Παρασκευή, 28 Δεκεμβρίου 2007

Γεννήτρια με ηλιακή ενέργεια - Χωρίς Καύσιμο και Αθόρυβη!

Το παρακάτω μικρό φωτοβολταϊκό σύστημα χρησιμοποιείται σε ένα τροχόσπιτο, έναν απομακρυσμένο χώρο που δεν υπάρχει δυνατότητα παροχής ρεύματος, στο σκάφος κλπ. Ακόμα και στο σπίτι μας για περιπτώσεις διακοπής ρεύματος ή και μπλακ άουτ.


Η ηλιακή γεννήτρια αποτελείται από έναν μικρό ηλιακό συλλέκτη 10 watt/p, ο οποίος φορτίζει μια μπαταρία κλειστού τύπου 12v και 18Ah.



Για να είναι πιο συμπαγής η κατασκευή, πήρα ένα βαλιτσάκι εργαλείων και εγκατέστησα μέσα τη μπαταρία, το μετασχηματιστή κλπ., ανοίγοντας τρύπες για τις διάφορες εξόδους-βύσματα. Αυτό βέβαια είναι προαιρετικό.


Πάνω στη μπαταρία έχω συνδέσει έναν inverter 300w που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα της μπαταρίας σε εναλλασσόμενο 220v. Έτσι μπορεί να τροφοδοτήσει συσκευές 220 volt. Δεν έχει σημασία πόσες συσκευές θα συνδεθούν ταυτόχρονα, αρκεί να μην ξεπερνούν όλες μαζί τα 300 watt.



Επίσης, πάνω στη μπαταρία έχω συνδέσει ένα μετατροπέα συνεχούς ρεύματος από 12 volt σε 1,5v έως 12v για να συνδέω και συσκευές συνεχούς ρεύματος με διάφορες τάσεις (π.χ. για φόρτιση μπαταριών 1,5 ως 9 volt, ραδιόφωνα, ανεμιστήρες DC, κινητά τηλέφωνα κλπ.).

Συνδεσμολογία φωτοβολταϊκού (φ/β) συστήματος

Παρακάτω περιγράφεται η συνδεσμολογία των φωτοβολταϊκών. Πάνω στους πόλους της μπαταρίας συνδέονται απ' ευθείας με το καλώδιό τους οι συσκευές 12V, ενώ στην πρίζα του αντιστροφέα (inverter) συνδέονται οι συσκευές που απαιτούν 220V.



Στην περίπτωση που ο ρυθμιστής φόρτισης έχει υποδοχή + και - για φορτία 12V, τότε μπορούμε να συνδέσουμε εκεί το καλώδιο των συσκευών που λειτουργούν με 12V και όχι κατ' ευθείαν στους πόλους της μπαταρίας (προσοχή στην πολικότητα + και -).

Παρατηρήσεις για τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια ρεύματος

Για να φορτίσει τη μπαταρία από το 20% (άδεια) στο 100%, το φωτοβολταϊκό χρειάζεται 2-3 μέρες το καλοκαίρι και 3-4 το χειμώνα.


Επειδή προορίζεται για περιπτώσεις διακοπής ρεύματος αυτό το διάστημα είναι παραπάνω από ικανοποιητικό (δεν έχουμε διακοπές ρεύματος κάθε μέρα).



Έτσι, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και πολύ μεγαλύτερη μπαταρία κι ας χρειάζεται περισσότερες ημέρες για να φορτίσει. Στην πράξη, όταν έρθει η διακοπή, η μπαταρία θα είναι γεμάτη ακόμα κι αν έχει χωρητικότητα 100Ah. Ένα ηλιακό πάνελ των 10 watt θα την φόρτιζε σε περίπου 20 ημέρες.


Άρα θα μας κάλυπτε ακόμα κι άν είχαμε διακοπή ρεύματος κάθε 20 ημέρες, ή αν είχαμε ένα εξοχικό που το επισκεπτόμαστε π.χ. 1-2 φορές το μήνα!



Με 3 ή 4 τέτοια φ/β πάνελ μάλιστα, θα μπορούσε να παρέχει την απαιτούμενη ενέργεια για τις συσκευές μας κάθε μέρα (κι όχι μόνο για περιπτώσεις διακοπής ρεύματος)!


Το παραπάνω σύστημα μπορεί να επεκταθεί ελεύθερα: Περισσότερα φωτοβολταϊκά πάνελ, μεγαλύτερη μπαταρία, μεγαλύτερος inverter κλπ. Το φωτοβολταϊκό αποτελεί το ακριβότερο στοιχείο αυτού συστήματος, αλλά όπως είπαμε παραπάνω δεν χρειάζεται να είναι ιδιαίτερα μεγάλο.

Το κόστος κατασκευής

Το βαλιτσάκι εργαλείων, 10 ευρώ.
  • Το μικρό φωτοβολταϊκό των 10w, 120 ευρώ.
  • Ο ρυθμιστής φόρτισης 4Α, 30 ευρώ
  • Η μπαταρία lead acid 12v 18Ah, 45 ευρώ.
  • Ο inverter 12-220 volt 300 watt συνεχόμενα- 600w max στιγμιαία, 95 ευρώ.
  • Μετατροπέας τάσης, πολύμπριζα, καλώδια, βύσματα κλπ., 30 ευρώ.


Σύνολο 330 ευρώ. Το δοκίμασα συνδέοντας ταυτόχρονα μια τηλεόραση 21" (65w), ένα επιτραπέζιο φωτιστικό (25w) κι ένα ραδιόφωνο. Δούλεψαν άψογα για τη μια ώρα που κράτησε η δοκιμή, ενώ η μικρή μπαταρία των 18Αh είχε τη δυνατότητα να δώσει περίπου άλλη μια ώρα λειτουργίας πριν χρειαστεί επαναφόρτιση. Μια μπαταρία των 80-100Ah αντίστοιχα θα μπορούσε να υποστηρίξει τη λειτουργία των παραπάνω συσκευών για 3 ημέρες (από 3-4 ώρες κάθε μέρα).


Το βαλιτσάκι βέβαια, όπως και ο μετατροπέας τάσης DC-DC και τα πολύμπριζα, δεν είναι απαραίτητα. Το παραπάνω σύστημα δουλεύει άψογα και μόνο με το φ/β πάνελ, το ρυθμιστή φόρτισης, τη μπαταρία και τον inverter 220V.

Εφαρμογές

Το σύστημα αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα τροχόσπιτο, έναν απομακρυσμένο χώρο που δεν έχει ρεύμα, στο σκάφος κλπ. Ακόμα και στο σπίτι μας για περιπτώσεις διακοπής ρεύματος ή και μπλακ άουτ. Με μια μπαταρία 20Ah μπορούμε να έχουμε ρεύμα για:


  1. Φωτισμό του χώρου μας (π.χ. με 2-3 λαμπτήρες) για 4-5 ώρες.
  2. Μια μικρή τηλεόραση και φορητός Η/Υ (laptop) για 2-3 ώρες συνολικά.
  3. Ένα ραδιόφωνο για πολλές ώρες.
  4. Φόρτιση κινητών τηλεφώνων και άλλες μικροσυσκευές.

Με χρήση όπως περιγράφεται εδώ, όταν αδειάσει μια μπαταρία των 20Ah, ένα φωτοβολταϊκό 10Wp θα χρειάζεται περίπου 3 ημέρες για να την φορτίσει πλήρως. Όπως είπαμε και παραπάνω, επειδή προορίζεται για περιπτώσεις διακοπής ρεύματος, αυτό το διάστημα είναι παραπάνω από ικανοποιητικό (δεν έχουμε διακοπές ρεύματος κάθε μέρα).


Με 4 τέτοια μικρά φωτοβολταϊκά (ή ένα φ/β των 40 Watt/p), η μπαταρία θα είναι συνεχώς και καθημερινά φορτισμένη! Με μια μπαταρία διπλάσιας χωρητικότητας διπλασιάζεται ο παραπάνω χρόνος αυτονομίας των συσκευών ή μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και άλλες συσκευές όπως, για παράδειγμα, έναν ανεμιστήρα για τις ζεστές ώρες της ημέρας.



Πηγή: http://www.iqsolarpower.com/

Δεν υπάρχουν σχόλια: