Fotonaponski sistemi

Fotonaponski sistemi rade na principu fotonaponske konverzije sunčevog zračenja koja se vrši u solarnim ćelijama koje se izrađuju od poluprovodničkih materijala. Fotonaponski sistem podrazumeva sistem pomoću koga se vrši snabdevanje jednosmernom, naizmeničnom ili i jednosmernom i naizmeničnom strujom. Sistemi na kojima se vrši konverzija sunčevog zračenja i u električnu i u toplotnu energiju se nazivaju multifunkcionalni, ili hibridni sistemi. Fotonaponska ćelija je uređaj koji vrši konverziju sunčevog zračenja u jednosmernu struju.

Sunčevo zračenje na Zemljinu površinu ima snagu od oko 50 milijardi megavata što je 10 hiljada puta više nego što su potrebe naše civilizacije. Ono se može transformisati primenom različitih tehnologija u toplotnu ili električnu energiju.

fotonaponski sistemi

Električna energija se može proizvesti direktnom transformacijom sunčevog značenjapomoću fotonaponskih ćelija ili na indirektan način gde se sunčevo zračenje prvo pretvara u toplotnu energiju visoke temperature, a zatim ova u električnu.

PRIMENA SOLARNE ENERGIJE

Primena solarne energije može se ostvariti na dva načina : pretvaranjem sunčeve energije u toplotnu i pretvaranjem sunčevog zračenja u električnu energiju. Solarni sistemi za proizvodnju toplote primenjuju se u domaćinstvima, industriji, poljoprivrednim objektima I ostalim objektima koji, na primer, koriste velike količine sanitarne vode. Međutim, u

poslednjih desetak godina fotonaponska konverzija sunčeve energije postala je primarna grana industrije solarnih uređaja usled velikog broja tehnoloških prednosti u odnosu na pretvaranje u toplotu i usled brzog razvoja relevantnih tehnologija i njihovih projektovanih mogućnosti.

Fotonaponski sistemi koriste svojstva poluprovodničkih materijala za direktnu transformaciju sunčevog zračenja u električnu energiju. Fotonaponska tehnologija ima potencijalno veoma široku primenu, od upotrebe kod vrlo malih sistema – prenosne elektronike (satovi, digitroni, i sl.), malih izolovanih sistema za snabdevanje potrošača koji nisu vezani ne električnu mrežu (pojedinačna domaćinstva u ruralnim krajevima, manji turistički brodovi i sl.), ili mali sistema vezanih na mrežu (obično krovne ili fasadne instalacije na zgradama) do velikih sistema vezanih na mrežu.     fotonaponski sistemi

Fotonaponski sistemi -komponenti

Fotonaponski systemi imaju standardne komponente, koji su FN moduli, kontroleri i regulatori punjenja baterija , akumulatori ili baterije, kablovi i montažni sistemi , kao i pretvarači jednosmerne u naizmeničnu struju – invertori (autonomni i mrežni ). Jednosmerna struja proizvedena u solarnoj

ćeliji ili modulu se putem kabla odvodi do kontrolera. Osnovna funkcija kontrolera je da spreči prekomerno punjenje akumulatora.

Ukoliko akumulator nije potpuno napunjen, struja može slobodno da ide ka akumulatoru, gde se energija skladišti za kasniju upotrebu. Ukoliko Fotonaponski sistemi moraju da pokreće uređaje koji rade na naizmeničnu struju, deo FN sistema će biti i invertori koji pretvaraju jednosmernu u naizmeničnu struju. Ukoliko su Fotonaponski sistemi vezani na elektrodistributivnu mrežu, koriste se takozvani specijalni mrežni invertori koji omogućavaju sinhronizaciju FN sistema sa mrežom i vraćanje električne energije nazad u mrežu. Tom prilikom mreža predstavlja medijum za skladištenje električne energije umesto akumulatora.

Ovi Fotonaponski sistemi su najrasprostranjeni.

Višak energije koji se generiše u autonomnim FN sistemima u toku sunčanih perioda sakuplja se u akumulatorima, a neke nezavisne operacije, kao što je na primer direktno pumpanje vode ili pokretanje drugih motora, ne zahtevaju korišćenje akumulatora. Voda se pumpa kada sija Sunce i direktno se skladišti u rezervoar koji se nalazi na višem nivou za kasnije ispumpavanje putem dejstva gravitacije. Drugi Fotonaponski sistemi pretvaraju jednosmernu u naizmeničnu struju i višak električne struje ubrizgavaju u distributivnu električnu mrežu, dok iz mreže uzimaju energiju u toku noći, kada nema sunčeve svetlosti.

Ovi fotonaponski sistemi su povezani sa distributivnom mrežom. Tri tipične konfiguracije FN sistema su autonomni fotonaponski sistemi, koji su povezani za distributivnu mrežu i hibridni fotonaponski sistemi. Autonomni i hibridni fotonaponski sistemi se upotrebljavaju samostalno, dakle nisu povezani za elektro-distributivnu mrežu i često se koriste u fizički udaljenim oblastima. Fotonaponski sistemi koji su povezani sa elektro-distributivnom mrežom predstavljaju jedan od načina da se izvrši decentralizacija električne mreže. Električna energija se ovim sistemima generiše bliže lokacijama na kojima postoji potražnja, dakle ne samo putem termoelektrana, nuklearnih elektrana ili velikih hidroelektrana. Tokom vremena ovi fotonaponski sistemi će smanjiti potrebu za povećanjem kapaciteta prenosnih i distributivnih vodova.

Fotonaponski moduli i generatori

Tradicionalno se postavljaju na specijalne potporne strukture, ali se mogu postaviti i na građevine, ili mogu da postanu integralni delovi zgrada.

Fotonaponski sistemi mogu značajno smanjiti potrošnju električne energije iz elektrana. Zgrade mogu čak da se pretvore u male proizvođače i distributere električne energije što može da bude od opšte koristi. Efikasnost fotonaponskih panela, u zavisnosti od poluprovodničkog materijala koji se koristi je relativno niska – između 14 i 18%. Fotonaponski sistemi za  porodične kuće spadaju u kategoriju malih sistema vezanih na mrežu, njihova snaga je oko 2-5kW i ostvaruje se upotrebom 15-40 panela.

Postoje dva različita pristupa u korišćenju solarne energije u zgradarstvu koji se baziraju na:

Pasivni Fotonaponski sistemi, koji prevode energetske fenomene u arhitektonski koncept, u kome kuća postaje prijemnik koji zahvata i čuva najveći deo sunčeve enrgije i
Aktivni fotonaponski sistemi, koji u prvi plan stavljaju instalacionu opremu(fotonaponske ćelije, fokusiranje sunčeve energije – upotreba u velikim energetskim postrojenjima).

Uspešne pasivne solarne kuće grade se čak i u klimama sa skoro konstantnom oblačnošću i lošim vremenskim uslovima. Za razliku od aktivnih, kod pasivnih solarnih sistema ne postoji poseban sistem uređaja već čitav objekat radi kao kolektor sunčevog zračenja: sve funkcije aktivnog sistema na sebe preuzimaju delovi i elementi objekata. Kuća koja zahvata sunčevu energiju može da je koristi skoro svakog dana.

Pasivno korišćenje sunčeve energije osnovni je i najjefitniji način upotrebe energije iz okoline. Osim toga, kao značajan element FN sistema sunčeve energije, odnosno ponašanja kao energetski efikasnog objekta uzimaju se u obzir prirodni faktori okruženja: klima, konfiguracija terena, orijentacija, vetar, vegetacija, međusobni odnosi zgrada itd.

Na većini teritorije Srbije broj sunčanih dana je znatno veći nego u mnogim evropskim zemljama (između 1500 i 2200 časova godišnje). Potencijal solarne energije u Srbiji iznosi 0,64 miliona toe godišnje (ili oko 16,7% ukupnog potencijala obnovljivih izvora). Najveći potencijal za korišćenje solarne energije imaju gradovi u južnom delu Srbije – Niš, Kuršumlija, Vranje.

Najveći godišnji prihod energije se dobija ako su fotonaponski sistemi  orijentisani prema jugu i imaju nagib od 30 stepeni; ova orijentacija i nagib su optimalni i za periode mart-april i avgust-septembar.

 Fotonaponski sisteme

  1. Samostalni autonomni solarni sistemi – koji se koriste gde ne postoji mogućnost snabdevanja iz el.mreže (OFF GRID)
  2. Mrežno povezani solarni električni sistemi (ON GRID)
  3. Pomoćni sistemi (HIBRID)

Osnovna svrha sva tri tipa sistema je proizvodnja električne energije.

                fotonaponski sistemi

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-

Solarni autonomni (off-grid) sistem

fotonaponski sistemi

          

 

 

 

                           SOLARNI FOTONAPONSKI SISTEMI SA HIBRIDNIM INVERTOROM

                                                                       >SUNCE-MREŽA-BATERIJE<

4KW Solar Power System –Fotonaponska snaga 3000W

*1kom. Invertor AS4048 4000W MPPT 60A;

*12kom.  250W/24V polikristalni solarni paneli;4000w-Kovex solar

*1kom. razvodna tabla, kabl, konektori, set materijala za montažu

*PAKETI BATERIJE  (u zavisimosti od tipova potrošača

4KW Solar Power System –Fotonaponska snaga 2250W

*1kom. Invertor AS4048 4000W MPPT 60A;

*9kom.  250W/24V polikristalni solarni paneli;

*1kom. razvodna tabla, kabl, konektori, set materijala za montažu

*PAKETI BATERIJE  (u zavisimosti od tipova potrošača

4KW Solar Power System –Fotonaponska snaga 1500W

*1kom. Invertor AS4048 4000W MPPT 60A;Hibrit 3

*9kom.  250W/24V polikristalni solarni paneli;

*1kom. razvodna tabla, kabl, konektori, set materijala za montažu

*PAKETI BATERIJE  (u zavisimosti od tipova potrošača

8KW Solar Power System –Fotonaponska snaga 6000W

*2kom. Invertor AS4048 4000W MPPT 60A;

*24kom.  250W/24V polikristalni solarni paneli;

*1kom. razvodna tabla, kabl, konektori, set materijala za montažu

*PAKETI BATERIJE  (u zavisimosti od tipova potrošača

PAKETI BATERIJE U ZAVISIMOSTI OD TIPOVA POTROŠAČA:

trojan-battery-pack

SUNLIGHT--300x300

 

 

 

 

 

-2.4kWh/24V     4,8kWh/24V    5.4kWh/24V    10.8kWh/48V     17.8kWh/48V

Top