ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ σύστμ Ενργικοί υπολογισμοί Γ. ΒΙΣΚΑΔΟΥΡΟΣ Ι. Φργκιδάκς Φ. Μυρομτάκς κι S οπου R d,, m m S S S 24h 0 m, ο λόγος πίδοσς. Στιγμιί ισχύς, m κι μρήσι νέργι, R m S R Ανφρόμνοι σ χρονικές πριόδους μνός ή έτους χρσιμοποιούμ, ντί του, τ μέσ τιμή, στν ντίστοιχ πρίοδο Επίδοσς : πλίκο τς ποδιδόμνς λκτρικής νέργις, προς υτή που μπορί ν ποδοθί σ ιδνικές λιτουργίς Υπολογισμοί Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Απολβή ( ) Επίδοσς R Ινουάριος 31 3,96 0,854 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 Μάρτιος 31 5,06 0,830 Απρίλιος 30 5,93 0,806 Μάιος 31 6,76 0,786 Ιούνιος 30 6,58 0,787 Ιούλιος 31 6,70 0,781 Αύγουστος 31 6,68 0,795 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 Πργωγή πό 1 Kw (kwh)/day Σύνολο έτους Συνολική Πργωγή (kwh) 1
Υπολογισμοί Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Απολβή ( ) Επίδοσς R Πργωγή πό 1 Kw (kwh)/day Ινουάριος 31 3,96 0,854 3.38 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 3.72 Μάρτιος 31 5,06 0,830 4.2 Απρίλιος 30 5,93 0,806 4.78 Μάιος 31 6,76 0,786 5.32 Ιούνιος 30 6,58 0,787 5.18 Ιούλιος 31 6,70 0,781 5.24 Αύγουστος 31 6,68 0,795 5.32 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 5.1 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 4.12 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 3.28 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 2.68 R Σύνολο έτους Συνολική Πργωγή (kwh) Υπολογισμοί Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Απολβή ( ) Επίδοσς R Πργωγή πό 1 Kw (kwh)/day Συνολική Πργωγή (kwh) Ινουάριος 31 3,96 0,854 3.38 104.78 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 3.72 104.16 Μάρτιος 31 5,06 0,830 4.2 130.2 Απρίλιος 30 5,93 0,806 4.78 143.4 Μάιος 31 6,76 0,786 5.32 164.92 Ιούνιος 30 6,58 0,787 5.18 155.4 Ιούλιος 31 6,70 0,781 5.24 162.44 Αύγουστος 31 6,68 0,795 5.32 164.92 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 5.1 153 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 4.12 127.72 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 3.28 98.4 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 2.68 83.08 Σύνολο έτους Ενργικό ισοζύγιο σ σύστμ Υπολογισμοί m=1,15 n_μτ=0,84 S m μτ Μήνς Ημέρς νά μή ν Ενργική (kwh/m2) Επίδοσς Ώρς λιτουργίς Ινουάριος 31 3,96 0,854 12 240 (W) Απιτούμν ισχύς σ kw Ενργικό ισοζύγιο : Λμβάνοντς υυπόψ ότι : σχέσ ισοζυγίου : R άρ έπτι : 1 R m R m m Φβρουάριος 28 4,41 0,845 12 240 Μάρτιος 31 5,06 0,830 11 220 Απρίλιος 30 5,93 0,806 10 200 Μάιος 31 6,76 0,786 9 180 Ιούνιος 30 6,58 0,787 9 180 Ιούλιος 31 6,70 0,781 9 180 Αύγουστος 31 6,68 0,795 9 180 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 10 200 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 11 220 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 12 240 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 12 240 8 2
Υπολογισμοί Μήνς Ημέρς νά μή ν m=1,15 n_μτ=0,84 Ενργική (kwh/m2) Επίδοσς Ώρς λιτουργίς (W) Απιτούμν ισχύς σ kw Ενργικό ισοζύγιο μ σύστμ άμσς & έμμσς τροφοδοσίς τς κτνάλωσς Ινουάριος 31 3,96 0,854 12 240 1.17 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 12 240 1.06 Μάρτιος 31 5,06 0,830 11 220 0.79 Απρίλιος 30 5,93 0,806 10 200 0.57 Μάιος 31 6,76 0,786 9 180 0.42 Ιούνιος 30 6,58 0,787 9 180 0.43 Ιούλιος 31 6,70 0,781 9 180 0.42 Αύγουστος 31 6,68 0,795 9 180 0.42 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 10 200 0.54 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 11 220 0.80 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 12 240 1.20 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 12 240 1.47 S m m Ενργικό ισοζύγιο: Άρ, έπτι:,, Συσσωρυτής m, 1 R, m,, m 1 R 9 όπου,, +, = S m, m Ενργικό ισοζύγιο: Συνπώς, έπτι:, n Nn Ενργικό ισοζύγιο μ σύστμ άμσς & έμμσς τροφοδοσίς τς κτνάλωσς, μ πρόβλψ n μρών συννφιάς m Συσσωρυτής όπου,, +, = κι Ν = χρονική πρίοδος στν οποί νφέροντι οι n μέρς συννφιάς 1 R,, m n Nn,, n Nn Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Επίδοσς (W) Ώρς Λιτουργίς Ινουάριος 31 3,96 0,854 160 5 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 360 6 Μάρτιος 31 5,06 0,830 330 6 Απρίλιος 30 5,93 0,806 270 7 Μάιος 31 6,76 0,786 270 8 Ιούνιος 30 6,58 0,787 300 9 Ιούλιος 31 6,70 0,781 270 8 Αύγουστος 31 6,68 0,795 270 7 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 330 6 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 300 6 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 260 5 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 160 6 πριθωρίου 1,15 N 3 μέρς (μ ίθρις) μτφοράς 0,8 na=0.9, n=0,8 (kwh) Απιτούμν ισχύς σ W 3
Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Επίδοσς (W) Ώρς Λιτουργίς (kwh) Ινουάριος 31 3,96 0,854 160 5 0.8 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 360 6 2.16 Μάρτιος 31 5,06 0,830 330 6 1.98 Απρίλιος 30 5,93 0,806 270 7 1.89 Μάιος 31 6,76 0,786 270 8 2.16 Ιούνιος 30 6,58 0,787 300 9 2.7 Ιούλιος 31 6,70 0,781 270 8 2.16 Αύγουστος 31 6,68 0,795 270 7 1.89 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 330 6 1.98 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 300 6 1.8 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 260 5 1.3 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 160 6 0.96 πριθωρίου 1,15 Απιτούμν ισχύς σ W Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Επίδοσς (W) Ώρς Λιτουργίς (kwh) Απιτούμν ισχύς σ W Ινουάριος 31 3,96 0,854 160 5 0.8 376.49 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 360 6 2.16 933.22 Μάρτιος 31 5,06 0,830 330 6 1.98 750.32 Απρίλιος 30 5,93 0,806 270 7 1.89 631.59 Μάιος 31 6,76 0,786 270 8 2.16 646.99 Ιούνιος 30 6,58 0,787 300 9 2.7 832.78 Ιούλιος 31 6,70 0,781 270 8 2.16 656.96 Αύγουστος 31 6,68 0,795 270 7 1.89 566.41 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 330 6 1.98 621.05 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 300 6 1.8 696.00 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 260 5 1.3 632.43 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 160 6 0.96 568.46 πριθωρίου 1,15 Νυχτρινό N 3 μέρς (μ ίθρις) μτφοράς 0,8 na=0.9, n=0,8 N 3 μέρς (μ ίθρις) μτφοράς 0,8 na=0.9, n=0,8 1 R m,, n N n Αποθήκυσ λκτρικής Ενέργις (Συσσωρυτές) σ Δομή τς μπτρίς Χρκτριστικά Συσσωρυτή Ονομστική Τάσ (2V,6V,12V,24V) 2,35V /στοιχίο Χωρτικόττ (C σ Αh) Βάθος κφόρτισς ( χρήσ μγάλου βάθους 40%, 50% ) Μί μπτρί ποτλίτι πό έν ή πρισσότρ λκτρικά στοιχί. Έν λκτρικό στοιχίο ποτλίτι πό δύο πλάκς φτιγμένς πό διφορτικά μέτλλ. Τ μέτλλ υτά ίνι συνήθως ψυδάργυρος κι χλκός. Οι πλάκς υτές ονομάζοντι «λκτρόδι» κι ίνι βουτγμένς σ υγρό που πιτρέπι τν ροή ρύμτος κι ονομάζτι «λκτρολύτς». Οι μτλλικές πλάκς ντιδρούν χμικά μ τον λκτρολύτ κι ν τ συνδέσουμ μ γωγό, θ έχουμ τν ροή λκτρικού ρύμτος. 4
ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ Μολύβδου Φόρτισ -Εκφόρτισ Ρύμ Φόρτισς C/20 Ρύμ Φόρτισς συσσωρυτών C/10 Προσδιορισμός Κτάστσς Φόρτισς Συσσωρυτή Η κτάστσ πλήρους φόρτισς νός συγκκριμένου συσσωρυτή ξρτάτι πό Τ θρμοκρσί του Τους κύκλους λιτουργίς του Το βάθος κφόρτισς Το ρυθμό φόρτισς - κφόρτισς Προσδιορισμός χωρτικόττς συσσωρυτή, μ πρόβλψ n μρών υτονομίς n γ n κφ β κφ C(n) V = n +, (Ιδνικά C(n) V = n +, ) n γ συντλστής γήρνσς n κφ συντλστής πωλιών μτφοράς νέργις (κφόρτισ) β κφ βάθος κφόρτισς 5
Προσδιορισμός χωρτικόττς συσσωρυτή, μ πρόβλψ n μρών υτονομίς q Συσσωρυτής Βάθος κφόρτισς κφ V B - n b C Ενργικό ισοζύγιο: m κφ q V B β κφ γ,b Cn VB Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Επίδοσς (Wh) Απιτούμν ισχύς σ W (χωρίς πώλις) Τλικά Απιτoύμν ισχύς σ W Χωρτικόττ σ Ah Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Επίδοσς (Wh) Απιτούμν ισχύς σ W (χωρίς πώλις) Τλικά Απιτoύμν ισχύς σ W Χωρτικόττ σ Ah Ινουάριος 31 3,96 0,854 360 Ινουάριος 31 3,96 0,854 360 106,5 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 360 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 360 96,6 Μάρτιος 31 5,06 0,830 330 Μάρτιος 31 5,06 0,830 330 78,6 Απρίλιος 30 5,93 0,806 270 Απρίλιος 30 5,93 0,806 270 56,5 Μάιος 31 6,76 0,786 270 Μάιος 31 6,76 0,786 270 50,8 Ιούνιος 30 6,58 0,787 270 Ιούνιος 30 6,58 0,787 270 52,1 Ιούλιος 31 6,70 0,781 270 Ιούλιος 31 6,70 0,781 270 51,6 Αύγουστος 31 6,68 0,795 270 Αύγουστος 31 6,68 0,795 270 50,8 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 330 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 330 64,8 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 300 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 300 72,9 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 360 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 360 109,6 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 360 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 360 133,9 πριθωρίου 1,15 b =,/ 1 n 3 μέρς (μ ίθρις) Γήρνσ 0,9 μτφοράς 0,8 κφόρτισ 0,9 Βάθος Εκφόρτισς 0,5 Τάσ συσσωρυτών 12 πριθωρίου 1,15 b =,/ 1 n 3 μέρς (μ ίθρις) Γήρνσ 0,9 μτφοράς 0,8 κφόρτισ 0,9 Βάθος Εκφόρτισς 0,5 Τάσ συσσωρυτών 12 R 6
Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Επίδοσς (Wh) Απιτούμν ισχύς σ W (χωρίς πώλις) Τλικά Απιτoύμν ισχύς σ W Ινουάριος 31 3,96 0,854 360 106,5 169,4 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 360 96,6 155,5 Μάρτιος 31 5,06 0,830 330 78,6 125,1 Απρίλιος 30 5,93 0,806 270 56,5 90,2 Μάιος 31 6,76 0,786 270 50,8 80,9 Ιούνιος 30 6,58 0,787 270 52,1 83,3 Ιούλιος 31 6,70 0,781 270 51,6 82,1 Αύγουστος 31 6,68 0,795 270 50,8 80,9 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 330 64,8 103,5 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 300 72,9 116,0 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 360 109,6 175,1 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 360 133,9 213,2 Χωρτικόττ σ Ah Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργική Επίδοσς (Wh) Απιτούμν ισχύς σ W (χωρίς πώλις) Τλικά Απιτoύμν ισχύς σ W Χωρτικόττ σ Ah Ινουάριος 31 3,96 0,854 360 106,5 169,4 341 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 360 96,6 155,5 341 Μάρτιος 31 5,06 0,830 330 78,6 125,1 312 Απρίλιος 30 5,93 0,806 270 56,5 90,2 256 Μάιος 31 6,76 0,786 270 50,8 80,9 256 Ιούνιος 30 6,58 0,787 270 52,1 83,3 256 Ιούλιος 31 6,70 0,781 270 51,6 82,1 256 Αύγουστος 31 6,68 0,795 270 50,8 80,9 256 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 330 64,8 103,5 312 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 300 72,9 116,0 284 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 360 109,6 175,1 341 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 360 133,9 213,2 341 πριθωρίου 1,15 b =,/ 1 n 3 μέρς (μ ίθρις) Γήρνσ 0,9 μτφοράς 0,8 κφόρτισ 0,9 1 R m,, Βάθος Εκφόρτισς 0,5 Τάσ συσσωρυτών 12 n Nn πριθωρίου 1,15 b =,/ 1 n 3 μέρς (μ ίθρις) Γήρνσ 0,9 μτφοράς 0,8 κφόρτισ 0,9 Βάθος Εκφόρτισς 0,5 Τάσ συσσωρυτών 12 Γνική θώρσ τς πργωγής λ. νέργις πό συστοιχί λτ Φσμτική πόκρισ προσπ κτ. =.S λ g = 1240/Ε g m =.(/ sc ).( / sc ) Ισχύς στν έξοδο τς συστοιχίς m,, λ συστοιχί μβδού S, ισχύος ιχμής = d =.R.( / sc ) T=24h Σμίο νργικού ισοζυγίου n N n B Ηλ. νέργι στν έξοδο τς συστοιχίς C n Ηλ. Ενέργι κτνάλωσς n b m β V γ,b κφ κφ B Γνικοί τύποι συστο ιχί Πργόμν λ. νέργι Ενργικό ισοζύγιο Συσσωρυτής m C n R,, n N n n b m β V γ,b κφ κφ B,,, μ b= 7
Επιλογή χρκτριστικών νργικού συστήμτος μ βάσ το «δυσμνέστρο μήν» Τ χρκτριστικά τς νργικής πγής κι του συστήμτος ποθήκυσς προσδιορίζοντι μ έλγχο σ συνδυσμό ) του νργικού δυνμικού τς πγής γι κάθ μήν, στον τόπο γκτάστσς β) του προφίλ τς νργικής κτνάλωσς τς φρμογής, γι κάθ μήν Η μθοδολογί προσδιορισμού του δυσμνέστρου μήν φορά στον προσδιορισμό τς ονομστικής ισχύος τς νργικής πγής κι τς χωρτικόττς του συστήμτος ποθήκυσς, μ τ δδομέν κάθ μήν. Ο μήνς μ τ μγλύτρ πιτούμν ονομ. ισχύ ποτλί το δυσμνέστρο μήν γι τν νργική πγή κι τ συγκκριμέν κτνάλωσ. Πρτήρσ: Ότν το νργικό προφίλ τς κτνάλωσς ίνι στθρό σ όλους τους μήνς, τότ ρκί ο προσδιορισμός του μήν μ τ μικρότρ μέσ μρήσι νργική πργωγή τς πγής νά μήν. Μήνς Ημέρς νά μήν Ενργι κή Επίδοσς Ώρς λιτουρ γίς Ινουάριος 31 3,96 0,854 12 Φβρουάριος 28 4,41 0,845 12 Μάρτιος 31 5,06 0,830 11 Απρίλιος 30 5,93 0,806 10 Μάιος 31 6,76 0,786 9 Ιούνιος 30 6,58 0,787 9 Ιούλιος 31 6,70 0,781 9 Αύγουστος 31 6,68 0,795 9 Σπτέμβριος 30 6,21 0,820 10 Οκτώβριος 31 4,90 0,840 11 Νοέμβριος 30 3,84 0,855 12 Δκέμβριος 31 3,10 0,867 12 πριθωρίου 1,15 n 3 b =,/ 1 μέρς (μ ίθρις) Γήρνσ 0,9 Ν υπολογιστί πιτούμν ισχύς συστοιχίς γι τν κάλυψ στθρού νυχτρινού φορτίου ισχύος 30 W γι όλο το έτος κθώς κι τ χωρτικόττ του συσσωρυτή που πιτίτι. Δίνοντι μέσς μνιίς τιμές (νά μέρ) όπως στον Πίνκ. Βάθος κφόρτισς 0,5 Τάσ συσσωρυτών 12 μτφοράς 0,8 κφόρτισ 0,9 (ισχύς) 30 Σ πρώτ φάσ, υπολογίστ τν πιτούμν ισχύ μ τν υπόθσ ότι δν υπάρχουν κθόλου πώλις. Σ δύτρ φάσ, υπολογίστ τν πργμτικά πιτούμν ισχύ σύμφων μ τ πρπάνω δδομέν (n=3, nμτ=0,8, κ.λπ.) Εφρμογές Φωτιστικό ξωτρικού χώρου Φωτιστικό ξωτρικού χώρου Πρθριστική κτοικί 8
Φωτιστικό ξωτρικού χώρου Προσδιορισμός συστήμτος Λμπτήρς μ ισχύ 260W πρόκιτι ν χρσιμοποιθί ως φωτιστικό ξωτρικού χώρου στο ΤΕΙ Κρήτς κτά τ διάρκι τς νύχτς. Ν υπολογιστί ισχύς νός υτόνομου συστήμτος που θ κλύπτι πίτσ 3 συννφισμένων μρών κθώς κι χωρτικόττ των συσσωρυτών που θ χρσιμοποιθούν. Δίντι m=1, n =0.78, R=0.867, =3.1, n γ =0.9, n κφ =0.9, β κφ =0.4 σύστμ πρθριστικής κτοικίς Προσδιορισμός συστήμτος σύστμ πρθριστικής κτοικίς Προσδιορισμός συστήμτος σύστμ πρθριστικής κτοικίς Προσδιορισμός συστήμτος Πράμτροι υπολογισμού μλέτς b=2,06 kwh/3,06 kwh, n=0, m=1,1 n γ,β =0,8 n κφ =0,91 βκφ=40%, V β =24V 9
σύστμ πρθριστικής κτοικίς Προσδιορισμός συστήμτος σύστμ πρθριστικής κτοικίς Προσδιορισμός συστήμτος Κθορισμός συστοιχίς Ν (πλήθος πλισίων) = [ / 1] Κθορισμός συστοιχίς ν 1=70W Ν (πλήθος πλισίων) = [967 / 70] =13.8 Nσ σιρά Χ Νπράλλλ = Ν (πλήθος πλισίων) Όρι Ανοχής Inverer Ν, πλισίων Ν (πλήθος πλισίων) = 14 Inverer 1500W (έως 150V, κι έως 10A) μ πλίσι μ Vmax= 21.2V κι Ιmax=3.3A Nσ σιρά = [ VN / Vmax ] Nσ σιρά = [ 150 / 21.8 ]=[7.07] = 7 Nπράλλλ= [ 10 / 3.3] =[3.03]= 3 Nπράλλλ= [ ΙN / Ιmax ] σύστμ πρθριστικής κτοικίς Προσδιορισμός συστήμτος Επομένως θ χρσιμοποιθούν 7 σιρές μ 2 πλίσι κθμί γι ν κλύψουν το πιτούμνο φορτίο. Ηλκτρολογικό Σχέδιο σύστμ πρθριστικής κτοικίς Προσδιορισμός συστήμτος Ηλκτροπργωγό Ζύγος Κλύπτι τν ισχύ κνονικής λιτουργίς τς φρμογής 1,3kW Τ φόρτισ των συσσωρυτών χωρτικόττς 820Αh μ ρύμ φόρτισς έως C/10=82A 10
πλίσι νσωμτωμέν σ κτίρι 11