slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών Στοιχείων στην Κατοικία PowerPoint Presentation
Download Presentation
Εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών Στοιχείων στην Κατοικία

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 34

Εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών Στοιχείων στην Κατοικία - PowerPoint PPT Presentation


  • 102 Views
  • Uploaded on

Εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών Στοιχείων στην Κατοικία. Παπαβασιλείου Χρήστος Υπεύθυνος Κ.Π.Ε. Περτουλίου - Τρικκαίων Med Διαπολιτισμικής Εκπαίδευσης Med Γλωσσών & Φιλολογίας Νοτιανατολικής Ευρώπης Κόκκαλης Θωμάς Μέλος Π.Ο. Κ.Π.Ε. Περτουλίου - Τρικκαίων

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών Στοιχείων στην Κατοικία' - carsyn


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών Στοιχείων στην Κατοικία

Παπαβασιλείου Χρήστος

Υπεύθυνος Κ.Π.Ε. Περτουλίου-Τρικκαίων

Med Διαπολιτισμικής Εκπαίδευσης

Med Γλωσσών & Φιλολογίας Νοτιανατολικής Ευρώπης

Κόκκαλης Θωμάς

Μέλος Π.Ο. Κ.Π.Ε. Περτουλίου-Τρικκαίων

MSc Ηλεκτρονικής Φυσικής (Ραδιοηλεκτρολογίας)

MSc Σχεδίασης Διαδραστικών και Βιομηχανικών Προϊόντων και Συστημάτων

slide2
Η παρουσίαση περιέχει:
  • Ιστορική αναδρομή
  • Αρχή λειτουργίας Φ/Β συστημάτων
  • Υπάρχουσα Φ/Β τεχνολογία
  • Εφαρμογές των Φ/Β συστημάτων και η κατάσταση που επικρατεί σήμερα
  • Ηλιακή ακτινοβολία και τρόπο τοποθέτησης των Φ/Β
  • Βασικά μέρη ενός αυτόνομου Φ/Β συστήματος
  • Τεχνικοοικονομική μελέτη εγκατάστασης αυτόνομου Φ/Β
  • Συμπεράσματα
slide3
Φωτοβολταϊκό:Αυτό που σχετίζεται με την ύλη ή την συσκευή στην οποία ο ηλεκτρισμός παράγεται ως αποτέλεσμα έκθεσης στο φως
  • Edmond Becquerel, το 1839 , Ανακάλυψη
  • Charles Fritz, το1883 Κρύσταλλος σελήνιο
  • Ο Albert Einstein, 1904, Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο
  • Schottky, το 1930, Θεωρία ημιαγωγών
  • Chapin, Pearson και Fuller το 1953 Πυρίτιο
  • Ο τεχνητός δορυφόρος, Vanguard I, το 1958
  • Οι Calson και Wronski το 1976 Άμορφο πυρίτιο
slide4

Αρχή λειτουργίας Φ/Β συστημάτων- Θεωρία ημιαγωγών

Δημιουργία ημιαγωγών

ημιαγωγού τύπου Ν ημιαγωγού τύπου P

Οι προσμίξεις έχουν

3 ηλεκτρόνια

στη στιβάδα σθένους

Οι προσμίξεις έχουν

5 ηλεκτρόνια

στη στιβάδα σθένους

pn pn

Η επαφή PN Η περιοχή απογύμνωσης στην επαφή PN

mi mono si 10 5 mm

Η δομή μιας Φ/Β κυψέλης

Miα τυπική κυψέληmono-Si έχειβαθύ μπλε χρώμα και ζυγίζει λιγότερο από 10 γρΤο πάχος της δεν ξεπερνάει τα 5mm.

Η κυψέλη,

το πλαίσιο

και μια

Φ/Β συστοιχία

slide7
Υπάρχουσα Φ/Β τεχνολογία

Τεχνολογία κρυσταλλικού πυριτίου

Μονοκρυσαταλλικό (sc-Si)

Η απόδοση στη βιομηχανία φτάνει το 17%.

Πολυκρυαταλλικό(mc-Si)

Η απόδοση στη βιομηχανία φτάνει το 15%.

slide8
Η τεχνολογία λεπτού φιλμ Η βιομηχανική απόδοση τους είναι πολύ μικρότερη από αυτή του κρυσταλλικού πυριτίου, κυμαίνεται μεταξύ 6 και 11%.

Τα είδη λεπτού φιλμ ανάλογα με το υλικό κατασκευής είναι :

άμορφο πυρίτιο

τελουριούχο κάδμιο

δισελινιούχο Ινδικό χαλκό με διάφορες προσμίξεις

Θειούχο κάδμιο

Αρσενιούχο γάλλιο

Δομή άμορφου πυριτίου

slide9
Μερίδια αγοράς της τεχνολογίας κυψελών το 2006

Απόδοση κυψέλης σε σχέση με την τεχνολογία και το υλικό κατασκευή της

slide10
Οι εφαρμογές των Φ/Β συστημάτων και η κατάσταση που επικρατεί σήμερα

Αυτόνομα συστήματα

  • Οικιακός εξοπλισμός, την παροχή ενέργειας σε κατοικίες για φωτισμό, τηλεόραση , ραδιόφωνο.
  • Γεωργία: άντληση νερού, ηλεκτρική περίφραξη για εκτρεφόμενα ζώα.
  • Κοινοτικό επίπεδο: Άντληση νερού, φωτισμός σε σχολεία , κέντρα υγειάς,
  • Υγειονομική περίθλαση: Φωτισμός σε θαλάμους, ψύξη εμβολίων
  • Μικρές επιχειρήσεις: Ηλεκτρική ισχύ για ελαφρύ εξοπλισμό.
slide11

Αυτόνομο υβριδικό

Διασυδενδεμένο σύστημα

  • Φ/Β συστήματα ενσωματωμένα σε πηγές σε στέγες, προσόψεις κτηρίων που

είναι διασυνδεδεμένα με το δίκτυο της Δ.Ε.Η

  • Διασυνδεδεμένα κεντρικά φωτοβολταϊκά συστήματα με το δίκτυο της Δ.Ε.Η.
slide12
Παρούσα κατάσταση στη Ελλάδα
  • Η Ελλάδα είναι στην 7η θέση παγκοσμίως στην εγκατεστημένη ισχύς το 2012 Το 2009,δραστηριοποιούνται 900 εταιρείες που απασχολούν 2800 εργαζόμενους
  • Σήμερα η παραγόμενη ισχύς της ηλεκτρικής ενέργειας είναι 1563 ΜW απότα 9,17ΜW του 2007
slide13
Ηλιακή ακτινοβολία

Η έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της ατμόσφαιρας ίση με 1367W/m2

  • Το 18% απορροφάται
  • Το 72% φθάνει στην γη απευθείας
  • Το 10% διαχέεται

Από το 10% που διαχέεταιτο 3% επιστρέφει στο διάστημα και το 7% φθάνει στη γη

Τελικά το 79% της ηλιακής ακτινοβολίας φθάνει στη επιφάνεια της γης

slide14
Μεταβολή της έντασης στη διάρκεια του έτους
slide15

Μεταβολή της έντασης στη διάρκεια της ημέρας

Το μήκος της διαδρομής της ηλιακής ακτινοβολίας είναι μικρότερο όταν ο ήλιος είναι στο ζενίθ του τόπου.

Τις πρωινές και απογευματινές ώρες η ένταση του ήλιου είναι μικρότερη

από την ένταση όταν ο ήλιος είναι στο ζενίθ του τόπου

slide16
Η τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών γεννητριών

Για τον προσανατολισμό της Φ/Β πλάκας χρειάζονται δυο γωνίες:

α) η κλίση η γωνία που σχηματίζεται ανάμεσα στο επίπεδο της Φ/Β πλάκας καi τον ορίζοντα

β) η αζιμούθια γωνία που σχηματίζεται πάνω στο οριζόντιο επίπεδο, ανάμεσα στην προβολή της απόστασης ηλίου -Φ/Β πλάκας και τοτοπικό Βορρά Νότο

slide17
Τοποθέτηση εξοχική κατοικία

Γ.Π. = γεωγραφικό πλάτος

Μόνιμη κατοικία

Επιλογή κατά περίπτωση ή μεταβολή της κλίσης 2 φορές το έτος

slide18
Μελέτη αυτόνομου Φ/Β συστήματος σε μόνιμη κατοικία, για αυτονομία 3 ημερών
slide19
Ο συσσωρευτής

Είναι μια συσκευή η οποία αποθηκεύει ηλεκτρική ενεργεία με τη μορφή χημικής ενέργειας.

Μολύβδου υγρού καταλύτη ανοικτού τύπου ή κλειστού τύπου

Φθηνές πολύ μικρή διάρκεια ζωής

170 €( 100AH, 12 V) (3-5 έτη)

Μολύβδου δεσμευμένου καταλύτη τύπου gelled 12V,

ακριβές μεγάλη διάρκεια ζωής

250 €( 100AH, 12 V)(9-10 έτη)

OPzV 2V στοιχεία

Πανάκριβα, αλλά έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής

650 €( 100AH, 12 V) (13-14 έτη)

slide20
Ρυθμιστής φόρτισης

Είναι ηηλεκτρονική διάταξη που επιβλέπει τη διαδικασία της φόρτισης και εκφόρτισης καθώς και την ενεργειακή κατάσταση των συσσωρευτών και παρεμβαίνει όποτε απαιτείται.

inverters
Αντιστροφέας ( inverters)

Είναι μια συσκευή που μετατρέπει το συνεχές (DC) ρεύμα του φωτοβολταϊκού συστήματος σε εναλλασσόμενο (AC) ρεύμα 230V. Έτσι μπορούμε να τροφοδοτήσουμε από τη μπαταρία του φωτοβολταϊκού συστήματος όλες τις οικιακές συσκευές που απαιτούν 230 Volt.

slide23

Διαμορφωμένου ημιτόνου

Είναι φθηνότερος από έναν με καθαρό ημίτονο και είναι κατάλληλος για τις περισσότερες συσκευές. Καταναλώνει όμως έως και 20% περισσότερη ενέργεια από τη μπαταρία σε σχέση με έναν μετατροπέα καθαρού ημίτονου. Επίσης, σε τηλεοράσεις και ηχοσυστήματα μέτριας ποιότητας θα ακούγεται ένα ελαφρύ βουητό.

Καθαρού ημιτόνου

Αν έχουμε ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές, καλό είναι να χρησιμοποιούμε για αυτές inverter με καθαρό ημίτονο. Απώλειες μόνο 3%

Μειονέκτημα που έχουν οι inverter καθαρού ημίτονου είναι η τιμή τους, αφού είναι τρεις έως τέσσερις φορές ακριβότεροι από έναν αντίστοιχο με τροποποιημένο ημίτονο.

slide24
Πως υπολογίζω τις ανάγκες σε ηλεκτρισμό μιας αυτόνομης κατοικίας;

Εξετάσουμε τις δυνατότητες για εξοικονόμηση ενέργειας.

  • Ηλιακός θερμοσίφωνας αντί για ηλεκτρικός
  • Κουζίνα υγραερίου αντί ηλεκτρικής
  • Λάμπες οικονομίας αντί πυρακτώσεως
slide25
Υπολογισμός κατανάλωσης
  • Πολλαπλασιάζουμε τα Watt κάθε συσκευής επί τον αριθμό των ωρών που θα λειτουργεί.
  • Το άθροισμα όλων αυτών των γινομένων θα είναι η συνολική μας ημερήσια κατανάλωση σε Wh.
  • Επειδή υπάρχουν απώλειες στο σύστημά μας αλλά και κρυφές καταναλώσεις από συσκευές που δεν υπολογίσαμε (π.χ. συσκευές που καταναλώνουν ρεύμα ακόμα και κλειστές ή σε αναμονή), πολλαπλασιάζουμε το προηγούμενο άθροισμα επί 1,2.
slide26
Μελέτη αυτόνομης κατοικίας

Κατανάλωση =1595Wh x 1,2=1914Wh=1,9KWh

slide27

Υπολογισμός του μεγέθους των συσσωρευτών

Υπολογίσαμε λοιπόν, ότι χρειαζόμαστε 1,9 KWhτο 24ωρο.

Για να έχουμε αυτονομία 3 ημερών χρειαζόμαστε 1,9 kwhX 3 = 5,7 kwh

Οι συσσωρευτές αναγράφουν τη χωρητικότητά τους σε Ah (αμπέρ ανά ώρα).

Σε Ah για 12V συσσωρευτή

5700wh/12V=475Ah

slide28

Υπολογισμός του κόστους συσσωρευτών

Αν ο συσσωρευτής έχει βάθος εκφόρτωσης 60%

Χρειάζονται 475/60%≈ 800 Ah

Επομένως απαιτούνται : 4 συσσωρευτές

200 Αh x 12V = 2,4kwh

άρα 4Χ2,4kwh=9,6 kwh

Κόστος 430€ ανά συσσωρευτή

Συνολικό κόστος= 4x430=1720€

slide29
Υπολογισμός του μεγέθους των ηλιακών συλλεκτών
  • Έστω ότι έχω ένα ηλιακός συλλέκτης των 120 watt/p ονομαστικά (ανά ώρα ηλιοφάνειας)
  • Χειμώνας , θεωρώ 3 ώρες ηλιοφάνειας
  • Αριθμός panel =κατανάλωση/ (ώρες ηλιοφάνειας x ισχύ panel)
  • =1900wh/ ( 3h x120w)≈ 5
  • Ισχύς φωτοβολταϊκού συστήματος= 5x120W= 600W
  • 1 panel ( 120W, 12V)≈ 230€
  • Κόστος= 5X230€≈1150€
slide30
Ρυθμιστής φόρτισης
  • Ο ρυθμιστής φόρτισης θα πρέπει να διαχειρίζεται το άθροισμα των ρευμάτων των panel, και να έχει την ίδια τάση 12 V
  • Δηλαδή 5x 6,71A=33,55A
  • Άρα θα χρησιμοποιήσω 1 ρυθμιστή φόρτισης MPPT με χαρακτηριστικά 12 V45A ≈589€
inverter
Επιλογή inverter
  • Η επιλογή του κατάλληλου inverter γίνεται βάσει της κατανάλωσης του συστήματος μας
  • 1900 W άρα χρειάζομαι inverter με χαρακτηριστικά ( 12v , 220v 2000W)
  • Τιμή ≈ 590€
slide32
Συνολικό κόστος 20ετίας

Ετήσιος πληθωρισμός 1,5%

Μηνιαίο κόστος 7240/(12x20)=30,2€

slide33
Συμπεράσματα
  • H φωτοβολταϊκή ενέργεια είναι μια καλή λύση για αυτόνομη, μη διασυνδεμένη με τη Δ.Ε.Η., κατοικία
  • Οι συσσωρευτές αυξάνουν σημαντικά το κόστος της χρήσης των φωτοβολταϊκων
  • Το κόστος εξαρτάται από την αν η κατοικία είναι εξοχική ή μόνιμη
  • Από τις ημέρες αυτονομίας
slide34
Υλικά
  • http://www.greenenergyparts.com/index.php/battery12v200ah.html
  • http://ecowatt-shop.gr/el/fotovoltaika-panel/231-luxor-solo-line-120w-12v.html
  • http://www.greenenergyparts.com/index.php/chargecontroller-ts45amppt.html
  • http://www.greenenergyparts.com/index.php/inverterwsg2000.html