часа няма светлина?
Бих помолил Матеев да специфицира набързо една система съставена от панел 180W, зарядно устройство и акумулатор 110Ah. Нещо цифрите в сметките ви ме смущават.

Драматично ще е ако няма информация за липсата на светлина. С вашия модул може би ще елиминирам липсата на таква информация. Така или иначе сега е въпрос на сметки. Най- смущаващото е цената от 7900 евро на панела + акумулатор и зарядно.

П.П. Да, естествено, няма ток от другаде

[Mateev]

Цената въобще не я гледайте. Божа работа какво е въведено в програмата по Default. Аз набързо претупах проекта и въобще не съм се хабил да въвеждам абсолютно всичко, което трябваше да бъде въведено. Ако трябва да го направим както трябва, ще загубя 2 дена. И ще трябва да въведа хиляди допълнителни подробности, цени, конкретни панели, конкретни зарядни устройства, конкретни акумулатори, схема на къщата, засенчвания, хоризонти и какво ли не още.

[Mateev]

@Green Light,
До мястото където ще се монтира лампата не идва ли захранване 220V? Ако наистина се търси чисто автономно захранване, драматично ли ще е ако в няколко дни от годината по няколко часа няма светлина?
Бих помолил Матеев да специфицира набързо една система съставена от панел 180W, зарядно устройство и акумулатор 110Ah. Нещо цифрите в сметките ви ме смущават.

Няма нищо смущаващо. Програмата се опитва да докара енергия и в най-лошия случай - зимата при няколко поредни дни без радиация. Погледни втората картинка и ще видиш как през лятото имаме няколко пъти повече енергия, отколкото ни е нужна. При това с неоптимален за летните месеци ъгъл. Ако кажем на програмата, че през зимните месеци няма консумация, ще видиш как мощността на панелите и капацитета на акумулатора ще намалеят поне 5 пъти.

Погледни данните от тестовите централи и ще видиш как тази година е имало 8-9 последователни дни, през които 25 KW панели са давали по-малко от 1 kWh енергия на ден. Какво тогава очакваш да дадат 700W панели от горния пример. Та всеки може лесно да сметне, че 44W * 14 часа * 10 дена = 6.16 kWh необходима енергия. При ниското КПД на системата заряд-разряд ще са ни необходими около 10 kWh слънчева енергия. Та с тези 600W панели даже през лятото ще са необходими 3-4 дена за зареждане на акумулаторите, а за зимата да не говорим. Отделно за капацитета на акумулаторите. 10 kWh са си 10 000 VAh. При 24V напрежение това си е 417 Ah капацитет. Но акумулатора не може да се разрежда на 100%. Следователно капацитета му трябва да е поне 700 Ah при 24V и 1400 Ah при 12V.

[Lupus]

Смущават ме тия 8000 евро за един панел, една зареждачка и един акумулатор.

[Green Light]

Цената въобще не я гледайте. Божа работа какво е въведено в програмата по Default. Аз набързо претупах проекта и въобще не съм се хабил да въвеждам абсолютно всичко, което трябваше да бъде въведено. Ако трябва да го направим както трябва, ще загубя 2 дена. И ще трябва да въведа хиляди допълнителни подробности, цени, конкретни панели, конкретни зарядни устройства, конкретни акумулатори, схема на къщата, засенчвания, хоризонти и какво ли не още.

ОК, разбрах.

[Mateev]

Смущават ме тия 8000 евро за един панел, една зареждачка и един акумулатор.

Програмата е заредена по подразбиране с европейски цени на дребно. Панелите са доста по-скъпи, пък за акумулаторите въобще да не говорим. Голяма част от цената е в акумулаторите. Един соларен акумулатор струва 200-300 EUR за 12V 180-90 Ah. A тука имаме 7-8 такива акумулатора. Отделно програмата е добавила и скъп инвертор за 220V и разбира се скъпо зарядно устройство.

В случая не е важна цената, а енергийните разчети. А те са безупречни. А цената ще я оправим, стига да има възложен реален проект.