środa, 2 maja 2012

System autonomiczny - Off Grid

Gdy koszty przyłączenia do sieci energetycznej są znaczne, lub nie chcemy być zależni od tego ile nam korporacja każe płacić za energię (oprócz tego jest opłata za to że jesteśmy przyłączeni nawet jeśli nie pobieramy energii ) decydujemy się na system autonomiczny - tak zwany off grid (poza siecią).

Podstawą systemu off grid są baterie akumulatorów które niestety są najsłabszym ogniwem całego systemu. Akumulatory kwasowo ołowiowe, lub nowsze żelowe lub AGM działają na tej samej zasadzie. Po dłuższym użytkowaniu akumulatory te tracą początkowe możliwości przechowywania energii elektrycznej.  Przy okazji zapraszam do zapoznania się z nowym typem akumulatorów w których chłopcy starają się klasyczne płytko ołowiowe zastąpić "gąbczastą" masą ołowiu. Niestety technologia jeszcze zbyt droga.

Załóżmy jednak że mimo niedoskonałości akumulatorów decydujemy się na system off grid. 




1. Źródła energii: Turbina wiatrowa, panele słoneczne, generator spalinowy.
W powyższym przykładzie pokazano 3 źródła energii. Turbina wiatrowa wraz z panelami słonecznymi dostarczają energię kiedy dostępne są źródła energii pod postacią wiatru i słońca. Może się jednak zdarzyć tak że przez kilka dni nie będzie słońca ani wiatru. Poziom naładowania baterii będzie niewystarczający i użytkownik będzie zmuszony do skorzystania z generatora zasilanego paliwem. .

2. Kontroler ładowania baterii - Turbina 
Prądnica o magnesach trwałych (bo takowa zazwyczaj jest w małych elektrowniach wiatrowych ) jest źródłem napięcia zmiennego którego wielkość i częstotliwość zależy od prędkości obrotowej (siły wiatru ). Akumulator jak wiadomo składa się z kilku lub kilkunastu 1.5 V ogniw o napięciu stałym (8 ogniw - akumulator 12V, 16 ogniw - akumulator 24 V itd). Aby turbina mogła ładować akumulatory niezbędny jest odpowiedni kontroler / prostownik który będzie ładował akumulatory odpowiednim napięciem stałym. Dodatkowo w przypadku pełnego naładowania akumulatorów kontroler "kieruje" energię wytwarzaną przez turbinę na rezystor rozładowczy (aby nie dopuścić do przeładowania akumulatorów co może doprowadzić do ich zniszczenia).

3. Kontroler ładowania baterii - Panel słoneczny 
Panele słoneczne są źródłem napięcia stałego które zmienia się w zależności od stopnia nasłonecznienia i obciążenia. Niezbędny jest odpowiedni kontroler który będzie pilnował odpowiedniego napięcia ładowania akumulatorów a w przypadku gdy są one naładowane nie dopuści do ich przeładowania. 

4. Baterie akumulatorów
W zależności od wielkości baterii akumulatorów (ich pojemności wyrażonej w Ah - amperogodzinach) i zapotrzebowania na energie czas kiedy musimy posiłkować się generatorem spalinowym może wynosić od kilku godzin do kilku dni. Ważnym jest odpowiednie dbanie o akumulatory i niedopuszczenie do ich nadmiernego rozładowania a także przeładowania co może doprowadzić do ich zniszczenia. Każdy akumulator charakteryzuje się także określoną ilością cykli naładowania/rozładowania.

4. Inwerter
Inwerter (lub przekształtnik, lub przetwornica ), "przerabia" napięcie stałe z akumulatorów na napięcie zmienne 220 V 50Hz jakie potrzebne jest do zasilania wszelkich sprzętów gospodarstwa. 

Sprytny inwerter Sunny Island potrafi utrzymywać stałe parametry sieci AC poprzez ładowanie lub rozładowanie akumulatorów a nawet włączanie energochłonnych odbiorników w odpowiednim momencie.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz