ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΟ ΔΚΠΑΗΓΔΤΣΗΚΟ IΓΡΤΜΑ ΚΑΒΑΛΑ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΩΝ ΔΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΗΑ ΣΟΜΔΑΔΝΔΡΓΔΗΑ - ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ.

Transcript

1 ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΟ ΔΚΠΑΗΓΔΤΣΗΚΟ IΓΡΤΜΑ ΚΑΒΑΛΑ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΩΝ ΔΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΗΑ ΣΟΜΔΑΔΝΔΡΓΔΗΑ - ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ Πηςσιακή Δπγαζία ΑΤΣΟΝΟΜΟ ΤΣΖΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ ΑΠΟ ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ Δ MIA ΓΗΟΡΟΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ AUTONOMUS SYSTEM OF POWER PRODUCTION BY USING SOLAR ENERGY IN A TWO FLOOR HOUSE IN CENTRAL MACEDONIA ΛΔΝΟΤ ΥΡΗΣΗΝΑ ΔΛΔΤΘΔΡΗΑ Α.Δ.Μ.:4023 ΔΠΗΒΛΔΠΟΤΑ ΚΑΘΖΓΖΣΡΗΑ: ΚΟΓΗΑ ΦΩΣΔΗΝΖ ΚΑΒΑΛΑ, ΗΟΤΝΗΟ 2012

2 ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΟ ΔΚΠΑΗΓΔΤΣΗΚΟ IΓΡΤΜΑ ΚΑΒΑΛΑ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΩΝ ΔΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΗΑ ΣΟΜΔΑΔΝΔΡΓΔΗΑ - ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ Πηςσιακή Δπγαζία ΑΤΣΟΝΟΜΟ ΤΣΖΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ ΑΠΟ ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ Δ MIA ΓΗΟΡΟΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ AUTONOMUS SYSTEM OF POWER PRODUCTION BY USING SOLAR ENERGY IN A TWO FLOOR HOUSE IN CENTRAL MACEDONIA ΛΔΝΟΤ ΥΡΗΣΗΝΑ ΔΛΔΤΘΔΡΗΑ Α.Δ.Μ.:4023 ΔΠΗΒΛΔΠΟΤΑ ΚΑΘΖΓΖΣΡΗΑ: ΚΟΓΗΑ ΦΩΣΔΗΝΖ ΚΑΒΑΛΑ, ΗΟΤΝΗΟ 2012

3 Εγκρύνεται η Πτυχιακό Εργαςύα Καβϊλα, / /2012 Η επιβλέπουςα Καθηγήτρια Ο Προΰςτάμενοσ του Τμήματοσ Κόγια Φωτεινή Σαράφησ Ηλίασ Η Εξεταςτικό Επιτροπό 1. Κόγια Φωτεινή 2. Αποςτολίδου Ελένη 3. Βυθούλκασ Γεώργιοσ - i -

4 Δςσαπιζηίερ Ζ παξνχζα Πηπρηαθά Δξγαζέα νινθιεξψζεθε κε ηελ ακϋξηζηε βνάζεηα ηεο θαζεγάηξηαο θπξέαο Κφγηα Φσηεηλάο ηελ νπνέα θαη επραξηζηψ ηδηαέηεξα. Δπέζεο ζα άζεια λα επραξηζηάζσ ηνπο γνλεέο κνπ ησλ νπνέσλ ε ακϋξηζηε ζπκπαξϊζηαζε ππάξμε θαηαιπηηθά ζηελ επηηπρά πξαγκαηνπνέεζε ησλ ζπνπδψλ κνπ. - ii -

5 Περιεχόμενα ΚαηΪινγνο ΠηλΪθσλ... v ΚαηΪινγνο Δηθφλσλ... vi ΚαηΪινγνο ρεκϊησλ... vi ΚαηΪινγνο ΓξαθεκΪησλ... vii ΚαηΪινγνο πληκάζεσλ... vii Πεξέιεςε...ix ΚΔΦΑΛΑΗΟ ΠΡΧΣΟ: ΦΧΣΟΒΟΛΣΑΨΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Ση εέλαη ην θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν; Σχπνη Φσηνβνιηατθψλ ηνηρεέσλ Ππξηηένπ ΠνιπθξπζηαιιηθΪηνηρεέαΠπξηηένπ(MulticrystallineSiliconmc-Si) ΜνλνθξπζηαιιηθΪ ηνηρεέα (Single-crystalSilicon) ΦΒ ηνηρεέα Σαηλέαο (RibbonSilicon) ΦΒ ηνηρεέα Άκνξθνπ ππξηηένπ (AmorphousSilicon) Απφδνζε ΦΒ πιαηζέσλ θαη παξϊγνληεο πνπ ηελ επεξεϊδνπλ ΓεληθΪ γηα ην ζπληειεζηά απφδνζεο Αλαιπηηθά παξνπζέαζε παξαγφλησλ πνπ επεξεϊδνπλ ηελ απφδνζε ΦΒ πιαηζέσλ πγθξηηηθϊ ζηνηρεέα θαη επέδξαζε ηεο ζεξκνθξαζέαο ζε απηϊ Δπέδξαζε ηεο ζεξκνθξαζέαο ζηα ειεθηξηθϊ ραξαθηεξηζηηθϊ ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ ΔμΪξηεζε ησλ ειεθηξηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηνπ πιαηζένπ απφ ηε ζεξκνθξαζέα θπςειέδαο Ζ θακπχιε I-V Πξφηππεο ζπλζάθεο ειϋγρνπ (StandartTestConditions, STC) ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ησλ ΦΒ ζηνηρεέσλ. Ζ Ϋλλνηα ηεο ηζρχνο αηρκάο ΠεξηβαιινληηθΫο επηπηψζεηο αλϊ ζηϊδην Καηαζθεπά ΜεηαθνξΪ ΔγθαηΪζηαζε Λεηηνπξγέα iii -

6 1.7. πληάξεζε Απνηθνδφκεζε Σερλνινγέεο/ηερληθΫο απαινηθάο πεξηβαιινληηθψλ επηπηψζεσλ ΖιηνζεξκηθΪ ζπζηάκαηα ηζρχνο ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 - ΦΧΣΟΒΟΛΣΑΨΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ Δηζαγσγά Δθηφο δηθηχνπ ά απηφλνκα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα Απηφλνκα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα ΤβξηδηθΪ θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα ΦσηνβνιηατθΪ ζπζηάκαηα ζπλδεδεκϋλα ζην δέθηπν χλδεζε πιαηζέσλ - ζχλδεζε κε δέθηπν Απηνδχλακα ά Απηφλνκα ΦσηνβνιηατθΪ ζπζηάκαηα ΓηαζπλδεκΫλα κε ην δέθηπν ΦσηνβνιηατθΪ ζπζηάκαηα ΖιεθηξνληθΪ Διεγθηάο θφξηηζεο Μεηαηξνπεέο DC-DC, DC-AC θαη AC-DC ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 - ΠΡΟΩΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑ-Ζ ΦΒ ΠΛΑΗΗΧΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ ΠξνυπνζΫζεηο εγθαηϊζηαζεο Φ/Β πιαηζέσλ Κιέζε θαη πξνζαλαηνιηζκφο ηνπ ζπιιϋθηε Ζ ηδαληθά θιέζε ησλ ζπιιεθηψλ Σξφπνη ζηάξημεο ησλ ζπιιεθηψλ ηάξημε ηνπ ζπιιϋθηε κε ζηαζεξά γσλέα θιέζεο ηάξημε κε δπλαηφηεηα επνρηθάο ξχζκηζεο θιέζεο ηνπ ζπιιϋθηε ηάξημε ηνπ ζπιιϋθηε ζε θηλεηϋο βϊζεηο Σξφπνη ζηάξημεο Φ/Β πιαηζέσλ ζε θηάξηα ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟ-ΝΟΜΟΤ ΦΧΣΟΒΟΛΣΑΨΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Δηζαγσγά Οη ειεθηξηθϋο θαηαλαιψζεηο Ζ ρξνληθά πεξένδνο Ζ θσηνβνιηατθάγελλάηξηα iv -

7 Ζ θιέζε ζπιιεθηψλ Ζ ηϊζε ηνπ ζπζηάκαηνο Ζ επηινγά, ην πιάζνο θαη ε νξγϊλσζε ησλ θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ Οη ζπζζσξεπηϋο Δπηινγά ξπζκηζηά θφξηηζεο Δπηινγά Inverter Έιεγρνο ζπκβαηφηεηαο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο θαη κεηαηξνπϋα Τπνινγηζκφο ηεο Ϋθηαζεο ησλ θσηνβνιηατθψλ παλϋισλ Δπηινγά βνεζεηηθάο ειεθηξηθάο παξαγσγάο ΟηθνλνκηθΪ ζηνηρεέα κειϋηεο ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5 Ο : ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ ΔΛΛΖΝΗΚΖ ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ΓΗΑΓΗΚΣΤΟ Κατϊλογοσ Πινϊκων Πέλαθαο Πξφηππεο πλζάθεο ΔιΫγρνπ...16 Πέλαθαο πζρϋηηζε απφδνζεο Φ/Β ζπζηάκαηνο κε ηελ θιέζε ηνπ επέ ηηο%...32 Πέλαθαο Ζ κϋζε εκεξάζηα ειηαθά αθηηλνβνιέα (kwh/d) γηα δηαθνξεηηθϋο θιέζεηο ηνπ ζπιιϋθηε, θαη ε κϋζε ζεξκνθξαζέα ηνπ αϋξα ( C) ζηε δηϊξθεηα ησλ θσηεηλψλ σξψλ ηεο εκϋξαο...35 Πέλαθαο Πέλαθαο ειεθηξηθψλ θαηαλαιψζεσλ θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ηνπ ρεηκψλα...44 Πέλαθαο Πέλαθαο ειεθηξηθψλ θαηαλαιψζεσλ θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ηνπ θαινθαηξηνχ...45 Πέλαθαο ΚαηαζθεπαζηΫο θαη ηερληθϊ ραξαθηεξηζηηθϊ...52 Πέλαθαο ΥαξαθηεξηζηηθΪ Μνληε ινπupsolar M180M...53 Πέλαθαο ΥαξαθηεξηζηηθΪ ζπζζσξεπηά Rolls...55 Πέλαθαο ΟκΪδεο ειεθηξηθψλ θαηαλαιψζεσλ...59 Πέλαθαο ΜνληΫια Inverter...61 Πέλαθαο 4.8 ΥαξαθηεξηζηηθΪ ΜεηαηξνπΫαο PhoenixInverter 24/ v -

8 Πέλαθαο Κφζηνο επηιεγκϋλσλ πξντφλησλ...66 Κατϊλογοσ Εικόνων Δηθφλα Πνιπθξπζηαιιηθφ ζηνηρεέν...4 Δηθφλα ΜνλνθξπζηαιιηθΪ ζηνηρεέα...5 Δηθφλα ηνηρεέν a-si...6 Δηθφλα ΠαξΪδεηγκα ζηάξημεο ηνπ ζπιιϋθηε κε ζηαζεξά γσλέα θιέζεο...38 Δηθφλα χζηεκα παξαθνινχζεζεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο(ειηνηξφπην, santruckingsystem)...39 Δηθφλα ηάξημε Φ/Β πιαηζέσλ ζε επηθϊλεηεο θαη ζηϋγεο θηεξέσλ κε δηαθνξεηηθά γσλέα θιέζεο...41 Δηθφλα ΒΫιηηζηε θιέζε πϊλει γηα ηνλ κάλα ΗαλνπΪξην...47 Δηθφλα ΒΫιηηζηε θιέζε πϊλει γηα ηνλ κάλα ΓεθΫκβξην...47 Δηθφλα Πξφβιεςε κεληαέαο παξαγσγάο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο...48 Δηθφλα Τπνινγηζκφο βϋιηηζηεο θιέζεο θσηνβνιηατθψλ πϊλει γηα φιν ην Ϋηνο...49 Δηθφλα 4.7. UpSolar M180M...53 Δηθφλα πζζσξεπηϋο Rolls...55 Δηθφλα Ρπζκηζηάο θφξηηζεο xantrex C Δηθφλα 4.10 ΜεηαηξνπΫαο Phoenik Inverter 24/ Κατϊλογοσ χημϊτων ράκα Ζ επαθά pn ζε εξεκέα...1 ράκα 1.2. Ζ επαθά pn φηαλ θσηηζηεέ...1 ράκα ΓηαζπλδεκΫλα ζπζηάκαηα...23 ράκα 2.2. ΓηαζπλδεκΫλα ζπζηάκαηα...27 ράκα Ζ θιέζε (βζ) θαη ε αδηκνχζηα γσλέα (ζζ) πνπ ραξαθηεξέδνπλ ηνλ πξνζαλαηνιηζκφ ελφο επέπεδνπ ειηαθνχ ζπιιϋθηε ζηελ επηθϊλεηα ηεο γεο...32 ράκα ΠαξΪδεηγκα ηεο εμϊξηεζεο ηεο κϋζεο εκεξάζηαο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο Ζ, πνπ δϋρεηαη κηα επέπεδε επηθϊλεηα θαηϊ ηε δηϊξθεηα ησλ δηαθφξσλ κελψλ ηνπ Ϋηνπο, ζε ζπλϊξηεζε κε ηελ θιέζε ηεο.σν παξϊδεηγκα εέλαη γηα ηνπνζεζέα κε - vi -

9 γεσγξαθηθφ πιϊηνο 45 θαη αθνξϊ ζε θιέζεηο ηνπ ειηαθνχ ζπιιϋθηε (βζ) έζεο κε 0 (νξηδφληην επέπεδν), 30, 45, 60,θαη 90 (θαηαθφξπθν επέπεδν)...34 ράκα Ζ βϋιηηζηε θιέζε ελφο ειηαθνχ ζπιιϋθηε ζην ζεξηλφ (21 Ηνπλένπ) θαη ην ρεηκεξηλφ (21 Γεθεκβξένπ) ειηνζηϊζην θαη ζηελ εαξηλά (21 Μαξηένπ) θαη ηε θζηλνπσξηλά (21 επηεκβξένπ)ηζεκεξέα, ζε κηα ηνπνζεζέα κε γεσγξαθηθφ πιϊηνο 35, φπσο ηα ΥαληΪ. Σα χςε ηνπ άιηνπ πνπ αθνλέδνληαη αθνξνχλ ζηα αληέζηνηρα ειηαθϊ κεζεκϋξηα...34 ράκα α) ε θακπχιε ηνπ ιφγνπ ηεο ειεχζεξεο απφζηαζεο α αλϊκεζα ζηηο γεηηνληθϋο ζεηξϋο ησλ ειηαθψλ ζπιιεθηψλ κηαο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο, πξνο ηελ επηθϊιπςε ηνπ χςνπο ηνπ π, ζε ζπλϊξηεζε κε ην γεσγξαθηθφ πιϊηνο ηνπ ηφπνπ ψζηε λα κελ εκπνδέδεηαη νπζηαζηηθϊ ε πξφζπησζε ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο. β) ε Ϋλλνηα ησλ κεθψλ α, γ, δ θαη ε, θαη ηεο γσλέαο ηεο θιέζεο βζ γηα ηελ δηϊηαμε ησλ ειηαθψλ ζπιιεθηψλ ζηηο θσηνβνιηατθϋο ζπζηνηρέεο...64 Κατϊλογοσ Γραφημϊτων ΓξΪθεκα Ζ ραξαθηεξηζηηθά IV κηαο θσηηζκϋλεο επαθάο pn εέλαη ζηελ νπζέα ε ζθνηεηλά θακπχιε IV πνπ κεηαηνπέδεηαη πξνο ηα θϊησ απφ ην ξεχκα IL. Ζ ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο Voc θαη ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο βξέζθνληαη εθεέ φπνπ ε θακπχιε εθϊπηεηαη κε ηνπο Ϊμνλεο. Ζ κϋγηζηε ηζρχο πνπ κπνξεέ λα εμαρζεέ απφ ην ΦΒ ζηνηρεέν βξέζθεηαη ζην ζεκεέν (VMPP, IMPP)...14 ΓξΪθεκα Ζ θακπχιε IV, ζε Ϋλα θαλνληθφ θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν κε θαη αληηζηϊζεηοshunt...15 Κατϊλογοσ υντμόςεων Δ.Π.Δ. Μ.Π.Δ. ΔΚΣΗΜΖΖΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΗΚΧΝ ΔΠΗΠΣΧΔΧΝ ΜΔΛΔΣΖ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΗΚΧΝ ΔΠΠΣΧΔΧΝ - vii -

10 Τ.ΠΔ.ΥΧ.Γ.Δ. Μ.Δ.Κ. Κ.Π.. Φ.. ΦΒ ΤΠΟΤΡΓΔΗΟ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ ΥΧΡΟΣΑΞΗΑ ΓΖ- ΜΟΗΧΝ ΔΡΓΧΝ ΜΗΚΣΖ ΔΠΗΣΡΟΠΖ ΚΑΘΟΓΖΓΖΖ ΚΟΗΝΟΣΗΚΟ ΠΛΑΗΗΟ ΣΖΡΗΞΖ ΦΧΣΟΒΟΛΣΑΨΚΟ ΣΟΗΥΔΗΟ ΦΧΣΟΒΟΛΣΑΨΚΑ - viii -

11 Πεπίλητη Σν πεξηερφκελν ηεο παξνχζαο Πηπρηαθάο Δξγαζέαο, πξαγκαηεχεηαη κε ηηο Αλαλεψζηκεο Πάγεο ΔλΫξγεηαο, θαη πην ζπγθεθξηκϋλα, κε ηα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα θαη ηε ρξάζε ηνπο, αλαιχεη ηε ρξεζηκφηεηϊ ηνπο αιιϊ θαη ηηο κειινληηθϋο πξνζδνθέεο γηα ηε ζπγθεθξηκϋλε ηερλνινγέα. ΑλαθΫξεηαη εθηελψο ζηνλ ηξφπν ιεηηνπξγέαο ηνπο αιιϊ θαη ζηα εμαξηάκαηα ηα νπνέα πεξηιακβϊλνληαη ζε απηάλ (αλϊινγα κε ην πνην ζχζηεκα Ϋρεη επηιερζεέ) αλαθϋξεη ηα εέδε ησλ Φσηνβνιηατθψλ πζηεκϊησλ θαη επεμεγεέ ζε ηη δηαθϋξνπλ θαη κε πνηα θξηηάξηα γέλεηαη ε επηινγά ηνπο. Abstract In this project work is being made an analytical presentation of a study for the usage of photovoltaics to produce all the necessary electrical energy for a single house in the area of Central Macedonia. Comparisons are being made to severalkinds of photovoltaics and some estimations and proposals for best efficiency. - ix -

12 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΗΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΚΕΥΑΛΑΙΟ ΠΡΩΣΟ: ΥΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΗ ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΑ 1.1. Σι εύναι το φωτοβολταώκό ςτοιχεύο; ρήκα 1.1. Η επαθή pn ζε εξεκία ρήκα 1.2. Η επαθή pn όηαλ θσηηζηεί Σα θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα εέλαη εκηαγσγηθϋο δένδνη πνπ ε επϊλσ ηνπο ε- πηθϊλεηα (n-πιεπξϊ) θαιχπηεηαη απφ Ϋλα πιϋγκα κεηαιιηθψλ επαθψλ γηα ηε ζπι- ΑΤΣΟΝΟΜΟ ΤΣΖΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ ΑΠΟ ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΗΚΑ Δ MIA ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ AEM: 4023 ΕΛΙΔΑ 1

13 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ινγά ηνπ ειεθηξηζκνχ θαη ε θϊησ ηνπο επηθϊλεηα (p-πιεπξϊ) θαιχπηεηαη απφ Ϋλα ιεπηφ ζηξψκα κεηϊιινπ. Ο άιηνο θσηνβνιεέ ηελ επϊλσ πιεπξϊ (n) θαη ηα θσηφληα πνπ εηζϋξρνληαη ζηνλ n-εκηαγσγφ ειεπζεξψλνπλ ειεθηξφληα ηα νπνέα θϊησ απφ ηελ επέδξαζε ηνπ εγγελνχο ειεθηξνζηαηηθνχ δπλακηθνχ ηεο δηφδνπ δεκηνπξγνχλ ηε θσηνβνιηατθά ηϊζε ηνπ ζηνηρεένπ ε νπνέα κπνξεέ λα ηξνθνδνηάζεη κε ειεθηξηθφ ξεχκα Ϋλα ε- μσηεξηθφ θχθισκα. Σα θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα Ϋρνπλ ζπλάζσο ηεηξαγσληθά κνξθά, ψζηε ε εζσηεξηθά επαθά ησλ εκηαγσγψλ λα θαηαιακβϊλεη ηελ φιε ηελ επηθϊλεηα ηνπ πιαθηδένπ. Γηα λα Ϋρνπκε κηα ζπλνιηθά ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο (Voc) 17Vκε 22VζπλδΫνπκε πνιιϊ θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα κεηαμχ ηνπο ζε ζεηξϊ θαη Ϋηζη δεκηνπξγνχκε κηα θσηνβνιηατθά δηϊηαμε, ην θσηνβνιηατθφ πιαέζην. Ο αξηζκφο ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρεέσλ επηιϋγεηαη ψζηε λα ηαηξηϊδεη κε ηελ ηϊζε θφξηηζεο ελφο ζπζζσξεπηά ( Pb /H 2 SO 4 ) κε νλνκαζηηθά ηϊζε 12V. Σα θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα πξνζθϋξνπλ ηελ αλαλεψζηκε ελϋξγεηα απφ κηα απεξηφξηζηε πεγά ελϋξγεηαο, ηνλ έδην ηνλ άιην. Μέα εξψηεζε ζηελ θσηνβνιηατθά βηνκεραλέα εέλαη πψο λα επηηεπρζνχλ ρακειφηεξεο δαπϊλεο ρσξέο λα επεξεαζηεέ ε απφδνζε ησλ θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ ε νπνέα θαζνξέδεη ηελ ηζρχ πνπ δέλνπλ ηα ΦΒ πιαέζηα. Οη θαηαζθεπαζηηθϋο εηαηξέεο γηα λα αληηκεησπέζνπλ ην πξνεγνχκελν πξφβιεκα αλαπηχζζνπλ ζπλϋρεηα ηελ ηερλνινγέα ησλ θσηνβνιηατθψλ θπςειψλ. Πξηλ φκσο Ϋλα θαηλνχξγην ΦΒ πιαέζην εηζαρζεέ ζηελ αγνξϊ εέλαη ζεκαληηθφ απφ ηνπο θαηαζθεπαζηϋο λα κϊζνπλ πφζε ελϋξγεηα παξϊγνπλ ηα θαηλνχξγηα πιαέζηα ζε δηαθνξηθϋο πεξηβαιινληνινγηθϋο ζπλζάθεο θαη πψο δηαηεξνχλ ηελ α- πφδνζά ηνπο θαηϊ ηελ δηϊξθεηα κεγϊισλ ρξνληθψλ πεξηφδσλ. Ζ ζεξκνθξαζέα εέλαη Ϋλαο απφ ηνπο παξϊγνληεο πνπ επεξεϊδνπλ ηελ απφδνζε ελφο θσηνβνιηατθνχπιαηζένπ (PV Module), ε νπνέα εμαξηϊηαη απφ ηελ εηζεξρφκελε αθηηλνβνιέα, απφ ηελ ζεξκνθξαζέα ηνπ πεξηβϊιινληνο θαζψο θαη απφ Ϊιινπο παξϊγνληεο νη νπνένη αλαιχνληαη ζηελ ζπλϋρεηα. Οη θαηαζθεπαζηϋο θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ παξϋρνπλ ηηο ραξαθηεξηζηηθϋο πνζφηεηεο ησλ πιαηζέσλ (Isc, Voc, n, Ip max, Vp max, P max ) ζε ζπγθεθξηκϋλεο ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 2

14 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ζπλζάθεο (Standard Test Conditions) πνπ γηα ηελ ζεξκνθξαζέα εέλαη νη 25 o C βαζκνέ Κειζένπ. ε πξαγκαηηθϋο ζπλζάθεο εέλαη ινγηθφ φηη ε ζεξκνθξαζέα ζα δηαθϋξεη ζεκαληηθϊ απφ ηελ ζεξκνθξαζέα αλαθνξϊο, π.ρ. ζε κηα θαινθαηξηλά ε- κϋξα ε ζεξκνθξαζέα ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ κπνξεέ λα θηϊζεη ζηνπο 50 o C θαη Ϊλσ αλϊινγα κε ηε ζηάξημε ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ. ε απηάλ ηελ Πηπρηαθά Δξγαζέα αζρνιεζάθακε ζε πξψηε θϊζε κε ηελ ζεσξεηηθά κειϋηε ηεο ελεξγεηαθάο ζπκπεξηθνξϊο θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ ηφζν θξπζηαιιηθψλ, πνιπθξπζηαιιηθψλ φζν θαη Ϊκνξθσλ. Ζ εμϊξηεζε ηεο παξαγφκελεο ελϋξγεηαο απφ ηελ εηζεξρφκελε ειηαθά ελϋξγεηα, ηε γσλέα πξφζπησζεο ηεο απεπζεέαο αθηηλνβνιέαο, ηε ζθφλε θαη ηελ ζεξκνθξαζέα ηνπ πιαηζένπ εέλαη θϊπνηα ζϋκαηα ηα νπνέα κειεηάζεθαλ. Δπέζεο κειεηάζεθαλ θαη ραξαθηεξηζηηθϋο πνζφηεηεο φπσο ε ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο (Voc), ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο (Isc) γηα λα θαζνξηζηεέ πεηξακαηηθϊ ε εμϊξηεζά ηνπο απφ ηε ζεξκνθξαζέα ηνπ πεξηβϊιινληνο θαη λα ζπγθξηζνχλ κε ηηο αληέζηνηρεο ηνπ θαηαζθεπαζηά Σύποι Υωτοβολταώκών τοιχεύων Πυριτύου άκεξα νη βηνκεραλέεο πνπ παξϊγνπλ θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα ρξεζηκνπνηνχλ ην ππξέηην σο πιηθφ θαηαζθεπάο θσηνβνιηατθψλ θπςειψλ. Σν ππξέηην πξνϋξρεηαη απφ ηελ Ϊκκν ε νπνέα φηαλ ππνζηεέ ηελ θαηϊιιειε επεμεξγαζέα ηφηε παξϊγεηαη ην ππξέηην πνπ ζηελ ηειηθά ηνπ κνξθά ραξαθηεξέδεηαη απφ ηελ πςειά ηνπ θαζαξφηεηα (99,99999%). Σα θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα ππξηηένπ ρσξέδνληαη ζηηο αθφινπζεο θαηεγνξέεο (ηχπνπο) : ΠνιπθξπζηαιιηθΪ (polycrystallinesilicon) ΜνλνθξπζηαιιηθΪ (single-crystalsilicon) Σαηλέαο (RibbonSilicon), θαη ηα Άκνξθα (amorphous or thin film Silicon) ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 3

15 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΠολυκρυςταλλικϊτοιχεύαΠυριτύου(Multicrystalline Silicon mc- Si) Εηθόλα Πνιπθξπζηαιιηθό ζηνηρείν Με απηϊ ηα ζηνηρεέα Ϋρνπκε ηε δπλαηφηεηα λα θαηαζθεπϊζνπκε κεγϊιεο επηθϊλεηεο θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ. Σα πνιπθξπζηαιιηθϊ ζηνηρεέα θφβνληαη ζπλάζσο ζε κηθξϊ ηεηξϊγσλα ηα νπνέα ζπλδϋνληαη ζε ζεηξϊ κεηαμχ ηνπο ζην ε- ζσηεξηθφ ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ. Απηνχ ηνπ εέδνπο ηα ζηνηρεέα απνηεινχληαη απφ ιεπηϊ επηζηξψκαηα, πϊρνπο 10 κmϋσο 50 κm. ηελ επηθϊλεηα ηεο πνιπθξπζηαιιηθάο θπςειέδαο, δηαθξέλνληαη νη δηαθνξεηηθϋο κνλνθξπζηαιιηθϋο πεξηνρϋο ζηηο νπνέεο ηα φξηϊ ηνπο απνηεινχλ ζϋζεηο παγέδεπζεο ησλ θνξϋσλ, νπφηε φζν κηθξφηεξν εέλαη ην ζπλνιηθφ κάθνο απηψλ ησλ νξέσλ ηφζν θαιχηεξε ζα εέλαη ε αγσγηκφηεηϊ ηνπο. Έλα Ϊιιν πιενλϋθηεκα εέλαη ην νξζνγψλην ά ηεηξαγσληθφ ζράκα πνπ Ϋρνπλ νη κνλνθξπζηαιιηθϋο πεξηνρϋο Ϋηζη ψζηε λα Ϋρνπκε θαιχηεξε ρξεζηκνπνέεζε ηεο πεξηνράο ελφηεηαο ζε ζχγθξηζε κε ηηο ζηξνγγπιϋο κνλνθξπζηαιιηθϋο πεξηνρϋο. Απφ ηα πξνεγνχκελα ζπκπεξαέλνπκε φηη φζν κεγαιχηεξεο εέλαη νη δηαζηϊζεηο ησλ κνλνθξπζηαιιηθψλ πεξηνρψλ ηνπ πνιπθξπζηαιιηθνχ ΦΒ ζηνηρεένπ, ηφζν πςειφηεξε εέλαη ε απφδνζά ηνπ. ε εξγαζηεξηαθάο κνξθάο θπςειέδα ε α- πφδνζε θπκαέλεηαη απφ 17% Ϋσο πεξέπνπ 20% ελψ ζε βηνκεραληθάο κνξθάο ΦΒ πιαηζένπ απφ 10% Ϋσο θαη 14%. Σα πνιπθξπζηαιιηθϊ ΦΒ πιαέζηα ραξαθηεξέδνληαη απφ ηελ πςειά ρξνληθά ζηαζεξφηεηα πνπ Ϋρνπλ, ην ρακειφ θφζηνο παξαγσγάο ηνπο (ρακειφηεξν απφ ην κνλνθξπζηαιιηθφ ππξέηην) θαη απφ ην ρξψκα ηνπο ην νπνέν εέλαη γαιϊδην. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 4

16 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Μονοκρυςταλλικϊ τοιχεύα (Single-crystal Silicon) Εηθόλα Μνλνθξπζηαιιηθά ζηνηρεία Σν βαζηθφ πιηθφ απηψλ ησλ ζηνηρεέσλ εέλαη κνλνθξπζηαιιηθφ ηνπ νπνένπ ην πϊρνο εέλαη πεξέπνπ 300κm. Ζ απφδνζά ηνπο θπκαέλεηαη απφ πεξέπνπ 21% Ϋσο πεξέπνπ 24% φηαλ Ϋρνπλ κνξθά θπςειέδαο ελψ φηαλ Ϋρνπλ κνξθά θπςειέδσλ ε απφδνζά ηνπο θπκαέλεηαη απφ 13% Ϋσο 16%. Σα κνλνθξπζηαιιηθϊ ζηνηρεέα ραξαθηεξέδνληαη απφ ην πςειφ θφζηνο θαηαζθεπάο ηνπο θαη ην ρξψκα ηνπο εέλαη ζθνχξν κπιε ΥΒ τοιχεύα Σαινύασ (Ribbon Silicon) Σα ΦΒ ζηνηρεέα ηαηλέαο εέλαη ζηελ νπζέα κηα ιεπηά ηαηλέα απφ ηεγκϋλν πιηθφ ην νπνέν εέλαη πνιπθξπζηαιιηθφ ππξέηην κε απφδνζε 13%. Πξνο ην παξφλ ην ζπγθεθξηκϋλν εέδνο θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ Ϋρεη πνιχ πςειφ θφζηνο θαηαζθεπάο θαη γηα ην ιφγν απηφ εέλαη πεξηνξηζκϋλεο βηνκεραληθάο παξαγσγάο ΥΒτοιχεύαΆμορφουπυριτύου (AmorphousSilicon) Πην ζπγθεθξηκϋλα γηα ηε δεκηνπξγέα απηψλ ησλ ζηνηρεέσλ ρξεζηκνπνηεέηαη κέα ηερλνινγέα ιεπηψλ επηζηξψζεσλ ε νπνέα Ϋρεη πνιχ ρακειφ θφζηνο παξαγσγάο ιφγσ ηεο κηθξάο ρξεζηκνπνηνχκελεο κϊδαο πιηθνχ. Σν ιεπηφ επέζηξσκα ζρεκαηέδεηαη πϊλσ ζε ππφζηξσκα ππνζηάξημεο, ρακεινχ θφζηνπο. ηα αξρηθϊ ζηϊδηα θσηηζκνχ ηνπ ζπγθεθξηκϋλνπ εέδνπο θσηνβνιηατθψλ ζηνηρεέσλ ε απφδνζά ηνπο κεηψλεηαη πϊξα πνιχ απφ 6% Ϋσο 8%. Ζαπφδνζά ηνπο πϋθηεη ηνλ ρεηκψλα θαη αλαθηϊηαη θαηϊ ηε δηϊξθεηα ηνπ θαινθαηξηνχ. Σν ελεξγεηαθφ ρϊζκα ηνπ Ϊκνξθνπ ππξηηένπ ηαηξηϊδεη θαιχηεξα ζην ειηαθφ θϊζκα απφ φηη ην ελεξγεηαθφ ρϊζκα ηνπ θξπζηαιιηθνχ ππξηηένπ. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 5

17 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Εηθόλα ηνηρείν a-si άκεξα ε ηερλνινγέα απηά ρξεζηκνπνηεέηαη γηα ηελ παξαζθεπά ζχλζεησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρεέσλ κε ζθνπφ ηελ αχμεζε ηνπ αμηνπνηάζηκνπ ηκάκαηνο ηνπ ειηαθνχ θϊζκαηνο. Με ζηαζεξνπνηεκϋλε απφδνζε ζε εξγαζηεξηαθϋο ζπλζάθεο θηϊλεη ζηα 13%. Έλα ραξαθηεξηζηηθφ ηνπο εέλαη ε δεκηνπξγέα δηαδνρηθψλ ΦΒ ζηνηρεέσλ ζε κεγϊιεο επηθϊλεηεο ΦΒ πιαηζέσλ νπφηε ηα θαζηζηϊ ζειθηηθϊ γηα εθαξκνγϋο πξνζφςεσλ Απόδοςη ΥΒ πλαιςύων και παρϊγοντεσ που την επηρεϊζουν Γενικϊ για το ςυντελεςτό απόδοςησ Ο ζπληειεζηάο απφδνζεο ελφο ΦΒ πιαηζένπ εέλαη ην πειέθν ηεο απνδηδφκελεο ειεθηξηθάο ηζρχνο πξνο ηελ πξνζπέπηνπζα ζην πιαέζην, ηζρχ ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο G. S. (1.1) ΌπνπP m ε απνδηδφκελε κϋγηζηε ειεθηξηθά ηζρχο Gε ππθλφηεηα ηζρχνο ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο ζην επέπεδν ηνπ ΦΒ πιαηζένπ S ην εκβαδφλ ηνπ πιαηζένπ. Ζ απφδνζε ησλ θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ εμαξηϊηαη απφ ηηο θπζηθϋο ηδηφηεηεο ησλ πιηθψλ θαηαζθεπάο ηνπο, ηε ζεξκνθξαζέα ησλ θπςειέδσλ θαη ηελ ππθλφηεηα ηζρχνο ηεο πξνζπέπηνπζαο αθηηλνβνιέαο. Άιινο παξϊγνληαο εέλαη ην ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 6

18 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ θαηλφκελν ηεο ζεξκάο θειέδαο ζχκθσλα κε ην νπνέν φηαλ κέα θπςειέδα ππνζηεέ βιϊβε επηθϋξεη νιηθά αρξάζηεπζε ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ δηφηη ε ζθηαζκϋλε θπςειέδα ιεηηνπξγεέ φπσο ε απιά δένδνο p-n, ε νπνέα φηαλ ην θχθισκα εέλαη θιεηζηφ, δϋρεηαη απφ ηηο Ϊιιεο κηα πςειά αλϊζηξνθε ηϊζε κε απνηϋιεζκα ηελ θαηαζηξνθά ηεο. Άιινη παξϊγνληεο εέλαη ε εηζρψξεζε πγξαζέαο ζην εζσηεξηθφ ησλ ΦΒ πιαηζέσλ θαη νη ζπλαθφινπζεο αιινηψζεηο δνκάο ηεο ΦΒ θπςειέδαο, νη ζθφλεο θαη Ϊιια ζψκαηα ζηελ επηθϊλεηα φςεο ησλ πιαηζέσλ Αναλυτικό παρουςύαςη παραγόντων που επηρεϊζουν την απόδοςη ΥΒ πλαιςύων Παπάγονηαρ γήπανζηρ ΦΒ πλαιζίος: Πξνζδηνξέδεη ηελ ειϊηησζε ηεο απφδνζεο ΦΒ πιαηζένπ ιφγσ ηεο γεληθφηεξεο αιινέσζεο ηεο ΦΒ θπςειέδαο ε νπνέα νθεέιεηε θπξέσο ζηελ ππεξζϋξκαλζε θϊπνησλ ΦΒ ζηνηρεέσλ ά ηκεκϊησλ ηνπ πιαηζένπ. Ζ απφδνζε ηνπ ΦΒ πιαηζένπ κεηψλεηαη ηππηθϊ 1% ην ρξφλν ιφγσ ηεο γάξαλζεο ηνπ πιηθνχ θαη γηα απηφ ην ιφγν νη εηαηξέεο δέλνπλ εγγχεζε 25 ρξφλσλ. Οπηικέρ ενεπγειακέρ απώλειερ: ΑπηΫο θαζνξέδνληαη απφ ηελ απφθιηζε ηεο απφδνζεο ζε ζρϋζε κε απηά ησλ πξφηππσλ ζπλζεθψλ, ιφγσ ησλ επφκελσλ αηηηψλ: Γιαθοποποίηζη ανακλαζηικόηηηαρ ΦΒ πλαιζίος ζε ζσέζη με ηην α- νηίζηοιση ζε STC: Γειαδά ε αχμεζε ηεο αλαθιαζηηθφηεηαο ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ εμαξηϊηαη απφ ηε γσλέα πξφζπησζεο ησλ ειηαθψλ αθηηλψλ ζηελ επηθϊλεηϊ ηνπ. ε γσλέεο πξφζπησζεο πϊλσ απφ ηηο 60 ν Ϋρνπκε απμεκϋλε αλαθιαζηηθφηεηα ελψ γηα κηθξφηεξεο γσλέεο εέλαη ε κεηαβνιά εέλαη αζάκαληε. Δπίδπαζη διαθοποποίηζηρ θάζμαηορ ακηινοβολίαρ ζε ζσέζη με ηο ΑΜ1.5.:ΑθνξΪ ηελ επέδξαζε πνπ Ϋρεη ε δηαθνξνπνέεζε ηνπ ΑΜ θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο ζε ζρϋζε κε ην ΑΜ1.5 ησλ πξνηχπσλ ζπλζεθψλ. Απώλειερ διαθοποποίηζηρ ηηρ πόλυζηρ:γηαθνξνπνέεζε ηεο πφισζεο ηεο πξνζπέπηνπζαο-δηεξρφκελεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 7

19 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ηεο εκϋξαο. Ζ κϋζε εηάζηα επέδξαζε ηνπ παξϊγνληα απηνχ πξνζδηνξέδεηαη ζε ~2%. Απώλειερ σαμηλών ηιμών πςκνόηηηαρ ιζσύορ ηηρ ηλιακήρακηινοβολίαρ:ε ρακειϋο ηηκϋο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο κεηψλεηαη ε απφδνζε ηεο θσηνβνιηατθάο θπςειέδαο θαη θπξέσο ζε ειηαθά αθηηλνβνιέα θϊησ ηεο ηηκάο ησλ 200W/m 2. Οη ζπγθεθξηκϋλεο απψιεηεο ππνινγέδνληαη ζε 3% θαηϊ κϋζν φξν ην Ϋηνο. Καθαπόηηηα ότευρ ηος ΦΒ πλαιζίος:ζ θαζαξφηεηα ηεο γπϊιηλεο επηθϊλεηαο ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ εέλαη ζεκαληηθά δηφηη ε επηθϊζηζε ζθφλεο θαη ινηπψλ Ϊιισλ ζσκαηηδέσλ πξνθαιεέ κεέσζε ηεο απφδνζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ. Δπίδπαζη θεπμοκπαζίαρ ΦΒ κςτελίδαρ:πεξηγξϊθεηηελ δηαθνξνπνέεζε ηεο απφδνζεο ηνπ πιαηζένπ, ιφγσ ηεο δηαθνξϊο κεηαμχ ηεο ζεξκνθξαζέαο ιεηηνπξγέαο ηεο θπςειέδαο θαη ηεο ζεξκνθξαζέαο ηεο ζε πξφηππεο ζπλζάθεο (STC). Ο παξϊγσλ ζεξκνθξαζέαο ηεο θσηνβνιηατθάο θπςειέδαο πεξηγξϊθεηαη απφ ηελ αθφινπζε Ϋθθξαζε: ( ) (1.2) Όπνπ θ C = ζεξκνθξαζέα θπςειέδαο, γ Pm = Θεξκηθφο ζπληειεζηάο ηεο απφδνζεο Γηα ην ππξέηην ν ζεξκηθφο ζπληειεζηάο εέλαη πεξέπνπ -0,0045Κ ζηε πεξηνρά ζεξκνθξαζηψλ θπςειέδαο ν C.Απηά ε εμϊξηεζε ηεο ζεξκνθξαζέαο ηεο θσηνβνιηατθάο θπςειέδαο απφ ηηο ζπλζάθεο πεξηβϊιινληνο ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ κπνξεέ λα δνζεέ κε κηα πην αλαιπηηθά Ϋθθξαζε ε νπνέα εέλαη: ( ) (1.3) Όπνπ θ α = ζεξκνθξαζέα ηνπ πεξηβϊιινληα αϋξα G t = ππθλφηεηα ηζρχνο ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο ζην επέπεδν ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ, Β = εκπεηξηθφο ζπληειεζηάο ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 8

20 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ws =ηαρχηεηα αλϋκνπ, Σ 1 θαη Σ 2 = εκπεηξηθνέ ζπληειεζηϋο πνπ πξνζδηνξέδνληαη κε βϊζε ηηο νξηαθϋο ηηκϋοηεο ζεξκνθξαζέαο θπςειέδαο ζε ρακειϋο θαη πςειϋο ηαρχηεηεο αλϋκνπ, Γθ = ε δηαθνξϊ ζεξκνθξαζηψλ θπςειέδαο θαη ηεο πέζσ επηθϊλεηαο ηνπθσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ. ςνηελεζηήρ απυλειών ζηη δίοδο ανηεπιζηποθή,nd: Δέλαη Ϋλαο ζπληειεζηάο ν νπνένο εθθξϊδεη ηηο απψιεηεο ελϋξγεηαο ζηε δένδν αληεπηζηξνθάο νη ν- πνέεο εθηηκψληαη ζε ~1% Ϊξα ν ζπληειεζηάο απσιεηψλ εέλαη nd υγκριτικϊ ςτοιχεύα και επύδραςη τησ θερμοκραςύασ ςε αυτϊ Σα ειεθηξηθϊ ζηνηρεέα πνπ ζα ηεζνχλ ππφ ζχγθξηζε εέλαη ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο Η sc, ε ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο V oc, ε ηηκά ηνπ ξεχκαηνο ηνπ πιαηζένπ Η m, ε ηϊζε V m ζην ζεκεέν κϋγηζηεο ηζρχνο θαη ε κϋγηζηε ηζρχο ηνπ, P m. Σα ειεθηξηθϊ ζηνηρεέα απηϊ ζα ζπγθξηζνχλ κε ηα αληέζηνηρα πνπ δέλεη ν θαηαζθεπαζηάο ζε πξφηππεο ζπλζάθεο (STC) Επύδραςη τησ θερμοκραςύασ ςτα ηλεκτρικϊ χαρακτηριςτικϊ του φωτοβολταώκού ςτοιχεύου Ζ ειηαθά αθηηλνβνιέα κεηαηξϋπεηαη ζε ζεξκηθά ελϋξγεηα ζηελ θπςειέδα θαη απηφ Ϋρεη ζαλ απνηϋιεζκα ηελ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζέαο ηεο. ε ζπλζάθεο ρξάζεο ζην χπαηζξν, φπνπ ην θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν εέλαη ελζσκαησκϋλν ζε ΦΒ πιαέζην, ε δηαθνξϊ ζεξκνθξαζηψλ ιεηηνπξγέαο ηεο θπςειέδαο θαη ηεο ζεξκνθξαζέαο ηνπ πεξηβϊιινληα αϋξα απμϊλεηαη γξακκηθϊ, σο ζπλϊξηεζε ηεο ππθλφηεηαο ηεο νιηθάο ειηαθά αθηηλνβνιέαο, δειαδά: Όπνπ θ C = ζεξκνθξαζέα ιεηηνπξγέαο θπςειέδαο (1.4) ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 9

21 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ θ α = ζεξκνθξαζέα πεξηβϊιινληα αϋξα G =ππθλφηεηα νιηθάο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο Δθφζνλ κεηαβϊιιεηαη ινηπφλ απηά ε δηαθνξϊ, κεηαβϊιινληαη ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο I sc θαη ε ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο V oc.γεληθϊ παξαηεξεέηαη κηα ζηαζεξά πνζνζηηαέα αχμεζε ηνπ I sc απφ ηνπο -10 ν CΫσο ηνπο 60 ν Cηεο ζεξκνθξαζέαο ηεο θσηνβνιηατθάο θπςειέδαο. Απηά ε αχμεζε απνδέδεηαη σο εμάο: Όπνπ a ISC di I dt I E I sc sc, STC 1 I sc C STC ESTC (1.5) SC = ζεξκηθφο ζπληειεζηάο ηνπ ξεχκαηνο βξαρπθχθισζεο ηνπ SC θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ, I sc,stc =ε ηηκά ηνπ ξεχκαηνο βξαρπθχθισζεο ζε STC, E =ε ππθλφηεηα ηζρχνο ηεο αθηηλνβνιέαο, Δ STC = 1000W/m 2 T = ζ. Απφ ηνλ πξνεγνχκελν ηχπν βιϋπνπκε φηη Ϋρνπκε αλαινγηθά εμϊξηεζε ηνπ ξεχκαηνο βξαρπθχθισζεο απφ ηελ ππθλφηεηα ηζρχνο ηεο αθηηλνβνιέαο.ο ζπληειεζηάο α Ηsc Ϋρεη ηηκϋο ζην δηϊζηεκα ai SC K K 1, κε ηηκά αλαθνξϊο.ζ ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο κεηψλεηαη κε ηελ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζέαο ηεο θπςειέδαο. Απηά ηελ εμϊξηεζε ηελ βιϋπνπκε αλαιπηηθϊ ζηελ παξαθϊησ Ϋθθξαζε: V E V, 1 1 ln OC E STC (1.6) oc oc STC V c STC c Όπνπ V oc, STC = ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο ζε STC, C = δηνξζσηηθφο παξϊγνληαο ηεο εμϊξηεζεο ηεο V OC απφ ηελ Δ, dv OC VOC VOCdT = ζεξκηθφο ζπληειεζηάο ηϊζεο αλνηθηνχ θπθιψκαηνο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 10

22 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Σν V OC Ϋρεη ηηκϋο ζην δηϊζηεκα K 1 κε ηηκά αλαθνξϊο V K OC Απηά ε ειϊηησζε νθεέιεηαη ζηελ εμϊξηεζε ηνπ ξεχκαηνο θφξνπ ηεο δηφδνπ απφ ηε ζεξκνθξαζέα. Ζ ειεθηξηθά ηζρχο πνπ απνδέδεηαη απφ ην θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν φηαλ απηφ ιεηηνπξγεέ ζην ζεκεέν κϋγηζηεο ηζρχνο πεξηγξϊθεηαη απφ ηνλ παξαθϊησ ηχπν: E P V I P 1 m E m m m P P C STC STC dp Όπνπ = ζεξκηθφο ζπληειεζηάο κϋγηζηεο ηζρχνο ηνπ θσηνβνιηατθνχ P m P dt ζηνηρεένπ, m P V I = κϋγηζηε ειεθηξηθά ηζρχο ζε πξφηππεο ζπλζάθεο. P m, STC m, STC (1.7) Ο ζεξκηθφο ζπληειεζηάο κϋγηζηεο ηζρχνο εέλαη πξνζεγγηζηηθϊ έζνο κε P K γηα ην c-si. m ΔπνκΫλσο, ν παξϊγσλ ζεξκφηεηαο πνπ θαζνξέδεη ηελ επέδξαζε ηεο ζεξκνθξαζέαο ζηελ ηηκά ηεο ηζρχο αηρκάο θαη ζην ζπληειεζηά απφδνζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ δέλεηαη σο εμάο: n 1 T Pm C STC (1.8) Όπσο βιϋπνπκε απφ ηνλ παξαπϊλσ ηχπν ε ηζρχο αηρκάο θαη ε απφδνζε ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ εκθαλέδνπλ γξακκηθά εμϊξηεζε απφ ηε ζεξκνθξαζέα Εξϊρτηςη των ηλεκτρικών χαρακτηριςτικών του πλαιςύου από τη θερμοκραςύα κυψελύδασ Οη ζρϋζεηο ησλ Η SC θαη V OC πνπ πξναλαθϋξζεθαλ ζηελ παξϊγξαθν νη νπνέεο πεξηγξϊθνπλ ηελ εμϊξηεζε απηψλ ησλ ζηνηρεέσλ απφ ηε ζεξκνθξαζέα ηεοθσηνβνιηατθάο θπςειέδαο ηζρχνπλ θαη ζηελ πεξέπησζε ηνπ θσηνβνιηατθνχ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 11

23 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ πιαηζένπ κε ηε δηαθνξϊ φκσο φηη ε V OC πξνθχπηεη απφ ην Ϊζξνηζκα ησλ επηκϋξνπο ηϊζεσλ ησλ ζηνηρεέσλ πνπ βξέζθνληαη ζπλδεδεκϋλα ζε ζεηξϊ. Οη ζρϋζεηο πνπ πεξηγξϊθνπλ ηελ εμϊξηεζε ηνπ ξεχκαηνο θαη ηεο ηϊζεσο ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ φηαλ απηφ ιεηηνπξγεέ ζην ζεκεέν κϋγηζηεο ηζρχνο ηνπ εέλαη νη εμάο: ( ) ( ( )) (1.9) ( ( )) ( ) ( ( )) (1.10) Όπνπ a I m = ζεξκηθφο ζπληειεζηάο ξεχκαηνο ζηελ θαηϊζηαζε ηνπ ζεκεένπ ιεηηνπξγέαο, V m = ζεξκηθφο ζπληειεζηάο ηϊζεο ζηελ θαηϊζηαζε ηνπ ζεκεένπ ιεηηνπξγέαο, I m, STC = ξεχκα ζε πξφηππεο ζπλζάθεο, V m, STC = ηϊζε ζε πξφηππεο ζπλζάθεο, C0, C1, C 2= εκπεηξηθνέ ζπληειεζηϋο πξνζαξκνγάο ζηα πεηξακαηηθϊ δεδνκϋλα. Οη ζεξκηθνέ ζπληειεζηϋο ηεο ηϊζεο θαη ηνπ ξεχκαηνο εμαξηψληαη απφ ην πιηθφ ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρεέσλ, απφ ηε ζεξκνθξαζέα θαη απφ ηελ ππθλφηεηα ηζρχνο. Ζ απνδηδφκελε ειεθηξηθά ηζρχο απφ ην θσηνβνιηατθφ πιαέζην ππνινγέδεηαη ζχκθσλα κε ηηο παξαπϊλσ εμηζψζεηο σο εμάο:,,, P E I E V E m C m C m C (1.11) Ζ ηζρχο απηά ζηελ πεξέπησζε ηνπ c-si (θξπζηαιιηθφ ππξέηην) πεξηγξϊθεηαη απφ ηε ζρϋζε: E P (, E) P 1 m E m C P P C STC STC (1.12) ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 12

24 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Όπνπ P m εέλαη ν ζεξκηθφο ζπληειεζηάο κϋγηζηεο ηζρχνο ν νπνένο εμαξηϊηαη απφ ηε ζεξκνθξαζέα ηεο θσηνβνιηατθάο θπςειέδαο, ην πιηθφ ηεο θαη ηελ ππθλφηεηα ηζρχνο ηεο πξνζπέπηνπζαο αθηηλνβνιέαο Η καμπύλη I-V Μειεηψληαο ηηο εμηζψζεηο κεηαθνξϊο ησλ θνξϋσλ θνξηένπ ζηελ πεξηνρά κεηϊβαζεο, ν απνθαινχκελνο ηδαληθφο λφκνο ηεο δηφδνπ κπνξεέ λα εμαρζεέ γηα κηα επαθά p n ζην ζθνηϊδη, φηαλ θαλϋλα θνξηέν δελ παξϊγεηαη απφ ην θσο ηνπ ά- ιηνπ. Απηφο ν λφκνο γξϊθεηαη σο εμάο: ( ) (1.13) Όπνπ I ξεχκα ηεο δηφδνπ I0 ξεχκα θνξεζκνχ q ζηνηρεηψδεο θνξηέν V ε ηϊζε ηεο δηφδνπ T ζεξκνθξαζέα Όηαλ ν θσηηζκφο ιακβϊλεηαη ππφςε, ε εμέζσζε ηξνπνπνηεέηαη σο εμάο: ( ) (1.14) Όπνπ IL ην θσην-παξαγφκελν ξεχκα.ζ παξαπϊλσ εμέζσζε θαζνξέδεη ηεζρϋζε ξεχκαηνο-ηϊζεο κηαο ηδαληθάο θσηνβνιηατθάο θπςειέδαο κε ζεηξηαθά αληέζηαζε (Seriesresistance) RS 0θαη RSH (Shuntresistance). Σηο ραξαθηεξηζηηθϋο I-Vπνπ αληηζηνηρνχλ ζηηο εμηζψζεηο (1.5.1)θαη (1.5.2)ηηο βιϋπνπκε ζην γξϊθεκα 1.1. ηφ γξϊθεκα 1.1 βιϋπνπκε φηη ε ζθνηεηλά ραξαθηεξηζηηθά ηεο δηφδνπ βξέζθεηαη ζην πξψην θαη ζην ηξέην ηεηαξηεκφξην, ελψ ε θακπχιε IV κηαο θσηηζκϋλεο δηφδνπ, ε νπνέα αληηπξνζσπεχεη Ϋλα θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν ζε ιεηηνπξγέα, πεξλϊεη απφ ην ηϋηαξην ηεηαξηεκφξην.απηφ ην ηεηαξηεκφξην, φπνπ ην ξεχκα ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 13

25 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ εέλαη αξλεηηθφ θαη ε ηϊζε ζεηηθά, εέλαη ην ηεηαξηεκφξην φπνπ ην θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν παξϊγεη ηζρχ.σϋζζεξηο ζεκαληηθϋο παξϊκεηξνη Ϋρνπλ ραξαθηεξηζηεέ ζην παξαπϊλσ γξϊθεκα.σν ξεχκα ζε κεδεληθά ηϊζε θαιεέηαη ξεχκα βξαρπθχθισζεο. SC I, ελψ ε ηϊζε ζε κεδεληθφ ξεχκα θαιεέηαη ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο V OC Γξάθεκα Η ραξαθηεξηζηηθή IV κηαο θσηηζκέλεο επαθήο pn είλαη ζηελ νπζία ε ζθνηεηλή θακπύιε IV πνπ κεηαηνπίδεηαη πξνο ηα θάησ από ην ξεύκα IL. Η ηάζε αλνηθηνύ θπθιώκαηνο V oc θαη ην ξεύκα βξαρπθύθισζεο βξίζθνληαη εθεί όπνπ ε θακπύιε εθάπηεηαη κε ηνπο άμνλεο. Η κέγηζηε ηζρύο πνπ κπνξεί λα εμαρζεί από ην ΦΒ ζηνηρείν βξίζθεηαη ζην ζεκείν (V MPP, I MPP ) Σν ζεκεέν ζηε ραξαθηεξηζηηθά IVφπνπ ε παξαγφκελε ηζρχο εέλαη ζην κϋγηζην δελ εέλαη θαλϋλα απφ απηϊ ηα ζεκεέα, αιιϊ εέλαη κϊιινλ θϊπνπ ζην ηφμν. Απηφ ην ζεκεέν νλνκϊδεηαη ζεκεέν κϋγηζηεο ηζρχνο.οη αληέζηνηρεο ηηκϋο ηνπ ξεχκαηνο θαη ηεο ηϊζεο θαινχληαη ζεκεέν κϋγηζηεο ηζρχνο ξεχκαηνο θαη κϋγηζηεο ηζρχνο ηϊζεο V MPP I MPP.ΓεδνκΫλνπ φηη κφλν ην κϋξνο ηεο ραξαθηεξηζηηθάο IVπνπ βξέζθεηαη ζην ηϋηαξην ηεηαξηεκφξην εέλαη ζρεηηθφ γηα εθαξκνγϋο κε θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα, ε θακπχιε IVεέλαη αληηζηξακκϋλε σο πξνο Ϊμνλα ηεο ηϊζεο θαη θνκκϋλε θαη ζηνπο δχν Ϊμνλεο, Ϋηζη ψζηε θαη ην ξεχκα θαη ε ηϊζε λα Ϋρνπλ κφλν ζεηηθϋο ηηκϋο. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 14

26 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Ζ θακπχιε IV, ζε Ϋλα θαλνληθφ θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν κε R S θαη αληηζηϊζεηο shunt R SH, (βιϋπε γξϊθεκα) κεηαηνπέδεηαη πην θνληϊ ζηνπο Ϊμνλεο ηνπ ξεχκαηνο θαη ηεο ηϊζεο.μεγϊιεο ηηκϋο R S πξνθαινχλ κεέσζε ηνπ ξεχκαηνο, ελψ νη κηθξϋο ηηκϋο R SH κεηψλνπλ ηελ ηϊζε φπσο θαέλεηαη ζην παξαθϊησ γξϊθεκα: Γξάθεκα Η θακπύιε IV, ζε έλα θαλνληθό θσηνβνιηατθό ζηνηρείν κε θαη αληηζηάζεηο shunt Μεραληζκνέ απσιεηψλ εέλαη επέζεο ππεχζπλνη πνπ ε θακπχιε IVγέλεηαη πην επέπεδε, θαη ν απνθαινχκελνο παπάγυν πλήπυζηρ FF εέλαη Ϋλα κϋηξν πξνζϋγγηζεο απηάο.οξέδεηαη σο: V FF V MPP OC I I MPP SC (1.15) Ο παξϊγσλ πιάξσζεο αληηζηνηρεέ ζηελ αλαινγέα κεηαμχ ηεο παξαρζεέζαο ηζρχνο θαη ηεο ηζρχνο ζε κηα ηδαληθά πεξέπησζε φπνπ ε θακπχιε IVΫρεη νξζνγψληα κνξθά ρσξέο απψιεηεο.ο παξϊγσλ πιάξσζεο, ε απφδνζε θαη νη παξϊκεηξνη ηεο θακπχιεο IV εέλαη πνιχ ζεκαληηθνέ ζηε κειϋηε ησλ θσηνβνιηατθψλ, δηφηη νη ηηκϋο ηνπο καο απνθαιχπηνπλ ην πφζν θαιϊ ιεηηνπξγεέ Ϋλα θσηνβνιηατθφ ζηνηρεέν. Ζ θακπχιε IVελφο θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ εέλαη φκνηα κε απηά ελφο κφλν ΦΒ ζηνηρεένπ, αιιϊ ζπλάζσο εέλαη πην επέπεδε ιφγσ απσιεηψλ.σν ζεκεέν ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 15

27 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ηεο θακπχιεο IVπνπ πξϋπεη λα ιεηηνπξγεέ Ϋλα θσηνβνιηατθφ πιαέζην πξϋπεη λα εέλαη φζν ην δπλαηφλ πην θνληϊ ζην ζεκεέν κϋγηζηεο ηζρχνο MPP.ε πξαθηηθϋο εθαξκνγϋο, ην ζεκεέν ιεηηνπξγέαο θαζνξέδεηαη απφ ην θνξηέν ζην θχθισκα, παξαδεέγκαηνο ρϊξηλ απφ ηελ κπαηαξέα πνπ θνξηέδεηαη Πρότυπεσ ςυνθόκεσ ελϋγχου (Standart Test Conditions, STC) των χαρακτηριςτικών των ΥΒ ςτοιχεύων. Η ϋννοια τησ ιςχύοσ αιχμόσ Σα βαζηθϊ ραξαθηεξηζηηθϊ, ηα νπνέα ειϋγρνληαη ζε Ϋλα εξγαζηεξηαθϊ παξαζθεπαζκϋλν ΦΒ ζηνηρεέν θαζψο επέζεο θαη ζην ηειηθϊ δηαηηζϋκελν βηνκεραληθφ πξντφλ (θσηνβνιηατθφ πιαέζην), εέλαη: ε ελεξγεηαθά απφδνζε n, ν παξϊγσλ πιάξσζεο FF, ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο I SC, θαη ε ηϊζε αλνηθηνχ θπθιψκαηνο V OC, ζε ζπγθεθξηκϋλεο ζπλζάθεο θσηηζκνχ (ππθλφηεηα ηζρχνο θαη θϊζκα ηεο πξνζπέπηνπζαο αθηηλνβνιέαο) θαη ζεξκνθξαζέαο ηνπ ζηνηρεέν. Ζ γλψζε ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ απηψλ κεγεζψλ επηηξϋπεη ηνλ Ϋιεγρν ηεο απνδνηηθφηεηαο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ θϊησ απφ ζπγθεθξηκϋλεο ζπλζάθεο, πνπ λα αληηπξνζσπεχνπλ ηππηθϋο θαηαζηϊζεηο εθκεηϊιιεπζεο ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο. Γηα ην ζθνπφ απηφ, θαζνξέζηεθαλ δηεζλψο, νη αθφινπζεο πξφηππεο ζπλζάθεο ε- ιϋγρνπ (StandardTestConditions, STC) ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ελφο θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ ά πιαηζένπ Πίλαθαο Πξόηππεο πλζήθεο Ειέγρνπ ΠΡΟΣΤΠΔ ΤΝΘΖΚΔ ΔΛΔΓΥΟΤ Ππθλφηεηα ειηαθάο αθηηλνβνιέαο 1 kw/m² Ζιηαθφ θϊζκα ΑΜ1.5 Θεξκνθξαζέα ΦΒ ζηνηρεένπ 25 C ± 2 C ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 16

28 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ηα εηδηθϊ εξγαζηάξηα ειϋγρνπ θαη πηζηνπνέεζεο ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρεέσλ, ν ρψξνο ειϋγρνπ βξέζθεηαη ζηελ πξνθαζνξηζκϋλε ζεξκνθξαζέα ησλ 25 ν C.Σν θϊζκα εθπνκπάο ηεο ρξεζηκνπνηνχκελεο πεγάο θσηηζκνχ, πξνζνκνηϊδεη πξνο ην ειηαθφ, ηνπ ζπγθεθξηκϋλνπ θϊζκαηνο (ΑΜ1.5).Ζ πεγά απηά ιεηηνπξγεέ ζηηγκηαέα, ψζηε ε ζεξκνθξαζέα ηνπ πιηθνχ ηνπ ΦΒ ζηνηρεένπ λα παξακϋλεη ζηα πξνθαζνξηζκϋλα φξηα ησλ πξνηχπσλ ζπλζεθψλ. ΔπηπιΫνλ, ε αθηηλνβνιέα απφ ηελ ηερλεηά πεγά πξνζπέπηεη θϊζεηα ζηελ επηθϊλεηα ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ. ηελ πξϊμε, ηα θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα, ελζσκαησκϋλα ζηε κνλϊδα πνπ νλνκϊδεηαη θσηνβνιηατθφ πιαέζην, ιεηηνπξγνχλ θϊησ απφ θπζηθφ ειηαθφ θσο, ηνπ νπνένπ ηα ραξαθηεξηζηηθϊ κεηαβϊιινληαη θαηϊ ηε δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο θαζ φιν ην Ϋηνο θαη ε απνδηδφκελε ειεθηξηθά ελϋξγεηα εμαξηϊηαη απφ ην γεσγξαθηθφ πιϊηνο θαη απφ ηηο ηδηαέηεξεο θιηκαηηθϋο ζπλζάθεο ηνπ ηφπνπ εγθαηϊζηαζεο. ε κεξηθϊ εξγαζηάξηα, πξαγκαηνπνηνχληαη κεηξάζεηο ραξαθηεξηζηηθψλ ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρεέσλ-πιαηζέσλ ρξεζηκνπνηψληαο θπζηθφ ειηαθφ θσο κε ηα ραξαθηεξηζηηθϊ ησλ πξφηππσλ ζπλζεθψλ. Με βϊζε ηηο πξφηππεο ζπλζάθεο, εηζϊγεηαη ε Ϋλλνηα ηεο ηζρχνο αηρκάο (P P ), σο ραξαθηεξηζηηθφ ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρεένπ, ε δε κνλϊδα ηεο ζην SIεέλαη W P. Ιζρύο αηρκήοελόο θσηνβνιηατθνύ ζηνηρείνπ, είλαη ε κέγηζηε ειεθηξηθή η- ζρύο, πνπ κπνξεί λα απνδώζεη, θάησ από ηηο πξόηππεο ζπλζήθεο ειέγρνπ (STC). Ζ Ϋλλνηα απηά ρξεζηκνπνηεέηαη νκνέσο, γηα ην ραξαθηεξηζκφ ελφο θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ ά κηαο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο. Απνηειεέ ην ραξαθηεξηζηηθφ ζηνηρεέν κε βϊζε ην νπνέν πξνζδηνξέδεηαη ην κϋγεζνο ηεο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο ελφο θσηνβνιηατθνχ ζπζηάκαηνο Περιβαλλοντικϋσ επιπτώςεισ ανϊ ςτϊδιο Καταςκευό ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 17

29 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Αημόζθαιρα: Ζ παξαγσγά ησλ θσηνβνιηατθψλ (ΦΒ) ζηνηρεέσλ εέλαη δηεξγαζέα κε πςειά ελεξγεηαθά Ϋληαζε, πνπ ζπλεπϊγεηαη Ϋθιπζε αηκνζθαηξηθψλ ξχπσλ. Ζ παξαγσγά ηνπ θξπζηαιιηθνχ Si εέλαη ε δηεξγαζέα κε ηε κεγαιχηεξε ελεξγεηαθά Ϋληαζε. ΔθπνκπΫο επέζεο πξνθαινχληαη απφ ηελ παξαγσγά ησλ πιαηζέσλ, ησλ ζπζηεκϊησλ εμηζνξξφπεζεο, ελψ θϊπνηεο εθπνκπϋο πνπ ζπλδϋνληαη κε ηα πιαέζηα θαη ηηο δνκϋο ζηάξημεο ζηελ αλχςσζε, ηδηαέηεξα ζηα ζηνηρεέα CdTe, δχλαηαη λα εέλαη ζεκαληηθϋο. Φσζικό κεθάλαιο:σα ζηνηρεέα Si εέλαη θηηαγκϋλα απφ πξψηεο χιεο επξϋσο δηαζϋζηκεο (ραιαδέα). Ζ παξαγσγά ζε κεγϊιε θιέκαθα ζηνηρεέσλ απφ έλδην θαη ηειινχξην ζα κπνξνχζε λα πξνθαιϋζεη εμϊληιεζε ησλ απνζεκϊησλ ηνπ δηαζϋζηκνπ θπζηθνχ θεθαιαένπ. Έδαθος & σδάηινοι αποδέκηες: Γηα ηελ παξαγσγά ησλ ΦΒ ζηνηρεέσλ ρξεζηκνπνηεέηαη κεγϊινο αξηζκφο πιηθψλ, ησλ νπνέσλ ε κε αζθαιάο απνζάθεπζε ά ε «αηπρεκαηηθά» δηαξξνά δχλαηαη λα πξνθαιϋζεη ξχπαλζε ηνπ εδϊθνπο θαη ησλ ππνγεέσλ πδϊησλ. Άνθρωπος: ηελ παξαγσγηθά δηαδηθαζέα ησλ ΦΒ ζηνηρεέσλ απαζρνιεέηαη εξγαηηθφ δπλακηθφ, ελψ γηα ηελ εθαξκνγά θαηλνηνκηψλ ηφζν θαηϊ ηελ παξαγσγά φζν θαη θαηϊ ην ζρεδηαζκφαπαζρνιεέηαη εηδηθεπκϋλν πξνζσπηθφ. ΔπηπιΫνλ ρξεζηκνπνηεέηαη κεγϊινο αξηζκφο πιηθψλ απμεκϋλεο επηθηλδπλφηεηαο θαη ηνμηθάο δξϊζεο (π.ρ. δηαιχηεο). Ζ Ϋθζεζε ζηα πιηθϊ απηϊ ζα κπνξνχζε λα εέλαη επηθέλδπλε γηα ηε δεκφζηα θαη επαγγεικαηηθά πγεέα. Θόρσβος: ηηο εγθαηαζηϊζεηο θαηαζθεπάο ησλ πιαηζέσλ ά ησλ βϊζεσλ πξνθαιεέηαη ζφξπβνο. Χλωρίδα-Πανίδα: Ζ επηβϊξπλζε ηεο αηκφζθαηξαο κε αϋξηνπο ξχπνπο επηθϋξεη δπζκελεέο ζπλϋπεηεο ζε ρισξέδα θαη παλέδα, κϋζσ ηεο ηξνθηθάο αιπζέδαο θαη κϋζσ ηεο Ϋθζεζεο ηνπο. Σνπέν: Οη αιιαγϋο ζην ηνπέν πνηθέινπλ αλϊινγα κε ην κϋγεζνο ηεο δξαζηεξηφηεηαο θαη ηελ ηερλνινγέα ηνπ ειηαθνχ ζπζηάκαηνο. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 18

30 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Μεταφορϊ Θόρσβος: ΚαηΪ ηε κεηαθνξϊ ησλ ΦΒ ζηνηρεέσλ ζην ρψξν εγθαηϊζηαζεο, ηα νράκαηα απμϊλνπλ παξνδηθϊ ηα επέπεδα ζνξχβνπ ηεο πεξηνράο. Αημόζθαιρα: Γηα ηε κεηαθνξϊ ησλ ζηνηρεέσλ απαηηεέηαη θαηαλϊισζε ελϋξγεηαο, ε νπνέα ζπλεπϊγεηαη Ϋθιπζε αϋξησλ εθπνκπψλ, πνπ εέλαη κηθξϋο ζπγθξηηηθϊ κε απηϋο πνπ εθιχνληαη θαηϊ ηε θϊζε παξαγσγάο ησλ ΦΒ ζηνηρεέσλ Εγκατϊςταςη Θόρσβος: ΚαηΪ ηελ εγθαηϊζηαζε παξαηεξεέηαη αχμεζε ηνπ επηπϋδνπ ζνξχβνπ ηεο πεξηνράο εγθαηϊζηαζεο. Τοπίο Αιζθηηική-Οικοζσζηήμαηα: Αλ θαη ε αιιαγά ζην ηνπέν ραξαθηεξέδεηαη σο άπηα, νη παξεκβϊζεηο απηϋο πξνθαινχλ νπηηθά φριεζε θαη δηαηϊξαμε, Ϋζησ πξνζσξηλϊ ηεο ηζνξξνπέαο ηνπ «κηθξν-νηθνζπζηάκαηνο». Άνθρωπος: Σα ΦΒ ζηνηρεέα δχλαηαη λα πξνθαιϋζνπλ πξνζσξηλά ζϊκβσζε ζηνπο αλζξψπνπο πνπ εέηε εξγϊδνληαη θνληϊ ζε απηϊ εέηε ηα εγθαζηζηνχλ Λειτουργύα Τοπίο Χλωρίδα-Οικοζσζηήμαηα: Ζ ζθέαζε απφ ηηο δηαηϊμεηο ζπκβϊιιεη ζηε δηαηάξεζε ηεο πγξαζέαο ζε ζεξκϋο θαη μεξϋο πεξηνρϋο, κε ζπλϋπεηα ηελ αχμεζε ηεο εδαθηθάο πγξαζέαο θαη θαη' επϋθηαζε ηελ αχμεζε ηεο παξαγσγηθφηεηαο ηεο γεο. ΜεγΪια ζπζηάκαηα ζα κπνξνχζαλ λα εέραλ ζεκαληηθϋο επηπηψζεηο ηδηαέηεξα ζε νηθνινγηθϊ επαέζζεηεο πεξηνρϋο. Αιζθηηική: Ζ νπηηθά φριεζε εμαξηϊηαη ζε ζεκαληηθφ βαζκφ απφ ην ζράκα ηνπ ΦΒ ζηνηρεένπ θαη εέλαη αλϊινγε κε ηελ επηθϊλεηα πνπ θαηαιακβϊλεηαη, αιιϊ θπξέσο απφ ην ηξφπν ρσξνζϋηεζάο ηνπ. Γηα κηθξϊ απνκνλσκϋλα ζπζηάκαηα ε επέπησζε εέλαη ακειεηϋα θαη ηδηαέηεξα κηθξά αλαθνξηθϊ κε ηα ζπζηάκαηα νξνθάο. Όηαλ δελ ππϊξρεη δέθηπν, ε επηβϊξπλζε πνπ δεκηνπξγεέηαη εέλαη ζεκαληηθϊ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 19

31 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ κηθξφηεξε απφ ηελ ππνδνκά (ππιψλεο, θαιψδηα, κεηαζρεκαηηζηϋο θιπ) πνπ απαηηεέηαη γηα ηε ζχλδεζε κε ην δέθηπν. Άνθρωπος:(α) Κέλδπλνη γηα ηε δεκφζηα πγεέα: Γηα ζηνηρεέα νξνθάο ά ελζσκαησκϋλα ζην θϋιπθνο ησλ θηηξέσλ, ηπρφλ θσηϊ ζην θηέξην νδεγεέ ζε απειεπζϋξσζε ζηελ αηκφζθαηξα ξππαληψλ απφ ηα ζηνηρεέα (Cd, Te, Se, As) κε θέλδπλν γηα ηε δεκφζηα πγεέα. Ο θέλδπλνο εέλαη πνιχ κηθξφο γηα κηθξϋο εγθαηαζηϊζεηο (<5 kwp). Γηα κεγαιχηεξεο (>100 kwp) απαηηνχληαη ζπλάζε κϋηξα (π.ρ. νη θϊηνηθνη ζε απφζηαζε 1-2 km απφ ηελ εγθαηϊζηαζε). (β) Κέλδπλνη γηα ηε επαγγεικαηηθά πγεέα: ΚαηΪ ηε δηϊξθεηα ηεο θαηαζθεπάο θαη εγθαηϊζηαζεο νη θέλδπλνη εέλαη ηππηθνέ, φπσο γηα θϊζε εγθαηϊζηαζε παξαγσγάο ελϋξγεηαο. Δλ ηνχηνηο, ην ζπλερϋο ξεχκα απφ ηα ΦΒ εέλαη πεξηζζφηεξν επηθέλδπλν απφ ην ηζνδχλακν ελαιιαζζφκελν θαη γηα ην ιφγν απηφ απαηηεέηαη θϊπνηα επηπιϋνλ πξνζηαζέα. ΔπηπιΫνλ εέλαη δπλαηφλ ηα ζηνηρεέα λα πξνθαιϋζνπλ πξνζσξηλά ζϊκβσζε ζε αλζξψπνπο απφ ηηο αλαθιψκελεο α- θηέλεο ειένπ. Περιβαλλονηικά οθέλη: ΘεηηθΫο ζπλϋπεηεο θαηϊ ην ζηϊδην ηεο ιεηηνπξγέαο εέλαη ε παξαγσγά ειεθηξηζκνχ ειιεέςεη αηκνζθαηξηθψλ ξχπσλ, ερνξχπαλζεο θαη ε ειεθηξνδφηεζε αθφκα θαη ζε πεξηνρϋο απνκαθξπζκϋλεο, ζπκβϊιινληαο Ϋηζη ζηελ αλϊπηπμά ηνπο υντόρηςη ΚαηΪ ην ζηϊδην ηεο ζπληάξεζεο εέλαη δπλαηφλ λα απμεζεέ ην επέπεδν ηνπ ζνξχβνπ ζηελ πεξηνρά, ελψ ε ρξάζε ρεκηθψλ νπζηψλ εέλαη δπλαηφλ λα επηβαξχλεη ην Ϋδαθνο ζε πεξέπησζε δηαξξνάο ά αηπράκαηνο Αποικοδόμηςη Δθηφο απφ ηηο δηαηϊμεηο Si, ε ηνμηθφηεηα ηνπ Cd αθνξϊ ζηε δηϊζεζε ησλ δηαηϊμεσλ CdTe. ηελ πεξέπησζε απηά απαηηεέηαη αλαθχθισζε ά δηϊζεζε ζχκθσλα κε ηνπο θαλνληζκνχο δηϊζεζεο απνξξηκκϊησλ. Ζ θαχζε νδεγεέ ζε αλεμϋιε- ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 20

32 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ γθηεο αϋξηεο εθπνκπϋο Cd. Αληέζηνηρα, ε αλεμϋιεγθηε δηϊζεζε ζε ρσκαηεξϋο ν- δεγεέ ζε ξχπαλζε ησλ ππνγεέσλ πδϊησλ Σεχνολογύεσ/τεχνικϋσ απαλοιφόσ περιβαλλοντικών επιπτώςεων Άνθρωπος. Γηα λα θαιχςεη ηηο αλϊγθεο πξνζιακβϊλεηαη εμεηδηθεπκϋλν πξνζσπηθφ. ην ζηϊδην ηεο παξαγσγάο απαηηεέηαη αζθαιάο απνζάθεπζε επηθηλδχλσλ ρεκηθψλ, ηάξεζε θαλφλσλ αζθϊιεηαο ρεηξηζκνχ επηθέλδπλσλ νπζηψλ θαη θαηϊιιεινο εξγαζηαθφο ε- μνπιηζκφο (κϊζθεο αζθαιεέαο, γϊληηα) θαηϊ ηελ Ϋθζεζε ά ηε δηαρεέξηζε ησλ επηθέλδπλσλ ρεκηθψλ. ΚαηΪ ηελ εγθαηϊζηαζε απαηηεέηαη ε ρξάζε θαλφλσλ θαιάο πξαθηηθάο. Χλωρίδα Πανίδα Οικοζσζηήμαηα: Τπνζηεξέδεηαη θαη επαλαδεκηνπξγεέηαη ε βηνπνηθηιφηεηα ηνπ ρψξνπ εγθαηϊζηαζεο γηα ηελ αλϊθηεζε κεγϊινπ κϋξνπο ησλ αξρηθψλ ηνπο ραξαθηεξηζηηθψλ. ΔπηπιΫνλ θπηεχνληαη θσηνεπαέζζεηνη ζϊκλνη ά πφεο ζηηο επηθϊλεηεο ζθέαζεο ησλ ζπιιεθηψλ γηα ηε κεέσζε ηεο νπηηθάο φριεζεο. Αιζθηηική-Τοπίο: Απαηηεέηαη νξζά ρσξνζϋηεζε, ελψ απνθεχγεηαη ε εγθαηϊζηαζε πιεζένλ πεξηνρψλ ηδηαέηεξνπ θπζηθνχ θϊιινπο ά πνιηηηζηηθψλ θαη ηζηνξηθψλ κλεκεέσλ. Σν ζράκα ηνπ ΦΒ ελαξκνλέδεηαη κε ην θηέξην ρξσκαηηθϊ θαη ζρεκαηηθϊ. Δπηδηψθεηαη ε ελαιιαθηηθά ρξάζε ΦΒ ζηνηρεέσλ (α) σο ζθέαζηξα ζε ππφζηεγα ρψξσλ ζηϊζκεπζεο, αιιϊ θαη ζε παξϊζπξα θηηξέσλ αληέ ζπκβαηηθψλ κϋζσλ ζθέαζεο, (β) σο ερνπϋηαζκα ζε εζληθϋο νδνχο θαη πεξηκεηξηθϊ λνζειεπηηθψλ ηδξπκϊησλ κε θαηϊιιειε ρσξνζϋηεζε, Αημόζθαιρα: ΔηζΪγνληαη ζηνηρεέα ρσξέο πιαέζηα γηα ηε ελζσκϊησζε ζην θηέξην εμνηθνλνκψληαο ζεκαληηθϊ πνζϊ ελϋξγεηαο γηα ηα πιαέζηα αινπκηλένπ ειαηηψλνληαο ηηο ζπλνιηθϋο εθπνκπϋο ηνπ ζπζηάκαηνο. Με ηελ ελζσκϊησζά ηνπο ζην θϋιπθνο ηνπ θηηξένπ α- πνθεχγεηαη ε ρξάζε ζπκβαηηθψλ παινπηλϊθσλ, θαη ζπλεπψο επη- ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 21

33 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ πηψζεηο ηφζν απφ ηελ παξαγσγά ηνπ γπαιηνχ, φζν θαη απφ ηελ παξαγσγά πιαηζέσλ. Διατείριζη αποβλήηων: Αλαθηψληαη θαη αλαθπθιψλνληαη νη ρξεζηκνπνηνχκελνη θξχζηαιινη θαηϊ ην ζηϊδην ηεο απνηθνδφκεζεο. Ζ δηαρεέξηζε ησλ απνξξηκκϊησλ απφ ΦΒ ζηνηρεέα γέλεηαη ζχκθσλα κε ηνπο δηεζλεέο θαλνληζκνχο δηαρεέξηζεο/επεμεξγαζέαο επηθηλδχλσλ θαη ζπκβαηηθψλ απνβιάησλ Ηλιοθερμικϊ ςυςτόματα ιςχύοσ Σα ζεξκηθϊ ειηαθϊ ζπζηάκαηα κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ θαη γηα παξαγσγά ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο. Γηα ην ζθνπφ απηφ ρξεηϊδεηαη λα επηηεπρζνχλ ζρεηηθϊ κεγϊιεο ζεξκνθξαζέεο γεγνλφο πνπ επηηπγρϊλεηαη κε ηε ζπιινγά ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο ζε κηα κηθξά πεξηνρά ά ζε Ϋλα ζεκεέν ηεο ζπιιεθηηθάο επηθϊλεηαο. Ζ ζπγθϋληξσζε ηεο αθηηλνβνιέαο γέλεηαη κε ηε ρξάζε εηδηθψλ θϊηνπηξσλ. Σα ηειεπηαέα ρξφληα ηα ειηνζεξκηθϊ ζπζηάκαηα κε ηηο δηαζϋζηκεο ηερλνινγέεο ησλ παξαβνιηθψλ θϊηνπηξσλ (θνέισλ), ησλ ειηαθψλ πχξγσλ ηζρχνο θαη ησλ ειηαθψλ δέζθσλ απνηεινχλ ζπζηάκαηα ηθαλϊ λα ζπκβϊινπλ νπζηαζηηθϊ ζηελ παξαγσγά ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο απφ ηνλ άιην. Καη ζηηο ηξεηο πην πϊλσ ηερλνινγέεο, ε ειηαθά ελϋξγεηα ζπγθεληξψλεηαη ζε ζπγθεθξηκϋλν ζεκεέν απφ ην νπνέν δηϋξρεηαη θϊπνην ζεξκαληηθφ κϋζν (λεξφ, ιϊδη, θ.ιπ.), ην νπνέν ζεξκαέλεηαη παξϊγνληαο αηκφ, πνπ ζηε ζπλϋρεηα ρξεζηκνπνηεέηαη γηα ειεθηξνπαξαγσγά κϋζσ αηκνγελλεηξηψλ. Οη ηερλνινγέεο απηϋο εέλαη πιϋνλ ψξηκεο θαη σο επέ ην πιεέζηνλ ελδεέθλπληαη γηα αμηνπνέεζε ηνπ πνιχ πςεινχ ειηαθνχ δπλακηθνχ πνπ δηαζϋηνπλ νη ρψξεο ηεο Μεζνγεένπ. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 22

34 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΗΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ ΚΕΥΑΛΑΙΟ 2 - ΥΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΗΜΑΣΑ 2.1. Ειςαγωγό Σα θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα κπνξνχλ λα αμηνπνηεζνχλ ζε πιάζνο ειεθηξηθψλ ε- θαξκνγψλ. Καιχπηνπλ κεγϊιε πεξηνρά ηζρχνο, απφ ην κϋγεζνο ηεο πνιχ ρακειάο ηζρχνο επξεέαο ρξάζεσο θαηαλαισηηθψλ πξντφλησλ, φπσο εέλαη νη αξηζκεηηθνέ ππνινγηζηϋο, ηα κηθξϊ θσηηζηηθϊ θάπνπ θ.α., Ϋσο ζπζηάκαηα κεγϊιεο ηζρχνο γηα ηελ ηξνθνδνζέα λεζηψλ ά πξφηππσλ κεγϊισλ θηεξηαθψλ ζπγθξνηεκϊησλ ζπλδεδεκϋλα ά φρη ζην δέθηπν. Σα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα δηαθξέλνληαη ζε δχν βαζηθϋο θαηεγνξέεο: Σα απνκνλσκϋλα ά εθηφο δηθηχνπ ζπζηάκαηα θαη Σα ζπλδεδεκϋλα ζην δέθηπν Σα απνκνλσκϋλα ά εθηφο δηθηχνπ θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα δηαθξέλνληαη επέζεο ζε απηφλνκα θαη πβξηδηθϊ. Σν θξηηάξην γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ζχλζεζεο ηνπ θαηαιιειφηεξνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηάκαηνο ζηηο θαηεγνξέεο απηϋο, πξνθχπηεη κε βϊζε ηελ απαέηεζε γηα πιάξε ά κεξηθά θϊιπςε(απηνλνκέα) ησλ ελεξγεηαθψλ θαηαλαιψζεσλ ηεο εθαξκνγάο κεληαέσο ά εηεζέσο. ην παξαθϊησ ζράκα βιϋπνπκε ηηο θαηεγνξέεο θαη ηελ ιεηηνπξγέα ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκϊησλ. ρήκα Καηεγνξίεο θαη ιεηηνπξγία ησλ θσηνβνιηατθώλ ζπζηεκάησλ Σα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα - ζπγθξνηάκαηα Ϋρνπλ ηα παξαθϊησ πιενλεθηάκαηα- κεηνλεθηάκαηα: ΑΤΣΟΝΟΜΟ ΤΣΖΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ ΑΠΟ ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΗΚΑ Δ MIA ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ AEM: 4023 ΕΛΙΔΑ 23

35 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ ΠΛΔΟΝΔΚΣΖΜΑΣΑ Άκεζε παξαγσγά ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο ζε κηθξά ά κεγϊιε ηζρχ Γπλαηφηεηα ζηαδηαθάο πινπνέεζεο ηνπ ζπζηάκαηνο ΜεδεληθΫο εθπνκπϋο ξχπσλ θαηϊ ηελ ιεηηνπξγέα ηνπο Αζφξπβε ιεηηνπξγέα ΔιΪρηζηεο απαηηάζεηο ζπληάξεζεο ΜεγΪιε αμηνπηζηέα ΜεγΪιε δηϊξθεηα δσάο Απνδεθηά αηζζεηηθά παξνπζέα ΜΔΗΟΝΔΚΣΖΜΑΣΑ Τςειφ θφζηνο εγθαηϊζηαζεο 2.2. Εκτόσ δικτύου ό αυτόνομα φωτοβολταώκϊ ςυςτόματα Υαξαθηεξέδνληαη Ϋηζη ηα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα ηα νπνέα παξϊγνπλ ειεθηξηθά ελϋξγεηα ρσξέο λα εέλαη ζπλδεδεκϋλα ζην θεληξηθφ ειεθηξηθφ δέθηπν. Γηαθξέλνληαη ζε απηφλνκα, ζηα νπνέα ε θσηνβνιηατθά ζπζηνηρέα απνηειεέ ηελ α- πνθιεηζηηθά πεγά ελϋξγεηαο θαη ζε πβξηδηθϊ, ζηα νπνέα πεξηιακβϊλεηαη θαη Ϊιιε πεγά ΑΠΔ ά ζπκβαηηθά ειεθηξηθά πεγά Αυτόνομα φωτοβολταώκϊ ςυςτόματα Ζ απαηηνχκελε ειεθηξηθά ελϋξγεηα θαιχπηεηαη εμνινθιάξνπ απφ ηελ θσηνβνιηατθά ζπζηνηρέα, ρσξέο ηελ ζπκκεηνρά Ϊιισλ ΑΠΔ θαη κπνξεέ λα πεξηιακβϊλνληαη ά φρη ε- ιεθηξηθνέ ζπζζσξεπηϋο. Αθνξνχλ εθαξκνγϋο κε ζπλδεδεκϋλεο ζην εζληθφ δέθηπν. Ζ παξερφκελε ειεθηξηθά ελϋξγεηα κπνξεέ λα εέλαη εέηε ζπλερνχο (DC) εέηε ελαιιαζζφκελεο (AC) ηϊζεσο.σα απηφλνκα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα δηαθξέλνληαη ζε δχν θαηεγνξέεο: Απηφλνκα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα Ϊκεζεο ηξνθνδνζέαο ηνπ θνξηένπ ηεο εθαξκνγάο Απηφλνκα ζπζηάκαηα κε απνζάθεπζε ηεο παξαγφκελεο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο 2.4. Τβριδικϊ φωτοβολταώκϊ ςυςτόματα ηα πβξηδηθϊ θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα ε απαηηνχκελε ειεθηξηθά ελϋξγεηα θαιχπηεηαη απφ ηνλ ζπλδπαζκφ Φσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο κε Ϊιιεο πεγϋο ελϋξγεηαο, δειαδά, ΑΠΔ (π.ρ. αλεκνγελλάηξηα) ά πεγϋο ζπκβαηηθψλ θαπζέκσλ (π.ρ. ειεθηξνπαξαγσγφ δεχγνο). ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 24

36 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ Ο πξνζδηνξηζκφο ησλ ζπληζησζψλ ΑΠΔ πξνθχπηεη κε νινθιεξσκϋλε νηθνλνκνηερληθά κειϋηε ηνπ ζπζηάκαηνο, κε θξηηάξην ηνλ βαζκφ ζπκκεηνράο ηνπ ειεθηξνπαξαγσγνχ δεχγνπο ζηελ δηαζθϊιηζε ηεο θϊιπςεο ησλ ελεξγεηαθψλ απαηηάζεσλ ηεο εθαξκνγάο. ηηο πεξηζζφηεξεο ησλ πεξηπηψζεσλ ζην ζχζηεκα πξνβιϋπεηαη απνζάθεπζε ηεο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο ζε ζπζζσξεπηϋο(απηνλνκέα απνζεθεπκϋλεο ελϋξγεηαο) Υωτοβολταώκϊ ςυςτόματα ςυνδεδεμϋνα ςτο δύκτυο Σα ζπζηάκαηα απηϊ ζπλδϋνληαη απεπζεέαο ζην εζληθφ ά ηνπηθφ δέθηπν ειεθηξηθάο παξνράο (AC). Σν δέθηπν απνηειεέ γηα ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα, Ϋλα ηεξϊζηην απφζεκα ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο, ζηαζεξάο ειεθηξηθάο ηϊζεο. Άξα, ζηα ζπζηάκαηα απηϊ δελ απαηηεέηαη απνζάθεπζε ηεο παξαγφκελεο θσηνβνιηατθάο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο. Γηαθξέλνληαη ζε απηϊ πνπ εέλαη ζπλδεδεκϋλα ζην δέθηπν σο θαηαλεκεκϋλα ζπζηάκαηα θαη ζε εθεέλα πνπ ζπληζηνχλ θεληξηθνχο θσηνβνιηατθνχο ζηαζκνχο κεγϊιεο ηζρχνο, ησλ νπνέσλ ε παξαγφκελε ειεθηξηθά ελϋξγεηα δηνρεηεχεηαη ζην θεληξηθφ δέθηπν. Σα ζπλδεδεκϋλα ζην δέθηπν θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα απνηεινχλ ην κεγαιχηεξν πνζνζηφ ηνπ ζπλφινπ ησλ εγθαηεζηεκϋλσλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκϊησλ παγθνζκέσο. Σα θαηαλεκεκϋλα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα δηαθξέλνληαη ζε απηϊ πνπ ρξεζηκνπνηνχλ ην δέθηπν σο βνεζεηηθά πεγά ελϋξγεηαο θαη ζε εθεέλα πνπ ιεηηνπξγνχλ ζε ζπλερά αιιειεπέδξαζε κε ην δέθηπν, δηνρεηεχνληαο ηελ επηπιϋνλ παξαγφκελε ελϋξγεηα ζε απηφ. ηελ πξψηε πεξέπησζε ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα ζρεδηϊδεηαη Ϋηζη ψζηε λα θαιχπηεη θαηϊ κϋζν φξν ηεο κεληαέεο ελεξγεηαθϋο απαηηάζεηο ηεο εθαξκνγάο. Σν δέθηπν θαιχπηεη Ϋθηαθηε ελεξγεηαθά δάηεζε ά θαηαζηϊζεηο αζηνρέαο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηάκαηνο. ηε δεχηεξε πεξέπησζε, ην βαζηθφηεξν θξηηάξην αθνξϊ ζηελ επηινγά εθεέλεο ηεο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο ε νπνέα θαιχπηεη, θαηϊ κϋζν φξν, ηηο εηάζηεο ελεξγεηαθϋο α- παηηάζεηο ηεο εθαξκνγάο. ηηο ρξνληθϋο πεξηφδνπο πνπ ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα πζηεξεέ ζηελ θϊιπςε ησλ θαηαλαιψζεσλ ηεο εθαξκνγάο, ε απαηηνχκελε ελϋξγεηα παξϋρεηαη απφ ην δέθηπν ύνδεςη πλαιςύων-ςύνδεςη με δύκτυο ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 25

37 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ άκεξα ρξεζηκνπνηνχληαη νη ηξφπνη εγθαηϊζηαζεο θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκϊησλ πνπ πεξηγξϊθνληαη ζηηο παξαγξϊθνπο θαη Αυτοδύναμα ό Αυτόνομα Υωτοβολταώκϊ ςυςτόματα Δέλαη ηδαληθϊ γηα απνκαθξπζκϋλεο πεξηνρϋο φπνπ δελ ππϊξρεη ηξφπνο ζχλδεζεο κε ην δέθηπν θαη φπνπ εέλαη δχζθνιε ε κεηαθνξϊ θαπζέκνπ ζε πεξέπησζε ρξάζεο γελλάηξηαο ληέδει. Σν ζχζηεκα απαηηεέ θαη ηελ χπαξμε κνλϊδαο απνζάθεπζεο (κπαηαξέαο) γηα ηελ ζπλερά ιεηηνπξγέα ηνπ θαηϊ ηηο λπθηεξηλϋο ψξεο ά ψξεο ζπλλεθηϊο. Έλαο εηδηθφο ξπζκηζηάο θφξηηζεο ξπζκέδεη ηελ ελϋξγεηα ησλ θσηνβνιηατθψλ γηα λα εμαζθαιέζεη ηελ Ϊξηζηε θφξηηζε ησλ κπαηαξηψλ. ε απιϋο εγθαηαζηϊζεηο, ε ελϋξγεηα α- πνξξνθϊηαη θαηεπζεέαλ απφ ηηο κπαηαξέεο απφ DC θαηαλαισηϋο, ελψ ζε εγθαηαζηϊζεηο κε AC θαηαλαισηϋο, ην ξεχκα ηεο κπαηαξέαο κεηαηξϋπεηαη απφ ζπλερϋο ζε ελαιιαζζφκελν κε αληηζηξνθϋα ηϊζεο (inverter). ΣΫηνηα ζπζηάκαηα ρξεζηκνπνηνχληαη ζάκεξα: ε αλακεηαδφηεο(ξαδηνθψλνπ ά ΣV),ζε ζπζηάκαηα επηηάξεζεο, ζε ηειεθσληθνχο ζαιϊκνπο, ζε θεξαέεο θηλεηάο ηειεθσλέαο, ζε θϊξνπο, ζε δηαθεκηζηηθϋο πηλαθέδεο, ζηϊζεηο ζπγθνηλσλέαο θαη ζε θσηηζκφ δξφκσλ θαη εζληθψλ νδψλ. Δπέζεο ζε βϊξθεο θαη ηξνρφζπηηα, ζε αξδεχζεηο, γεσηξάζεηο θαη ζε ζηληξηβϊληα.όιεο απηϋο νη εθαξκνγϋο ρξεζηκνπνηνχλ κπαηαξέεο γηα απνζάθεπζε, αιιϊ αλ απαηηνχληαη κεγαιχηεξα πνζϊ ελϋξγεηαο, κπνξνχλ λα ζπλδπαζηνχλ κε γελλάηξηεο βηνκϊδαο, κε αλεκνγελλάηξηεο ά κε γελλάηξηεο ληέδει, ψζηε λα Ϋρνπκε Ϋλα πβξηδηθφ ζχζηεκα ηξνθνδφηεζεο ελϋξγεηαο Διαςυνδεμϋνα με το δύκτυο Υωτοβολταώκϊ ςυςτόματα Θα απνηειϋζνπλ, ηελ θχξηα πεξηνρά ελδηαθϋξνληνο γηα ηα επφκελα ρξφληα, φηαλ επηηϋινπο αιιϊμεη ε ειιεληθά λνκνζεζέα θαη δψζεη θέλεηξα, φπσο ζε φιεο ηηο πξνεγκϋλεο ρψξεο, θαη ζηηο κηθξϋο νηθηαθϋο θσηνβνιηατθϋο εγθαηαζηϊζεηο(<5kw). ΑπηΪ ηα ζπζηάκαηα ζπλδϋνληαη κε ην ηνπηθφ ειεθηξηθφ δέθηπν. Απηφ ζεκαέλεη φηη θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο ν ειεθηξηζκφο πνπ παξϊγεηαη απφ Ϋλα θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα κπνξεέ ά λα ρξεζηκνπνηεζεέ Ϊκεζα(θΪηη πνπ εέλαη ζχλεζεο γηα ζπζηάκαηα πνπ ε- γθαζέζηαληαη ζε θηέξηα γξαθεέσλ θαη Ϊιισλ εκπνξηθψλ ρξάζεσλ) ά κπνξεέ λα πσιεζεέ ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 26

38 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ ζηελ ΓΔΖ(θΪηη πνπ εέλαη ζχλεζεο γηα νηθηαθϊ ζπζηάκαηα πνπ ν ηδηνθηάηεο κπνξεέ λα ιεέπεη θαηϊ ηε δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο). Σε λχρηα, φηαλ ην Φσηνβνιηατθφ δελ κπνξεέ πηα λα παξϊγεη ελϋξγεηα, κπνξεέ λα αγνξαζηεέ πιϋνλ ελϋξγεηα απφ ηε ΓΔΖ. ηελπξϊμε δειαδά ε ΓΔΖ ιεηηνπξγεέ ζαλ κηα α- πνζάθε ελϋξγεηαο, γη απηφ απηϊ ηα ζπζηάκαηα δελ ρξεηϊδνληαη κπαηαξέεο γηα απνζάθεπζε. Μπνξνχκε φκσο,αλ ζϋινπκε, λα ηνπνζεηάζνπκε κπαηαξέεο, νπφηε πιϋνλ ην Φσηνβνιηατθφ καο ζχζηεκα κπνξεέ λα ρξεζηκνπνηεζεέ ζαλ ζχζηεκα ΑδηΪιεηπηεο Παξνράο Δ- λϋξγεηαο(ups),ζε πεξέπησζε δηαθνπάο ξεχκαηνο. ΤπΪξρνπλ δηϊθνξνη ηξφπνη ζηελ αληηκεηψπηζε απφ ηελ ειεθηξηθά εηαηξεέα ελφο δηαζπλδεκϋλνπ ζπζηάκαηνο Φσηνβνιηατθψλ. Γηα παξϊδεηγκα, ζηελ Γεξκαλέα, φιε ε ελϋξγεηα πνπ παξϊγεηαη πσιεέηαη ζηελ ειεθηξηθά εηαηξεέα θαη ν θαηαλαισηάο αγνξϊδεη γηα ηηο αλϊγθεο ηνπ. Αληέζεηα ζηελ Απζηξέα, ε ελϋξγεηα πνπ παξϊγεηαη, πξψηα θαιχπηεη ηηο αλϊγθεο ηνπ παξαγσγνχ θαη ην πεξέζζεπκα πσιεέηαη ζην ειεθηξηθφ δέθηπν. ΣΫηνην δηαζπλδεκϋλν ζπζηάκαηα κε ηα εμαξηάκαηα ηνπο (κε Ϋλα ά δχν κεηξεηϋο) θαέλεηε ζην παξαθϊησ ζράκα: i. Φσηνβνιηατθά γελλάηξηα ii. iii. iv. Ζιεθηξνινγηθφο πέλαθαο ΑληηζηξνθΫαο(inverter) ΑζθΪιεηεο ρήκα Δηαζπλδεκέλα ζπζηήκαηα ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 27

39 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ v. Μεηξεηάο παξαγσγάο vi. ΤθηζηΪκελνο κεηξεηάο vii. Γέθηπν ΓΔΖ viii. ΔζσηεξηθΫο θαηαλαιψζεηο 2.7. Ηλεκτρονικϊ Γηα ηε ζσζηά δηαρεέξηζε ηεο παξαγφκελεο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο απφ ηελ θσηνβνιηατθά ζπζηνηρέα, απαηηεέηαη ε παξεκβνιά θαηϊιιεισλ ειεθηξνληθψλ ζπζθεπψλ, κε ζθνπφ ηελ βειηηζηνπνέεζε ηεο κεηαθνξϊο ελϋξγεηαο κε φζν ην δπλαηφλ νηθνλνκηθφηεξν ηξφπν αιιϊ θαη ηελ πξνζηαζέα ησλ ζπζζσξεπηψλ απφ ππεξθφξηηζε ά απφ ππεθθφξηηζε. Οη δχν βαζηθφηεξεο ειεθηξνληθϋο δηαηϊμεηο εέλαη: ν ειεγθηάο ά επηηεξεηάο θφξηηζεο-εθθφξησζεο θαη νη κεηαηξνπεέο ηϊζεσο(inverters). Ό ειεγθηάο θφξηηζεο ηνπνζεηεέηαη ζπλάζσο ζε ρσξηζηά κνλϊδα ζε ζρϋζε κε ηηο ππφινηπεο δηαηϊμεηο, κπνξεέ φκσο λα βξέζθεηαη θαη ελζσκαησκϋλνο κε ηνλ inverter ζε κηα κνλϊδα Ελεγκτόσ φόρτιςησ Ζ θφξηηζε ησλ ειεθηξηθψλ ζπζζσξεπηψλ, κϋζσ κηαο πεγάο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο απαηηεέ ζπλερά Ϋιεγρν ηεο θαηϊζηαζεο θφξηηζεο ηνπο ψζηε φηαλ θηϊζνπλ ζηελ θαηϊζηαζε κϋγηζηεο θφξηηζεο λα δηαθφπηεηαη ε δηαδηθαζέα. Έηζη απνθεχγεηαη ε ππϋξηαζε ηνπ ζπζζσξεπηά, ε νπνέα ζα εέρε ζαλ ζπλϋπεηα ηελ Ϋθιπζε κεγϊισλ πνζνηάησλ πδξνγφλνπ, ιφγσ ειεθηξφιπζεο κε απνηϋιεζκα ηελ κεέσζε ηεο ζηϊζκεο ηνπ δηαιχκαηνο. Δπέζεο απαηηεέηαη Ϋιεγρνο ηνπ ζπζζσξεπηά φζν απηφο ηξνθνδνηεέ ηελ θαηαλϊισζε ψζηε λα πξνιεθζεέ ε θαηαζηξνθηθά θαηϊζηαζε ππεξεθθφξηηζεο. Μηα κνλϊδα ειϋγρνπ θφξηηζεο-εθθφξησζεο, πεξηιακβϊλεη Ϋλα ζχλνιν νινθιεξσκϋλσλ ζπζηεκϊησλ εέηε κηθξνειεγθηϋο, πνπ ειϋγρνπλ ειεθηξηθνχο δηαθφπηεο, εέηε ειεθηξνκεραληθνχο (relays), εέηε ειεθηξνληθνχο ηζρχνο (Mosfets, thyristors, triacs). ε θϊζε πεξέπησζε ζην θχθισκα παξεκβϊιιεηαη κηα δένδνο γηα ηελ πξνζηαζέα ηνπ ζπζηάκαηνο απνζάθεπζεο απφ εθθφξηηζε, κϋζσ ησλ θπθισκϊησλ ηεο δηϊηαμεο ά ηνπ π- πφινηπνπ ζπζηάκαηνο. ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 28

40 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ Δηδηθφηεξα ζηα θσηνβνιηατθϊ ζπζηάκαηα ηα νπνέα ραξαθηεξέδνληαη σο πεγϋο ζηαζεξνχ ξεχκαηνο, ρξεζηκνπνηνχληαη δηαηϊμεηο παξϊιιεινπ ξπζκηζηά θφξηηζεο κε γξακκηθφ θαη κε δηαθνπηηθφ ζηνηρεέν. Υαξαθηεξηζηηθφ απηνχ ηνπ ξπζκηζηά εέλαη φηη ην ειεγρφκελν ζηνηρεέν εέλαη ζπλδεδεκϋλν παξϊιιεια κε ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα κε δπλαηφηεηα λα ιεηηνπξγεέ, εέηε κεηαβαιιφκελν γξακκηθϊ αλϊινγα κε ηελ κϋγηζηε θφξηηζε εέηε σο δηαθφπηεο ON/OFF. ηελ πεξέπησζε ηνπ παξϊιιεινπ ξπζκηζηά, φηαλ επηηεπρζεέ ε κϋγηζηε θφξηηζε, ην ειεγρφκελν ζηνηρεέν βξαρπθπθιψλεη ην Φσηνβνιηατθφ ζχζηεκα ρσξέο λα πξνθαιεέηαη θακέα βιϊβε ζε απηφ. Έηζη απνκνλψλεηαη ην ζχζηεκα παξαγσγάο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο απφ ην ζχζηεκα απνζάθεπζάο ηεο Μετατροπεύσ DC-DC, DC-AC και AC-DC ΟηκεηαηξνπεέοπνιιαπιψλεπηπΫδσληα ηειεπηαέα ρξφληα απνθηνχλ φιν θαη επξχηεξε ρξεζηκφηεηαζε εθαξκνγϋο ρακειάο θαη πςειάο ηζρχνο. ΖρξάζεησλκεηαηξνπΫσλπνιιαπιψλεπηπΫδσλεέλαηθαηΪιιειεηδηαέηεξαγηαεθαξκνγΫοκεηΪδ νζεο ηζρχνο, ζπζηάκαηα νδάγεζεο θηλεηάξσλθαη θπθιψκαηα θσηνβνιηατθψλ θαη ειεθηξηθψλ ζηνηρεέσλ θαχζηκεο χιεο (fuelcells). Δέλαη ειεθηξνληθϋο δηαηϊμεηο κεηαηξνπάο : πλερνχο ξεχκαηνο ζε ζπλερϋο(dc-dc converter) νπνηαζδάπνηε ηϊζεο πλερνχο ξεχκαηνο ζε ελαιιαζζφκελν(dc-ac converter),νπνηνπδάπνηε πιϊηνπο θαη Δλαιιαζζφκελεο ηϊζεο ζε ζπλερά (AC- DC converter). Ο μεηαηποπέαρ ηάζηρ (inverter DC/AC) κεηαηξϋπεη ην ζπλερϋο ξεχκα πνπ παξϊγνπλ ηα πιαέζηα ζε ελαιιαζζφκελν ψζηε απηφ λα κπνξεέ λα δηνρεηεπζεέ ζην δέθηπν. Ο κεηαηξνπϋαο κπνξεέ λα εέλαη εέηε κνλνθαζηθφο εέηε ηξηθαζηθφο. Ζ επηινγά ηνπ πξϋπεη λα γέλεηαη κε ηδηαέηεξε πξνζνρά θαζψο απνηειεέ πνιχ θξέζηκν ζηνηρεέν ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηάκαηνο αθνχ κηα πηζαλά βιϊβε ηνπ ζα ζηακαηάζεη ηελ παξαγσγά νιφθιεξνπ ηνπ ζπζηάκαηνο (αλ ην ζχζηεκα Ϋρεη Ϋλαλ θεληξηθφ κεηαηξνπϋα), ά ελφο ηκάκαηφο ηνπ (αλ ην ζχζηεκα Ϋρεη πνιινχο κεηαηξνπεέο ζηνηρεηνζεηξϊο). Γηα ηελ επηινγά ηνπ αληηζηξνθϋα ιακβϊλνπκε ππφςε ηελ αμηνπηζηέα ηεο θαηαζθεπϊζηξηαο εηαηξεέαο, ην βαζκφ απφδνζεο ηνπ, θαζψο επέζεο θαη ηηο ηερληθϋο απαηηάζεηο πνπ βϊδεη ε ΓΔΖ φπσο ε δηαθχκαλζε ηεο ηϊζεο εμφδνπ, ε πξνζηαζέα Ϋλαληη ηνπ θαηλνκϋλνπ ηεο λεζηδνπνέεζεο θηι ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 29

41 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΑ ΤΣΖΜΑΣΑ Οη Μεηαηποπείρ, DC/DC, (converter), εέλαη ζπζθεπϋο πνπ παέξλνπλ ηϊζε εηζφδνπ24vdc θαη βγϊδνπλ ηϊζε εμφδνπ 12V DC, κεηαηξϋπνπλ ην DC ζε DC αλϊινγα κε ηα θνξηέα πνπ Ϋρνπκε επηιϋγνπκε θαη ηα watt. ΑνοπθυηέρAC/DCνλνκΪδνληαη νη δηαηϊμεηο ηζρχνο, νη νπνέεο κεηαηξϋπνπλ ην ε- λαιιαζζφκελν ξεχκα ζε ζπλερϋο. ΑλΪινγα κε ηε κνξθά ηεο ελαιιαζζφκελεο εηζφδνπ νη αλνξζσηϋο δηαθξέλνληαη ζε κνλνθαζηθνχο θαη πνιπθαζηθνχο (δηθαζηθνχο, ηξηθαζηθνχο, εμαθαζηθνχο). Αθφκε δηαθξέλνληαη ζε ειεγρφκελνπο θαηκε ειεγρφκελνπο, αλϊινγα κε ην αλ ε ηϊζε εμφδνπ εέλαη κεηαβαιιφκελε ά ζηαζεξά. ΓΗΟΡΟ- ΦΖ ΜΟΝΟΚΑΣΟΗΚΗΑ ΣΖΝ ΚΔΝΣΡΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 30

42 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3 - ΠΡΟΫΠΟΘΕΕΙ ΓΙΑ ΣΗΝ ΕΓΚΑΣΑΣΑ- Η ΥΒ ΠΛΑΙΙΩΝ ΚΑΙ ΣΡΟΠΟΙ ΣΗΡΙΞΗ ΣΟΤ 3.1. Προώποθϋςεισ εγκατϊςταςησ Υ/Β πλαιςύων ΑξρηθΪ ζα πξϋπεη λα γέλεη ππνινγηζκφο ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο ζηελ πεξηνρά γηα φιε ηελ δηϊξθεηα ηνπ Ϋηνπο θαη ζε θϊπνηεο πεξηπηψζεηο θαη θαηϊ κάλα ηνπ Ϋηνπο. ε αληέζεζε κε ηα δηαζπλδεδεκϋλα ζπζηάκαηα φπνπ ζηφρνο εέλαη ε κϋγηζηε εηάζηα ελεξγεηαθά απνιαβά, ζηα απνκνλσκϋλα ζπζηάκαηα ππϊξρνπλ εθαξκνγϋο φπνπ ε ελεξγεηαθϋο αλϊγθεο εέλαη κεγαιχηεξεο ζε θϊπνηνπο ζπγθεθξηκϋλνπο κάλεο ηνπ ρξφλνπ ά αθφκα θαη ζε θϊπνηεο ζπγθεθξηκϋλεο ψξεο ηεο εκϋξαο Να ππϊξρεη επαξθάο ειεχζεξνο θαη αζθέαζηνο ρψξνο. Χο Ϋλα πξφρεηξν θαλφλα ππνινγέζηε πσο ρξεηϊδεζηε πεξέπνπ 0,8 m 2 γηα θϊζε 100Watt. ΠξνζΫρνπκε ηδηαέηεξα, ν ρψξνο λα εέλαη θαηϊ ην δπλαηφλ 100% αζθέαζηνο θαζ φιε ηε δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο. ΓηαθνξεηηθΪ ην ζχζηεκϊ ζα ιεηηνπξγεέ κε κηθξφηεξε απφδνζε. Δπέζεο πξϋπεη λα ππνινγηζηεέ ε απφζηαζε πνπ πξϋπεη λα Ϋ- ρνπλ κεηαμχ ηνπο νη ζπζηνηρέεο ησλ πιαηζέσλ γηα ηελ επηζθεςηκφηεηα θαη ηελ α- πνθπγά ζθέαζεο. Ζ ζσζηά θιέζε ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζε ζρϋζε κε ην νξηδφληην επέπεδν. ρεδφλ πϊληα επηιϋγνπκε κηα θιέζε πνπ λα δέλεη θαιχηεξα απνηειϋζκαηα θαζ' φιε ηε δηϊξθεηα ηνπ Ϋηνπο. Έλαο γεληθφο θαλφλαο εέλαη φηη ε ζσζηά θιέζε εέλαη έζε κε ηνλ γεσγξαθηθφ παξϊιιειν ηνπ ηφπνπ. Δπεηδά βϋβαηα θϊζε θαλφλαο Ϋρεη θαη ηελ εμαέξεζά ηνπ, ηελ βϋιηηζηε θιέζε ζα ηελ απνθαζέζεη ν ηερληθφο πνπ ζα θϊλεη ηελ εγθαηϊζηαζε. ηγνπξεχνπκε φηη Ϋρνπκε απαηηνχκελν ρψξν γηα ηα ειεθηξνληθϊ ζπζηάκαηα θαη ηηο κπαηαξέεο, αλ επηιϋμνπκε απηφλνκν ζχζηεκα. Τπνινγέδνπκε ηηο θαηαζθεπϋο ζηηο νπνέεο ζα ηνπνζεηεζνχλ ηα θσηνβνιηατθϊ ζηνηρεέα, εθηφο απφ ην δηθφ ηνπο βϊξνο(πεξέπνπ kg / m 2 ), πξϋπεη λα εέλαη ηθαλϋο λα αληϋμνπλ ζην βϊξνο ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρεέσλ, θαζψο θαη ησλ θνξηέσλ πνπ νθεέινληαη ζηε δπλακηθά δξϊζε ηνπ αλϋκνπ θαη ζηε ζπζζψ- ΑΤΣΟΝΟΜΟ ΤΣΖΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ ΑΠΟ ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΗΚΑ Δ MIA ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ AEM: 4023 ΕΛΙΔΑ 31

43 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ ξεπζε ηνπ ρηνληνχ. Πξφθεηηαη γηα κεηαιιηθϊ πξνθέι απφ αινπκέλην θαη γαιβαληζκϋλν ά αλνμεέδσην ρϊιπβα. Καιφ εέλαη λα γλσξέδνπκε εϊλ ππϊξρνπλ ελδεέμεηο γηα δηαθνξνπνέεζε ηνπ κηθξνθιέκαηνο ζηελ πεξηνρά (π.ρ απμεκϋλεο βξνρνπηψζεηο, απμεκϋλε πγξαζέα - νκέριεο ιφγσ γεηηνληθνχ πνηακνχ, ελδερφκελε χπαξμε Ϋινπο θιπ),απηφ γηαηέ ζα επεξεϊζνπλ ηελ απφδνζε ηνπ Φ/Β ζπζηάκαηνο Κλύςη και προςανατολιςμόσ του ςυλλϋκτη Πίλαθαο πζρέηηζε απόδνζεο Φ/Β ζπζηήκαηνο κε ηελ θιίζε ηνπ επί ηηο %. ρήκα Η θιίζε (β ζ ) θαη ε αδηκνύζηα γσλία (ζ ζ ) πνπ ραξαθηεξίδνπλ ηνλ πξνζαλαηνιηζκό ελόο επίπεδνπ ειηαθνύ ζπιιέθηε ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 32

44 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ Ζ αδηκνχζηα γσλέα ηνπ ζπιιϋθηε (ζ ζ ) εέλαη ε γσλέα πνπ ζρεκαηέδεηαη πϊλσ απφ νξηδφληην επέπεδν αλϊκεζα ζηελ πξνβνιά ηεο θαηαθφξπθνπ ηνπ ζπιιϋθηε θαη ζηνλ ηνπηθφ κεζεκβξηλφ βνξξϊ-λφηνπ. Παέξλεη ηηκϋο απφ -180 κϋρξη Ζ γσλέα -180 (πνπ ζπκπέπηεη κε ηελ ) αληηζηνηρεέ ζε ηνπνζϋηεζε ηη ζπιιϋθηε πξνο ηνλ βνξξϊ, ε γσλέα -90 πξνο ηελ αλαηνιά, ε γσλέα 0 πξνο η λφην θαη ε γσλέα -90 πξνο ηε δχζε. Πξνθαλψο, ε ππθλφηεξε ηζρχο κηαο δϋζκεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο πϊλσ ζε Ϋλαλ επέπεδν ζπιιϋθηε ζα πξαγκαηνπνηεέηαη φηαλ επηθϊλεηϊ ηνπ εέλαη θϊζεηε πξνο ηελ θαηεχζπλζε ηεο αθηηλνβνιέαο, δειαδά φηαλ γσλέα πξφζπησζεο (θ) εέλαη 0. Ζ ζπλζάθε φκσο απηά δελ εέλαη εχθνιν λα εμαζθαιηζηεέ θαζψο ν άιηνο ζπλερψο κεηαθηλεέηαη ζηνλ νπξαλφ θαηϊ ηε δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο. Έρνπλ θαηαζθεπαζηεέ κεραληθϋο δηαηϊμεηο πνπ επαλαπξνζαλαηνιέδνπλ ζπλερψο ηνλ ζπιιϋθηε (π.ρ. κε ηε βνάζεηα ππνινγηζηά ά θσηνθχηηαξσλ) ψζηε επηθϊλεηϊ ηνπ λα αληηθξέδεη πϊληα θϊζεηα ηνλ άιην. Οη δηαηϊμεηο φκσο απηϋο εέλαη πνιχπινθεο θαη δαπαλεξϋο. Έηζη, ε ρξάζε ηνπο δηθαηνινγεέηαη κφλνλ ζε εηδηθϋο πεξηπηψζεηο εθαξκνγψλ, φπσο ζηα ζπζηάκαηα ζπγθεληξσκϋλεο αθηηλνβνιέαο θαθνχο ά θϊηνπηξα Η ιδανικό κλύςη των ςυλλεκτών ηηο ζπλεζηζκϋλεο πεξηπηψζεηο νη ζπιιϋθηεο ηνπνζεηνχληαη ζε ζηαζεξά θιέζε θαη αδηκνχζηα γσλέα, πνπ επηιϋγνληαη ψζηε ε γσλέα ηεο πξφζπησζεο ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο λα εέλαη φζν ην δπλαηφ κηθξφηεξε, θαηϊ ηε δηϊξθεηα ηνπ Ϋηνπο. ην βφξεην εκηζθαέξην, ε βϋιηηζηε θιέζε ηνπ ζπιιϋθηε, γηα ηε δηϊξθεηα νιφθιεξνπ ηνπ Ϋηνπο, εέλαη έζε κε ηνλ γεσγξαθηθά παξϊιιειν ηνπ ηφπνπ, θαη ε αδηκνχζηα γσλέα εέλαη 0 (πξνο ην λφην). ΑιιΪ ιφγσ ηεο κεηαβνιάο ηεο απφθιηζεο ηνπ άιηνπ ζηε δηϊξθεηα ηνπ Ϋηνπο, ε βϋιηηζηε θιέζε ηνπ ζπιιϋθηε εέλαη δηαθνξεηηθά γηα θϊζε επνρά. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 33

45 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ ρήκα Παξάδεηγκα ηεο εμάξηεζεο ηεο κέζεο εκεξήζηαο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο Η, πνπ δέρεηαη κηα επίπεδε επηθάλεηα θαηά ηε δηάξθεηα ησλ δηαθόξσλ κελώλ ηνπ έηνπο, ζε ζπλάξηεζε κε ηελ θιίζε ηεο.σν παξάδεηγκα είλαη γηα ηνπνζεζία κε γεσγξαθηθό πιάηνο 45 θαη αθνξά ζε θιίζεηο ηνπ ειηαθνύ ζπιιέθηε (β ζ ) ίζεο κε 0 (νξηδόληην επίπεδν), 30, 45, 60,θαη 90 (θαηαθόξπθν επίπεδν). Έηζη, αλ επηδηψθεηαη λα παξϊγεη ην ζχζηεκα φζν ην δπλαηφλ πεξηζζφηεξε ελϋξγεηα ζηε δηϊξθεηα ηνπ θαινθαηξηνχ, ε θιέζε ηνπ ζπιιϋθηε επηιϋγεηαη πεξέπνπ 10 σο 15 κηθξφηεξε απφ ηελ παξϊιιειν ηνπ ηφπνπ, ελψ γηα ηνλ ρεηκψλα ε θιέζε επηιϋγεηαη πεξέπνπ 10 σο 15 κεγαιχηεξε απφ ηελ παξϊιιειν ηνπ ηφπνπ. ην ράκα δέλεηαη Ϋλα παξϊδεηγκα ηεο βϋιηηζηεο θιέζεο γηα ηνλ ειηαθφ ζπιιϋθηε ζηηο ραξαθηεξηζηηθφηεξεο εκεξνκελέεο ηνπ Ϋηνπο. ρήκα Η βέιηηζηε θιίζε ελόο ειηαθνύ ζπιιέθηε ζην ζεξηλό (21 Ινπλίνπ) θαη ην ρεηκεξηλό (21 Δεθεκβξίνπ) ειηνζηάζην θαη ζηελ εαξηλή (21 Μαξηίνπ) θαη ηε θζηλνπσξηλή (21 επηεκβξίνπ)ηζεκεξία, ζε κηα ηνπνζεζία κε γεσγξαθηθό πιάηνο 35, όπσο ηα Υαληά. Σα ύςε ηνπ ήιηνπ πνπ αθνλίδνληαη αθνξνύλ ζηα αληίζηνηρα ειηαθά κεζεκέξηα. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 34

46 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ Παξαηεξνχκε ζηνλ πέλαθα φηη ε θιέζε 30 πιενλεθηεέ επέ 7 κάλεο (ΜΪξηεο κϋρξη επηϋκβξε), ε θιέζε 60 πιενλεθηεέ επέ 3 κάλεο (ΗαλνπΪξηνο, ΝνΫκβξηνο θαη ΓεθΫκβξηνο), ελψ ε θιέζε 45 πιενλεθηεέ επέ 2 κάλεο (ΦεβξνπΪξηνο θαη Οθηψβξηνο), θαη ην πιενλϋθηεκα ηεο αζάκαλην ζε ζχγθξηζε κε ηηο αληέζηνηρεο ηηκϋο ηεο θιέζεο 60 ζηνπο έδηνπο κάλεο. ΔπνκΫλσο, επηιϋγνπκε ηελ θιέζε 30 γηα ηνπ κάλεο ΜΪξηε κϋρξη επηϋκβξε, θαη ηελ θιέζε 60 γηα ηνπο κάλεο Οθηψβξε κϋρξη ΦεβξνπΪξην. ΠξνβιΫπνπκε, δειαδά γηα κηα θαηϊιιειε θαηαζθεπά ζηάξημεο ησλ Φ/B ζπιιεθηψλ π.ρ. κε αξζξσηϊ ζηεξέγκαηα, πνπ λα εέλαη εχθνιε κε Ϋλα απιφ ρεηξνθέλεην κεραληζκφ, ε αιιαγά απφ ηε κηα θιέζε ζηελ Ϊιιε, δχν θνξϋο ηνλ ρξφλν. Πίλαθαο Η κέζε εκεξήζηα ειηαθή αθηηλνβνιία (ΚWh/d) γηα δηαθνξεηηθέο θιίζεηο ηνπ ζπιιέθηε, θαη ε κέζε ζεξκνθξαζία ηνπ αέξα ( C) ζηε δηάξθεηα ησλ θσηεηλώλ σξώλ ηεο εκέξαο. ΜΖΝΑ ΚΛΗΖ30 ΚΛΗΖ45 ΚΛΗΖ60 ΘΔΡΜΟΚΡΑΗΑ( C) ΗΑΝ. 2,22 2,39 2,45 10,1 ΦΔΒ. 2,94 3,09 3,07 10,8 ΜΑΡ. 3,74 3,73 3,56 12,1 ΑΠΡ. 4,82 4,58 4,11 17,0 ΜΑΗΟ 5,74 5,20 4,45 20,7 ΗΟΤΝΗΟ 6,19 5,50 4,59 25,0 ΗΟΤΛ. 6,42 5,74 4,82 27,3 ΑΤΓ 6,37 5,93 5,20 27,0 ΔΠΣ. 5,54 5,47 5,10 23,5 ΟΚΣ. 4,12 4,30 4,26 19,2 ΝΟΔΜ. 3,00 3,27 3,36 15,4 ΓΔΚΔΜ. 2,30 2,54 2,65 11,9 ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 35

47 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ 3.4. Σρόποι ςτόριξησ των ςυλλεκτών Γηαθξέλνπκε ηξεηο δηαθνξεηηθνχο ηξφπνπο ζηάξημεο ζπιιεθηψλ: ηαζεξάο ζηάξημεο, ΔπνρηαθΪ ξπζκηδφκελεο ζηάξημεο πλερνχο παξαθνινχζεζεο ηεο ζϋζεο ηνπ ειένπ, κε δηϊηαμε πνπ νλνκϊδεηαη ειηνηξφπην (Tracker) τόριξη του ςυλλϋκτη με ςταθερό γωνύα κλύςησ Με ηελ απνπζέα θηλεηψλ κεξψλ ζηε ζηάξημε ηεο ζπζηνηρέαο κε ζηαζεξά θιέζε, πξνζδέδνπκε ζηε δηϊηαμε πεξηζζφηεξε κεραληθά αληνρά, ραξαθηεξηζηηθφ πνπ ζπκβϊιιεη ζηελ αλαμηφπηζηε ζπκπεξηθνξϊ ηεο, ηδηαέηεξα αλ πξφθεηηαη λα ρξεζηκνπνηεζεέ ζε πεξηνρϋο φπνπ επηθξαηνχλ ηζρπξνέ Ϊλεκνη. Υξεζηκνπνηνχληαη επέζεο ζηαηηθϋο ζπιιεθηηθϋο επηθϊλεηεο, ελζσκαησκϋλεο ζε θηέξηα. Σελ πην απιά πεξέπησζε ηελ Ϋρνπκε φηαλ ν ρψξνο εγθαηϊζηαζεο ηεο ζπζηνηρέαο ησλ ζπιιεθηψλ δϋρεηαη ηελ ειηαθά αθηηλνβνιέα, θαζ' φιε ηε δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο, φιν ην Ϋηνο. ΚαηΪ θαλφλα επηιϋγνπκε λφηην αδηκνπζηαθφ πξνζαλαηνιηζκφ γηα ηε ζπζηνηρέα θαη θιέζε θνληϊ ζην γεσγξαθηθφ πιϊηνο ηνπ ηφπνπ εγθαηϊζηαζεο. Όηαλ ε θιέζε ηζνχηαη αθξηβψο κε ην γεσγξαθηθφ πιϊηνο ηνπ ηφπνπ, νη α- θηέλεο ηνπ ειένπ πϋθηνπλ θϊζεηα ζην ζπιιϋθηε δχν θνξϋο ην ρξφλν.εκαληηθφ ξφιν ζηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο βϋιηηζηεο γσλέαο ζπιιϋθηε κε ζηαζεξά θιέζε, παέδνπλ νη επηθξαηνχζεο ζηελ πεξηνρά κεηεσξνινγηθϋο ζπλζάθεο θαη ε αλαθιαζηηθφηεηα ηνπ εδϊθνπο. Έηζη γηα λα βξνχκε ηε βϋιηηζηε γσλέα ηνπ ζπιιϋθηε, ρξεηϊδεηαη λα ζπιιϋμνπκε ζηνηρεέα ζρεηηθϊ κε ηνπο παξϊγνληεο απηνχο θαη ηδηαέηεξα κεηξάζεηο ηεο νιηθάο αθηηλνβνιέαο, ηνπιϊρηζηνλ ζε νξηδφληηα πξνζαλαηνιηζκϋλν αηζζεηάξα, γηα κηα ζεηξϊ εηψλ γηα απηά ηελ πεξηνρά. Μπνξνχκε επέζεο λα ρξεζηκνπνηάζνπκε κεηξάζεηο πνπ Ϋρνπλ ζπιιερζεέ ζηελ πιεζηϋζηεξε πξνο απηά πεξηνρά, εκπινπηηζκϋλεο κε πξφζθαηεο κεηξάζεηο ζηελ πεξηνρά απηά. Με βϊζε ηψξα ηηο κεηξάζεηο απηϋο αιιϊ θαη κε ρξάζε θαηϊιιεισλ πξνγξακκϊησλ, πξνζδηνξέδνπκε ηελ νιηθά αθηηλνβνιέα ζε θϊζε γσλέα ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 36

48 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ θιέζεο ελφο ζπιιϋθηε, απ' φπνπ πξνθχπηεη ε βϋιηηζηε γσλέα θιέζεο ηνπ ζπιιϋθηε γηα ζπγθεθξηκϋλε πεξηνρά. Δπέζεο Ϋρεη δηαπηζησζεέ φηη ε θιέζε ηνπ ζπιιϋθηε γηα βϋιηηζηε εηάζηα ε- λεξγεηαθά απνιαβά, γηα ηφπνπο κε κϋζα ά κεγϊια γεσγξαθηθϊ πιϊηε, γηα παξϊδεηγκα ησλ 20, εέλαη κϋζα ζηελ πεξηνρά:{ γεσγξαθηθφ πιϊηνο - (10-15 )}. Γηα κηθξϊ γεσγξαθηθϊ πιϊηε, γχξσ απφ ηνλ Ηζεκεξηλφ, ε θαιχηεξε ζϋζε γηα ζπιιϋθηε εέλαη ε νξηδφληηα ά ειϊρηζηα θεθιηκϋλε. Ζ ζϋζε ηεο θαιχηεξεο δπλαηάο εθκεηϊιιεπζεο ηεο εκεξάζηαο ελϋξγεηαο ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο εηεζέσο, θαηϊ πϊζα πηζαλφηεηα εέλαη ζε γεσγξαθηθφ πιϊηνο 10. Γηα απηφ ην ιφγν, αλ δελ δηαηέζεληαη δεδνκϋλα γηα ηνλ ηφπν εγθαηϊζηαζεο ηνπ Φ/Β ζπζηάκαηνο, ην θαιχηεξν πνπ Ϋρνπκε λα θϊλνπκε εέλαη λα επηιϋμνπκε θιέζε ζπιιϋθηε έζε κε ην παξαπϊλσ γεσγξαθηθφ πιϊηνο. Αλ επηπιϋνλ ελδηαθεξφκαζηε γηα πιάξε θϊιπςε ησλ ειεθηξηθψλ απαηηάζεσλ κηαο εθαξκνγάο ηελ πεξένδν ηνπ ρεηκψλα, φπνπ θαηϊ ηελ νπνέα ε εκεξάζηα ελεξγεηαθά απνιαβά απφ ην ζπιιϋθηε εέλαη ε ρακειφηεξε ηνπ Ϋηνπο, ηφηε ε θαηαιιειφηεξε θιέζε γηα ζηαζεξνχο ζπιιϋθηεο εέλαη κϋζα ζηελ πεξηνρά γεσγξαθηθνχ πιϊηνπο +(10-15 ). ΣΫινο, αλ ηψξα ππϊξρνπλ θπζηθϊ εκπφδηα πνπ ζθηϊδνπλ ην ζπιιϋθηε νξηζκϋλε πεξένδν ηεο εκϋξαο, γηα παξϊδεηγκα απφ ην κεζεκϋξη θαη κεηϊ, ηφηε πξνζαλαηνιέδνπκε ην ζπιιϋθηε αδηκνπζηαθϊ, κεηϊ απφ ζρεηηθά κειϋηε ηνπ θιέκαηνο θαη ησλ ζηνηρεέσλ ειηνθϊλεηαο ηεο πεξηνράο, ζε νξηζκϋλε λνηηναλαηνιηθά θαηεχζπλζε. Αλ ηψξα ε ζθέαζε γέλεηαη ην πξσέ θαη απφ ην κεζεκϋξη θαη κεηϊ δελ π- πϊξρεη πξφβιεκα ζθέαζεο, ηφηε ε ζπζηνηρέα πξνζαλαηνιέδεηαη λνηηνδπηηθϊ. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 37

49 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ Εηθόλα Παξάδεηγκα ζηήξημεο ηνπ ζπιιέθηε κε ζηαζεξή γσλία θιίζεο τόριξη με δυνατότητα εποχικόσ ρύθμιςησ κλύςησ του ςυλλϋκτη ΤπΪξρεη κηα δηϊηαμε ζπιιεθηψλ κε λφηην πξνζαλαηνιηζκφ, ε νπνέα εθ θαηαζθεπάο Ϋρεη ηε δπλαηφηεηα επνρηαθάο ξχζκηζεο ηεο θιέζεο ηεο. Πξνζδηνξέδνληαη νη θαηϊιιειεο θιέζεηο θαη ν ρξφλνο αιιαγψλ. Οη ζϋζεηο ηνπ ζπιιϋθηε εέλαη δχν : κηα γηα ην ζεξηλφ εμϊκελν, δειαδά απφ 21 Μαξηένπ Ϋσο 22 επηεκβξένπ, κε θιέζε έζε κε α ε = (γεσγξαθηθφ πιϊηνο ) θαη κηα γηα ην ρεηκεξηλφ, δειαδά απφ 22 επηεκβξένπ Ϋσο 21 Μαξηένπ, κε θιέζε έζε κε ακ = (γεσγξαθηθφ πιϊηνο ). Όπσο θαη ζηελ πεξέπησζε ζπιιϋθηε ζηαζεξάο θιέζεο φιν ην Ϋηνο, Ϋηζη θαη ζηελ πεξέπησζε επηινγάο ρεηκεξηλάο θαη ζεξηλάο ζϋζεο, ε επηινγά ηεο βϋιηηζηεο γσλέαο γηα ην ζπιιϋθηε ζε θϊζε πεξένδν απαηηεέ γλψζε ησλ ηνπηθψλ κεηεσξνινγηθψλ ζπλζεθψλ θαη ηεο κνξθνινγέαο θαη θϊιπςεο ηνπ εδϊθνπο, πνπ θαζνξέδεη ηελ αλαθιαζηηθφηεηϊ ηνπ. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 38

50 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ τόριξη του ςυλλϋκτη ςε κινητϋσ βϊςεισ Οη θσηνβνιηατθϋο γελλάηξηεο ηνπνζεηνχληαη ζε θηλεηϋο βϊζεηο. ηφρνο ηεο θαηαζθεπάο εέλαη ε βειηηζηνπνέεζε ηνπ απνηειϋζκαηνο φπσο πξνθχπηεη απφ ηελ ζπλερά παξαθνινχζεζε ηνπ ειένπ κε πεξηζηξνθά θαηϊ ην επέπεδν πνπ νξέδεηαη απφ ηνπο Ϊμνλεο Υ θαη Φ (νξηδφληηα), ζηνλ Ϊμνλα Ε ε θιάζε ηεο θαηαζθεπάο εέλαη 30. Ζ πεξηζηξνθά γέλεηαη πϊλσ ζε ζηδεξνηξνρηϊ ε νπνέα εδξϊδεηαη ζε θπθιηθφ ζεκϋιην απφ νπιηζκϋλν ζθπξφδεκα πιϊηνπο 0,40 m θαη βϊζνπο 0,80 m. ηελ θαηαζθεπά απηά ηνπνζεηεέηαη ζθειεηφο απφ γαιβαληζκϋλν ελ ζεξκφ ρϊιπβα. Ζ θέλεζε ηνπ κεραληζκνχ γέλεηαη κε ηελ βνάζεηα ελφο θηλεηάξα ηζρχνο 0,37 Kw. Ο κεραληζκφο παξαθνινπζεέ ηελ θέλεζε ηνπ ειένπ κε βϊζε ηα ζηνηρεέα πνπ εέλαη θαηαρσξεκϋλα ζην ινγηζκηθφ πνπ ζπλνδεχεη ηελ ζπζθεπά, άηνη δελ γέλεηαη ρξάζε αηζζεηάξσλ Ϋληαζεο θσηφο αιιϊ ρξάζε αζηξνλνκηθψλ δεδνκϋλσλ. Εηθόλα ύζηεκα παξαθνινύζεζεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο(ειηνηξόπην, suntruckingsystem) ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 39

51 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ 3.5. Σρόποι ςτόριξησ Υ/Β πλαιςύων ςε κτόρια Οη θαηαζθεπϋο ζηάξημεο πξϋπεη λα πιεξνχλ ζπγθεθξηκϋλα θξηηάξηα, φπσο αληνράζηα θνξηέα πνπ πξνϋξρνληαη απ ην βϊξνο ησλ πιαηζέσλ θαη ηνπο ηνπηθνχο αλϋκνπο, λα κελ πξνθαινχλ ζθηαζκφ ζηα πιαέζηα, λα επηηξϋπνπλ ηελ πξνζϋγγηζε ζηα πιαέζηα, αιιϊ ηαπηφρξνλα λα δηαζθαιέδνπλ ηελ αζθϊιεηϊ ηνπο. H ελζσκϊησζε ησλ Φ/B πιαηζέσλ ζηελ νξνθά ά ζηελ πξφζνςε ελφο θηηξένπ γέλεηαη κε πνιινχο ηξφπνπο. ηηο θαηλνηφκεο ιχζεηο πνπ Ϋρνπλ πηνζεηεζεέ θαηϊ θαηξνχο πεξηιακβϊλεηαη θαη ε ρξάζε Φ/B ζηνηρεέσλ ζηε ζϋζε Ϊιισλ δνκηθψλ ζηνηρεέσλ ζην θϋιπθνο ηνπ θηηξένπ ά ζηα ζθέαζηξα. ΤπΪξρνπλ ηϋζζεξηο βαζηθνέ ηξφπνη γηα ηελ ηνπνζϋηεζε ησλ Φ/B πιαηζέσλ ζε Ϋλα θηέξην: ΣΟΠΟΘΔΣΖΖ Δ ΚΔΚΛΗΜΔΝΑ ΣΖΡΗΓΜΑΣΑ: ΤπΪξρεη κεγϊιε πνηθηιέα απφ μχιηλα ά κεηαιιηθϊ εέδε ζηεξηγκϊησλ θαη νη πεξηζζφηεξνη θαηαζθεπαζηϋο Φ/B ζπζηεκϊησλ πξνζθϋξνπλ ζηεξέγκαηα πνπ ηαηξηϊδνπλ αθξηβψο ζηα Φ/B πιαέζηα. ε κεξηθϋο πεξηπηψζεηο, ε θιέζε εέλαη ξπζκηδφκελε. H ηνπνζϋηεζε απηά πξνζθϋξεη εχθνιε πξφζβαζε ηφζν ζην εκπξφο φζν θαη ζην πέζσ κϋξνο ησλ Φ/B πιαηζέσλ, φηαλ ρξεηϊδεηαη λα γέλεη ζπληάξεζε, βνεζϊ επέζεο, ζηνλ θαιφ αεξηζκφ θαη ζην δξνζηζκφ ησλ ζηνηρεέσλ, απμϊλνληαο Ϋηζη ηελ απφδνζά ηνπο. Δληνχηνηο, ην θφζηνο εέλαη ζρεηηθϊ πςειφ, γηαηέ απαηηεέηαη ε ρξάζε πξφζζεησλ πιηθψλ θαη επηπιϋνλ εξγαζέα. ΣΟΠΟΘΔΣΖΖ Δ ΔΗΓΗΚΖ ΒΑΖ ΠΡΟΑΡΜΟΕΟΜΔΝΖ ΣΟ ΔΞΩΣΔΡΗΚΟ ΣΟΤ ΚΔΛΤΦΟΤ: H θαηαζθεπά απηά ζηεξέδεηαη ζην εμσηεξηθφ θϋιπθνο ηνπ θηεξένπ. ΥξεηΪδεηαη, φκσο, πξνζνρά γηα ηελ θαιά κφλσζε ησλ ζεκεέσλ ζηα νπνέα ζηεξέδεηαη ε βϊζε. H ηνπνζϋηεζε απηά επηηξϋπεη επέζεο ηνλ θαιφ αεξηζκφ θαη ηελ ςχμε ησλ Φ/B ζηνηρεέσλ. Σν θφζηνο εέλαη ζπλάζσο κηθξφηεξν ζε ζχγθξηζε κε ην θφζηνο πνπ απαηηεέ ε ηνπνζϋηεζε ζε θεθιηκϋλα ζηεξέγκαηα, αιιϊ κεγαιχηεξν απφ ην θφζηνο ησλκεζφ- ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 40

52 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ δσλπνπ πεξηγξϊθνληαη ζηε ζπλϋρεηα. Απνηειεέ κηα θαιά ιχζε, εηδηθϊ ζε αλαθαηληδφκελα θηέξηα, ζηα νπνέα δελ εέλαη δπλαηφλ λα γέλνπλ κεγϊιεο αιιαγϋο ζην εμσηεξηθφ ηνπ θειχθνπο. ΑΠΔΤΘΔΗΑ ΣΟΠΟΘΔΣΖΖ: ηελ πεξέπησζε απηά, ε εμσηεξηθά επέζηξσζε ηνπ θηηξένπ αληηθαζέζηαηαη απφ Φ/B πιαέζηα. Παξαδεέγκαηνο ρϊξηλ, ηα Φ/B ζηνηρεέα ηνπνζεηνχληαη κε ηξφπν πνπ ην Ϋλα λα επηθαιχπηεη ελ κϋξεη ην Ϊιιν, φπσο αθξηβψο ηα θεξακέδηα. Σν θσηνβνιηατθφ θϊιπκκα πξνζηαηεχεη ην θηέξην, αιιϊ δελ εέλαη πιάξσο ζηεγαλφ θαη απαηηνχληαη κϋηξα γηα ηε ζηεγαλνπνέεζά ηνπ. Σν θφζηνο φκσο απηάο ηεο κεζφδνπ εέλαη ζρεηηθϊ ρακειφ, γηαηέ απαηηεέ ειϊρηζηα πξφζζεηα πιηθϊ. Δπέζεο, ε ππνθαηϊζηαζε νξηζκϋλσλ δνκηθψλ πιηθψλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ εμσηεξηθά θϊιπςε ηνπ θειχθνπο ηνπ απφ ηα Φ/B πιαέζηα κεηψλεη ην ζπλνιηθφ θφζηνο. ΔΝΩΜΑΣΩΖ ΣΩΝ Φ/Β ΠΛΑΗΗΩΝ ΣΟ ΚΔΛΤΦΟ ΣΟΤ ΚΣΗΡΗΟΤ: H κϋζνδνο απηά ζπλέζηαηαη ζηελ ππνθαηϊζηαζε νιφθιεξσλ ηκεκϊησλ ηνπ θηηξηαθνχ θειχθνπο απφ Φ/B πιαέζηα. H θαιά εθαξκνγά απηάο ηεο ηερληθάο απαηηεέ ηε ζηεγαλά ζχλδεζε ησλ Φ/B πιαηζέσλ κεηαμχ ηνπο. Εηθόλα ηήξημε Φ/Β πιαηζίσλ ζε επηθάλεηεο θαη ζηέγεο θηεξίσλ κε δηαθνξεηηθή γσλία θιίζεο ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 41

53 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΠΡΟΫΠΟΘΔΔΗ ΓΗΑ ΣΖΝ ΔΓΚΑΣΑΣΑΖ ΦΒ ΠΛΑΗΗΩΝ ΚΑΗ ΣΡΟΠΟΗ ΣΖΡΗΞΖ ΣΟΤ Παξαδεέγκαηνο ρϊξηλ, Φ/B ζηνηρεέα ρσξέο κεηαιιηθφ ζθειεηφ ηνπνζεηνχληαη ζε ζηεξέγκαηα παξφκνηα κε απηϊ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε ζηάξημε ζπκβαηηθψλ δηαθαλψλ νξνθψλ ά πξνζφςεσλ. Σα λϋα ηχπνπ εκηδηαθαλά ζηνηρεέα εέλαη δπλαηφλ λα ηνπνζεηεζνχλ ζηε ζϋζε παινπηλϊθσλ ά αδηαθαλψλ ζηνηρεέσλ, παξϋρνληαο ζην ζρεδηαζηά ηε δπλαηφηεηα εθαξκνγάο ηερληθψλ θσηηζκνχ θαη ε- ιηνπξνζηαζέαο παξϊιιεια κε ηελ παξαγσγά ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο. H ελζσκϊησζε ησλ Φ/B παξϋρεη δπλαηφηεηεο γηα ζεκαληηθά κεέσζε ηνπ θφζηνπο, θαζψο εμνηθνλνκεέηαη ην θφζηνο ησλ δνκηθψλ ζηνηρεέσλ ηνπ θειχθνπο ηα νπνέα αληηθαζέζηαληαη απφ ηα Φ/B ζηνηρεέα. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 42

54 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ ΚΕΥΑΛΑΙΟ 4 Ο : ΣΕΦΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΣΗ ΑΤΣΟ- ΝΟΜΟΤ ΥΩΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ 4.1. Ειςαγωγό Σν παξφλ ΚεθΪιαην αζρνιεέηαη κε ην πξφβιεκα ηξνθνδφηεζεο θαηνηθέαο απνκαθξπζκϋλεο απφ ην δέθηπν ηεο ΓΔΖ. Ζ θαηνηθέα πνπ κειεηϊκε ζηεγϊδεη κηα κϋζε ειιεληθά νηθνγϋλεηα ζηνλ λνκφ Ζκαζέαο, θνληϊ ζηελ πφιε ηεο ΒΫξνηαο. Ζ νηθνγϋλεηα απηά απνηειεέηαη απφ 4 κϋιε, δχν ελάιηθεο θαη δχν παηδηϊ. Ζ θαηνηθέα Ϋρεη εκβαδφλ 100m 2 θαη απνηειεέηαη απφ 2 νξφθνπο απφ 3 ππλνδσκϊηηα, 1 κπϊλην, θνπδέλα θαη ζαιφλη. Ζ νηθνγϋλεηα απνθϊζηζε λα εγθαηαζηάζεη θσηνβνιηατθϊ γηα ηελ ηξνθνδφηεζε ηεο θαηνηθέαο κε ειεθηξηθφ ξεχκα δηφηη απνθϊζηζαλ λα επελδχζνπλ ζε κέα νηθνινγηθά κνξθά ελϋξγεηαο, πξνζδνθψληαο επέζεο θαη ζε νηθνλνκηθϊ νθϋιε. ΓεδνκΫλεο ηεο θαηϊζηαζεο, φια ηα κϋιε ηεο νηθνγϋλεηαο ζπκθψλεζαλ λα πεξηνξέζνπλ ζην κϋγηζην δπλαηφ βαζκφ ηηο αλϊγθεο ηνπο ζε ειεθηξηθφ ξεχκα, ηνπιϊρηζηνλ θαηϊ ηε δηϊξθεηα ησλ ρεηκεξηλψλ κελψλ φπνπ ε ειηνθϊλεηα ζηελ πεξηνρά εέλαη πεξηνξηζκϋλε ζε ζρϋζε κε ην θαινθαέξη φπνπ ην ζχζηεκα καο ζα ιεηηνπξγεέ ππφ ηδαληθϋο ζπλζάθεο Οι ηλεκτρικϋσ καταναλώςεισ Ο ζρεδηαζκφο πϊληα μεθηλϊ κε ηελ εθηέκεζε ησλ ειεθηξηθψλ θαηαλαιψζεσλ ηνπ ζπζηάκαηνο. Ύζηεξα απφ πξνζεθηηθά Ϋξεπλα, απαξηζκνχληαη νη δηϊθνξεο ελδερφκελεο ρξάζεηο ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο θαη θαηαγξϊθνληαη φιεο νη ειεθηξηθϋο ζπζθεπϋο, ε ηζρχο ηνπο θαη ν πηζαλφο ρξφλνο ιεηηνπξγέαο ηνπο ζηελ δηϊξθεηα ηνπ 24ψξνπ. πρλϊ εέλαη ρξάζηκν λα θαηαγξϊθεηαη ε πηζαλφηεηα ηαπηφρξνλεο ιεηηνπξγέαο πεξηζζνηϋξσλ ζπζθεπψλ, ψζηε λα ππνινγηζηεέ ε κϋγηζηε ηζρχο ζηελ δάηεζε ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο. ε νξηζκϋλεο πεξηπηψζεηο, εέλαη ζθφπηκν λα γέλεηαηπξνγξακκαηηζκϋλε θαηαλνκά θαη ηεξϊξρεζε ηεο δάηεζεο απφ ηηο δηϊθνξεο ζπζθεπϋο γηα ηελ απνθπγά ππεξβνιηθψλ αηρκψλ. ΑΤΣΟΝΟΜΟ ΤΣΖΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΔΝΔΡΓΔΗΑ ΑΠΟ ΦΩΣΟΒΟΛΣΑΗΚΑ Δ MIA ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ AEM: 4023 ΕΛΙΔΑ 43

55 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ ηελ πεξέπησζά καο, επηιϋρζεθαλ κνληϋξλεο νηθηαθϋο ζπζθεπϋο, ελεξγεηαθάο θιϊζεο Α, δειαδά ρακειφηεξεο ειεθηξηθάο θαηαλϊισζεο, Ϋηζη ψζηε ε αγξνηηθά νηθνγϋλεηα λα κπνξεέ λα απνιακβϊλεη αζηηθϋο αλϋζεηο ζην κεγαιχηεξν δπλαηφ βαζκφ. Πίλαθαο Πίλαθαο ειεθηξηθώλ θαηαλαιώζεσλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκώλα Πεπιγπαθήθοπηίος Απιθμόρ ζςζκεςών Ηζσύρ Ώπερ λειηοςπγίαρ Ζμεπήζια ηλεκηπική καηανάλυζη Φπγεηνθαηαςχθηεο 1 800W 24 h Wh Απνξξνθεηάξαο 1 260W 1 h 260 Wh Αλαδεπηάξαο ρεηξφο 1 180W 0,03 h 5.4 Wh Αλαδεπηάξαο θαθϋ 1 15W 0,05 h 0.75 Wh ΜπιΫληεξ moulinex 1 200W 0,036 h 7.2 Wh ΣνζηηΫξα 1 650W 0,25 h 162,5 Wh ΚαθεηηΫξα W 0,33 h 231 Wh Βξαζηάξαο λεξνχ W 0,25 h 500 Wh Πιπληάξην ξνχρσλ W 0,43 h 516 Wh Αηκνζέδεξν W 0,43 h 860 Wh Ζιεθηξηθά ζθνχπα W 0,143 h 200 Wh Σειεφξαζε LCD W 4 h 320 Wh ηεγλσηάξαο καιιηψλ W 0,25 h 450 Wh Laptop 1 50W 8 h 400 Wh Δθηππσηάο 1 20W 0,0024 h 0,048 Wh ηεξενθσληθφ 1 100W 3 h 300 Wh Φσηηζκφο (εζσηεξηθφο) 2 15W 6 h 180 Wh Φσηηζκφο (εζσηεξηθφο) 8 18 W 6 h 864 Wh Φσηηζκφο (εμσηεξηθφο) 3 60 W 3 h 540 Wh ΤΝΟΛΟ W 7,7 kwh ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 44

56 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Πίλαθαο Πίλαθαο ειεθηξηθώλ θαηαλαιώζεσλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ θαινθαηξηνύ Πεπιγπαθή θοπηίος Απιθμόρ ζςζκεςών Ηζσύρ Ώπερ λειηοςπγίαρ Ζμεπήζια ηλεκηπική καηανάλυζη Φπγεηνθαηαςχθηεο 1 800W 24 h 20000Wh Απνξξνθεηάξαο 1 260W 1 h 260 Wh Αλαδεπηάξαο ρεηξφο 1 180W 0,03 h 5,4 Wh Αλαδεπηάξαο θαθϋ 1 15W 0,05 h 0,75 Wh ΜπιΫληεξ moulinex 1 200W 0,036 h 7,2 Wh ΣνζηηΫξα 1 650W 0,25 h 162,5 Wh Βξαζηάξαο λεξνχ W 0,083 h 166 Wh Πιπληάξην ξνχρσλ W 0,43 h 516 Wh Αηκνζέδεξν W 0,43 h 860 Wh Ζιεθηξηθά ζθνχπα W 0,143 h 200 Wh Σειεφξαζε LCD W 4 h 320 Wh ηεγλσηάξαο καιιηψλ W 0.25 h 450 Wh Laptop 1 50W 8 h 400 Wh Δθηππσηάο 1 20W h Wh ηεξενθσληθφ 1 100W 3 h 300 Wh Φσηηζκφο (εζσηεξηθφο) 2 15W 6 h 180 Wh Φσηηζκφο (εζσηεξηθφο) 8 18W 6 h 864 Wh Φσηηζκφο (εμσηεξηθφο) 3 60W 3 h 540 Wh Αλεκηζηάξαο 3 60W 3 h 540 Wh Κιηκαηηζηηθφ (12000 Btu) W 3 h 9000 Wh ύνολο 14200W 16,8 kwh Γηα ηελ ειαρηζηνπνέεζε ηνπ ζπλνιηθνχ θφζηνπο ηεο θσηνβνιηατθάο εγθαηϊζηαζεο θξέλεηαη αλαγθαέα ε απνθπγά ειεθηξηθψλ ζπζθεπψλ κε κεγϊιε ζεξκηθά θαηαλϊισζε. ΣΫηνηεο ζπζθεπϋο απνηεινχλ νη ειεθηξηθϋο θνπδέλεο, ηα ειεθηξηθϊ θαινξηθϋξ, ηα αεξφζεξκα, νη ειεθηξηθνέ ζεξκνζέθσλεο, νη ζηαζεξνέ ππν- ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 45

57 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ ινγηζηϋο (ηχπνπ desktop) θ.ϊ. θαη κπνξνχλ λα αληηθαηαζηαζνχλ απφ θνπδέλεο θαη ζεξκϊζηξεο πγξαεξένπ, ειηαθνχο ζεξκνζέθσλεο θαη θνξεηνχο ππνινγηζηϋο (laptop) θαζψο θαη ζϋξκαλζε δαπϋδνπ. ηνπο πέλαθεο πνπ αθνινπζνχλ θαηαρσξάζακε ηα ζηνηρεέα εκεξάζηαο θαηαλϊισζεο θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ησλ ρεηκεξηλψλ θαη ησλ ζεξηλψλ κελψλ. Όπσο πξνϋθπςε απφ ηα παξαπϊλσ δεδνκϋλα, ε κϋζε εκεξάζηα ειεθηξηθά θαηαλϊισζε θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ησλ ρεηκεξηλψλ κελψλ εέλαη 7,7 kwhθαη θαηϊ ηελ δηϊξθεηα ησλ ζεξηλψλ εκεξψλ εέλαη 16,8 kwh, κε ρξάζε θιηκαηηζηηθνχ. Χζηφζν, πνηϋ δελ κπνξνχκε λα εέκαζηε πιάξσο αθξηβεέο ζηηο πξνβιϋςεηο καο επεηδά εέλαη πνιχ πηζαλφ λα πξνθχςνπλ θαη πξφζζεηεο ειεθηξηθϋο θαηαλαιψζεηο θαηϊ ηε δηϊξθεηα ηεο εκϋξαο, φπσο ε θφξηηζε ελφο θηλεηνχ ηειεθψλνπ, ε ρξάζε θϊπνηαο κηθξνζπζθεπάο ά αθφκε θαη ε θαηαλϊισζε ελϋξγεηαο απφ θϊπνηα ζπζθεπά πνπ βξέζθεηαη ζε θαηϊζηαζε αλακνλάο. Έηζη, θξέλεηαη απαξαέηεην λα ζπλερέζνπκε ηε κειϋηε καο ζεσξψληαο φηη ε κϋζε εκεξάζηα ειεθηξηθά θαηαλϊισζε εέλαη 8 kwh, γηαηνπο ρεηκεξηλνχο θαη γηα ηνπο ζεξηλνχο κάλεο, απνπζέα θιηκαηηζηηθνχ θαη 17 kwhγηα ηνπο ζεξηλνχο κάλεο, παξνπζέα θιηκαηηζηηθνχ. Άξα: ΜΫζε εκεξάζηα ειεθηξηθά θαηαλϊισζε (ρσξέο θιηκαηηζηηθφ): 8 kwh ΜΫζε εκεξάζηα ειεθηξηθά θαηαλϊισζε (κε θιηκαηηζηηθφ): 17 kwh 4.3. Η χρονικό περύοδοσ Δέλαη πξνθαλϋο φηη ην ζχζηεκα πξϋπεη λα ιεηηνπξγεέ αμηφπηζηα θαζφιε ηε δηϊξθεηα ηνπ Ϋηνπο, αθνχ ε αγξνηθέα πνπ κειεηϊκε εέλαη ε κφληκε θαηνηθέα ηεο νηθνγϋλεηαο. πλεπψο, ηα κεγϋζε ηνπ θσηνβνιηαΐθνχ ζπζηάκαηνο (κϋγεζνο ζπιιεθηψλ, ζπζζσξεπηψλ θαη ινηπψλ δηαηϊμεσλ) πξϋπεη λα πξνζαξκφδνληαη ζηηο ζπλζάθεο ηνπ κάλα κε ηε κηθξφηεξε ειηαθά αθηηλνβνιέα,γεθϋκβξηνο ά ΗαλνπΪξηνο, αλϊινγα κε ηελ θιέζε ησλ ζπιιεθηψλ πνπ ζα επηιϋμνπκε. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 46

58 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Εηθόλα Βέιηηζηε θιίζε πάλει γηα ην κήλα Ιαλνπάξην Εηθόλα Βέιηηζηε θιίζε πάλει γηα ην κήλα Δεθέκβξην ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 47

59 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ 4.4. Η φωτοβολταώκόγεννότρια Η κλύςη ςυλλεκτών Ζ ειηαθά αθηηλνβνιέα πνπ ζα δερζεέ κηα επηθϊλεηα εμαξηϊηαη απφ ηελ θιέζε θαη ηνλ πξνζαλαηνιηζκφ ηεο. Γηα κηα επηθϊλεηα ζε Ϋλαλ ζπγθεθξηκϋλν ηφπν, ε αχμεζε ηεο θιέζεο ηεο Ϋρεη ζαλ απνηϋιεζκα λα δϋρεηαη πεξηζζφηεξε αθηηλνβνιέα ηνλ ρεηκψλα απφ φηη ην θαινθαέξη. Έηζη, εέλαη ζχλεζεο ζε ειηαθϋο εθαξκνγϋο πνπ απαηηεέηαη λα γέλεη ρξάζε ηεο ελϋξγεηαο απφ ηνπο ειηαθνχο ζπιιϋθηεο ηνλ ρεηκψλα, ε θιέζε ηνπο λα εέλαη κεγϊιε ελψ αλ νη ζπιιϋθηεο ρξεζηκνπνηνχληαη ην θαινθαέξη ε θιέζε ηνπο λα εέλαη κηθξά. Σν κϋξνο πνπ ζα εγθαηαζηαζεέ ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα, φπσο άδε α- λαθϋξζεθε θαηζηελ εηζαγσγά, εέλαη Ϋλα ρσξηφ ζα θνληϊ ζηελ πεξηνρά ηεο ΒΫξνηαο. Γειαδά πξφθεηηαη γηα ηφπν γεσγξαθηθνχ πιϊηνπο 40. Πίλαθαο 5 - Πξόβιεςε κεληαίαο παξαγσγήο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο Σοποθεζία εγκαηάζηαζηρ Βέποια πληεηαγκϋλεο ΑλαηνιηθΪ 22 ν πληεηαγκϋλεο Βφξεηα 40 ν πλνιηθά εγθαηεζηεκϋλε ηζρχο ησλ Φ/Β πϊλει 20 kw DC χζηεκα ζηάξημεο ησλ Φ/Β ηαζεξφ πλνιηθϋο απψιεηεο 24,7% ΗαλνπΪξηνο 1250kWh ΦεβξνπΪξηνο 1386 kwh ΜΪξηηνο 1902 kwh Απξέιηνο 2420 kwh ΜΪηνο 2640 kwh Ηνχληνο 2780 kwh Ηνχιηνο 2900 kwh Αχγνπζηνο 2740 kwh επηϋκβξηνο 2340 kwh Οθηψβξηνο 2020 kwh ΝνΫκβξηνο 1386 kwh ΓεθΫκβξηνο 854 kwh χλνιν kwh ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 48

60 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Εηθόλα Πξόβιεςε κεληαίαο παξαγσγήο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο Εηθόλα Τπνινγηζκόο βέιηηζηεο θιίζεο θσηνβνιηατθώλ πάλει γηα όιν ην έηνο Η τϊςη του ςυςτόματοσ Ζ ηϊζε ηεο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο πξϋπεη λα ηζνχηαη κε ηελ ηϊζε ησλ ζπζζσξεπηψλ, θαζψο θαη κε ηελ ηϊζε εηζφδνπ ηνπ κεηαηξνπϋα. πλάζσο, πξνηηκνχκε ηϊζε 12V, 24Vά 48V. Όζν πςειφηεξε ηϊζε ρξεζηκνπνηνχκε ζην ζχζηεκα ηφζν κηθξφηεξν ξεχκα απαηηεέηαη, πνπ ζπλεπϊγεηαη ειαρηζηνπνέεζε ησλ απσιεηψλ ζηα θαιψδηα. Χζηφζν, γηα λα Ϋρνπκε πςειά ηϊζε ζα πξϋπεη λα ζπλδϋζνπκε κεγϊιν πιάζνο ζπζζσξεπηψλ ζε ζεηξϊ θαη θϊηη ηϋηνην απμϊλεη ππεξβνιηθϊ ην θφζηνο εγθαηϊζηαζεο. Γηα απηνχο ηνπο ιφγνπο πξϋπεη λα εέκαζηε ηδηαέηεξα πξνζεθηηθνέ σο πξνο ηελ επηινγά ηεο ηϊζεο ηνπ ζπζηάκαηνο. ηελ παξνχζα κειϋηε, απνθαζέζηεθε λα εγθαηαζηάζνπκε inverterηϊζεο εηζφδνπ 24Vθαη, ζπλεπψο, ε ηϊζε ηεο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο θαη ησλ ζπζζσξεπηψλ ζα εέλαη θαη απηά 24V. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 49

61 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Ηεπιλογό,τοπλόθοσκαι η οργϊνωςη των φωτοβολταώκών πλαιςύων Οη παξϊγνληεο πνπ κπνξεέ λα επεξεϊζνπλ ηελ επηινγά ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζένπ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζεέ εέλαη δηϊθνξνη θαη Ϋρνπλ ηδηαέηεξε βαξχηεηα απφ Ϊλζξσπν ζε Ϊλζξσπν. ΤπΪξρνπλ πνιινέ πνπ δέλνπλ κεγϊιε ζεκαζέα ζηελ ρψξα πξνϋιεπζεο θαη θαηαζθεπάο ηνπ πιαηζένπ θαη δεη ζην λα πξνϋξρεηαη απφ ηελ Δπξψπε. ΜεγΪιεο ΓεξκαληθΫο εηαηξέεο Ϋρνπλ εκπεηξέα ζηνλ ηνκϋα πνπ πνιιϋο θνξϋο μεπεξλϊ ην 30 ρξφληα, κε απνηϋιεζκα λα ζεσξνχληαη πξσηνπφξνη ζηνλ επαέζζεην απηφ ηνκϋα. Απμαλφκελε επέζεο δάηεζε παξνπζηϊδνπλ θαη Ϊιιεο εηαηξέεο Ηζπαληθάο θαη Γαιιηθάο πξνϋιεπζεο. Αμέδεη λα αλαθεξζεέ φηη ηα ηειεπηαέα ρξφληα δξαζηεξηνπνηνχληαη θαη θϊπνηεο ΔιιεληθΫο εηαηξέεο ζην ρψξν, παξϊγνληαο πνηνηηθϊ θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα ζε αληαγσληζηηθϋο ηηκϋο. Γελ ζα κπνξνχζαλ λα ιεέπνπλ απφ ηελ αγνξϊ ηα ΑζηαηηθΪ πξντφληα, ηα νπνέα σο ζπλάζσο παξνπζηϊδνπλ κεγϊιεο δηαθνξϋο ζηελ πνηφηεηα. ΜεγΪιεο θαη εγλσζκϋλεο εηαηξέεο παξϊγνπλ πνηνηηθφ θαη εγγπεκϋλν εμνπιηζκφ, ελψ ππϊξρνπλ θαη νη ρακεινχ θφζηνπο παξαγσγνέ πνπ ζηεξέδνληαη ζηηο ηδηαηηϋξσο αληαγσληζηηθϋο ηηκϋο ηνπο, πξϊγκα ην νπνέν πνιιϋο θνξϋο αληηθαηνπηξέδεηαη ζηελ πνηφηεηα ησλ πιηθψλ ηνπο ζε βϊζνο ρξφλνπ. Γεληθφηεξα, ην θϊζκα ηηκψλ ησλ πιαηζέσλ εέλαη κεγϊιν: ελδεηθηηθϊ, κπνξνχκε λα βξνχκε ζηελ αγνξϊ πϊλει πνπ μεθηλνχλ απφ 1,4 /Wattθαη θηϊλνπλ α- θφκα θαη ζηα 2,5 /Watt. Καζνξηζηηθφ ξφιν ζηελ ηηκά παέδεη ν βαζκφο απφδνζεο ηνπ πιαηζένπ πνπ νπζηαζηηθϊ ζπκβνιέδεη ην πνζνζηφ ηεο ειηαθάο αθηηλνβνιέαο πνπ κεηαηξϋπεηαη ζε ειεθηξηθά ελϋξγεηα. Έλα ηππηθφ κϋγεζνο εέλαη ηεο ηϊμεσο ηνπ 12 13,5%, παξφια απηϊ ππϊξρνπλ θαη πϊλει πνπ κπνξεέ λα μεπεξϊζνπλ αθφκα θαη ην 17%, ην νπνέν θπζηθϊ Ϋρεη θαη Ϊκεζν αληέθηππν ζηελ παξαγσγά ειεθηξηθάο ελϋξγεηαο. Άιινο ζεκαληηθφο παξϊγνληαο εέλαη ε ζπλνιηθά επηθϊλεηα ηνπ θσηνβνιηαΐθνχ πιαηζένπ, αθνχ γηα ηνπο πεξηζζφηεξνπο ν ρψξνο εέλαη πνιπηϋιεηα. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 50

62 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Γηα Ϋλα νηθηαθφ θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα ε επηθϊλεηα ηαξϊηζαο πνπ απαηηεέηαη θπκαέλεηαη ζηα m 2 ιακβϊλνληαο ππ' φςε θαη ηελ χπαξμε ειηαθνχ ζεξκνζέθσλα. Ζ επηθϊλεηα απηά δελ εέλαη δηαζϋζηκε ζπλάζσο θαη ππϊξρεη ε αλϊγθε γηα κεέσζε ηνπ φγθνπ θαη ηεο επηθϊλεηαο ηεο εγθαηϊζηαζεο. πλάζσο, κηα ηππηθά εγθαηϊζηαζε θαιχπηεη πεξέπνπ 130 Ϋσο 140 WattαλΪ ηεηξαγσληθφ κϋηξν ηαξϊηζαο. Παξ' φια απηϊ ππϊξρνπλ θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα πνπ κπνξνχλ λα επηηχρνπλ πνιχ θαιχηεξε ζρϋζε επηθϊλεηαο-ηζρχνο πνπ κπνξεέ λα θπκαλζεέ αθφκα θαη ζηα 170 κε 180 Watt/m 2, κεηψλνληαο Ϋηζη δξαζηηθϊ ηελ απαηηνχκελε επηθϊλεηα. Ηδηαέηεξε βαξχηεηα ζα πξϋπεη λα δέλεηαη ζηελ παξνρά νινθιεξσκϋλεο εγγχεζεο θαη δσξεϊλ αληηθαηϊζηαζεο ζε πεξέπησζε βιϊβεο γηα ηνπιϊρηζηνλ πϋληε Ϋηε απφηελ εκεξνκελέα παξϊδνζεο αιιϊ θαη ζηηο επηκϋξνπο εγγπάζεηο πνπ παξϋρνληαη απφ ηνπο θαηαζθεπαζηϋο. ΣππηθΪ, νη πεξηζζφηεξνη θαηαζθεπαζηϋο εγγπψληαη φηη ε απφδνζε ησλ πιαηζέσλ δελ ζα θζέλεη θϊησ απφ ην 90% ηεο αξρηθάο κϋρξη ηελ πξψηε 10εηέα, θαη νκνέσο γηα ην 80% ζηελ 25εηέα. ΤπΪξρνπλ πιαέζηα ζε δηϊθνξα κεγϋζε πνπ θπκαέλνληαη απφ 5 W p Ϋσο 280+ W p. Ζ επηινγά πιαηζέσλ κηθξνχ κεγϋζνπο αληηκεησπέδεη θαιχηεξα κελ ηηο πηζαλϋο ζθηϊζεηο - λεθψζεηο πνπ ζα ππϊξμνπλ αιιϊ απμϊλεηαη ην θφζηνο εγθαηϊζηαζεο θαζψο θαη νη απψιεηεο κϋζσησλθαισδηψζεσλ γηα ηε δηαζχλδεζά ηνπο. ΔΪλ ε ηνπνζεζέα δελ Ϋρεη θϊπνηεο ηδηνκνξθέεο, ηφηε πξνηεέλεηαη κηα επηινγά κεζαένπ κεγϋζνπο. ΓηαιΫμακε απφ 9 θαηαζθεπαζηϋο,πιαέζηα ηδένπ κεγϋζνπο ψζηε λα Ϋρνπκε κηα πξνζεγγηζηηθά ζχγθξηζε αλϊκεζϊηνπο.όκσο Ϋρνπκε κηθξϋο δηαθνξϋο ζηα κεγϋζε θαη ζσζηϊ ζπκπεξϊζκαηα κπνξνχκε λα βγϊινπκε κφλν απφ ην ιφγν ηηκάο πξνο απφδνζε επέ κϋγεζνο. (4.1) ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 51

63 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Πίλαθαο Καηαζθεπαζηέο θαη ηερληθά ραξαθηεξηζηηθά Καηαζκεςαζηήρ Μονηέλο Μέγεθορ (Wp) Σιμή (Euro) Απόδοζη Σιμή / (Μέγεθορ *Απόδοζη) SharpNTR5E3E ,135 16,30 BSLBSL-SE16-175M ,12 18,05 BP solar BP Solar ,132 16,67 Kyocera KC135GHT ,16 17,55 Conergy C185-M ,14 15,41 Mitsubishi MF180 PVTD ,124 17,74 SCHOTT EFG 175 wp ,134 16,42 Solar World SW ,13 16,17 UPSOLAR UP- M180M ,145 14,90 Ζ θαιχηεξε επηινγά εέλαη απηά κε ην κηθξφηεξν ιφγν ηηκάο πξνο κϋγεζνο επέ απφδνζε.απφ ηνλ πέλαθα ζπκπεξαέλνπκε φηη ε πην ζπκθϋξνπζα ηηκά απφ ηα παξαπϊλσ κνληϋια εέλαη ηεο εηαηξέαο UPSOLAR κε ην κνληϋιν UP-M180M. Ζ UPSOLAR θαηϋρεη πηζηνπνηάζεηο κεγϊισλ θνξϋσλ θαη παξϋρεη εγγπάζεηο γηα 90% θαη 80% απφδνζε ζε 10 θαη 25 ρξφληα αληέζηνηρα. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 52

64 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Εηθόλα4.7. UpSolarM180M Σα ραξαθηεξηζηηθϊ ηνπ κνληϋινπ πνπ επηιϋμακε θαέλνληαη ζηνλ παξαθϊησ πέλαθα: Πίλαθαο Υαξαθηεξηζηηθά ΜνληέινπUpSolarM180M Σύπορ κςτελών Μνλνθξπζηαιιηθφ Ονομαζηική ιζσύρ (P max ) 180 W p Μέγιζηη ηάζη ιζσύορ(v mpp ) 24,2V Σάζη ανοισηού κςκλώμαηορ(v oc ) Μέγιζηο πεύμα ιζσύορ (I mp ) Ρεύμα βπασςκύκλυζηρ (I sc ) 30V 7,45 A 8,03 A Απόδοζη κςτέληρ 14,5% ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 53

65 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Δπεηδά ε ηϊζε ησλ πιαηζέσλ ζπκπέπηεη κε ηελ επηζπκεηά ηϊζε ηεο θσηνβνιηατθάο γελλάηξηαο (24V) δε ζα ρξεηαζηεέ λα ζπλδϋζνπκε θαζφινπ πιαέζηα ζε ζεηξϊ. ΠξΫπεη, φκσο, λα ππνινγέζνπκε ηνλ αξηζκφ ησλ πιαηζέσλ πνπ ζα ζπλδϋζνπκε παξϊιιεια. Πεπίπηυζη Α: Σν πιάζνο ησλ θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ (παξϊιιειεο ζχλδεζεο) πνπ ζα ρξεηαζηνχκε δέλεηαη απφ: (4.2) ΣειηθΪ, ε θσηνβνιηατθά γελλάηξηα ζα δέλεη ηϊζε 24V θαη ζα παξϊγεη ηζρχ W= 5400W= 5,4kW (4.3) Πεπίπηυζη Β: Σν πιάζνο ησλ θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ πνπ ζα ρξεηαζηνχκε δέλεηαη απφ: (4.4) ΔπνκΫλσο, ε θσηνβνιηατθά γελλάηξηα ζα δέλεη ηϊζε 24Vθαη ζα παξϊγεη ηζρχ W= 5760W= 5,76kW (4.5) ε απηφ ην ζεκεέν πξϋπεη λα επηζεκϊλνπκε φηη δελ ππϊξρεη θαλϋλαο ιφγνο λα εγθαηαζηάζνπκε πιαέζηα κε θιέζε 45 ν, παξφιν πνπ αξρηθϊ απηά ε θιέζε θαηλφηαλ λα απνηειεέ ηελ βϋιηηζηε ιχζε γηα ηελ νηθέα πνπ κειεηϊκε. Όπσο πξνϋθπςε απφ ηνπο παξαπϊλσ ππνινγηζκνχο, ην νηθνλνκηθφ φθεινο ζηελ πεξέπησζε πνπ ζα ηνπνζεηνχζακε ειηαθνχο ζπιιϋθηεο θιέζεο 45 ν αλϋξρεηαη ζε κφιηο 2 θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα, ην νπνέν, φκσο, ακϋζσο αληηζηαζκέδεηαη απφ ην γεγνλφο φηη ε νηθνγϋλεηα δελ ζα δχλαηαη λα ηνπνζεηάζεη θιηκαηηζηηθϊ ρψξνπ. πλεπψο, ζα ζπλερέζνπκε ηε κειϋηε καο ζεσξψληαο πσο ζα ηνπνζεηάζνπκε 32 θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα (παξϊιιεια ζπλδεδεκϋλα) κε θιέζε 30 ν θαη πσο ην ρεηκεξηλφ απφ ην ζεξηλφ θνξηέν δηαθϋξνπλ. Δπεηδά ν αξηζκφο ησλ πιαηζέσλ πνπ ζα εγθαηαζηάζνπκε εέλαη κεγϊινο, θξέλεηαη αλαγθαέν λα νξγαλψζνπκε ηα πιαέζηα ζε νκϊδεο. Απηφ ζα δηεπθνιχλεη, ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 54

66 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ ζηελ ζπλϋρεηα, ηελ κειϋηε καο ζε φηη αθνξϊ ηελ επηινγά ησλ αληηζηξνθϋσλ θαζψο θαη ησλ ξπζκηζηψλ ηϊζεσο. Έηζη, ζα θηηϊμνπκε 3 νκϊδεο πνπ ζα απνηεινχληαη απφ 6 πιαέζηα ε θϊζε κέα θαη Ϊιιεο 2 νκϊδεο απνηεινχκελεο απφ 7 πιαέζηα Ϋθαζηε Οι ςυςςωρευτϋσ Με γλψκνλα ηα ραξαθηεξηζηηθϊ πνπ δέλνπλ νη θαηαζθεπαζηϋο, επηιϋμακε λα εγθαηαζηάζνπκε ζπζζσξεπηϋο Rollsδηφηη ππεξϋρνπλ Ϋλαληη πνιιψλ Ϊιισλ ζπζζσξεπηψλ. Πην ζπγθεθξηκϋλα, Ϋρνπλ κεγϊιν βϊζνο εθθφξηηζεο, Ϋσο θαη 80%, θαη επέζεο κεγϊιε δηϊξθεηα δσάο, πϊλσ απφ 10 Ϋηε. Πίλαθαο Υαξαθηεξηζηηθά ζπζζσξεπηή Rolls Σχπνο εηξϊ Μάθνο ΠιΪηνο Ύςνο Volt Υσξεηηθφηεηα (Ah)- C20 ΒΪξνο κε ειεθηξνιχηε Σ ,50 kg Εηθόλα πζζσξεπηέο Rolls ΓεδνκΫλνπ φηη επηιϋμακε σο ηϊζε ηεο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο θαη ησλ ζπζζσξεπηψλ ηα 24V ζα πξϋπεη λα ζπλδϋζνπκε 2 ζπζζσξεπηϋο ζε ζεηξϊ, γηα θϊζε θιϊδν ζπζζσξεπηψλ, αθνχ ε νλνκαζηηθά ηϊζε ησλ ζπζζσξεπηψλ Rolls εέλαη ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 55

67 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ 12V. πλεπψο, ζεσξνχκε φηη ην βϊζνο εθθφξηηζεο ησλ ζπζζσξεπηψλ εέλαη β=80%, ν ζπληειεζηάο απφδνζάο ηνπο εέλαη α=85% θαη ε ηϊζε ηνπο 24V. ΔπηπιΫνλ, επεηδά πξφθεηηαη γηα ζχζηεκα πνπ ζα ιεηηνπξγεέ θαζ φιε ηελ δηϊξθεηα ηνπ Ϋηνπο πξϋπεη λα ιϊβνπκε ππ φςε καο ηηο πηζαλϋο δηαδνρηθϋο εκϋξεο ζπλλεθηϊο θαζ φιε ηελ δηϊξθεηα ηνπ Ϋηνπο. Μηα αξθεηϊ θαιά πξνζϋγγηζε εέλαηλα ζρεδηϊζνπκε ην ζχζηεκϊ καο ψζηε λα παξϋρεη ελϋξγεηα ζηελ αγξνηθέα Ϋσο θαη 4 δηαδνρηθϋο εκϋξεο ζπλλεθηϊο, θαηϊ ηνπο ρεηκεξηλνχο κάλεο. Σφηε, ε ηθαλφηεηα απνζάθεπζεο ησλ ζπζζσξεπηψλ E(kWh) πξϋπεη λα εέλαη ηνπιϊρηζηνλ έζε κε: (4.6) ε πεξέπησζε, πνπ ηα ζεξηλϊ απφ ηα ρεηκεξηλϊ θνξηέα δηαθϋξνπλ, φπσο κειεηϊκε ζηελ πεξέπησζε Β, ηφηε πξϋπεη λα πξνβιϋςνπκε θαη κηα απηνλνκέα ηνπ ζπζηάκαηνο γηα ηνπο θαινθαηξηλνχο κάλεο. Δέλαη ζέγνπξα ππεξβνιηθφ λα ζεσξάζνπκε φηη ππϊξρεη ελδερφκελν λα Ϋ- ρνπκε 4 εκϋξεο ζπλλεθηϊο θαηϊ ηνπο κάλεο Ηνχλην, Ηνχιην θαη Αχγνπζην. Οπφηε, ζϋινπκε ην ζχζηεκϊ καο λα παξϋρεη κηα απηνλνκέα 2 εκεξψλθαηϊ ηνπο θαινθαηξηλνχο κάλεο. Σφηε, ε ηθαλφηεηα απνζάθεπζεο ησλ ζπζζσξεπηψλ πξϋπεη λα ηζνχηαη κε: (4.7) ΣειηθΪ, ην ζχζηεκϊ καο ζα ζρεδηαζηεέ Ϋηζη ψζηε λα δχλαηαη λα παξϋρεη ελϋξγεηα έζε κε 34 kwh, ζε πεξέπησζε δηαδνρηθψλ εκεξψλ ζπλλεθηϊο, γεγνλφο πνπ θαιχπηεη ηφζν ηνπο ρεηκεξηλνχο φζν θαη ηνπο ζεξηλνχο κάλεο. Ζ νλνκαζηηθά ρσξεηηθφηεηα ησλ ζπζζσξεπηψλ πξϋπεη λα εέλαη: (4.8) Άξα, εέλαη πξνθαλϋο φηη ζα ρξεηαζηνχκε δειαδά 10 παξϊιιεινπο θιϊδνποζπζζσξεπηψλ, θαζϋλαο απφ ηνπο νπνένπο ζα απνηειεέηαη απφ 2 ελ ζεηξϊ ζπλδεδεκϋλνπο ζπζζσξεπηϋο. Γειαδά, ζπλνιηθϊ, ε ζπζηνηρέα ησλ ζπζζσξεπηψλ ζα απνηειεέηαη απφ 20 κπαηαξέεο, νλνκαζηηθάο ρσξεηηθφηεηαο: Ah =2000Ah ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 56

68 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ πνπ εέλαη ειαθξψο κηθξφηεξε απφ ηε δεηνχκελε. Απηφ φκσο δελ καο ελνριεέ δηφηη αθελφο ε απψιεηα ζε ακπεξψξηα εέλαη πνιχ κηθξά θαη αθεηϋξνπ δελ ζϋινπκε λα απμάζνπκε ην θφζηνο ηεο εγθαηϊζηαζεο ηνπνζεηψληαο επηπιϋνλ ζπζζσξεπηϋο Επιλογό ρυθμιςτό φόρτιςησ Ο ξπζκηζηάο θφξηηζεο εέλαη κηα απιά ειεθηξνληθά ζπζθεπά πνπ θξνληέδεη γηα ηε ζσζηά θφξηηζε ησλ ζπζζσξεπηψλ ηνπ ζπζηάκαηνο. ΔιΫγρεη ηε δηαδηθαζέα θφξηηζεο θαη ηε δηαθφπηεη φηαλ δηαπηζησζεέ φηη ε κπαηαξέα Ϋρεη θνξηηζζεέ πιάξσο. ΔΪλ ε θφξηηζε ζπλερηζηεέ ειινρεχεη ν θέλδπλνο θαηαζηξνθάο ησλ ζπζζσξεπηψλ. Δπεηδά νη κπαηαξέεο Ϋρνπλ ηελ ηϊζε λα εθθνξηέδνληαη ζηαδηαθϊ, αθφκε θαη φηαλ δελ ηξνθνδνηνχλ κε ξεχκα θϊπνηα ζπζθεπά (απηνεθθφξηηζε), ν ξπζκηζηάο θφξηηζεο θξνληέδεη λα μαλαξρέζεη απηφκαηα ε δηαδηθαζέα θφξηηζεο ηεο κπαηαξέαο φηαλ δηαπηζησζεέ φηη ε ηϊζε ηεο Ϋπεζε θϊησ απφ ην επέπεδν πιάξνπο θφξηηζεο. ηελ παξνχζα κειϋηε, ηα θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα ζα νξγαλσζνχλ ζε 5 ν- κϊδεο, φπσο αλαθϋξακε θαη ζε πξνεγνχκελε ελφηεηα. Δέλαη πξνθαλϋο, ινηπφλ, φηη απαηηνχληαη 5 ξπζκηζηϋο θφξηηζεο γηα ηε ζσζηά ιεηηνπξγέα ηεο ζπζηνηρέαο ησλ ζπζζσξεπηψλ. Σα θσηνβνιηατθϊ πιαέζηα πνπ επηιϋμακε παξϊγνπλ ηζρχ 180 W p θαη ζχκθσλα κε ηα ραξαθηεξηζηηθϊ πνπ δέλεη ν θαηαζθεπαζηάο ην ξεχκα θαη ε ηϊζε ηνπο εέλαη 7,45 θαη 24,2V, αληέζηνηρα. Ο ηχπνο ησλ ξπζκηζηψλ θφξηηζεο πνπ ζα ηνπνζεηάζνπκε ζην ζχζηεκϊ καο εμαξηϊηαη θπξέσο απφ ηελ ηϊζε θαη ην ξεχκα πνπ παξϊγεη ε θϊζε νκϊδα θσηνβνιηατθψλ πιαηζέσλ. Όπσο αλαθϋξζεθε θαη παξαπϊλσ, ηα πιαέζηα ζα νξγαλσζνχλ ζε 3 νκϊδεο ησλ 6 πϊλει, πνπ ζα παξϊγνπλ ξεχκα εληϊζεσο: 7,45A 6 = 44,7 A θαη ηϊζε 24,2Vε θϊζε κέα θαη ζε 2 νκϊδεο ησλ 7 πϊλει πνπ ζα παξϊγνπλ ξεχκα εληϊζεσο 7,45A 7 = 52,15 Aθαη ηϊζε 24,2Vε θϊζε κέα. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 57

69 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ πλεπψο, κηα θαιά επηινγά ζα άηαλ λα ρξεζηκνπνηάζνπκε ξπζκηζηϋο θφξηηζεο ηχπνπ Xantrex C60. Σα ραξαθηεξηζηηθϊ ηνπο θαηαγξϊθνληαη ζηνλ πέλαθα πνπ αθνινπζεέ: Εηθόλα Ρπζκηζηήο θόξηηζεο XantrexC Επιλογό Inverter Ο inverter εέλαη ε ζπζθεπά πνπ κεηαηξϋπεη ην ζπλερϋο (DC) ξεχκα ηνπ θσηνβνιηαΐθνχ ζπζηάκαηνο ζε ελαιιαζζφκελν ξεχκα (AC). Έηζη, απφ ηνπο ζπζζσξεπηϋο ηνπ ζπζηάκαηνο κπνξνχκε λα ηξνθνδνηάζνπκε φιεο ηηο νηθηαθϋο ζπζθεπϋο πνπ απαηηνχλ 220V. Γελ Ϋρεη ζεκαζέα πφζεο ζπζθεπϋο ζα ζπλδϋζνπκε ηαπηφρξνλα, αξθεέ ε ηζρχο φισλ απηψλ ησλ ζπζθεπψλ πνπ ιεηηνπξγνχλ ζπγρξφλσο λα κελ μεπεξλϊ ηε κϋγηζηε επηηξεπφκελε ηζρχ ηνπ κεηαηξνπϋα. Έλαο κεηαηξνπϋαο θαιάο πνηφηεηαο θιεέλεη αλ απφ ιϊζνο ζπλδεζεέ κηα ζπζθεπά κεγαιχηεξεο ηζρχνο απφ απηάλ πνπ κπνξεέ λα αληϋμεη, πξνζηαηεχνληαο, θαη απηφλ ηνλ ηξφπν, ηηο ειεθηξηθϋο ζπζθεπϋο. Σν έδην γέλεηαη θαη ζε πεξέπησζε πνπ δηαπηζησζεέ φηη νη κπαηαξέεο ηνπ ζπζηάκαηνο ηεέλνπλ λα αδεηϊζνπλ. Δπεηδά ηα θνξηέα ηεο αγξνηθέαο εέλαη πνιπϊξηζκα θαη ηα ζπλνιηθϊ ηνπο θηινβϊη πνιιϊ, εέλαη βνιηθφ λα ηα κνηξϊζνπκε ζε δχν νκϊδεο θαη θαζεκέα λα ε- ιϋγρεηαη απφ ηνλ αληέζηνηρν κεηαηξνπϋα. Αλ δελ θϊλνπκε θϊηη ηϋηνην, ηφηε ζα ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 58

70 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ αλαγθαζηνχκε λα ρξεζηκνπνηάζνπκε Ϋλαλ κεηαηξνπϋα πνιχ κεγϊιεο ηζρχνο, γηα ηνλ νπνέν ζα πξϋπεη λα μνδϋςνπκε πνιιϊ ρξάκαηα θη επέζεο λα πεξηνξέζνπκε ηηο αλϋζεηο ηεο νηθνγϋλεηαο. Ζ απφθαζά καο λα εγθαηαζηάζνπκε δχν inverter Ϋρεη Ϋλα κεγϊιν πιενλϋθηεκα. επεξέπησζε βιϊβεο ζε κηα απφ ηηο δχν ζπζθεπϋο, ε παξνρά ξεχκαηνο ζηελ θαηνηθέα δελ ζα ρξεηαζηεέ λα ζηακαηάζεη εληειψο, αθνχ ε δεχηεξε ζπζθεπά κπνξεέ λα ιεηηνπξγεέ θαλνληθϊ. έγνπξα, νη ειεθηξηθϋο θαηαλαιψζεηο ζα πξϋπεη λαπεξηνξηζηνχλ. Χζηφζν, ζα κπνξνχκε λα θαιχςνπκε ηηο βαζηθϋο αλϊγθεο ηεο νηθνγϋλεηαο κϋρξη λα απνθαηαζηαζεέ ε βιϊβε ζην ζχζηεκα. ε απηφ, ινηπφλ, ην ζεκεέν θξέλεηαη αλαγθαέν λα γέλεη Ϋλαο δηαρσξηζκφο ησλ θνξηέσλ ηεο θαηνηθέαο θαη κηα εθηέκεζε ησλ ζπζθεπψλ πνπ πηζαλφηαηα ζα ρξεηαζηεέ λα ιεηηνπξγάζνπλ ηαπηφρξνλα ζε θαζεκέα απφ ηηο δχν νκϊδεο ζπζθεπψλ. ηνλ Πέλαθα 4.6 θαέλεηαη μεθϊζαξα ν δηαρσξηζκφο ησλ θνξηέσλ: Πίλαθαο Οκάδεο ειεθηξηθώλ θαηαλαιώζεσλ ΟΜΑΓΑ A ΟΜΑΓΑ Β ςζκεςή Καηανάλυζη ςζκεςή Καηανάλυζη Φπγεηνθαηαςχθηεο 800W ΚαθεηηΫξα 700W Απνξξνθεηάξαο 260W Πιπληάξην ξνχρσλ 1200W ΣνζηηΫξα 650W Αηκνζέδεξν 2000W Αλαδεπηάξαο ρεηξφο 180W Ζιεθηξηθά ζθνχπα 1400W ΜπιΫληεξ moulinex 200W ηεγλσηάξαο καιιηψλ 1800W Βξαζηάξαο λεξνχ 2000W Σειεφξαζε 80W Αλαδεπηάξαο θαθϋ 15W Laptop 50W Αλεκηζηάξαο 2 60W Δθηππσηάο 20W Φψηα εζσηεξηθνχ ρψξνπ 2 15W Αλεκηζηάξαο 60W 8 18W Φψηα εμσηεξηθνχ ρψξνπ 3 60W Κιηκαηηζηηθφ 1500W Κιηκαηηζηηθφ 1500W ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 59

71 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Λφγσ εηεξνρξνληζκνχ ησλ ειεθηξηθψλ θαηαλαιψζεσλ, δελ ππϊξρεη πεξέπησζε λα ιεηηνπξγάζνπλ φιεο νη ζπζθεπϋο ηαπηφρξνλα. ΥνλδξηθΪ, εθηηκϊηαη φηη θακηϊ απφ ηηο δχν νκϊδεο θνξηέσλ δελ ζα μεπεξϊζεη ηα 3500W (ηαπηφρξνλα). Γηα παξϊδεηγκα, φζνλ αθνξϊ ηελ νκϊδα Α ζα ελεκεξψζνπκε ηελ νηθνγϋλεηα φηη ν ςπγεηνθαηαςχθηεο, ν απνξξνθεηάξαο, ν αλαδεπηάξαο ρεηξφο, ηα θψηα εμσηεξηθνχ ρψξνπ θαη νη αλεκηζηάξεο κπνξνχλ λα ιεηηνπξγάζνπλ ζπγρξφλσο κε κηα εθ ησλ ππνινέπσλ ζπζθεπψλ, δειαδά ην θιηκαηηζηηθφ, ηελ ηνζηηϋξα, ηνλ βξαζηάξα λεξνχ θ.ιπ. Παξνκνέσο γηα ηελ νκϊδα Β, ε θαθεηηϋξα, ε ηειεφξαζε, ν ειεθηξνληθφο ππνινγηζηάο, ν εθηππσηάο, ηα θψηα θαη νη αλεκηζηάξεο ζα ιεηηνπξγνχλ ηαπηφρξνλα κε κέα απφ ηηο ζπζθεπϋο κεγϊιε ηζρχνο ηεο νκϊδαο. Οη invertersδηαθξέλνληαη ζε invertersηξνπνπνηεκϋλνπ εκέηνλνπ (modifiedsine-wave) θαη ζε invertersθαζαξνχ εκέηνλνπ (pure/truesine-wave). Έλαο κεηαηξνπϋαο κε ηξνπνπνηεκϋλν εκέηνλν, εέλαη θζελφηεξνο απφ Ϋλαλ κε θαζαξφ εκέηνλν θαη εέλαη θαηϊιιεινο γηα ηηο πεξηζζφηεξεο ζπζθεπϋο. Καηαλαιψλεη φκσο Ϋσο θαη 20% πεξηζζφηεξε ελϋξγεηα απφ ηε κπαηαξέα ζε ζρϋζε κε Ϋλαλ κεηαηξνπϋα θαζαξνχ εκηηφλνπ. Δπέζεο, ζε ηειενξϊζεηο θαη ερνζπζηάκαηα κϋηξηαο πνηφηεηαο ζα αθνχγεηαη Ϋλα ειαθξχ βνπεηφ. Απφ ηελ Ϊιιε κεξηϊ, ην κνλαδηθφ κεηνλϋθηεκα πνπ Ϋρνπλ νη inverters θαζαξνχ εκηηφλνπ εέλαη ε ηηκά ηνπο, αθνχ εέλαη ηξεηο Ϋσο ηϋζζεξηο θνξϋο αθξηβφηεξνη απφ Ϋλαλ αληέζηνηρν κε ηξνπνπνηεκϋλν εκέηνλν. Αλ Ϋρνπκε επαέζζεηεο ειεθηξνληθϋο ζπζθεπϋο, θαιφ εέλαη λα ρξεζηκνπνηνχκε γη απηϋο inverter κε θαζαξφ εκέηνλν. ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 60

72 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Πίλαθαο4.7. ΜνληέιαInverters Μονηέλο Ηζσύρεξόδος(25 C) Απόδοζη Σιμή ( ) Xtender VA 94% 2895 Studer HPC VA 94% 2659 STUDER XTH VA 94% 3099 Phoenix Inverter VA 94% 2480 Μειεηψληαο ηνλ παξαπϊλσ πέλαθα δηαπηζηψλνπκε φηη ν Phoenixεέλαη ε θαιχηεξε επηινγά. Έηζη 2 ηεκϊρηα ηνπ κεηαηξνπϋα Phoenix24/5000 ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ κε ηα ραξαθηεξηζηηθϊπνπ θαέλνληαη ζηνλ Πέλαθα 4.8. Πίλαθαο Υαξαθηεξηζηηθά Μεηαηξνπέα PhoenixInverter 24/5000 ηνηρεέα εηζφδνπ ΣΪζε εηζφδνπ 24V (19 33V) ηνηρεέα εμφδνπ ΣΪζε εμφδνπ Ηζρχο εμφδνπ 25 C(VA) Ηζρχο εμφδνπ 25 C(W) Ηζρχο εμφδνπ 40 C (W) Μεγέζηε ηζρχο (W) 230V(AC) 5000VA 4500W 4000W 10000W Απφδνζε 94% ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 61

73 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΣΔΥΝΟΟΗΚΟΝΟΜΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΑΤΣΟΝΟΜΟΤ ΦΩ- ΣΟΒΟΛΣΑΪΚΟΤ ΤΣΖΜΑΣΟ Εηθόλα Μεηαηξνπέαο PhoenixInverter 24/ Έλεγχοσ ςυμβατότητασ φωτοβολταώκόσ ςυςτοιχύασ και μετατροπϋα ΠξνθεηκΫλνπ λα εέκαζηε ζέγνπξνη γηα ηελ ζπκβαηφηεηα ηεο θσηνβνιηατθάο ζπζηνηρέαο θαη ηνπ κεηαηξνπϋα ειϋγρνπκε αλ: Ζ κϋγηζηε ηϊζε πνπ κπνξεέ λα εκθαληζηεέ ζηα Ϊθξα ηεο ζπζηνηρέαο βξέζθεηαη εληφο ησλ νξέσλ ηϊζεο ζηα νπνέα ν inverterκπνξεέ λα ςϊμεη ην ζεκεέν κϋγηζηεο ηζρχνο MPP: ΠξΪγκαηη: 19V<24,2V<33V (4.9) Ζ ηϊζε αλνηρηνχ θπθιψκαηνο ηεο ζπζηνηρέαο, πνπ ηζνχηαη κε ηελ ηϊζε αλνηρηνχ θπθιψκαηνο ηνπ θϊζε παξϊιιεινπ θιϊδνπ, εέλαη κηθξφηεξε απφ ηελ ηϊζε εηζφδνπ ηνπ κεηαηξνπϋα: Όλησο: V oc =30V<33V (4.10) Ο αξηζκφο ησλ ελ ζεηξϊ ζπλδεδεκϋλσλ πιαηζέσλ εέλαη κηθξφηεξνο ά έζνο απφ ην ιφγν: (4.11) ΛΕΝΟΤ ΦΡΙΣΙΝΑ ΕΛΕΤΘΕΡΙΑ A.E.M.: 4023 ΕΛΙΔΑ 62