- Πρόταση διαστασιολόγησης αυτόνομων και εφεδρικών συστημάτων απο την SMA
Το άρθρο προσφέρει γενικές οδηγίες για την επιλογή του εξοπλισμού ενός αυτόνομου ή εφεδρικού συστήματος της SMA. Ένα αυτόνομο ή εφεδρικό σύστημα εξασφαλίζει την ενεργειακή αυτονομία ενός κτιρίου.
Για τον συγκεκριμένο υπολογισμό ενός συστήματος αυτονομίας, πρέπει να ληφθούν υπόψη αρκετοί παράγοντες. Έτσι προκειμένου να ξεκινήσει κανείς το σχεδιασμό, είναι απαραίτητα τα παρακάτω στοιχεία:
- Τύπος εγκατάστασης;
- Αυτόνομη, εφεδρική, μονοφασική, τριφασική - Τοποθεσία της εγκατάστασης;
- Ακτινοβολία, θερμοκρασία κτλ - Γεννήτριες ενέργειας που θα χρησιμοποιηθούν;
- Φωτοβολταϊκά πλαίσια, γεννήτριες diesel, ανεμογεννήτριες, υδροηλεκτρικές γεννήτριες - Ποσοστό κάλυψης της ισχύος – ενέργειας από φωτοβολταϊκά;
- Κατανάλωση ενέργειας/ ημέρα;
- Πότε/ ποια είναι η μέγιστη ισχύς ανά ημέρα;
Τα ακόλουθα βήματα βοηθούν στην επιλογή του συστήματος:
ΒΗΜΑ 1: Επιλογή τύπου και αριθμού Sunny Island ή Sunny Backup
Για να επιλεχθεί ο αριθμός των Sunny Island ή Sunny Backup είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη μέγιστη ταυτοχρονισμένη ισχύ (Pmax) της κατανάλωσης (φορτία). Για να καταλάβετε τι ακριβώς εννοούμε δείτε τον παρακάτω πίνακα. Θα πρέπει να λάβετε υπόψη σας ότι όλα τα φορτία δεν λειτουργούν ταυτόχρονα.
Η ισχύς εξόδου του/των Sunny Island – Sunny Back up θα καλύπτει την μέγιστη ταυτοχρονισμένη ισχύ των φορτίων.
Η σημερινή αλυσίδα προϊόντων περιλαμβάνει:
Sunny Island 2224 (ονομαστική ισχύς: 2.2 kW, μέγιστη ισχύς για 30 λεπτά: 2.9 kW)
Sunny Island 6.0H (ονομαστική ισχύς: 4.6 kW, μέγιστη ισχύς για 30 λεπτά: 6 kW)
Sunny Island 5048 (ονομαστική ισχύς: 5 kW, μέγιστη ισχύς για 30 λεπτά: 6.5 kW)
Sunny Island 8.0H (ονομαστική ισχύς: 6 kW, μέγιστη ισχύς για 30 λεπτά: 8 kW)
Όλοι οι παραπάνω μετατροπείς μπορούν να συνδυαστούν για τη δημιουργία τριφασικού συστήματος.
Συνεπώς:
Επιλογή τύπου Sunny Island:
• 1-φάση & (1 kW < Pmax < 2.9 kW) SI2224
• 1- φάση & (3 kW < Pmax < 6 kW) SI6.0H
• 1- φάση & (6 kW < Pmax < 6.5 kW) SI5048
• 1- φάση & (6.5 kW < P max < 8 kW) SI8.0H
• 1- φάση & (8 kW < P max < 24 kW) συνδυασμός των SI6.0H/SI8.0H/SI5048
• 3- φάσεις & (1kW > Pmax < 8.7 kW) SI2224
• 3- φάσεις & (6kW > Pmax < 234 kW) συνδυασμός των SI6.0H/SI8.0H/SI5048
Επιλογή τύπου Sunny Backup:
• 1- φάση & (1 kW < Pmax < 2.9 kW): SBU 2200 with AS-Box S
• 1- φάση & (2.9 < P max < 6.5 kW): SBU 5000 with AS-Box M
• 1-ή 3- φάσεις & (6.5 kW < Pmax < 20 kW): 3 x SBU5000 with AS-Box L
• 3- φάσεις & (20 kW < Pmax < 78 kW): συνδυασμός των SBU5000, ASBox XL
Σημειώστε πως σε περίπτωση που επιθυμείτε τριφασικό σύστημα, ο αριθμός των Sunny Island ή Sunny Backup θα πρέπει να είναι πολλαπλάσιο του 3.
ΒΗΜΑ 2: Επιλογή αριθμού χωρητικότητας συσσωρευτών
Το είδος του μετατροπέα καθορίζει την τάση των συστοιχιών των συσσωρευτών (24 ή 48 V)
Η ενεργή χωρητικότητα υπολογίζεται από τον τύπο:
Cεν = Εday / Vbat
• Eday = ημερήσια κατανάλωση
• Vbat = τάση συστοιχιών συσσωρευτών
Στη συγκεκριμένη χωρητικότητα θα πρέπει να προστεθούν οι απώλειες του συστήματος που συνήθως ανέρχονται στο 10 – 15%.
Η χωρητικότητα με απώλειες υπολογίζεται:
Cαπωλ = Cεν x 1,15
Ο εκάστοτε κατασκευαστής συσσωρευτών προδιαγράφει ένα μέγιστο βάθος εκφόρτισης που συνήθως ανέρχεται στο 30%. Συνεπώς το μέγεθος Cαπωλ αποτελεί το 70% της συνολικής χωρητικότητας του συσσωρευτή.
Η συνολική χωρητικότητα υπολογίζεται:
Cολ = Cαπωλ / 0.7
Αυτή η τιμή αποτελεί τη συνολική χωρητικότητα για αυτονομία μιας ημέρας. Σε περίπτωση που επιθυμείτε αυτονομία ν ημερών:
Cν = Cολ x v
ΒΗΜΑ 3: Υπολογισμός φωτοβολταϊκής ισχύος
Για τον υπολογισμό της φωτοβολταϊκής ισχύος απαιτείται να γίνει ενεργειακή μελέτη στην περιοχή. Θα πρέπει να υπολογιστεί η μέση ημερήσια παραγωγή κάθε μήνα του έτους για φωτοβολταϊκή εγκατάσταση 1 kW συνυπολογισμένη με τις απώλειες (δείτε τον παρακάτω πίνακα). Κατόπιν να καθοριστεί ένα διάστημα πλήρης κάλυψης (δεν συνίσταται πλήρης κάλυψη καθώς αν καλύπτεται ο Δεκέμβριος (ο χειρότερος μήνας παραγωγής) τότε θα υπάρχει μεγάλη περίσσια ενέργειας τους υπόλοιπους μήνες που θα δεν θα έχει αξιοποιηθεί.
Η φωτοβολταϊκή ισχύς λοιπόν υπολογίζεται:
Ppv = Eday / παραγωγή ανά ημέρα (για το διάστημα κάλυψης που θα επιλεχθεί)
Σημειώσεις
Η ονομαστική ισχύς AC του φωτοβολταϊκού μετατροπέα δεν πρέπει να ξεπερνά τη διπλάσια ονομαστική ισχύ του/των Sunny Island.
Στα εφεδρικά συστήματα (Sunny Backup) η μέγιστη ονομαστική ισχύς AC των φωτοβολταϊκών μετατροπέων περιορίζεται από τις ενσωματωμένες ασφάλειες – ρελέ του AS-BOX.
| Τύπος Automatic Switch Box | Ονομαστική Ισχύς AC του μετατροπέα |
| AS-BOX-S | 4.6 kW at 25°C |
| AS-BOX-M | 5.7 kW at 25°C |
| AS-BOX-M-20 | 5.7 kW at 35°C |
| AS-BOX-L | 30 kW at 25°C |
| AS-BOX-L-20 | 28 kW at 35°C |
| AS-BOX-XL | 110 kW at 25°C |
ΒΗΜΑ 4: Υπολογισμός H/Z (Γεννήτριας)
Στα συστήματα Sunny Island (δεν ισχύει για τα εφεδρικά συστήματα Sunny Backup) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος (Η/Ζ). Η ονομαστική ισχύς του, πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ του 80 – 120% της ονομαστικής ισχύος του μετατροπέα Sunny Island.
