Κάθε συσκευή έχει πάνω της μια μικρή ετικέτα που αναγράφει την ηλεκτρική κατανάλωση της συσκευής.
Για παράδειγμα, μια τηλεόραση 21 ιντσών μπορεί να γράφει 220 volt και 0,5 Αμπέρ (Α). Αυτό σημαίνει πως μπορεί να καταναλώσει 220 x 0,5 =110 Watt.
Κάποιες συσκευές μπορεί να αναγράφουν μόνο τα 220 volt και όχι Αμπέρ. Σε αυτή την περίπτωση όμως θα αναφέρουν απευθείας τα watt. Στο προηγούμενο παράδειγμα θα βλέπαμε 220 volt και 110 watt.
Αυτό σημαίνει ότι η παραπάνω ηλεκτρική συσκευή θα καταναλώνει σε πλήρη λειτουργία 110 watt για κάθε ώρα που θα λειτουργεί. Στην πράξη μπορεί να καταναλώνει και λιγότερα, αν για παράδειγμα λειτουργεί με χαμηλή φωτεινότητα και σε χαμηλή ένταση ήχου.
1ο βήμα: Εξοικονόμηση ενέργειας
Ένα παράδειγμα είναι οι ηλεκτρικοί λαμπτήρες. Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως των 60 watt, σαν αυτούς που οι περισσότεροι χρησιμοποιούν για το φωτισμό των χώρων, καταναλώνει 60 watt για κάθε ώρα λειτουργίας του. Αυτό σημαίνει ότι αν έχουμε 5 τέτοιους λαμπτήρες να λειτουργούν κατά μέσο όρο 6 ώρες το 24ωρο ο κάθε ένας, τότε η κατανάλωσή τους θα είναι 5 Χ 6 Χ 60 = 1.800 Wh το 24ωρο.
Σε σύγκριση με τους λαμπτήρες οικονομίας των 15 watt (που "αποδίδουν" σαν τους κοινούς λαμπτήρες πυρακτώσεως των 60 watt) έχουμε 5 Χ 6 Χ 15 = 450 Wh, δηλαδή μια οικονομία 1.350 watt ανά 24ωρο.
Ακόμη μεγαλύτερη εξοικονόμηση πετυχαίνουμε με αντικατάσταση των λαμπτήρων πυρακτώσεως των 60w με λαμπτήρες led ίδιας φωτεινότητας των 5w.
Σε σύγκριση είναι 5 x 6 x 5 = 150wh, δηλαδή μία οικονομία 1.650 watt ανά 24ωρο
.Η αξία αγοράς των λαμπτήρων led είναι περίπου 3-πλάσια από αυτή των λαμπτήρων οικονομίας, αλλά με την διαφορά στην εξοικονόμηση και τον χρόνο ζωής (50,000 ώρες έναντι περίπου 3,000), η διαφορά εκμηδενίζεται σχεδόν αμέσως.
Όταν σχεδιάζουμε ένα σύστημα φωτοβολταϊκών, το βασικότερο και πρώτο πράγμα από το οποίο πρέπει να ξεκινήσουμε, είναι να εξετάσουμε τις δυνατότητες για εξοικονόμηση ενέργειας.
2ο βήμα: Υπολογισμός κατανάλωσης
Πολλαπλασιάζουμε τα Watt κάθε συσκευής επί τον αριθμό των ωρών που θα λειτουργεί.
Το άθροισμα όλων αυτών των γινομένων θα είναι η συνολική μας ημερήσια κατανάλωση σε Wh.
Επειδή υπάρχουν απώλειες στο σύστημά μας αλλά και κρυφές καταναλώσεις από συσκευές που δεν υπολογίσαμε (π.χ. συσκευές που καταναλώνουν ρεύμα ακόμα και κλειστές ή σε αναμονή), πολλαπλασιάζουμε το προηγούμενο άθροισμα επί 1,5.
Έτσι, αν μετά από τα παραπάνω 3 βήματα έχουμε καταλήξει ότι χρειαζόμαστε συνολικά για όλες τις συσκευές μας 600 Wh ανά 24ωρο, τότε πρέπει να εγκαταστήσουμε ένα σύστημα φωτοβολταϊκών (συλλέκτες - πάνελ - ηλιακής ενέργειας) και συσσωρευτών (μπαταρίες) που να μπορεί να μας παρέχει τουλάχιστον 600 Wh κάθε μέρα.
3ο βήμα: Υπολογίζω το μέγεθος των συσσωρευτών
Οι συσσωρευτές (μπαταρίες) αναγράφουν τη χωρητικότητά τους σε Ah (αμπέρ ανά ώρα). Έτσι, ένας συσσωρευτής των 12 volt και 100 Ah παρέχει 12 Χ 100 = 1.200 watt συνεχούς ρεύματος (DC) για 1 ώρα ή 120 watt για 10 ώρες ή 12 watt για 100 ώρες. Ένας ακόμη σημαντικός δείκτης είναι αυτός που μας παρέχει την πληροφορία σχετικά με τον ρυθμό εκφόρτισης με βάση τον οποίο ο συσσωρευτής μπορεί να δώσει τις αναγραφόμενες Ah. Έτσι, 100 Ah C20 σημαίνει ότι οι 100 Ah επιτυγχάνονται όταν η σταδιακή εκφόρτιση διαρκεί 20 ώρες. Για λιγότερες ώρες (π.χ. C10, 10 ώρες) παίρνουμε λιγότερες Ah, ενώ σε σταδιακή εκφόρτιση περισσότερων ωρών (π.χ. C100, 100 ώρες) παίρνουμε σημαντικά περισσότερες Ah.
Είναι προτιμότερο κατά τη λειτουργία τους να παρέχουν λίγα watt για περισσότερες ώρες παρά πολλά watt για λίγες, επειδή στη δεύτερη περίπτωση μειώνεται δραστικά ο χρόνος ζωής τους.
Ποτέ δεν εκφορτίζουμε τελείως τους συσσωρευτές γιατί αυτό μπορεί να τους καταστρέψει.
Υπάρχουν συσσωρευτές διαφόρων τύπων με διαφορετικό βαθμό επιτρεπόμενης εκφόρτισης. Ο γενικός κανόνας είναι κατά τη συνηθισμένη χρήση να μην επιτρέπουμε εκφόρτιση πάνω από 50% περίπου και μόνο σε εξαιρετικές περιπτώσεις ανάγκης να φθάνουμε το 80%.
Άρα, όταν αγοράζουμε συσσωρευτές (μπαταρίες) για το φωτοβολταϊκό σύστημα, επιλέγουμε χωρητικότητα τουλάχιστον διπλάσια από όση υπολογίσαμε ότι θα καλύπτει τις ανάγκες μας. Όσο μεγαλύτερη τόσο καλύτερα για τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Αν υπολογίσαμε λοιπόν ότι χρειαζόμαστε 600 Wh το 24ωρο, επιλέγουμε συσσωρευτές με διπλάσια χωρητικότητα (1.200 Wh), δηλαδή 12 volt και τουλάχιστον 100Αh για να έχουμε αυτονομία μιας ημέρας.
Συνήθως προβλέπουμε όμως και για 5 ημέρες χωρίς καθόλου ηλιοφάνεια, άρα πολλαπλασιάζουμε την προηγούμενη τιμή επί 5: 100Ah X 5 = 500Ah στα 12 volt (ή 24 volt και 250Αh).
Παρατήρηση: Όταν μια συσκευή απαιτεί 220 volt - 1 A και χρησιμοποιούμε αντιστροφέα 12 volt σε 220 volt (inverter) για να τη λειτουργήσουμε από τη μπαταρία, τότε θα τραβήξει 18,33 Α από την μπαταρία και όχι 1 Α, επειδή τα 220 watt σε λειτουργία με εναλλασσόμενο ρεύμα (220v X 1A = 220 watt) μεταφράζονται σε 12 volt X 18,33 A (=220 watt) όταν λειτουργεί με αντιστροφέα (inverter) και ρεύμα από μπαταρία 12 volt. Ανάλογα ισχύουν και για την περίπτωση που χρησιμοποιούμε μπαταρία 24 volt, όπου θα "τραβήξει" 9,16 Α (24v X 9,16 = 220 watt).
Επειδή η χρήση αντιστροφέα τάσης (inverter) συνεπάγεται απώλειες 10% έως 20% η τελική κατανάλωση θα είναι μεγαλύτερη από την αναγραφόμενη σε πλήρη λειτουργία.
4ο βήμα: υπολογίζω το μέγεθος ηλιακών συλλεκτών.
Εάν λοιπόν έχουμε καταλήξει στο μέγεθος των συσσωρευτών (μπαταριών), τότε μας μένει μόνο να υπολογίσουμε το μέγεθος των ηλιακών συλλεκτών που θα είναι ικανό να φορτίζει τους συσσωρευτές. Ένας ηλιακός συλλέκτης των 50 watt/p ονομαστικά (ανά ώρα ηλιοφάνειας) θα δώσει σε ημέρα με 5 ώρες ηλιοφάνειας (π.χ. τον Απρίλιο) 250 watt/h θεωρητικά (λόγω απωλειών θα είναι 10% έως 20% λιγότερα) ενώ σε ημέρα με 7 ώρες ηλιοφάνειας (π.χ. τον Ιούλιο) 350 watt/h.
Για να φορτίσει εντελώς άδειους συσσωρευτές (θεωρητικά, γιατί ποτέ δεν θα είναι τελείως άδειοι όπως είπαμε παραπάνω) των 12 volt και 100 Ah (1.200 watt/h) θα χρειαστεί 4 ημέρες τον Απρίλιο και 3 ημέρες τον Ιούλιο. Αν εγκαταστήσουμε τρείς τέτοιους ηλιακούς συλλέκτες των 50 watt/p ο κάθε ένας (ή έναν των 150 watt/p), τότε θα χρειαστεί μία ημέρα τον Ιούλιο και σχεδόν δύο μέρες τον Απρίλιο.
Όταν σχεδιάζουμε ένα μεγάλο φωτοβολταϊκό σύστημα για το σπίτι, καλό είναι να έχουμε ως βάση το χειρότερο σενάριο, που είναι οι χειμερινές ώρες ηλιοφάνειας (κατά μέσο όρο), που για την Ελλάδα είναι οι 3 ώρες τη μέρα (το Δεκέμβριο).
Αυτό σημαίνει ότι η παραπάνω ηλεκτρική συσκευή θα καταναλώνει σε πλήρη λειτουργία 110 watt για κάθε ώρα που θα λειτουργεί. Στην πράξη μπορεί να καταναλώνει και λιγότερα, αν για παράδειγμα λειτουργεί με χαμηλή φωτεινότητα και σε χαμηλή ένταση ήχου.
1ο βήμα: Εξοικονόμηση ενέργειας
Σε σύγκριση με τους λαμπτήρες οικονομίας των 15 watt (που "αποδίδουν" σαν τους κοινούς λαμπτήρες πυρακτώσεως των 60 watt) έχουμε 5 Χ 6 Χ 15 = 450 Wh, δηλαδή μια οικονομία 1.350 watt ανά 24ωρο.
Ακόμη μεγαλύτερη εξοικονόμηση πετυχαίνουμε με αντικατάσταση των λαμπτήρων πυρακτώσεως των 60w με λαμπτήρες led ίδιας φωτεινότητας των 5w.
Σε σύγκριση είναι 5 x 6 x 5 = 150wh, δηλαδή μία οικονομία 1.650 watt ανά 24ωρο
.Η αξία αγοράς των λαμπτήρων led είναι περίπου 3-πλάσια από αυτή των λαμπτήρων οικονομίας, αλλά με την διαφορά στην εξοικονόμηση και τον χρόνο ζωής (50,000 ώρες έναντι περίπου 3,000), η διαφορά εκμηδενίζεται σχεδόν αμέσως.
Όταν σχεδιάζουμε ένα σύστημα φωτοβολταϊκών, το βασικότερο και πρώτο πράγμα από το οποίο πρέπει να ξεκινήσουμε, είναι να εξετάσουμε τις δυνατότητες για εξοικονόμηση ενέργειας.
2ο βήμα: Υπολογισμός κατανάλωσης
Πολλαπλασιάζουμε τα Watt κάθε συσκευής επί τον αριθμό των ωρών που θα λειτουργεί.
Το άθροισμα όλων αυτών των γινομένων θα είναι η συνολική μας ημερήσια κατανάλωση σε Wh.
Επειδή υπάρχουν απώλειες στο σύστημά μας αλλά και κρυφές καταναλώσεις από συσκευές που δεν υπολογίσαμε (π.χ. συσκευές που καταναλώνουν ρεύμα ακόμα και κλειστές ή σε αναμονή), πολλαπλασιάζουμε το προηγούμενο άθροισμα επί 1,5.
Έτσι, αν μετά από τα παραπάνω 3 βήματα έχουμε καταλήξει ότι χρειαζόμαστε συνολικά για όλες τις συσκευές μας 600 Wh ανά 24ωρο, τότε πρέπει να εγκαταστήσουμε ένα σύστημα φωτοβολταϊκών (συλλέκτες - πάνελ - ηλιακής ενέργειας) και συσσωρευτών (μπαταρίες) που να μπορεί να μας παρέχει τουλάχιστον 600 Wh κάθε μέρα.
3ο βήμα: Υπολογίζω το μέγεθος των συσσωρευτών
Είναι προτιμότερο κατά τη λειτουργία τους να παρέχουν λίγα watt για περισσότερες ώρες παρά πολλά watt για λίγες, επειδή στη δεύτερη περίπτωση μειώνεται δραστικά ο χρόνος ζωής τους.
Ποτέ δεν εκφορτίζουμε τελείως τους συσσωρευτές γιατί αυτό μπορεί να τους καταστρέψει.
Υπάρχουν συσσωρευτές διαφόρων τύπων με διαφορετικό βαθμό επιτρεπόμενης εκφόρτισης. Ο γενικός κανόνας είναι κατά τη συνηθισμένη χρήση να μην επιτρέπουμε εκφόρτιση πάνω από 50% περίπου και μόνο σε εξαιρετικές περιπτώσεις ανάγκης να φθάνουμε το 80%.
Άρα, όταν αγοράζουμε συσσωρευτές (μπαταρίες) για το φωτοβολταϊκό σύστημα, επιλέγουμε χωρητικότητα τουλάχιστον διπλάσια από όση υπολογίσαμε ότι θα καλύπτει τις ανάγκες μας. Όσο μεγαλύτερη τόσο καλύτερα για τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Αν υπολογίσαμε λοιπόν ότι χρειαζόμαστε 600 Wh το 24ωρο, επιλέγουμε συσσωρευτές με διπλάσια χωρητικότητα (1.200 Wh), δηλαδή 12 volt και τουλάχιστον 100Αh για να έχουμε αυτονομία μιας ημέρας.
Συνήθως προβλέπουμε όμως και για 5 ημέρες χωρίς καθόλου ηλιοφάνεια, άρα πολλαπλασιάζουμε την προηγούμενη τιμή επί 5: 100Ah X 5 = 500Ah στα 12 volt (ή 24 volt και 250Αh).
Παρατήρηση: Όταν μια συσκευή απαιτεί 220 volt - 1 A και χρησιμοποιούμε αντιστροφέα 12 volt σε 220 volt (inverter) για να τη λειτουργήσουμε από τη μπαταρία, τότε θα τραβήξει 18,33 Α από την μπαταρία και όχι 1 Α, επειδή τα 220 watt σε λειτουργία με εναλλασσόμενο ρεύμα (220v X 1A = 220 watt) μεταφράζονται σε 12 volt X 18,33 A (=220 watt) όταν λειτουργεί με αντιστροφέα (inverter) και ρεύμα από μπαταρία 12 volt. Ανάλογα ισχύουν και για την περίπτωση που χρησιμοποιούμε μπαταρία 24 volt, όπου θα "τραβήξει" 9,16 Α (24v X 9,16 = 220 watt).
Επειδή η χρήση αντιστροφέα τάσης (inverter) συνεπάγεται απώλειες 10% έως 20% η τελική κατανάλωση θα είναι μεγαλύτερη από την αναγραφόμενη σε πλήρη λειτουργία.
4ο βήμα: υπολογίζω το μέγεθος ηλιακών συλλεκτών.
Εάν λοιπόν έχουμε καταλήξει στο μέγεθος των συσσωρευτών (μπαταριών), τότε μας μένει μόνο να υπολογίσουμε το μέγεθος των ηλιακών συλλεκτών που θα είναι ικανό να φορτίζει τους συσσωρευτές. Ένας ηλιακός συλλέκτης των 50 watt/p ονομαστικά (ανά ώρα ηλιοφάνειας) θα δώσει σε ημέρα με 5 ώρες ηλιοφάνειας (π.χ. τον Απρίλιο) 250 watt/h θεωρητικά (λόγω απωλειών θα είναι 10% έως 20% λιγότερα) ενώ σε ημέρα με 7 ώρες ηλιοφάνειας (π.χ. τον Ιούλιο) 350 watt/h.
Για να φορτίσει εντελώς άδειους συσσωρευτές (θεωρητικά, γιατί ποτέ δεν θα είναι τελείως άδειοι όπως είπαμε παραπάνω) των 12 volt και 100 Ah (1.200 watt/h) θα χρειαστεί 4 ημέρες τον Απρίλιο και 3 ημέρες τον Ιούλιο. Αν εγκαταστήσουμε τρείς τέτοιους ηλιακούς συλλέκτες των 50 watt/p ο κάθε ένας (ή έναν των 150 watt/p), τότε θα χρειαστεί μία ημέρα τον Ιούλιο και σχεδόν δύο μέρες τον Απρίλιο.
Όταν σχεδιάζουμε ένα μεγάλο φωτοβολταϊκό σύστημα για το σπίτι, καλό είναι να έχουμε ως βάση το χειρότερο σενάριο, που είναι οι χειμερινές ώρες ηλιοφάνειας (κατά μέσο όρο), που για την Ελλάδα είναι οι 3 ώρες τη μέρα (το Δεκέμβριο).
Αν σχεδιάζουμε για ένα εξοχικό που επισκεπτόμαστε ΜΟΝΟ το καλοκαίρι (Μάιο έως Σεπτέμβριο), οι ώρες ηλιοφάνειας που υπολογίζουμε είναι 6 (Μ.Ο.).
Έτσι, για το προηγούμενο παράδειγμα που υπολογίσαμε ότι θα καταναλώνουμε 600Wh το 24ωρο, χρειαζόμαστε φωτοβολταϊκά πάνελ ισχύος 600/3=200Wp για να μας καλύπτουν χειμώνα-καλοκαίρι.
Αν θέλαμε να μας καλύπτουν ΜΟΝΟ για το καλοκαίρι, θα χρειαζόμασταν φωτοβολταϊκά πάνελ συνολικής ισχύος 600/6=100Wp. Σε αυτή την περίπτωση μάλιστα θα χρειαζόμασταν και μικρότερες μπαταρίες, αφού το καλοκαίρι δεν απαιτείται αυτονομία για 5 ημέρες χωρίς ηλιοφάνεια που υπολογίσαμε στο 3ο βήμα.
ΣΠΙΤΙ ΧΩΡΙΣ ΔΕΗ
Οικολογικό σπίτι
Είναι ακόμη ασύμφορο να καλύψουμε ΟΛΕΣ τις ανάγκες μιας ΚΥΡΙΑΣ κατοικίας με φωτοβολταϊκά. Κι αυτό γιατί η KWh της ΔΕΗ είναι κατά πολύ φθηνότερη από αυτή που προκύπτει από το κόστος των απαιτούμενων φωτοβολταϊκών. Ακόμη κι αν υποθέσουμε πως καλύπτουμε όλες τις ανάγκες για ζεστό νερό με ηλιακό θερμοσίφωνα και την κουζίνα με αέριο, παραμένουν οι ανάγκες για ψύξη και θέρμανση του χώρου. Μπορείς βέβαια να κατασκευάσεις ένα οικολογικό σπίτι που θα έχει μειωμένες ανάγκες ψύξης και θέρμανσης. Το κόστος κατασκευής για ένα οικολογικό σπίτι θα είναι αρκετά υψηλότερο, αλλά θα γίνει απόσβεση από το μειωμένο κόστος διαχείρισης σε βάθος 20ετίας.
Τι μπορεί να γίνει; Κατ' αρχήν ξεκίνησε με την εξοικονόμηση ενέργειας με λαμπτήρες οικονομίας, μόνωση κ.λπ.:
Καλή μόνωση στους τοίχους και τα παράθυρα (π.χ. με διπλά κρύσταλλα). Τέντες, σκίαστρα κ.λπ.
Λαμπτήρες οικονομίας ή ακόμα καλύτερα LED για οικονομία στις λάμπες για φωτισμό.
Συσκευές (ψυγείο, πλυντήριο κλπ) ενεργειακού τύπου ΑA+, όσο το δυνατόν χαμηλότερης κατανάλωσης.
Ηλιακός θερμοσίφωνας για ζεστό νερό, κουζίνα με αέριο.
Ορθολογική χρήση συσκευών, αποφυγή σπατάλης.
Μόνο τα παραπάνω, θα εξασφαλίσουν για το σπίτι σου εξοικονόμηση ενέργειας πάνω από 50% !!!
Μετά, υπολόγισε τις ανάγκες σου σε ηλεκτρισμό (πόσες κιλοβατώρες το μήνα θα καταναλώνεις) και αποφάσισε σε τι ποσοστό θέλεις να τις καλύπτεις από φωτοβολταϊκά.
Ένα μέσο ελληνικό σπίτι με ηλιακό θερμοσίφωνα και λαμπτήρες οικονομίας αλλά και με air condition, καυστήρα πετρελαίου και ηλεκτρική κουζίνα, καταναλώνει περίπου 350-450 KWh μήνα (κόστος περίπου 40 ευρώ). Χωρίς ηλεκτρική κουζίνα και air condition καταναλώνει περίπου 250-300 KWh.
Έχουμε λοιπόν ένα χώρο (π.χ. εξοχικό, τροχόσπιτο, τροχοβίλα, αγροικία, αποθήκη, σκάφος κλπ) τον οποίο επισκεπτόμαστε κάθε σαββατοκύριακο και θέλουμε να έχουμε φωτισμό με 3 λαμπτήρες για 5 ώρες ημερησίως, μια τηλεόραση για 4 ώρες ημερησίως κι ένα μικρό ψυγείο για να κρατάμε κρύο νερό, αναψυκτικά, φαγητό κ.λπ.
Ο φωτισμός και η τηλεόραση με ηλιακή ενέργεια
Σε εφαρμογές ηλιακής ενέργειας προσπαθούμε να χρησιμοποιούμε λαμπτήρες οικονομίας των 12 volt και όχι 220. Τροφοδοτούνται απ' ευθείας από τις μπαταρίες κι έτσι έχουμε ελάχιστες απώλειες. Αν χρησιμοποιήσουμε λαμπτήρες 220V με inverter θα έχουμε απώλειες έως και 20%.
Για το φωτισμό για 5 ώρες με 3 λαμπτήρες 12V-5W να λειτουργούν ταυτόχρονα (5 Watt επί 3 λαμπτήρες επί 5 ώρες) χρειαζόμαστε 75Wh.
Η τηλεόραση αφού είναι 220 volt, θα τροφοδοτηθεί από inverter 220V. Μια τηλεόραση 21 ιντσών έχει μικρές απαιτήσεις. 60W για 4 ώρες είναι 240Wh τη μέρα. Σύνολο 465 Wh.
Inverter είναι η συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα των συσσωρευτών (επαναφορτιζόμενες μπαταρίες) σε εναλλασσόμενο ρεύμα 220 volt, ώστε να μπορούμε να συνδέσουμε πάνω του και να τροφοδοτήσουμε ηλεκτρικές συσκευές που χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα 220 volt - σαν αυτό της ΔΕΗ.
Το ψυγείο
Το ψυγείο είναι από τις ενεργοβόρες συσκευές, μετά την ηλεκτρική κουζίνα, τον ηλεκτρικό θερμοσίφωνα και το κλιματιστικό. Γι' αυτό χρησιμοποιούμε κουζίνα αερίου, ηλιακό θερμοσίφωνα και ανεμιστήρα αντίστοιχα.
Έχει μεγάλη κατανάλωση ρεύματος επειδή το μοτέρ του λειτουργεί πολλές ώρες την ημέρα, προσπαθώντας να διατηρεί χαμηλή τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του.
Γι' αυτό δεν πρέπει να ανοίγουμε συχνά και για πολύ ώρα την πόρτα του ψυγείου. Επίσης, πρέπει να ελέγχουμε αν σφραγίζει καλά και δεν έχουν φθαρεί τα πλαστικά της πόρτας. Τέλος, είναι σημαντικό να βρίσκεται σε χώρο που δεν το βλέπει ο ήλιος και μακριά από εστίες θερμότητας. Φυσικά θα πρέπει να είναι και ενεργειακής κλάσης "Α" για χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος.
Σ' αυτό το παράδειγμα οι απαιτήσεις μας σε σχέση με το ψυγείο είναι μικρές, άρα χρησιμοποιούμε ένα μικρό ψυγείο, πχ. 60W. Αν το μοτέρ του δουλεύει περίπου 10 ώρες την ημέρα, θα καταναλώνει 10 ώρες επί 60W, δηλαδή σύνολο 600Wh (600 Watt Χ Hours).
Σε κάθε εκκίνηση του μοτέρ μάλιστα, θα απαιτούνται στιγμιαία πολλαπλάσια Watt από τα ονομαστικά. Άρα για το ψυγείο των 60W, θέλουμε inverter αρκετά μεγαλύτερο από 60 watt, που να σηκώνει την εκκίνηση και τη λειτουργία μοτέρ. Ένας τρόπος για εξορθολογισμό της ισχύος και εξοικονόμηση της απαιτούμενης ενέργειας λειτουργίας του ψυγείου, είναι η εγκατάσταση ενός συστήματος αντιστάθμισης ισχύος το οποίο επιτρέπει στο ψυγείο να λειτουργεί ομαλότερα, στην ονομαστική του ισχύ ακόμα και στα ξεκινήματα, αλλά κάνει και όλες τις συσκευές που λειτουργούν επαγωγικά να καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια.
Καλό θα ήταν να προτιμήσουμε ξεχωριστό, ανεξάρτητο σύστημα ηλιακής ενέργειας για το ψυγείο και άλλο inverter, φωτοβολταϊκό και μπαταρία για τις υπόλοιπες συσκευές.
Οι συσσωρευτές (μπαταρίες)
Για αυτονομία 24 ωρών, χρειαζόμαστε συσσωρευτές (μπαταρίες) που να παρέχουν περίπου 1000 Wh (π.χ. 12v και 80Ah) για φωτισμό και τηλεόραση (465Wh επί 2 για να μην εκφορτίζονται τελείως οι συσσωρευτές ώστε να αντέξουν περισσότερα χρόνια) και inverter 150W.
Ανάλογα, για ψυγείο 60W χρειαζόμαστε συσσωρευτές που να παρέχουν (κατανάλωση ψυγείου 600Wh κι αυτό επί 2) 1200Wh (π.χ. 12v και 100Ah) και inverter καλής ποιότητας, 300 watt συνεχόμενης λειτουργίας με δυνατότητα 600 watt για μικρά διαστήματα.
Με τα παραπάνω, υπάρχει αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσουμε με ρεύμα και άλλες μικροσυσκευές (όπως ραδιόφωνα, κινητά τηλέφωνα κ.λπ.).
Το φωτοβολταϊκό πάνελ
Το μέγεθος των φωτοβολταϊκών εξαρτάται από το κάθε πότε και για πόσες ημέρες θα λειτουργούν τα παραπάνω.Σε αυτό το παράδειγμα επισκεπτόμαστε το χώρο μια φορά την εβδομάδα για 24 ώρες, οπότε ακόμα κι ένα μικρό φωτοβολταϊκό πάνελ προλαβαίνει να φορτίσει τους συσσωρευτές στο διάστημα απουσίας των 6 ημερών. Αλλιώς, θα έπρεπε τουλάχιστον να αναπληρώνει την κατανάλωση κάθε ημέρας:
Με M.O. 5 ώρες έντονης ηλιοφάνειας τη μέρα (π.χ. τον Απρίλιο), θα χρειαζόμασταν φωτοβολταϊκά συνολικής ισχύος 2000/5=400Wp. για να αναπληρώνουμε την κατανάλωση των φορτίων κάθε μέρα.
Επειδή όμως δεν θα είμαστε εκεί κάθε μέρα, θέλουμε φωτοβολταϊκά που θα συγκεντρώνουν αυτή την απαιτούμενη για ένα 24ωρο ηλεκτρική ενέργεια, κατά τη διάρκεια των 6 ημερών της απουσίας μας. Άρα διαιρούμε δια 6 και χρειαζόμαστε ένα φωτοβολταϊκά πάνελ συνολικής ισχύος περίπου 70Wp. Έτσι, παίρνουμε ένα φωτοβολταϊκό πάνελ 40 Wp για το ψυγείο κι άλλο ένα ίδιο για τις υπόλοιπες συσκευές.
Αν επισκεπτόμαστε τον παραπάνω χώρο μόνο το καλοκαίρι, τότε μας φτάνει και ακόμα μικρότερο φωτοβολταϊκό (π.χ. των 30Wp) γιατί το καλοκαίρι υπάρχει ηλιοφάνεια για περισσότερες από 5 ώρες. Αν επισκεπτόμαστε τον παραπάνω χώρο και το χειμώνα, τότε χρειαζόμαστε μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό (π.χ. των 70Wp) γιατί το χειμώνα υπάρχει ηλιοφάνεια για 3 ώρες τη μέρα (Μ.Ο.).
Τιμές (κόστος) φωτοβολταϊκού συστήματος
Το παραπάνω φωτοβολταϊκό σύστημα, μαζί με ρυθμιστές φόρτισης, καλώδια κ.λπ. στοιχίζει λιγότερο από 1.000 ευρώ χωρίς την τοποθέτηση. Αναλυτικά:
Δύο φωτοβολταϊκοί συλλέκτες 35-40 Wp, τιμή 450-550 ευρώ.
Δύο ρυθμιστές φόρτισης, 12 volt - 5 Α, κόστος περίπου 50 ευρώ.
Δύο συσσωρευτές (μπαταρίες) 12V - 100 Ah, κατάλληλοι για εφαρμογές ηλιακής ενέργειας (βαθιάς εκφόρτισης) τιμή περίπου 350-400 ευρώ.
Δύο inverter 220V, 150-300 W κόστος περίπου 100-150 ευρώ.
Κάντε καλή έρευνα αγοράς και σύγκριση τιμών των φωτοβολταϊκών και των συσσωρευτών (μπαταρίες), γιατί οι τιμές των φωτοβολταϊκών στην Ελλάδα "παίζουν" πολύ από ηλεκτρονικό κατάστημα σε ηλεκτρονικό κατάστημα και από ελληνική εταιρία φωτοβολταϊκών σε άλλη, ευρωπαϊκή εταιρία φωτοβολταϊκών.
Για να έχω αυτονομία για 2-3 μέρες χωρίς ηλιοφάνεια, θα διπλασίαζα τα παραπάνω μεγέθη των συσσωρευτών και φωτοβολταϊκών ή/και θα πρόσθετα και μια μικρή ηλεκτρογεννήτρια καυσίμου (για μεγαλύτερη σιγουριά το χειμώνα ή για περίπτωση βλάβης σε κάποιο εξάρτημα του φωτοβολταϊκού συστήματος).
Έτσι, για το προηγούμενο παράδειγμα που υπολογίσαμε ότι θα καταναλώνουμε 600Wh το 24ωρο, χρειαζόμαστε φωτοβολταϊκά πάνελ ισχύος 600/3=200Wp για να μας καλύπτουν χειμώνα-καλοκαίρι.
Αν θέλαμε να μας καλύπτουν ΜΟΝΟ για το καλοκαίρι, θα χρειαζόμασταν φωτοβολταϊκά πάνελ συνολικής ισχύος 600/6=100Wp. Σε αυτή την περίπτωση μάλιστα θα χρειαζόμασταν και μικρότερες μπαταρίες, αφού το καλοκαίρι δεν απαιτείται αυτονομία για 5 ημέρες χωρίς ηλιοφάνεια που υπολογίσαμε στο 3ο βήμα.
ΣΠΙΤΙ ΧΩΡΙΣ ΔΕΗ
Οικολογικό σπίτι
Είναι ακόμη ασύμφορο να καλύψουμε ΟΛΕΣ τις ανάγκες μιας ΚΥΡΙΑΣ κατοικίας με φωτοβολταϊκά. Κι αυτό γιατί η KWh της ΔΕΗ είναι κατά πολύ φθηνότερη από αυτή που προκύπτει από το κόστος των απαιτούμενων φωτοβολταϊκών. Ακόμη κι αν υποθέσουμε πως καλύπτουμε όλες τις ανάγκες για ζεστό νερό με ηλιακό θερμοσίφωνα και την κουζίνα με αέριο, παραμένουν οι ανάγκες για ψύξη και θέρμανση του χώρου. Μπορείς βέβαια να κατασκευάσεις ένα οικολογικό σπίτι που θα έχει μειωμένες ανάγκες ψύξης και θέρμανσης. Το κόστος κατασκευής για ένα οικολογικό σπίτι θα είναι αρκετά υψηλότερο, αλλά θα γίνει απόσβεση από το μειωμένο κόστος διαχείρισης σε βάθος 20ετίας.
Τι μπορεί να γίνει; Κατ' αρχήν ξεκίνησε με την εξοικονόμηση ενέργειας με λαμπτήρες οικονομίας, μόνωση κ.λπ.:
Καλή μόνωση στους τοίχους και τα παράθυρα (π.χ. με διπλά κρύσταλλα). Τέντες, σκίαστρα κ.λπ.
Λαμπτήρες οικονομίας ή ακόμα καλύτερα LED για οικονομία στις λάμπες για φωτισμό.
Συσκευές (ψυγείο, πλυντήριο κλπ) ενεργειακού τύπου ΑA+, όσο το δυνατόν χαμηλότερης κατανάλωσης.
Ηλιακός θερμοσίφωνας για ζεστό νερό, κουζίνα με αέριο.
Ορθολογική χρήση συσκευών, αποφυγή σπατάλης.
Μόνο τα παραπάνω, θα εξασφαλίσουν για το σπίτι σου εξοικονόμηση ενέργειας πάνω από 50% !!!
Μετά, υπολόγισε τις ανάγκες σου σε ηλεκτρισμό (πόσες κιλοβατώρες το μήνα θα καταναλώνεις) και αποφάσισε σε τι ποσοστό θέλεις να τις καλύπτεις από φωτοβολταϊκά.
Ένα μέσο ελληνικό σπίτι με ηλιακό θερμοσίφωνα και λαμπτήρες οικονομίας αλλά και με air condition, καυστήρα πετρελαίου και ηλεκτρική κουζίνα, καταναλώνει περίπου 350-450 KWh μήνα (κόστος περίπου 40 ευρώ). Χωρίς ηλεκτρική κουζίνα και air condition καταναλώνει περίπου 250-300 KWh.
Έχουμε λοιπόν ένα χώρο (π.χ. εξοχικό, τροχόσπιτο, τροχοβίλα, αγροικία, αποθήκη, σκάφος κλπ) τον οποίο επισκεπτόμαστε κάθε σαββατοκύριακο και θέλουμε να έχουμε φωτισμό με 3 λαμπτήρες για 5 ώρες ημερησίως, μια τηλεόραση για 4 ώρες ημερησίως κι ένα μικρό ψυγείο για να κρατάμε κρύο νερό, αναψυκτικά, φαγητό κ.λπ.
Ο φωτισμός και η τηλεόραση με ηλιακή ενέργεια
Σε εφαρμογές ηλιακής ενέργειας προσπαθούμε να χρησιμοποιούμε λαμπτήρες οικονομίας των 12 volt και όχι 220. Τροφοδοτούνται απ' ευθείας από τις μπαταρίες κι έτσι έχουμε ελάχιστες απώλειες. Αν χρησιμοποιήσουμε λαμπτήρες 220V με inverter θα έχουμε απώλειες έως και 20%.
Για το φωτισμό για 5 ώρες με 3 λαμπτήρες 12V-5W να λειτουργούν ταυτόχρονα (5 Watt επί 3 λαμπτήρες επί 5 ώρες) χρειαζόμαστε 75Wh.
Η τηλεόραση αφού είναι 220 volt, θα τροφοδοτηθεί από inverter 220V. Μια τηλεόραση 21 ιντσών έχει μικρές απαιτήσεις. 60W για 4 ώρες είναι 240Wh τη μέρα. Σύνολο 465 Wh.
Inverter είναι η συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα των συσσωρευτών (επαναφορτιζόμενες μπαταρίες) σε εναλλασσόμενο ρεύμα 220 volt, ώστε να μπορούμε να συνδέσουμε πάνω του και να τροφοδοτήσουμε ηλεκτρικές συσκευές που χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα 220 volt - σαν αυτό της ΔΕΗ.
Το ψυγείο
Το ψυγείο είναι από τις ενεργοβόρες συσκευές, μετά την ηλεκτρική κουζίνα, τον ηλεκτρικό θερμοσίφωνα και το κλιματιστικό. Γι' αυτό χρησιμοποιούμε κουζίνα αερίου, ηλιακό θερμοσίφωνα και ανεμιστήρα αντίστοιχα.
Έχει μεγάλη κατανάλωση ρεύματος επειδή το μοτέρ του λειτουργεί πολλές ώρες την ημέρα, προσπαθώντας να διατηρεί χαμηλή τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του.
Γι' αυτό δεν πρέπει να ανοίγουμε συχνά και για πολύ ώρα την πόρτα του ψυγείου. Επίσης, πρέπει να ελέγχουμε αν σφραγίζει καλά και δεν έχουν φθαρεί τα πλαστικά της πόρτας. Τέλος, είναι σημαντικό να βρίσκεται σε χώρο που δεν το βλέπει ο ήλιος και μακριά από εστίες θερμότητας. Φυσικά θα πρέπει να είναι και ενεργειακής κλάσης "Α" για χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος.
Σ' αυτό το παράδειγμα οι απαιτήσεις μας σε σχέση με το ψυγείο είναι μικρές, άρα χρησιμοποιούμε ένα μικρό ψυγείο, πχ. 60W. Αν το μοτέρ του δουλεύει περίπου 10 ώρες την ημέρα, θα καταναλώνει 10 ώρες επί 60W, δηλαδή σύνολο 600Wh (600 Watt Χ Hours).
Σε κάθε εκκίνηση του μοτέρ μάλιστα, θα απαιτούνται στιγμιαία πολλαπλάσια Watt από τα ονομαστικά. Άρα για το ψυγείο των 60W, θέλουμε inverter αρκετά μεγαλύτερο από 60 watt, που να σηκώνει την εκκίνηση και τη λειτουργία μοτέρ. Ένας τρόπος για εξορθολογισμό της ισχύος και εξοικονόμηση της απαιτούμενης ενέργειας λειτουργίας του ψυγείου, είναι η εγκατάσταση ενός συστήματος αντιστάθμισης ισχύος το οποίο επιτρέπει στο ψυγείο να λειτουργεί ομαλότερα, στην ονομαστική του ισχύ ακόμα και στα ξεκινήματα, αλλά κάνει και όλες τις συσκευές που λειτουργούν επαγωγικά να καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια.
Καλό θα ήταν να προτιμήσουμε ξεχωριστό, ανεξάρτητο σύστημα ηλιακής ενέργειας για το ψυγείο και άλλο inverter, φωτοβολταϊκό και μπαταρία για τις υπόλοιπες συσκευές.
Οι συσσωρευτές (μπαταρίες)
Για αυτονομία 24 ωρών, χρειαζόμαστε συσσωρευτές (μπαταρίες) που να παρέχουν περίπου 1000 Wh (π.χ. 12v και 80Ah) για φωτισμό και τηλεόραση (465Wh επί 2 για να μην εκφορτίζονται τελείως οι συσσωρευτές ώστε να αντέξουν περισσότερα χρόνια) και inverter 150W.
Ανάλογα, για ψυγείο 60W χρειαζόμαστε συσσωρευτές που να παρέχουν (κατανάλωση ψυγείου 600Wh κι αυτό επί 2) 1200Wh (π.χ. 12v και 100Ah) και inverter καλής ποιότητας, 300 watt συνεχόμενης λειτουργίας με δυνατότητα 600 watt για μικρά διαστήματα.
Με τα παραπάνω, υπάρχει αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσουμε με ρεύμα και άλλες μικροσυσκευές (όπως ραδιόφωνα, κινητά τηλέφωνα κ.λπ.).
Το φωτοβολταϊκό πάνελ
Το μέγεθος των φωτοβολταϊκών εξαρτάται από το κάθε πότε και για πόσες ημέρες θα λειτουργούν τα παραπάνω.Σε αυτό το παράδειγμα επισκεπτόμαστε το χώρο μια φορά την εβδομάδα για 24 ώρες, οπότε ακόμα κι ένα μικρό φωτοβολταϊκό πάνελ προλαβαίνει να φορτίσει τους συσσωρευτές στο διάστημα απουσίας των 6 ημερών. Αλλιώς, θα έπρεπε τουλάχιστον να αναπληρώνει την κατανάλωση κάθε ημέρας:
Με M.O. 5 ώρες έντονης ηλιοφάνειας τη μέρα (π.χ. τον Απρίλιο), θα χρειαζόμασταν φωτοβολταϊκά συνολικής ισχύος 2000/5=400Wp. για να αναπληρώνουμε την κατανάλωση των φορτίων κάθε μέρα.
Επειδή όμως δεν θα είμαστε εκεί κάθε μέρα, θέλουμε φωτοβολταϊκά που θα συγκεντρώνουν αυτή την απαιτούμενη για ένα 24ωρο ηλεκτρική ενέργεια, κατά τη διάρκεια των 6 ημερών της απουσίας μας. Άρα διαιρούμε δια 6 και χρειαζόμαστε ένα φωτοβολταϊκά πάνελ συνολικής ισχύος περίπου 70Wp. Έτσι, παίρνουμε ένα φωτοβολταϊκό πάνελ 40 Wp για το ψυγείο κι άλλο ένα ίδιο για τις υπόλοιπες συσκευές.
Αν επισκεπτόμαστε τον παραπάνω χώρο μόνο το καλοκαίρι, τότε μας φτάνει και ακόμα μικρότερο φωτοβολταϊκό (π.χ. των 30Wp) γιατί το καλοκαίρι υπάρχει ηλιοφάνεια για περισσότερες από 5 ώρες. Αν επισκεπτόμαστε τον παραπάνω χώρο και το χειμώνα, τότε χρειαζόμαστε μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό (π.χ. των 70Wp) γιατί το χειμώνα υπάρχει ηλιοφάνεια για 3 ώρες τη μέρα (Μ.Ο.).
Τιμές (κόστος) φωτοβολταϊκού συστήματος
Το παραπάνω φωτοβολταϊκό σύστημα, μαζί με ρυθμιστές φόρτισης, καλώδια κ.λπ. στοιχίζει λιγότερο από 1.000 ευρώ χωρίς την τοποθέτηση. Αναλυτικά:
Δύο φωτοβολταϊκοί συλλέκτες 35-40 Wp, τιμή 450-550 ευρώ.
Δύο ρυθμιστές φόρτισης, 12 volt - 5 Α, κόστος περίπου 50 ευρώ.
Δύο συσσωρευτές (μπαταρίες) 12V - 100 Ah, κατάλληλοι για εφαρμογές ηλιακής ενέργειας (βαθιάς εκφόρτισης) τιμή περίπου 350-400 ευρώ.
Δύο inverter 220V, 150-300 W κόστος περίπου 100-150 ευρώ.
Κάντε καλή έρευνα αγοράς και σύγκριση τιμών των φωτοβολταϊκών και των συσσωρευτών (μπαταρίες), γιατί οι τιμές των φωτοβολταϊκών στην Ελλάδα "παίζουν" πολύ από ηλεκτρονικό κατάστημα σε ηλεκτρονικό κατάστημα και από ελληνική εταιρία φωτοβολταϊκών σε άλλη, ευρωπαϊκή εταιρία φωτοβολταϊκών.
Για να έχω αυτονομία για 2-3 μέρες χωρίς ηλιοφάνεια, θα διπλασίαζα τα παραπάνω μεγέθη των συσσωρευτών και φωτοβολταϊκών ή/και θα πρόσθετα και μια μικρή ηλεκτρογεννήτρια καυσίμου (για μεγαλύτερη σιγουριά το χειμώνα ή για περίπτωση βλάβης σε κάποιο εξάρτημα του φωτοβολταϊκού συστήματος).
Αναρτήσεις
