FOTOOGNIWA SŁONECZNE. Rys. 1 Moduł fotowoltaiczny cienkowarstwowy CIS firmy Sulfurcell typu STP SCG 50 HV (Powierzchnia ok.

Transkrypt

1 FOTOOGNIWA SŁONECZNE Nasz ośrodek wyposaŝony jest w dwa typy fotoogniw fotowoltaicznych moduł fotowoltaiczny monokrystaliczny firmy Suntech Power typu STP 180S 24/AC (przedstawiony na Rys. 1) oraz moduł fotowoltaiczny cienkowarstwowy CIS firmy Sulfurcell typu STP SCG 50 HV (przedstawiony na Rys. 2). Rys. 1 Moduł fotowoltaiczny cienkowarstwowy CIS firmy Sulfurcell typu STP SCG 50 HV (Powierzchnia ok. 9 m 2, moc 600 W)

2 Rys. 2 Moduł fotowoltaiczny monokrystaliczny firmy Suntech Power typu STP 180S 24/AC (Powierzchnia ok. 9 m 2, moc 1080 W) Oba ogniwa zainstalowane są na powierzchni ziemi, a stelaŝu w systemie nadąŝnym, oznacza to Ŝe cały panel za pomocą sterownika obraca się w ciągu całego dnia, podąŝając za ruchem Słońca, na Rys.2 widać czujnik znajdujący się na drugiej od góry po prawej stronie belce podtrzymującej, który nakierowywuje całe panele ustawiając pod kątem najsilniejszego napromieniowania słonecznego. Rys. 3 Czujnik promieniowania słonecznego (pyranometr) oraz mała bateria do zasilania siłownika Siłowniki zasilane są z energii pochodzącej z zainstalowanych małych fotoogniw woltaicznych. Prąd zbierany w ciągu dnia magazynowany jest w akumulatorach. Następnie z nich przy udziale falownika, lub inwertera, przetwarza się energię elektryczną z napięcie 24V na napięcie jakie mamy w sieci, a więc 230 V i 50 Hz. Takim napięciem zasilane są lampy

3 oświetlające teren ośrodka, 14 lamp o moce 75 W kaŝda, co daje w sumie moc 1080 W. Z naszych fotoogniw jesteśmy w stanie uzyskiwać łączną moc 1680 W co pozwala w ciągu dnia na pełne doładowanie akumulatorów po ich rozładowaniu w nocy. Rys 4. Akumulatorownia, zestawy modłów po 12 akumulatorów, wraz z falownikami (niebieska skrzynka) W piwnicy Rys.4 znajduje się akumulatorownia mieszcząca 2 moduły po 12 akumulatorów o napięciu 2V i pojemności 800 Ah kaŝdy. Daje to w sumie 24 V i 1600 Ah. Akumulatory te mogą być obciąŝane mocą do 10 kw, jeŝeli weźmiemy pod uwagę nasze zapotrzebowania 1,05 kw i obliczymy na ile wystarczy zgromadzona energia, to uzyskamy: 1050W / 24 V = 43,75 Ah, oznacza to Ŝe nasza instalacja lamp oświetleniowych potrzebuje w przeciągu godziny prąd o natęŝeniu 43,75 A, w rzeczywistości naleŝey jeszcze uwzględnić straty prądu na przetwarzanie na falowniku (max 10%) aby otrzymać zapotrzebowanie na rzeczywistą energię w przeciągu godziny 43,75/0,9 = 48,6 A. Chcą obliczyć czas działania instalacji do jej rozładowania naleŝy 1600 Ah / 48,6 A = 32 h. Tak więc instalacja jest w stanie pracować przez 32 godziny. Wydatkowaną energię akumulatory odzyskują w przeciągu dnia z fotoogniw. Jednak z energii słonecznej moŝna korzystać równieŝ bezpośrednio zasilając fotoogniwami odbiorniki, czy teŝ łączyć zasilanie jednego odbiornika energią z fotoogniw, z wiatraków czy teŝ z sieci tradycyjnej. Z zainstalowanych fotoogniw pozyskuje się obecnie wydatkowaną moc na oświetlenie terenu, w ostatnich w pierwszych 13 dniach czerwca energię uzyskaną przedstawia Rys. 5

4 8 7 energia uzyskana [kwh] Dni od 1 do 13 czerwca 2009r. Rys. 5 Energia uzyskana z fotoogniw ( - moduł fotowoltaiczny monokrystaliczny) ( - moduł fotowoltaiczny cienkowarstwowy) W ciągu 13 dni moduł monokrystaliczny pozyskał energię 30,4 kwh a moduł cienkowarstwowy prawie 2 krotnie więcej 58,7 kwh, zliczając tą energię dla całego miesiąca moŝna uzyskać 267,3 kwh w przeciągu miesiąca, jest to tyle ile zuŝywa przeciętna 4 osobowa rodzina. Uzyskanie tej energii w elektrowni oznacz emisje 254 kg CO 2 której moŝna zapobiec, uzyskując tą energię z fotoogniw. śywotność fotoogniw Fotoogniwa mają długą Ŝywotność, mogą pracować ponad 25 lat, producenci często gwarantują Ŝe ich wydajność w przeciągu pierwszych 10 lat nie spadnie więcej jak 10 procent i nie więcej jak 15 % do 20 lat działanie fotoogniw. Cena w stosunku do uzyskanej energii Pozyskiwanie niewielkich mocy tą metodą jest w miarę opłacalne, ale mówimy to o kilku do kilkudziesięciu wat, gdy nie mamy moŝliwości podłączenia się do sieci elektrycznej lub teŝ koszt pociągnięcia jej znacznie przewyŝsza koszty instalowania instalacji fotoogniw. W przypadku kiedy chcemy wykorzystywać energię po zajsciu słońca, koszty bardzo wzrastają, z uwagi na wysoką cenę akumulatorów, rosnącą wraz z ich pojemnością. Inwertery przetwarzające prąd elektryczny kosztują od zł przy mocy do 400 W 220 V do zł dla mocy 4,5 kw 220V. Ich zalety: Bezpośrednia moŝliwość uzyskiwania prądu elektrycznego. DuŜa niezawodność i Ŝywotność Brak hałasu

5 Łatwość przenoszenia, oraz róŝnorodność rozmiarów wady: Wysoki koszt uzyskanej energii Sprawność 4 do 10% DuŜa toksyczność i uciąŝliwość dla środowiska w procesie produkcyjnym W przypadku większej mocy ponad 80% kosztów to akumulatory, falownik i podpory mocujące W razie pytań, lub uwag na temat opracowania proszę o kontakt mailowy dariusz.szyszka@zut.edu.pl