Alege un sistem off-grid în 5 pași

Ce trebuie să știm?

Pentru o casă cu consum lunar de 100kW noi am ales două baterii de 12V, 75A/h, panouri solare de 2.4kW un invertor solar de 3kW,un întreruptor de 15A, o siguranță fuzibilă de 95A, un întrerupător de 150A și cabluri de 10mm, află mai jos cum și de ce.

Dacă ai de gând să îți alegi un sistem off-grid (opțiunea este ideală pentru locații situate departe de rețeaua electrică) trebuie să iei în calcul consumul de energie electrică pe care îl ai. Calculul se face relativ simplu, adunând consumul tuturor echipamentelor instalate în casă și perioada lor de funcționare.

Exemplu:

• Un bec economic consumă între 6 și 10 Wați pe oră

• Un televizor 25 – 175 Wați/h

• Un frigider 100 – 300 Wați/h

• O mașină de spălat 1,000 – 2,400 Wați/h

8h (ore functionare bec) x 6 Wați + 4h (ore functionare TV) x 50 Wați + 5h (ore functionare friginer) x 150 Wați + 2h (ore functionare masina spalat) x 1200 Wați =48W + 200W + 750W + 2400W = 3398 Wați

*Acest exemplu este unul subiectiv. Pentru mai multe clarificări ne puteți contacta.

Considerăm că ai un consum de 100 kilowați (kW) pe lună

Mai jos facem o simulare pentru instalația ta fotovoltaică, dacă consumul casei tale este de 100 kW (100 000 Wați) pe lună:

1.  Alege pachetul de baterii pe măsura consumului

Bateriile nu trebuie utilizate până la capacitatea maximă. Dacă bateria a fost descărcată de mai multe ori la 0% aceasta își scurtează durata de viață, drept urmare, trebuie să alegi baterii care însumate să fie x 3 sau x 4 consumului tău pe oră.

Un alt factor de care ar trebui să ți cont este dacă bateria ta are implementat un sistem de BMS (Battery Management System). Acest lucru înseamnă că bateria ta are un sistem electronic care are grijă ca încărcarea să fie uniformă pe fiecare celulă, să nu existe risc de supraîncălzire sau deteriorare.

Consum 100 kW pe lună / 30 zile = 15 kW pe zi

15 kW / 24 h = 0.6 kWh (pe oră)

0.6kWh x 3 = 1.8 kWh-cu BMS

1.8 kilowați pe oră (kWh) pot fi reproduși în mai multe modalități. Acest lucru depinde de bugetul și spațiul tău de stocare, dar în cea mai simplă soluție constă în două baterii de 12 Volți și 75 Amperi/ora legate în serie.

12 V + 12 V ( legate în serie) = 24 Volți

24 Volți x 75 Amperi/ora = 1800 Wați/ora

2. Alege panourile dorite

Panourile trebuie să fie suficient de puternice pentru întreținerea casei și a bateriilor.

Dacă vrei să afli mai multe despre panouri, citește articolul nostru despre cele mai bune panouri fotovoltaice.

Conform calculelor de mai sus, avem un consum de 15Kw pe zi.

Din păcate, panourile funcționează doar când afară este lumină, astfel consumul tău trebuie raportat la perioada în care panourile pot genera energie. Drept urmare acestea vor funcționa aproximativ 10h pe zi.

15kW /10h = 1.5 kWh (panourile pe care le alegi trebuie să genereze cel puțin 1.5 kW că să țină pasul)

Se adaugă aici și o marjă de eroare (+50%) pentru că panourile tale nu funcționează la capacitate maximă în fiecare moment al zilei ( în funcție de poziția soarelui, umbră provenită de la diverși factori, etc.).

1.5 kWh + 50% = 2.2kWh

Alegem panouri care legate în serie/paralel pot genera cel puțin 2.2kWh

În principiu, un panou de dimensiuni medii produce undeva la 400W, deci o să ai nevoie de 6 panouri de 400W legate în serie.

6 x 400 Wați = 2400 Wați

Un producător bun o să îți livreze panouri de calitate. Nu te lasa cucerit de prețurile foarte mici ale celor de peste ocean. Te poți afla în situația în care îți calculezi numărul necesar de panouri și ai surpriza că după instalare ele produc doar 60% din cât ar trebui să producă. Încearcă să găseșți producători europeni.

3. Alege forma de transformare a energiei

Panourile solare produc curent continuu și bateriile stochează curent continuu, însă toate echipamentele electrice sunt adaptate pentru rețea de curent alternativ. Drept urmare, ai nevoie de echipamente care transformă curentul din baterii de 12 Volți în curent alternativ de 220 Volți.

Există două modalități de a face asta:

• Achiziționezi un MPPT, adică un echipament electronic care înregistrează, măsoară și folosește energia electrică venită de la panourile solare și o trimite către baterii pentru a le încarca. Însă mai ai nevoie și de un invertor care apoi va prelua energia electrică din baterii și o transformă în energie electrică pentru locuința ta. în cazul în care mai adaugi panouri solare poți pune un alt MPPT la instalație, lăsând-ul pe cel deja existent în funcțiune. (MPPT + invertor)

• Achiziționezi un invertor solar care face și încărcarea bateriilor și transformarea energiei electrice în același timp. Acesta este mai costisitor. Un sfat ar fi ca invertorul solar ales să fie mai mare decât capacitatea panourilor, deoarece dacă pe viitor doreșți să îți extinzi numărul de panouri solare să nu fi nevoit să îți cumperi un alt invertor solar. (invertor solar)

Citește mai multe în articolul nostru: ”Invertoare solare: Tot ce trebuie știut”

Orice obțiune alegi, ai grijă ca echipamentul de transformare să aibă o capacitate care să fie peste valoarea instalației, un invertor mai puternic o să poată să se folosească de energia din panouri și din baterii în același timp pentru a nu avea pene de curent.

Pentru un sistem cu panouri solare ce generează 2.2Kw, așa cum am calculat mai sus în exemplul nostru, alegem MPPT+invertor SAU invertor solar de 3kW.

3kW devine limita maximă pe care o poți folosi în casă în același timp (adică 3 mașini de spălat sau 30 de televizoare)

4. Alege protecțiile și contactele instalației tale

Așa cum am arătat în exeplul de mai sus, folosim panouri de 400 Wați, care de obicei au 35 de Volți, ceea ce înseamnă că acestea au 11.8 Amperi.

400 Wați / 35 Volți = 11.8 Amperi

În cazul nostru, panourile și bateriile sunt conectate în serie. Sistemele de protecție sunt expuse la Amperaj mai mic, drept urmare o să ai nevoie de:

• un intreruptor 15A ( separator de sarcină) de la panouri până la MPPT/invertor solar.
  La un ampraj de 11.8  se adaungă 25%, limita maximă pentru siguranță, și avem deci un intreruptor de 15 Amperi.
  11.8 Amperi + 25% =14.75 Amperi

• o siguranță fuzibiliă 95A între plus de la baterie și plus de la invertor solar, + 25% limita maximă pentru siguranță vom avea o siguranță fuzibilă de 95 Amperi. 
  75 Amperi + 25% =95 Amperi sau orice valoare apropiată

• un întreupător general baterie 150A cel puțin cu o valoare dublă de rezistență la amperaj față de maximul utilizat de baterii, in cazul nostru de minim 150 Amperi.
  75 Amperi x 2 = 150 Amperi

5. Alege cablurile potrivite

Panourile solare vin cu propriile cabluri, dacă este nevoie de o prelungire a acestora se mai pot achiziționa separat.

Important este ca acel cablu dintre baterii și invertor/invertor solar să fie cât mai scurt și de o grosime mai mare sau egală cu 10 milimetri, deoarece curentul continuu al bateriei o să aibă pierderi mari în cabluri subțiri și lungi.

În concluzie

Pentru sistemul nostru off-grid, cele mai importante lucruri sunt:

• să ți cont de consumul tău de energie

• să alegi baterii care însumate pot produce de 3 sau 4 ori consumul tău pe oră

• să alegi panouri solare care generează consumul tău zilnic și 50% peste

• sa alegi o modalitate de transformare a energiei electrice care să facă față și în momentele cu cerere mare.