Solarni sistem za samoodrživo domaćinstvo

Fotonaponske ćelije za energetsku nezavisnost pravi su izbor za nezavisnost i samoodršivost


Kod nas u Rtanjskom Vrtu osnovni izvor električne energije su solarni paneli. Naše lično mišljenje je da su oni najbolji izbor a iskustvo nam to potvrđuje.

Solarni paneli sami po sebi nisu dovoljni da biste koristili električnu energiju na vašem održivom domaćinstvu, potrebno je da imate kompletan solarni sistem a on se sastoji iz sledećih elemenata:

  • Solarni paneli
  • Kontroler punjenja i pražnjenja
  • Baterije
  • Iverterter
  • Konektori, kablovi, osigurači
  • Nosači za panele
Komponente jednog solarnog sistema
Solarni kontroler, pretvarač napona i sotali elementi solarnog sistema

Da biste znali kakav vam je Solarni sistem potreban prvo morate krenuti od vaših potreba. Za početak morate napraviti listu svih potrošača električne energije u vašem domaćinstvu. Takođe morate naći podatke o prosečnoj količini sunčanih dana u vašem regionu. Za naše područije može se uzeti prosek od 4,5 sata sunca dnevno, leti je broj sati znatno veći dok su zimi dani kraći i oblačniji. Prosečne dnevne potrebe našeg poljoprivrednog gazdinstva Rtanjski Vrt za električnom energijom su oko 2500W leti i 750W zimi, obzirom da nam paneli proizvode 1200Wh naše osnovne potrebe su više nego pokrivene u sunčanim danima dok nam beterije omogućuju 3 dana autonomije bez sunca leti i skoro deset dana zimi.

Za lakše proračunavanje vaših potreba pogledajte listu prosečne potrošnje uređaja u domaćinstvu:

  • Mobilni telefon – 15W na dan.
  • Led svetlo u proseku troši 5W na sat pa pomnožite sa broj sijalica i satima rada.
  • Modem prosečno troši 6W na sat što znači da za jedan dan potroši 144W.
  • Prenosni računar (LapTop) u proseku ima bateriju od 70W, trebalo bi da vam jedna izgura dan sem ako ne radite intezivno na istom.
  • Pumpa za vodu ili hidrofori imaju različite snage, Rtanjski Vrt se snabdeva vodom iz cisterni hidroforom od 370W koji u proseku radi najviše pola sata dnevno. Vi morate znati koje će vam sve pumpe trebati i koliko planirate dnevnu potročnju vode za domaćinstvo i baštu.
  • Prosečna pumpa za grejanje prosečno troši između od 60W do 90W na sat.
  • Moderni frižideri energetske klase A++ troše 400W na dan ako su male zapremine do 120 litara, dok kombinovani frišider zapremine do 250 litara troše oko 850W na dan. Koliko tačno troši vaš frižider naći ćete u specifikacijama.
  • Ringla i slična kuvala za vodu troše oko 1500W u proseku na sat a vi morate otprilike izračunati koliko sati planirate da ih koristite. Mi zimi kuvamo na drva a leti na gas pa struju koristimo za brzo zagrevanje vode za kafu ili čaj i to samo leti.
  • Muzički uređaji mogu da troše u rasponu od 5W do 1000W pa i preko, ali 20W na sat bi trebalo da zadovolji veći deo potreba.
  • Moderni LED televizori energetske klase A+ troše do 30W na sat, pomnožite sa satima gledanja i dobićete dnevnu potrošnju.

Dodajte na ovu računicu i ostale aparate koje koristite i izračunajte vašu dnevnu potrošnju. Na taj broj dodajte potrošnju transformatora koja je u proseku 10W na sat za invertore do 2000W, ako invertor nikada ne gasite što je obično slučaj on će vam sam potrošiti 240W dnevno bez da koristite bilo koji drugi električni uređaj. Takođe ceo solarni sistem ima određene gubitke energije koji mogu biti minimalni ako se sistem dobro izprojektuje.

Jednom kada znamo kolika nam je prosečna dnevna potrošnja električne energije možemo da izračunamo i ostale parametre solarnog sistema.

Prvo moramo odrediti napon solarnog sistema koji je obično 12V za manje sisteme koje ne planiramo da proširujemo, 24V za srednje sisteme koje možemo dalimično da proširimo i 48V za veće sisteme koje možemo značajnije da nadograđujemo u zavisnosti od naših potreba. Kada znamo napon sistema možemo krenuti sa planiranjem nabavke opreme.

Na našem tržištu postoji velika ponuda fotonaponskih panela.Standardni Solarni paneli rade na naponima od 12V ili 24V i mogu biti različite snage od 20 pa do preko 300W. Za sisteme od 12V obično se uzimaju paneli od 160W dok se za sisteme od 24V obično uzimaju paneli od 300W, ovo nikako nije strikno pravilo i moguće su mnoge druge kombinacije. Ukupna snaga panela solarnog sistema trebada bude takva da zadovolji dnevne potrebe za električnom energijom kao i da dopuni baterije.

Kontroleri punjenja i pražnjenja se dele u dve grupe PWM kontroleri jednostavne konstrukcije koji najbolje rezultate daju na punom suncu i nemaju napredna podešavanja punjenja baterija. Ovakvi kontroleri su najpogodniji za male sisteme do 500W snage panela i obično se koriste u vikendicama i objektima sa malom potrošnjom ili objektima u kojima se ne boravi stalno. MPPT solarni kontroleri su tehnologija novijeg datuma sa naprednim funkcijama. Ovi kontroleri imaju mnogo bolje rezultate pri oblačnom vremenu a takođe poseduju napredne funkcije za punjenje baterija što baterijama značajno produžava životni vek. MPPT solarni kontroleri punjenja i pražnjenja se koriste u sistemima veće snage i za objekte u kojima se stalno boravi.

Strujni pretvarači su neophodni deo sistema, oni struju skladištenu u baterijama transformišu na struju koja nam je potrebna u domaćinstvu tako da iz baterija napona 12V dobijamao napon od 220V potreban za kućne aparate. Kolika će nam snaga invertera biti potrebna određuje se na osnovu najveće trenutne potrošnje koju sistem može da ima. Na tržištu postoji velika ponuda DC-AC strujnih pretvarača, potrebno je znati koja im je snaga pri kontinuiranom radu i obavezno treba da proizvode sinusnu struju radi očuvanja vaših uređeja. Na našem imanju Rtanjski Vrt koristimo više invertora različitih snaga, naš osnovni DC-AC sinusni pretvarač može da isporuči 3000W kontinuirane maksimalne snage. Takođe posedujemo i običan inverter manje snage u slučaju kvara glavnog transformatora.

GEL akumulatori za solarni sistem

Za stacionarne solarne sisteme koriste se olovne baterije posebno konstruisane za ovakvu upotrebu. To su takozvane ciklične olovne baterije, radnog veka do 12 godina tokom kojeg njihov kapacitet ne bi trebalo da opadne više od 20 procenata. Za razliku od običnih akumulatora koji se koriste u vozilima, ciklični akumulatori se mogu skroz prazniti bez oštećenja olovnih ploča akumulatora. Ja bih uvek preporučijo ciklične GEL akumulatore koje ne treba održavati.

Kablovi kojima se spajaju paneli sa kontrolerom moraju bit proračunati u odnosu na napon i maksimalnu snagu struje koja se može dobiti iz panela. Naročitu pažnju treba obratiti na spajanje akumulatora. Ako se ovde naprave greške zbog lošeg proračuna lako može doći do pregrejavanja i topljenja kablova, kao i do požara.

Postoje i hibridni ON/OFF pretvaračisa MPPT kontrolerima koji imaju mogućnost da na sistem prikačite i benzinski generator struje koji može da vam obezbedi potrebnu struju i istovremeno napuni baterije u slučaju da posle više dana lošeg vremena ostanete bez struje. Ovi hibridni pretvarači se obično koriste u većim sistemima gde je stabilnos sistema i kontinuitet snabdevanja električnom energijom najviši prioritet. Za veća domaćinstva ili komercijalne objekte trebalo bi uvek izabrati ovakve solarne invertere / kontrolere.

U zavisnost gde planirate da postavite solarne panele biće vam potrebni i nosači za solarne panele. Važno je da se solarni paneli dobro postave kako ih nebi oštetili jaki vetrovi ili odlomljene grane. Paneli moraju biti okrenuti ka jugu pod uglom od oko 40 stepeni za naše područije i nikako ne sme da na njih pada senka tokom dana inače će im proizvodnja struje biti umanjena.

Postoje i napredni nosači panela sa ugrađenim praćenjem sunca i motorima koji će uvek automatski postaviti panele u idealni položaj za maksimalnu proizvodnju struje. Sistemi za automatsku orjentaciju solarnih panela mogu da uvećaju proizvodnju električne energije i do 30 procenata.

Potencijal solarne energije na Balkanu
Potencijal solarne energije po kvadratnommetru na Balkanu

Bazični solarni sistem koji može da zadovolji osnovne potrebe kao što su jedan prenosni kompjuter, punjenje mobilnog telefona i po koja sijalica, po trenutnim cenam košta oko hiljadu eura. Ovakav sistem može vam leti obezbediti i korišćenje nekih osnovnih električnih alata kao što su bušilice, brusilice i slično, pa čak i manjeg frižidera.

Odlika da živite off-grid i što je moguće održivije bi trebalo da za sobom vuče i odluku da ste spremni da smanjite vaše potrebe za energijom i povećate svoju energetsku efikasnost. Ako ne želite da se odreknete gradskog standarda potrošnje energije i planirate da komotno kad god poželite koristite sve kućne mašine od televizora i kompjutera, preko frižidera i zamrzivača pa sve do klima uređaja, planirajte da će vam za solarni sistem biti potrebno 10.000,00 Eura najmanje.

Iz našeg iskustva u Rtanjskom Vrtu zaključili smo da bi za nas idealno bilo da nam je sistem duplo veći u odnosu na postojeći koji je prikazan u narednom pasusu.

Karakteristike i komponente solarnog sistema poljoprivrednog domaćinstva Rtanjski Vrt:

  • Solarni aneli 300W / 24V, četiri komada ukupne snage 1200W
  • MPPT kontroler punjenja i pražnjenja maksimalne ulazne snage 2400W
  • Ciklične GEL baterije 6V, 260A, četiri komada povezane redno u bateriju od 24V
  • Sinusni DC-AC pretvarač struje 3000W kontinuirane snage i 6000W maksimalnog opterećenja
  • DC-DC pretvarač 24V na 12V koji koristimo za noćno svetlo i kamere

Nadam se da vam je ovaj tekst pružio osnovne ideje o solarnim sistemima i da će vam pomoći u planiranju sopstvenih potreba. Ako imate dodatnih pitanja ili biste voleli da obradimo sve komponente solarnog sistema zasebno pišite nam na naš email.

Mi vam takođe možemo pomoći u nabavci i montaži opreme. Spisak svih naših usluga možete pogledajti na ovoj stranici.