Postavljanje off grid solarnih elektrana neovisnih o električnoj mreži često je prva stvar o kojoj ljudi razmišljaju kada se odluče koristiti solarnu energiju. Iako ova opcija definitivno nije za svakoga, samostalno postavljane solarne elektrane koje nisu povezane na mrežu mogu biti izvrsno rješenje za one koji žive na udaljenim područjima bez pouzdane i pristupačne električne mreže, one koji žele živjeti samodostatnim načinom života bez mjesečnih računa za komunalije ili imaju potrebu za pristupom energiji tijekom nestanaka struje.
Uvod u off grid solarne elektrane
Off grid solarne elektrane koriste baterije za pohranu energije proizvedene solarnim panelima. Budući da se oslanjate isključivo na vlastitu solarnu elektranu kako biste zadovoljili sve svoje energetske potrebe, sustavi se moraju dimenzionirati i dizajnirati kako bi zadovoljili različite potrebe tijekom godine, posebno zimi kada je manje sati sunca.
Off grid sustavi su odlični za one koji žele biti neovisni o električnoj mreži ili nemaju mogućnost povezivanja s istom. Ključni dijelovi svake off-grid solarne elektrane uključuju solarne panele, kontrolere punjenja, baterije i invertere. Toplo preporučujemo da si posvetite vrijeme i pročitate sve o ovim različitim komponentama, kao i najvažniji dio, kako planirati i dimenzionirati svoj sustav kako bi bio učinkovit godinama.
Ovo je zato što nećete moći koristiti električnu mrežu, već ćete se oslanjati isključivo na vlastiti sustav. Točno razumijevanje vaših energetskih potreba dat će Vam bolju predodžbu o troškovima i osigurati da ne izgradite sustav koji je premalen ili prevelik.
Odabir baterija
Baterije su ključna karika off grid solarnog sustava, a pravilan odabir igra ključnu ulogu u njegovoj dugovječnosti i učinkovitosti. Postoje različite vrste baterija, svaka s vlastitim karakteristikama i prednostima.
Olovno-kiselinske baterije
Poplavljene (Flooded) olovno-kiselinske baterije
Ove klasične baterije su ekonomska opcija, ali zahtijevaju redovito održavanje i dobru ventilaciju. Elektrolit u tekućem stanju mora se pažljivo pratiti kako bi se osigurala dugotrajna i zdrava baterija. Olovno-kiselinske baterije su rasprostranjene i dostupne u mnogim trgovinama.
Zatvorene olovno-kiselinske baterije regulirane ventilom
Zatvorene olovno-kiselinske baterije poznate i kao baterije bez održavanja, podijeljene su na GEL zatvorene baterije i AGM zatvorene baterije. Skuplje su naspram poplavljenih olovno-kiselinskih baterija, ali nije potrebno nadodavanje vode i imaju duži životni ciklus.
| GEL | AGM |
|---|---|
| Skuplje | Povoljnije |
| Pogodnije za slabije struje | Pogodnije za veće struje |
| Manja brzina punjena | Veća brzina punjenja |
| Niži temperaturni raspon | Širi temperaturni raspon |
| Veći kapacitet pražnjenja | Manji kapacitet pražnjenja |
LiFePO4 (Litij-Željezo-Fosfat) baterije
LiFePO4 baterije se smatraju najnaprednijim i najskupljim tipom baterija. Za one koji cijene učinkovitost i prenosivost, litij-ionske baterije željezno-fosfatnog tipa su izvrstan izbor. One su kompaktne i lagane, imaju izuzetno dug vijek trajanja, visoke stope pražnjenja i punjenja. Također, zahtijevaju malo ili nimalo održavanja. Litij-ionske baterije obično imaju vijek trajanja od najmanje 10 godina i gube manje kapaciteta kad su neaktivne u usporedbi s drugim tipovima baterija.
Zaključak o baterijama
Prilikom odabira baterija, ključno je uzeti u obzir faktore poput kapaciteta (izraženog u kilovat-satima), cikluse punjenja i pražnjenja, te radne temperature. Litij-ionske baterije obično imaju viši početni trošak, ali dugoročno pružaju bolju vrijednost zahvaljujući svojoj dugovječnosti i učinkovitosti.
Odabir solarnih panela
Kada se odlučitete za solarni sustav, ključno je pravilno odabrati solarne panele, jer oni su srce cijelog off grid sustava. U ponudi su različite vrste panela, a pravilan odabir ovisi o specifičnim potrebama i uvjetima. Evo nekoliko ključnih faktora koje treba uzeti u obzir pri odabiru solarnih panela.
Monokristalni vs. polikristalni paneli
Monokristalni paneli: energetski učinkovitiji, tamnije boje i s većom cijenom
Polikristalni paneli: manje energetski učinkoviti, svjetlije boje i ekonomičniji
Fleksibilnost vs. čvrstoća
Čvrsti paneli: standardni tip i izdržljiviji, idealni za krovne instalacije na ravnim površinama
Fleksibilni paneli: laganiji od čvristih panela, savršeni za montažu na zakrivljene površine krova
Rasklopivi paneli: višestruka primjena, laganiji i prenosivi, pogodni kod ograničenog prostora, za manje energetske potrebe
Napon panela
Odabir ovisi o energetskim potrebama. Manji sustavi često koriste 12V panele, dok su veći sustavi efikasniji s 24V ili 48V panelima. Ukoliko su energetske potrebe između 1 i 3 kW preporučljiv je 24V sustav, a za više od 3 kW 48V sustav. Što je veći napon veća je brzina punjenja.
Odabir regulatora punjenja
Regulatori punjenja su neizostavan dio svakog off grid solarnog sustava. Njihova ključna uloga je sprječavanje prenapunjavanja baterija, ograničavajući količinu i brzinu punjenja. Osim navedenog osiguravaju dugovječnost baterija.
Razlikujemo dva tipa regulatora: regulatori širine impulsa (PWM) i regulatori točke maksimalne snage (MPPT). PWM regulatori su ekonomičniji i pogodni za manje sustave, dok su MPPT regulatori najučinkovitiji u većim primjenama. U off-grid sustavima preporučuje se korištenje MPPT regulatora zbog povećane učinkovitosti.
Odabir invertera
Inverteri su posljednja, ali presudna komponenta koju treba uzeti u obzir prilikom sastavljanja off grid solarnog sustava. Njihova uloga je pretvaranje istosmjerne struje (DC) iz solarnih panela i pohranjene u bateriji u izmjeničnu struju (AC) potrebnu za napajanje svakodnevnih uređaja u kući ili kamperu, od televizora do mikrovalnih pećnica. Pri odabiru invertera, važno je razumjeti da nema univerzalnog pristupa koji odgovara svakome.
Postoje dva glavna tipa invertera: čisti sinusni i modificirani sinusni invertori
Čisti sinusni inverteri sposobni su proizvesti pouzdanu električnu energiju za rad uređaja bez ikakvih smetnji. Kao što sami naziv sugerira, čisti sinusni inverteri stvaraju struju oblika čistog sinusnog vala.
Gledajući formu modificiranog sinusnog invertera, primijetit će se stepenasti, kvadratni oblik gdje se polaritet mijenja. Zbog nepravilnosti u obliku vala, modificirani sinusni inverteri mogu negativno utjecati na osjetljivu elektroniku. Ako primjerice koristite osjetiljivu medicinsku opremu preporučeno je korištenje čistog sinusnog invertera. U mnogim slučajevima, uređaji priključeni na modificirani sinusni inverter mogu proizvesti šum.
Modificirani sinusni inverteri mogu se koristiti u jednostavnim sustavima bez osjetljive elektronike. Ako pokrećete uređaj koji nema AC motor i nije osjetljiva oprema, vjerojatno će te biti zadovoljni modificiranim sinusnim inventorom. Stari televizori s katodnim cijevima, vodene pumpe i punjači za mobitele obično dobro funkcioniraju s modificiranim sinusnim inventerom.
Međutim, uređaji poput hladnjaka, mikrovalne pećnice i kompresora koji koriste AC motore neće raditi tako učinkovito s modificiranim sinusnim inventorom. Neka fluorescentna svjetla također neće raditi tako svijetlo, a neka mogu proizvoditi zvukove poput zujanja ili brujanja.
Zaključak
U konačnici, ovaj vodič o off grid solarnim sustavima pruža osnovne informacije za one željne života izvan uobičajene električne mreže. Razumijevanje komponenti, od solarnih panela do invertera, nužno je za uspješno sastavljanje vlastitog off grid solarnog sustava.
Pravilno dimenzioniranje off grid sustava, od solarnih panela do baterija, ključno je za dugoročnu efikasnost. Odabir baterija, poput litij-željezno-fosfatnih, donosi naprednu učinkovitost i dug životni vijek, dok je odabir invertera, posebice čistog sinusa, ključan za pouzdanu energiju.
Regulatori punjenja i pažljiv odabir između PWM i MPPT osiguravaju optimalno punjenje baterija. Svestranost i učinkovitost sustava ovise o preciznom odabiru solarnih panela, bilo da su monokristalni, polikristalni, fleksibilni ili fiksni.
Kroz ovaj off grid vodič, pružamo osnove za energetski neovisan život, potičući održivost i smanjenje štetnih utjecaja na okoliš. Slijedeći korake i prilagođavajući ih individualnim potrebama, svatko može ostvariti svoj san o off-grid životu uz snažan, učinkovit, i održiv solarni sustav.
Slobodno nas kontaktirajte za više detalja i sve upite vezane uz baterijske i solarne sustave.