PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA INSTALAȚIEI DE ILUMINAT DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ I. ENUNȚUL TEMEI: Proiectarea unui sistem… [629878]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ din CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA de INGINERIE ELECTRICĂ

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC
PENTRU ALIMENTAREA INSTALAȚIEI DE
ILUMINAT DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

I. ENUNȚUL TEMEI:
Proiectarea unui sistem fotovoltaic pentru alimentarea instalației de iluminat
dintr -o hală industrială

II. CONȚINUTUL proiectului de diplomă
a) Piese scrise
b) Anexe

III. LOCUL DOCUMENTĂRII:
Universitatea Tehnică din Cluj -Napoca

IV. CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC:
șef lucrări. d r. ing. Horia Beleiu

V. Data emiterii temei: 07.12.2018

VI. Termen de predare: 15.07.2019

Conducător științific, Absolvent: [anonimizat]ás-Ottó SZIGETI
(semnătura ) (semnătura )

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 2

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 3

Declarație -angajament : Deoarece acest proiect de diplomă nu ar fi putut fi finalizat fără ajutorul
membrilor departamentu lui de Electroe nergetică și Management a echipamentelor de la
departament, mă angajez să public informațiile conținute în lucrare numai cu acordul scris al
conducătorului științific și al directorului de departament.

Data: ………… Semnătura

Declara ție: Subsemnat ul Szigeti Tamas -Otto declar că am întocmit prezentul proiect de diplomă
prin eforturi proprii, fără nici un ajutor extern, sub îndrumarea conducătorului științific și pe baza
bibliografiei indicate de acesta.

Data: ………… Semnătura

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 4

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 5

Cuprins
Cap. 1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 7
1.1 Structura lucrării ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 7
1.2 Motivație ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 7
1.3 Obiective ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 8
Cap. 2. Baze teoretice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….9
2.1. Panouri fotovoltaice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 9
2.1.1. Energia solară ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 9
2.1.2. Efectul fotovoltaic ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 9
2.1.3. Iradianța solară (radiație) ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 11
2.1.4. Sistemul fotovoltaic ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 13
2.1.5. Tehnologii fotovoltaice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 17
2.1.6. Moduri de conectare a sistemelor fotovoltaice ………………………….. ………………………….. . 20
2.2. Iluminat inteligent ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 21
2.2.1. Corpuri de iluminat LED ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 22
2.2.2. Standardul KNX ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 23
2.2.3. Elementele componente ale rețelei KNX ………………………….. ………………………….. ……….. 25
2.2.4. Cerințe de instalare a sistemului KNX ………………………….. ………………………….. ……………. 26
Cap. 3. Proiectarea sistemului fotovoltaic ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 27
3.1. Dimensionarea sistemului fotovoltaic ………………………….. ………………………….. ……………………….. 27
Cap 4. Analiza tehnico -economică a sistemului fotovoltaic ………………………….. ………………………….. ……. 30
Cap. 5. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 40
Anexe ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 41
A.1 Inclinarea optimă pe fiecare lună ( Iopt) ………………………….. ………………………….. ………………………. 41
A.2 Iradiație luna ianuarie ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 42
A.3 Iradiație luna aprilie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 43
A.4 Ir adiație luna iulie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 44
A.5 Iradiație luna octombrie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 45
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 46

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 6

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 7 Cap. 1. Introducere
1.1 Structura lucrării
Lucrarea este împărțită în 5 capitole:
• Capitolul 1 – Introducere; în care am prezentat motivația, obiectivele și structura
lucrării.
• Capitolul 2 – Baze teoretice; prezintă informații de bază despre sisteme fotovoltaice și
iluminat inteligent.
• Capitolul 3 – Proiec tarea sistemului fotovoltaic ; prezintă calculele aferente proiectării
sistemului de alimentare prin panouri fotovoltaice.
• Capitolul 4 – Analiza tehnico -economică a sistemului fotovoltaic ; prezintă analiza
datelor de consum al instalație de iluminat, și al datelor de generare de en ergie al
sistemului fotovoltaic, pe o perioada de un an, împărțită in 4 anotimpuri, cu date
aferente pentru fiecare anotimp.
• Capitolul 5 – Concluzii; prezintă concluziile personale în urma realizării acestui proiect.
1.2 Motiva ție
Prin evoluția tehnologiei , omenirea a început sa adopte un stil de viața bazat pe sisteme
inteligente . Aceste sisteme au fost create cu scopul de a ușura viața de zi cu zi a omului .
Uniunea Europeană (UE) a adoptat în 2009 o directivă a energiei regenerabile și a stabilit faptul
că până în anul 2020 20% din producția totală de energie electrică a UE să provină din mijloace
regenerabile, și toate statele membre să garanteze că 10% din combustibilii de transport să provină
din surse regenerabile. În decembrie 2018 această dir ectivă a fost revizuită și a fost inclusă în
pachetul „Energie curată pentru toți Europenii”. Noua directivă stabilește ca până în 2030 toată
energie regenerabilă să aibă o pondere de 32%, această directivă mai poate fi revizuită încă o dată
în 2023.
Alime ntare cu energie electrică începe să se bazeze tot mai mult pe mijloace regenerabile cum
ar fi:
➢ Energia soarelui, prin panouri fotovoltaice;
➢ Energia vântului, prin eoliene;
➢ Energia apei;
➢ Energia geotermică;

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 8 ➢ Energia de biomasă.
Controlul iluminatului este folosit pentru a crea un echilibru între iluminatul artificial si cel
natural oferit de soare , obiectivul principal fiind asigurarea unui nivel de iluminare optim . Printr –
un nivel optim de iluminare se asigura un confort vizual , crește productivitatea și se reduce riscul
asupra vederii.
Folosirea si managementul energie electrice generate din energii regenerabile , este o soluție
pentru reducere a poluării datorate modului clasic de producere a energie prin centrale
termoelectrice, și o soluție pentru reducerea consumului de energie.
1.3 Obie ctive
Obiectivul acestei lucrări este proiectarea unui sistem de alimentare prin panouri fotovoltaice
în vederea alimentarii cu energie e lectrică a unui sistem de iluminat inteligent. Se vor propune
două soluții, una pentru cazul în care sistemul fotovoltaic este prevăzut cu acumulatoare și unul
pentru cazul când acestea lipsesc. În final se va face o analiză tehnico -economică a celor două
soluții propuse.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 9 Cap. 2. Baze teoretice
2.1. Panouri fotovoltaice
Tehnologia fotovoltaică exploatează cea mai abundentă sursă de energie gratuită, venită de la
Soare, și are potențialul de a satisface tot necesarul de energie al umanității. Față de alte surse de
energie, fotovoltaicele au un impact neglijabil asupra mediului înconjurător, pot fi implementate
aproape oriunde și utilizează tehnologii și procese de producție comune, ceea ce determină un cost
redus și eficiență în implementare. [1,4]
Energia consumată pentru realizarea unui sistem solar este de obicei recuperată prin costurile
economis ite cu energia în unu până la trei ani. Unele tehnologii moderne pot să recupereze costul
energiei utilizate în producerea lor în șase luni , funcție și de locație. Sistemele fotovoltaice au o
durată de viață tipică de 25 ani, ceea ce înseamnă că fiecare panou va genera mult mai multă
energie decâ t cea utilizată la producerea sa . [1]
Capacitatea de generare la nivel global prin fotovoltaice a crescut extraordinar de mult in
ultimii ani. De la o capacitate de producere de 7 GW în 2006 , s-a ajuns la o capacitate de producere
de 70 GW în 2011, ceea ce indică o creștere de 10 ori în 5 ani. Acum sunt 6 țări care adoptă si steme
cu mai mult de 1 GW capacitate într-un an.[4]
2.1.1. Energia solară
Soarele reprezintă cea mai importantă sursă de energie pentru procesele naturale. Este o sursă
vitală de energie pentru supraviețuirea tuturor ființelor de pe planetă și furnizează energie pentru
multe procese critice precum fotosinteza.[1]
Cele mai moderne metode de produce a energiei electrice utilizează energia solară într -un mod
indirect sau direct. Formele indirecte de energie solară sunt materialele biologice care au fost
transformate în combustibili fosili (petrol sau cărbune). [1]
2.1.2. Efectul fotovoltaic
Sistemele fotovoltaice (PV) conțin celule care transformă energia soarelui in energie
electrică. Aceste celule au în interior straturi de material semiconductor. Căderea luminii pe celulă
creează un câmp electric pe straturi, determinând circulația curentului electric . Intensitatea luminii
determină cantitatea de putere electrică generată de celule. [1]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 10 Un sistem fotovoltaic poate opera chiar și în cazul in care soarele este mai puț in strălucitor
și poate genera energie electrică în zilele înnorate și cu ploaie din lumina reflectată a soarelui. [1]

Fig. 2.1 Exemplu de efect fotovoltaic[1]
O celulă fotovoltaică este alcătuită din două straturi de siliciu semiconductor dopat. Fotonii
din radiația solară ce cad pe siliciu sunt absorbiți inducând procese de generare de electroni liberi.
Doparea siliciului cu diferite metale/nemetale intensifică generarea de sarcini electrice. [16]
Doparea cu fosfor induce în siliciu sarcini negat ive suplimentare. Siliciu dopat cu fosfor se
numește dopat n sau N -Si. Siliciu dopat n este un conductor electric mai bun decât siliciu pur.
Fosforul are valența 5, iar siliciu valența 4, prin urmare orice impuritate cu valența mai mare decât
a siliciului este capabil să doneze electroni suplimentari. [16]
Doparea cu bor produce semiconductori de tip p (exces de sarcini pozitive). O lipsă de
electroni generează locuri cu ioni pozitivi în siliciul dopat p. Aceste locuri încărcate pozitiv se
numesc „goluri”. [16]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 11 Joncțiunea p-n poate fi folosită pentru a converti radiația solară în energie electrică. Celula
solară este formată în așa fel încât materialul de tip p să fie expus la radiația solară incidentă. În
întuneric curentul total dat de joncțiune este zero. [16]
2.1.3. Iradia nța solară (radiație)
La nivel global sunt acumulate cantități imense de date statistice privind energia solară. De
exemplu, baza de date US National Solar Radiation a colectat date timp de 30 de ani privind
iradiația solară a 237 de locații di n SUA. Centrul European Reunit de Cercetare (EJRC) colectează
și publică date privind radiația solară pentru 566 locații din Europa. [1]
Există 5 tipuri diferite de date referitoare la iradiația solară : [1]
➢ Iradia ția directă normală (DNI): reprezintă cantitatea de radiație solară
primită pe unitatea de suprafață de un plan care este întotdeauna menținut
perpendicular (sau normal) pe razele ce cad în linie dreaptă de la poziția
soarelui la orice poziție dată pe cer ;
➢ Iradia nța difuză (DIF) reprezintă cantitatea de radiație solară primită pe
unitatea de arie de un plan (neumbrit), care nu ajunge pe o cale directă de la
soare, ci a fost împrăștiată de molecule și particule în atmosferă sau
reflectată de pământ și care p oate veni din orice direcție;
➢ Iradia nța Albedo: reprezintă radiația directă sau indirectă reflectată de sol
sau suprafețe învecinate;
➢ Iradia nța Globală Orizontală (GHI): reprezintă cantitatea totală de radiații
unde -scurte primite de sus pe o suprafață ori zontală. Include atât DNI cât si
DIF;
➢ Iradia nța Globală Coplanară: reprezintă cantitatea totală de radiație solară
primită de deasupra de o suprafață înclinată .

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 12
Fig.2.2 Tipuri de radiații[1]

Datele de iradiație utilizate variază in funcție de tipul sistemului PV folosit. Sistemele PV
trebuie proiectate în așa fel încât să capteze maximum posibil de radiație solară. Orientarea și
înclinarea sunt prin urmare de o importanță critică. [1]
Există radiație solară suficientă pentru a putea satisface c erințele de energie ale întregului
glob. În medie, fiecare m2 de teren este expus razelor soarelui pentru a produce o energie de 1700
kWh/an, folosind tehnologia actuală . Energia solară totală care ajunge la suprafața Pământului
poate satisface de 10000 de ori necesarul actual global de energie.[1]
Pe măsură ce trece prin atmosfera Pământului, radiația solară este deviată de particulele
contaminate și polare și este absorbită de moleculele de aer. Ca o consecință, nivelul de iradianță
este mai scăzut în mom entul în care razele ating suprafața sistemului PV. [1]

Fig.2.3. Azimutul și elevația pentru emisfera nordică[1,5]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 13 Unghiul solar de elevație α este măsurat de la orizontală, valoarea acestuia modificându –
se în urma parcursului soarelui de -a lungul zilei și pe parcursul schimbării anotimpurilor. Valoarea
acestui unghi are impact, pe lângă alți parametri, și asupra nivelului de iradianță solară. [1]
Radiația solară poate fi măsurată direct prin folosirea unui piranometru sau senzori
fotovoltaici, sau indirect prin analiza imaginilor preluate din satelit. [1]
Piranometrele sunt senzori de mare precizie care folosesc un termocuplu ce măsoară
diferența de temperatură între o suprafață care absoarbe și mediul înconjurător. Aceste tipuri d e
dispozitive sunt foarte exacte, dar cu timp de răspuns foarte lent deoarece funcționează pe principiu
termic. Se pot obține precizii de măsurare de 0,8% pe o medie anuală[1]
Senzorii fotovoltaici au la bază o celulă solară calibrată și sunt mai puțin exa cți decât
piranometrul datorită sensibilității spectrale intrinseci. Totuși, avantajul lor îl reprezintă costul
semnificativ mai redus decât cel al piranometrelor. Precizia lor dacă ne raportăm la media anulă
este în gama 2% până la 5%. Senzori fotovoltaic i împreună cu înregistratoare de date se folosesc
adesea pentru monitoriza sisteme PV mari. [1]

Fig.2.4. Piranometru

2.1.4. Sistemul fotovoltaic
Părțile componente ale unui sistem fotovoltaic de generare a energiei sun t: [1]
➢ Celule și module fotovoltaice pentru captarea energiei solare;
➢ Invertor pentru a transforma curentul continuu (DC) în curent alternativ
(AC);
➢ Set de baterii și controller de încărcare pentru sistemele autonome.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 14 A. Celule și module
Celula fotovoltaică reprezintă unitatea de bază a sistemului PV. Celulele sunt conectate
împreună pentru a forma ansamble mai mari numite module PV . Straturi subțiri de EVA (Acetat
Etil Vinil) sau PVB (Polivinil Butiric) sunt folosite pentru susținerea celulelor și protecția
împotriva i ntemperiilor. Modulele sunt în mod normal închise între un capac transparent (de obicei
sticlă) și un strat posterior pentru protecție (de obicei realizat dintr -un polimer subțire sau sticlă).[1]
Uzual in componența celulelor se utilizează siliciul, al doi lea cel mai răspândit element de
pe planetă după oxigen. În funcție de compoziția chimică fotocelulele se clasifică în[5]:
➢ Celule fotovoltaice cu siliciu cristalin;
➢ Celule cu siliciu amorf hidrogenat (a -Si:H);
➢ Celule solare pe bază de sulfură de cadmiu (Cd S);
➢ Celule solare din GaAs.
Fig. 2. 5. Conexiunea celulelor unui modul fotovoltaic[1]

Într-un circuit deschis o celulă produce aproximativ 0.58 V, la o temperatură de 25℃. La
funcționarea în sarcină, datorită rezistenței celulelor și pierderilor de putere interne valoarea scade
la aproximativ 0.46 V. Curentul variază direct cu intensitatea radiației solare și cu dimensiunile
celulei. În condiții normale de funcționare în sarcină a unei celule tensiunea este de 0.46 V și
generează un curent de aproximativ 3 A, deci avem o putere activă de 1.38 W. [10]
Puterea generată de modulele PV variază de la câțiva wați (între 20 și 60 Wp) până la 300,
350 Wp, în funcție de mărimea și tehnologia panoului. Modulele de puteri mici sunt de obicei
folosite în aplicații de autonome, acolo unde de obicei necesarul de putere este mic. [1]
Producătorii de module de obicei garantează o putere generată de 80% chiar și după 20, 25
de ani de folosire. Durata de viață a unui modul este de obicei in jurul a 25 ani și poa te funcționa
chiar mai mult de 30 de ani. [1]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 15 Parametrii celulelor și modulelor PV: [5]
➢ Curentul de scurt circuit;
➢ Tensiunea de mers în gol: 𝑈0=𝑘𝑇
𝑒∙ln(𝐼𝑠+𝐼0
𝐼0)=𝑘𝑇
𝑒∙ln(𝐼𝑠
𝐼0)
➢ Puterea critică sau maximală (peakpower): 𝑃𝐶=𝑈𝑀∙𝐼𝑀
➢ Factorul de um plere (Fill Factor): 𝐹𝐹=𝑈𝑀∙𝐼𝑀
𝑈0∙𝐼𝑠𝑐,𝑃𝐶=𝐹𝐹∙𝑈0∙𝐼𝑠𝑐
➢ Randamentul celulei sau modulului PV: 𝜂=𝑃𝐶
𝐴∙𝐺, unde A este suprafața
celulei sau modulului m2, G- radiația solară incidentă pe suprafața celulei
sau modulului W/m2.
Producătorii de celule și modele PV indică în cartea tehnică a produsului parametri ridicați
la condiții standard: radiația globală pe suprafața celulei, G=1000 W/m2, temperatura celulei, TC=
25℃.[1]
B. Invertoare
Invertoarele convertesc puterea în curent con tinuu generată de modulul PV în curent
alternativ. Acest lucru face ca puterea generată sa fie compatibilă cu rețeaua electrică de distribuție
și cu majoritatea aplicațiilor electrice. Invertorul este esențial pentru sistemele PV racordate la
rețea. [1]
Invertoarele sunt disponibile în game largi, cu puteri ce variază de la câteva sute de wați
(utilizate la sisteme autonome) până la ordinul kilowaților (cele mai frecvent întâlnite), și chiar 2
MW (invertoare centrale) pentru sisteme la scară mare. [1]
C. Baterii
Sistemele autonome trebuie să stocheze energia în baterii pentru utilizarea ulterioară. Cele
două standarde larg răspândite sunt acumulatorii plumb -acid sau litiu -ion. Noi tipuri de baterii de
înaltă performanță, proiectate special pentru aplicaț iile solare sunt disponibile, cu o durată de viață
de până la 15 ani. Durata de viață a unei baterii depinde de managementul ciclului de încărcare a
acesteia. [1]
Bateriile sunt conectate la sistemul PV prin controllere de încărcare. Controllerul de
încărc are previne supraîncărcarea bateriei și descărcarea acesteia. Poate de asemenea să ofere
informații asupra stării sistemului și permite contorizare și evaluarea costului în raport cu energia
consumată. [1]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 16 Există două categorii de sisteme fotovoltaice. Pri ma categorie este reprezentată de cele cu
contacte directe la rețeaua publică, acestea nu necesită sisteme de stocare a energiei electrice
produse. Următoarea categorie e constituită de sisteme izolate. Aceste sisteme sunt utilizate pentru
alimentarea cu e nergie a unor consumatori de dimensiuni mici, reducând dependența de furnizorul
local. [1,4]
Când un sistem fotovoltaic este conectat la rețeaua locală de electricitate, orice exces de
putere generată poate fi injectat înapoi in rețeaua electrică. După un regim Tarif pentru Energia
Injectată (FiT), proprietarul sistemului fotovoltaic este îndreptățit legal sa fie plătit pentru energia
generată. [1]
Majoritate sistemelor PV sunt instalate pe case și clădiri de afaceri în zonele dezvoltate.
Prin conectarea la rețeaua locală de electricitate, proprietarii pot vinde excesul de putere, injectând
energia cur ată in rețea. Când energia solară nu e disponibilă, electricitatea poate fi preluată de la
rețea. [1,4]
Sistemele PV de mari dimensiuni pot produce cantități e norme de energie electrică, fără a
influența mediul înconjurător. Aceste tipuri de centrale generatoare de energie pot produce de la
sute de kW până la câțiva MW. [1]
Panourile solare pentru sistemele industriale sunt de obicei montate pe cadre pe pământ.
Totuși, se pot instala panouri pe clădiri industriale mari precum depozite, terminale de aeroporturi
sau stații de tren. Sistemul poate beneficia de două ori de pe urma aceluiași spațiu urban, iar energia
electrică este injectată în rețea acolo unde marii consumatori sunt localizați. [1]
Mărimea și tipul aplicațiilor în funcție de segmentul de piață pentru sisteme PV racordate
la rețea. [1]
Tabelul 2.1.
Rezidențial
(P<10 kWp) Comercial
(P=10 ÷100
kWp) Industrial
(P=100 ÷1000
kWp) Utilizare publică
(P>1MWp)
Montate pe
pământ X X
Acoperiș X X X
Integrate în
fațadă/acoperiș X X

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 17 Sistemele PV pot fi concentrate într -o mare unitate de generare sau pot fi folosite distribuit .
Mici generatoare fotovoltaice pot fi amplasate distribuit, fiind conectate direct la rețeaua electrică .
Sistem ele fotovoltaice pot fi conectate la baterii în zone izolate acolo unde racordarea la rețea
poate ar fi prea costisitoare. [1,4]
2.1.5. Tehnologii fotovoltaice
Celulele fotovoltaice sunt clasificate din punct de vedere al materialului folosit în 3 generații:
[3]
➢ Siliciu cristalin
➢ Strat subțire
➢ Fotovoltaice cu concentrator (CPV)
Prima generație de panouri fotovoltaice au la bază celule din siliciu cristalin.
Siliciul este un material semiconductor adecvat pentru panouri fotovoltaice. Siliciul cristalin
este des utilizat in industria fotovoltaică , panourile bazate pe plachete de siliciu cristalin domin ând
piața . Celulele de siliciu cristalin sunt create din straturi subțiri tăiate dintr -un singur cristal sau
bloc de siliciu. [3]
Celulele de siliciu cristalin sunt clasificate in 3 tipuri: [3]
➢ Mono cristaline (Mono c -Si);
➢ Poli cristaline (Poly c -Si) sau multicristaline (mc -Si);
➢ Benzi de siliciu
Tehnologiile cu siliciu cristalin au fost prezente in aproximativ 87% din vânzările de panouri
fotovoltaice în 2010. Randamentul modulelor bazate pe si liciu cristalin variază între 14% – 19%.[3]
Celulele cu si liciu mono cristalin au cel mai mare randament dintre cele 3 tipuri, până la 20%.
Durata de viața al acestora este in jur de 25 -30 de ani. Un modul standard c -Si este format din 60
până la 72 celule solare și are o putere nominală variind de la 120 la 300 Wp în funcție de mărime
și randament. [1]
Produc ția celulelor poli cristaline este mult mai economică în comparație cu cele mono
cristaline , dar randamentul acestora este mai scăzut , variază în jur de 14% -17%.[3]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 18
Fig.2.6. Panou monocristalin

Fig.2.7. Panou policristalin

Celulele din prima generație domină piața datorită costului redus și disponibilității mari pe
piață. Sunt o tehnologie de fotovoltaice destul de avansată, cu o diversitate mare din punct de
vedere al producă torilor. Deși prețurile panourilor au scăzut destul de semnificativ, prețul
materialelor sunt în continuare relativ mari. [1,3]
A doua generație de celule fotovoltaice sunt cele cu start subțire. [1,3]
Modulele strat subțire sunt construite prin depunerea unor straturi de material fotosensibil
extrem de subțiri pe un suport ieftin cum ar fi sticla, oțel inoxidabil sau plastic. Odată ce materialul
este depus pe suport este tăiat cu laserul în multiple celule subțiri. Modulele sunt în mod normal
prinse între două straturi de sticlă și nu sunt înrămate. Dacă materialul fotosensibil a fost depus pe
un suport de plastic subțire, modulul este flexibil . Acest lucru creează oportunitatea integrării
sistemului de generare a energiei solare direct în structura clădirii sau în aplicația beneficiarului.
[1,3]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 19 Modulele standard strat-subțire au puteri nominale mai mici (60 până la 120 Wp) și
dimensiunea lor este în general mai mică. Totuși în industrie nu există un consens asupra unei
dimensiuni optime a unui modul tip film -subțire . Drept urmare acestea variază de la 0,6 până la
5,7 m2 în funcție de tehnologie. [1]
Sunt comercializate 4 tipuri de module strat-subțire :[1]
➢ Siliciu amorf (a -Si);
➢ Siliciu strat-subțire multijoncțiune ( a-Si/μc-Si);
➢ Cadmiu telurit (CdTe);
➢ Cupru -Indiu -Deseleni t (CIS) și C upru-Indiu -Galiu -Deselenit (CIGS)
A treia generație de celule fotovoltaice sunt cele cu concentrator (CPV). [1,3]
CPV utilizează lentile pentru a focaliza lumina soarelui pe celulele solare. Celulele sunt
realizate din canti tăți mici de material semiconductor fotovoltaic eficient dar și foarte scump .
Siste mele CPV utilizează doar radiația directă. Sunt extrem de eficiente în zonele foarte însorite
care beneficiază de niveluri înalte de radiație directă . [1,3]
Intensitatea de concentrare variază de la factori de 2 până la 100 sori (concentrare joasă)
până la 1000 de sori (concentrare înaltă). Module comerciale cu randamente între 20 și 25% au
fost obținute utilizând celule pe bază de siliciu. Randamente de 25 până la 30% au fost obținute cu
GaAs, deși randamente de peste 40% au fost obținute în laborator. [1]
Modulele au o serie de lentile precise care trebuie să fie permanent orientate spre soare.
Acest lucru este realizat prin folosirea sistemelor de urmărire pe două axe. Fotovoltaicele cu
concentrare redusă pot fi folosite de asemenea și cu sisteme de urmăr ire pe o singură axă și cu un
ansamblu mai puțin complex de lentile. [1]
Un număr de tehnologii inedite sunt în prezent la stadiul de dezvoltare: [1]
➢ Straturi active pot fi create prin introducerea de puncte cuantice sau particule de
nanotehnologie. Aceast ă tehnologie este probabil să fie folosită în dispozitivele
concentrator
➢ Prelucrarea spectrului solar spre lungimi de undă cu o eficiență ridicată la colectare
sau sporirea nivelului de absorbție al celulei solare. Aceste modificări pot fi aplicate
tuturor tehnologiilor de celule solare existente.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 20 2.1.6. Moduri de conectare a sistemelor fotovoltaice
Există 3 moduri de conectare al sistemelor fotovoltaice : [1,4]
➢ Independente de rețea
➢ Conectate la rețea fără baterii
➢ Conectate la rețea cu baterii

A. Sisteme independente de rețea
Acesta este cel mai întâlnit mod de conectare a sistemelor fotovoltaice. Până acum câteva
decenii, acesta a fost singu rul mod de conectare prevăzut pentru sisteme fotovoltaice. Sistemul
funcționează ca un generator de energie care ali mentează sarcini locale. Generarea de energie este
limitată de prezența soarelui și este prevăzută cu un mecanism de stocare a energiei sub formă de
baterii. Sunt folosite și anumite sisteme care nu necesită stocare de energie, de exemplu sisteme
de pompar e a apei. [4]
Sistemele industriale neracordate la rețea oferă o modalitate eficientă din punct de vedere al
costului pentru alimentarea în zone în care nu există posibilitatea conectării la rețea . Costul ridicat
al cablurilor face soluția neconectată la r ețea viabilă economic. [1,4]
Sistemele tipice neracordate la rețea alimentează cu electricitate zone izolate sau țări în curs
de dezvoltare. Pot fi sisteme de dimensiuni reduse pentru case care acoperă necesarul de bază al
gospodăriei, sau sisteme mai mari micro -rețea care asigură suficientă energie pentru câteva case,
o comunitate sau uz comercial restrâns. [1]
Celulele fotovoltaice se găsesc astăzi în multe aplicații electrice de zi cu zi precum ceasuri,
calculatoare și încărcătoare de baterii (înglobate de exemplu în haine și genți), Mai mult, servicii
precum irigații, semne de circulație, sisteme de iluminat și cabine telefonice adesea se bazează pe
sisteme PV individuale. [1]
B. Sisteme conectate la rețea fără baterii
Sistemele fotovoltaice de c apacitate de generare mare intră în această categorie . Acestea sunt
legate la rețea și puterea generată este injectată în rețea. Sisteme de acest gen au fost instalate cu
puteri de p ână la 214 MW. [2,4]
Beneficii:[15]
➢ Cost investiție mic;

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 21 ➢ Durată mare de vi ață (minim 25 de ani);
➢ Mentenanță zero;
➢ Nu sunt necesare camere/încăperi speciale pentru echipamente;
➢ Amortizare investiției între 5 -8 ani.
C. Sisteme conectate la rețea cu baterii
Acest mod este adecvat pentru sisteme de dimensiuni de până la c âțiva zeci de kilowați.
Stocarea de energie este prevăzută pentru a ajuta alimentarea cu energie în momentele de variație
al radiație solare . [1,4]
Un dezavantaj al surselor regenerabile precum energia solară si ce a a vântului este faptul că nu
putem controla sursa de energie, lumina soarelui și vântul sunt afectate de condițiile meteorologice
care nu pot fi controlate de om și variază . [1,4]
Acest tip de sistem poate oferii alimentare cu energie atunci când energia soarelui nu este
suficientă într -o anumită perioadă a zilei, fără a fi nevoie să luăm energie din rețea. [1,4]
2.2. Iluminat inteligent
Utilizarea sistemelor de control inteligent a nivelului de iluminat duce la o reducere
semnificativă a costurilor de energie , prin introducerea în sistemul de iluminat a senzorilor de
detectare a mișcării, temporizatoare și senzori de lumină. Aceste sisteme presupuneau diverse
limitări de funcționalitate: imposibilitatea de a răspunde la senzori de lumină s au de a adapta
nivelul de lumină pe un perimetru ales arbitrar după instalarea sistemului. Noile sisteme inteligente
de iluminat sunt proiectate în așa fel încât să reducă semnificativ costurile de energie și să fie
independente și autonome.[7]
Sistemele i nteligente de control a nivelului de iluminare sunt alcătuite din mai multe corpuri
de iluminat, senzori și un sistem de control , conectate într -o rețea care se dorește a fi inteligentă și
funcționarea acesteia să nu fie dependentă de acțiunile utilizatoru lui. Rețele de control a nivelului
de lumină utilizate în zilele noastre încorporează module de control automat care pot controla un
număr limitat de zone cu nivel diferit de iluminare, datorită limitărilor impuse de infrastructură.
După stabilirea paramet rilor după care rețeaua trebuie să funcționeze, aceasta controlează
elementele sale pentru a oferi utilizatorului confortul luminos necesar fără ca acesta să realizeze.
[6,7]
Sistemul de control inteligent funcționează cu mai multe elemente de control, acesta nu este
prevăzut cu un sistem central de comandă. Fiecare controller funcțione ază independent modificând

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 22 parametrii de funcționare a corpului de iluminat astfel încât , nivelul de lumină de pe suprafața de
lucru să fie cel de lucru . Modul de funcționare al acestui sistem este descris mai jos:[7]
➢ Inițializarea rețelei și transmiterea unei cantități minime de lumină asupra senzorilor;
➢ Detectarea nivelului de lumină la fiecare senzor;
➢ Transmitere a nivelul ui actual de iluminare și a nivelului necesar către unitatea de
control;
➢ Controlul nivelului de lumină la fiecare punct de colectare a informație (senzor) cu
obiectivul de a utiliza cât mai puțină energie.
Fiecare controller poate să controleze ni velul de lumină disipat ă de lampa aferentă acestuia
astfel încât să satisfacă cerințele de economisire a energie și nivelul de iluminare necesar la locația
senzorului aferent. Datorită măsurării constante a par ametrilor de lumină, rețeaua inteligentă
reacț ionează la modi ficări ale nivelului de iluminare produse de: umbră, raze de soare , modificare
a poziției senzorilor, defecțiuni la una din lămpile din sistem aproa pe instant pentru a oferi nivelul
de iluminare dorit.[7]
2.2.1. Corpuri de iluminat LED
Sistemele de iluminat inteligent au la bază controlul nivelul ui de iluminare al corpurilor de
iluminat LED. Dispozitivele ce folosesc LED -uri sunt o alternativă ce oferă o lumină de calitate
mai bună și consumă mult mai puțină energie decât becurile incand escente .
Avantajele iluminatului cu LED:[13,14]
➢ Eficiență : lumina generată de LED utilizează mult mai eficient energia electrică
decât în cazul surselor cu incandescență ;
➢ Durata de viață : durata de viață a LED -urilor (35,000 -100,000 ore) este o măsură
a degradării nivelului de lumină . Durata de viață a LED -urilor depășește substanțial
pe cea a surselor de iluminat cu incandescență (1,000 -2,000 ore) sau fluorescente
(8,000 -15,000 ore).
➢ Culoarea : LED -urile nu necesită filtre pentru a produce lumină de o anumită
culoare. Culoarea este generată de materialul semiconductor;
➢ Emisia direcțională a luminii : lumina este direcționată unde este necesar . Sursele
de iluminat emit lumina în toate direcțiile.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 23 ➢ Dimensiunea : sursele de iluminat cu LED pot fi foarte compa cte; dimensiunea
redusă și lumina direcțională oferă posibilitatea unor soluții inovative, cu un design
compact.
➢ Rezistența la șocuri și vibrații : când sunt supuse la șocuri și vibrații nu li se
deteriorează filamentul sau balonul de sticla cum se întâmplă în caz ul altor tipuri
de lămpi.
➢ Funcționare la temperatură scăzută : performanțele lămpilor cu LED se
îmbunătățesc la temperaturi scăzute.
➢ Aprindere instan tanee : nu este necesar un timp de încălzire. Lămpile fluorescente,
în special cele pe baz ă de amalgam au nevoie de până la trei minute pentru a ajunge
la emisia maximă de lumină .
➢ Capacitate de a rezista la numeroase cicluri aprindere -stingere : lămpile
tradiționale se ard mai rapid dacă sunt supuse la cicluri de aprindere -stingere
frecvente .
➢ Controlabilitate : lămpile cu LED sunt compatibile cu dispozitive de control
electronice pentru ajustarea nivelului de lumină și caracteristicilor de culoare.
➢ Nu au emisii infraroșii sau ultraviolet
➢ Impactul redus asupra mediului: LED -urile conservă energia și nu conțin
substanțe periculoase pentru mediul înconjurător spre deosebire de sursele de
iluminat cu de scărcare în gaze care conțin mercur.
Dezavantaje sistemului de iluminat cu LED:
➢ Costul ridicat
➢ LED -urile fiind componente el ectronice poluează armonic sistemul
electroenergetic.
2.2.2. Standardul KNX
KNX este un standard privin d sistemele inteligente care a fost descris pentru prima dată în
1988 și a funcționat în Europa de Vest, după care a devenit un standard inter național.[8]
Siste mele proiectate în conformitate cu standardul KNX pot fi s calate de la nivel rezidențial
până la nivel industrial ; rețele proiectate după acest standard funcționează în unele dintre cele mai
mari aeroporturi din lume cum ar fi Beijing din China sau Heathro w din Londra, Marea Britanie.
[8]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 24 KNX a dat dovadă de un succes larg la producătorii din toată lumea, la ora actuală existând
o gamă foarte variată de producători care și -au proiectat echipamentele pentru a fi compatibile
după acest standard. Producătorii trebuie să respecte standardul de calitate ISO 9001 . Acest lucru
ducând la o flexibilitate foarte mare și la posibilitatea de a modela și îmbina mai multe funcții
inteligente chiar și pentru clădiri ci destinație rezidenț ială. [6,8]
Echipamentele KNX sunt conectate digital, fiecare dispozitiv având propriul
microcontroler. Sistemele KNX sunt practic o rețea de microcontrolere care nu presupune o
infrastructură greu de implementat , partea de control simultan a mai multor el emente din rețea
fiind doar o problemă de programare. [6,8]
Sistemele KNX sunt definite de o colecție de dispozitive (senzori, comutatoare,
întreruptoare, lămpi de iluminat, sisteme HVAC , de securitate, jaluzele) care dețin fiecare o logică
locală și comun ică între ele prin intermediul unor telegrame cu protocoale definite de standardul
KNX. [6,8]

Fig.2. 8. Sistem inteligent de control al iluminatului[7]

Pentru programarea sistemel or de automatizare KNX, este necesară instalarea unui
echipament software, ETS( Engineering To ol Software) care este independent de producătorul de
echipamente și compatibilitatea este asigurată de standardul ISO 9001. [6]
Senzorii (întreruptor, senzor de lumină, senzor de fum) sunt punctele de pornire pentru
fiecare acțiune, deoarece adună informații trimițându -le sistemului de control ca o tele gramă.
Aceste informații pot fi legate de nivelul de iluminare, temperatura mediului ambiant, mișcare,
viteza vântului, depinzând de aplicația care se proiectează. Informația transmisă de s enzori este

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 25 codată in așa fel încât să poată fi utilizată doar de componenta a cărui parametri trebuie schimbați.
[6,8]
Transferul de date in sistemele KNX se poate face in 4 moduri diferite: [8,9]
➢ Prin cablu torsadat – KNX TP;
➢ Prin conductor electric – KNX PL;
➢ Prin cablu ethernet – KNX IP;
➢ Wireless – KNX RF.
Cel mai comun sistem de transmitere de date este prin cablu torsadat, acesta fiind ieftin și
ușor de implementat. Prin aceste cabluri, se transmite tensiu nea și tr ansferul de date, funcționând
fără erori în plaja 21 – 30 V, o eroare de 9 V fiind posibilă pent ru a compensa căderile si vârfurile
de tensiune. [8]
2.2.3. Elementele componente ale rețelei KNX
Rețelele KNX se compun din două tipuri de dispozitive: [8]
➢ Dispozitive de sistem care pot fi surse de tensiune, contactoare și interfețe de
conectare/programare, care au funcții speciale de integrare a elementelor în
infrastructură, alimentare cu tensiune și programare a controlerelor.
➢ Dispozitive care por fi senzo ri și actuatoare.
Toate componen tele standard (actuatoare și senzori) din rețea sunt formate din două
elemente detașabile – un element de conectare la sistem și componenta propriu -zisă care
îndeplinește diferite funcții. Conectarea celor două componente se realizează prin interfețe
standard de 10 sau 12 pini. În cazul componentelor montate pe șină , acestea sunt integrate, interfața
de conectare nefiind accesibilă. [8]
Contactoarele de rețea sunt parte integrată din acesta, producătorii apelând la interfețe de
conectare specifice rețelelor KNX . O gamă largă de contactoare sunt disponibile (incorporate,
conectate pe șină sau conectate prin intermediul circuitelor imprimate), acestea fiind similare din
punct de vedere al funcționalității având două m odule funcționale: controlerul propriu -zis și modul
de comunicații. Cele mai des întâlnite module de comunicații sunt cele pentru rețelele KNX TP
(transmiterea semnalelor digitale se realizează prin cablu torsadat) și KNX PL (transmiterea
semnalelor digita le se realizează prin conductor electric uzual ). Pentru rețelele KNX TP, modulul
de comunicații transmite date le prin rețeaua de curent continuu, iar pentru rețele KNX PL
informația se transmite pe circuitul de curent alternativ. [8]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 26 2.2.4. Cerințe de instalare a sistemului KNX
Sistemele KNX fac parte din instalațiile electrice standard utilizând tensiuni de până la 230
V. Pe lângă cerințele unei instalații standard, în proiectarea sistemelor KNX trebuie luate în
considerare anumite aspecte specifice. [8,9]
Rețele le KNX TP folosesc tensiuni foarte mici care nu pun în pericol viața și de aceea, în
proiectarea lor nu trebuie luate în considerare aspecte de siguranță . Cablurile care se utilizează în
aceste rețele sunt strict condiționate de standardele KNX . Cablurile utilizate trebuie sa fie ecranate ,
fără legare la p ământ , acesta funcționând ca o cușca Faraday . [8,9]
Cele mai des întâlnite sisteme de conectare sunt formate din două cabluri torsadate. Pentru al
doilea cablu torsadat trebuie să se respecte un set de reguli după cum urmează: [8,9]
➢ Sunt permise doar tensiuni foarte scăzute;
➢ Maxim 2,5 A curent continuu, fiind necesară instalarea unei protecții la supracuren ți;
➢ Este folosit doar pentru a supraalimenta diferite componente.
Între rețeaua d e date și rețeaua principala de 230 V este necesară implementarea unei protecții
capabile să reziste la 4 kV. La utilizarea cabinetelor de comutare, unde rețeaua de alimentare cu
tensiune de 230 V este complet izolată de rețeaua de date, nu este necesară o protecție
suplimentară . Cablurile trebuie să fie ecranate de la un terminal la celălalt, fără a se prelungi peste
terminale. Cablurile de la rețeaua principală și rețeaua de date trebuie pozate astfel încât să nu
existe contact între acestea. [8,9]

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 27 Cap. 3. Proiec tarea sistemului fotovoltaic
Se va proiecta un sistem de alimentare prin panouri fotovoltaice de 20 kW, pentru alimentarea
unui sistem de iluminat inteligent pentru o hală de prelucrări metalice, amplasată în București.
3.1. Dimensionarea sistemului fotovo ltaic
A. Dimensionarea instalației fotovoltaice.
Se aleg panouri fotovoltaice policr istalin, Trina Solar TSM -250PC05A cu următoarele date de
catalog:
➢ Puterea: Pp= 250 W;
➢ Tensiune: Vmp= 30.3 V;
➢ Curent: Imp= 8.25 A;
➢ Tensiune la mers în gol: Voc= 38 V ;
➢ Curent de scurtcircuit: Isc= 8.79 A;
➢ Randament: η= 15.27%.

B. Aflarea num ărului de panouri
Determinarea numărului de panouri Np, se calculează cu relația:
𝑁𝑝=𝑃𝑖
𝑃𝑝 (3.1)
unde : Pi reprezintă puterea instalație de panouri fotovoltaice , iar Pp reprezintă puterea unui panou
fotovoltaic.
Pentru sistemul ales se obține 𝑁𝑝=20000 𝑊
250 𝑊=80 de panouri.

C. Determinarea suprafeței panourilor
Din fișa tehnică a panoului aflăm că panoul fotovoltaic ales are o lungime de L= 1.64 m, și o
lățime de l= 1 m.
Relația de calcul este următoarea:
𝑆𝑇=𝑆𝑝∙𝑁𝑃 (3.2)
Unde:
ST- Suprafața totală a panourilor fotovoltaice
Sp- Suprafața unui panou fotov oltaic
Np- Numărul total de panouri fotovoltaice
𝑆𝑇=𝑆𝑝∙𝑁𝑃 =(1.64∙1)∙80=131 .2 m2

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 28 D. Alegerea schemei de conexiuni pentru panourile fotovoltaice
Se alege o schemă de conexiuni cu 8 șiru ri paralele, a câte 10 panouri fotovoltaice legate în
serie pe fiecare șir.
Ns= 8; Np/s= 10
E. Calculul caracteristicilor generatorului fotovoltaic
a) Tensiunea instalată a generatorului fotovoltaic se obține folosind următoarea formulă:
𝑈𝑔=𝑁𝑝/𝑠∙𝑈𝑝 (3.3)
unde: Np/s este numărul de panouri pe șir , iar Up este tensiunea unui panou
𝑈𝑔=10∙30,3=303 V
b) Curentul generatorului se obține înmulțind curentul generat de un panou fotovoltaic cu
numărul de șiruri.
𝐼𝑔=𝐼𝑝∙𝑁𝑠 (3.4)
unde: Ip reprezintă curentul generat de un panou , iar Ns reprezintă numărul de șiruri.
𝐼𝑔=8∙8,25=66 A
c) Tensiunea în gol a generatorului:
𝑉𝑜𝑐/𝑔=𝑁𝑝/𝑠∙𝑉𝑜𝑐/𝑝 (3.5)
unde: Np/s reprezintă numărul de panouri pe un șir, iar Voc/p reprezintă tensiunea de mers în
gol a unui panou.
𝑉𝑜𝑐/𝑔=10∙38=380 V
d) Curentul de scurtcircuit
𝐼𝑠𝑐.𝑔=𝑁𝑠∙𝐼𝑠𝑐/𝑝 (3.6)
unde: Ns reprezintă numărul de șiruri , iar Isc.p – curentul de scurtcircuit a unui panou .
𝐼𝑠𝑐.𝑔=8∙8,79=70,32 A
e) Tensiunea generatorului la putere maximă
𝑉𝑚𝑝/𝑔=𝑁𝑝/𝑠∙𝑉𝑚𝑝/𝑝 (3.7)
unde: Np/s reprezintă numărul de pan ouri dintr -un șir, iar Vmp.p – tensiunea unui panou la putere
maximă.
𝑉𝑚𝑝/𝑔=10∙30,3=303 V
f) Puterea generatorului
𝑃𝑔=𝑉𝑚𝑝/𝑔∙𝐼𝑔 (3.8)

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 29 unde: Vmp.g reprezintă tensiunea generatorului la putere maximă, iar Ig – curentul generatorului .
𝑃𝑔=303 ∙66=19998 W= 20 kW
F. Alegerea invertorului
Tensiunea de intrare a invertorului Ui trebuie să fie egală cu tensiunea maximă a
generatorului fotovoltaic.
Ui=Ug= 303 V
O altă condiție în alegerea condiție în alegerea invertorului este aceea ca puterea maximă
a generatorului fotov oltaic să fie mai mică decât puterea de intrare a invertorului.
Pi> 20 kW
Se alege invertorul STP 25000TL -30.
G. Alegerea bateriilor
Bateriile sunt folosite în sistemele fotovoltaice cu scopul de a stoca energia produsă de
generatorul fotovoltaic pe timpul zilei, pentru a fi folosită când este nevoie pe timpul nopții
(sau cer înnorat).
La alegerea bateriilor trebuie să ținem cont de următoarele informații:
➢ Pentru încărcarea bateriilor de 12 V avem nevoie de panouri Vmp 16-24V
➢ Pentru încărcarea baterii lor de 24 V avem nevoie de panouri Vmp 34-40V
➢ Pentru încărcarea bateriilor de 48 V avem nevoie de panouri Vmp 62-76V
Se aleg bateriile VRLA Ultracell, cu tensiunea U=12V și capacitatea C=200 Ah .
H. Alegerea regulatorului de sarcină
Regulatoarele de sarcină au rolul de a controla încărcarea bateriilor de acumulatori . La
alegerea regulatorului de sarcină trebuie să ținem cont de următoarele condiții:
➢ Tensiunea nominală a regulatorului să fie mai mică sau egală cu tensiunea nominală
a generatorului foto voltaic
➢ Curentul de intrare să fie mai mare sau egal decât curentul de încărcare maxim, pe
care generatorul îl poate debita.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 30 Cap 4. Analiza tehnic o-economic ă a sistemului fotovoltaic
Prin acest studiu tehnico -economic ne dorim să determinăm varianta cea mai profitabilă de
alimen tare prin panouri fotovoltaice a unui sistem de iluminat inteligent . Se vor analiza variantele
de alimentare legate la rețea , atât în cazul în care se folosesc baterii cât și cazul când acestea l ipsesc ,
luând în calcul costul bateriilor și tariful de injectare în rețea a energiei.
Studiul se realizează pe sistemul fotovoltaic dimensionat în capitolul anterior .
Pentru determinarea energiei generate de sistemul fotovoltaic s-a folosit o baza de date pentru
determinarea iradiației globale pusă la dispoziție de Centrul Comun de Cercetare (JRC) a Comisiei
Europene , în figura 4.1. fiind prezentată interfața grafică a acestei aplicații.

Fig.4.1. Intefața aplicației pentru determinarea raidației so lare
Studiul se va realiza pe fiecare anotimp al anului, luând din fiecare anotimp o lună
reprezentativă pentru care se vor face calcule. Pentru anotimpul de iarnă se va lua luna ianuarie,
pentru primăvară – luna aprilie, pentru vară – luna iulie, iar pentru toamnă – luna octombrie .
Se presupune că sistemul de fotovoltaice este mobil, și se va regla unghiul panourilor în fiecare
anotimp. Rezultatele preluate de pe site ne spun un unghi de înclinare diferit pentru fiecare lună
luată în calcul, și acest unghi se folosește pentru determinarea valorilor de radiație solară medie
zilnică. Datele pentru radiația zilnică sunt împărțite pe intervale de 15 minute , s-a făcut o medie
pe fiecare oră și s -a calculat energia electrică generată de panourile fotov oltaice folosind formula
de mai jos.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 31 𝐸=𝐴∙𝑟∙𝐻∙𝑃𝑅 (4.1)
unde E reprezintă energia generată, A – aria totală a panourilor fotovoltaice, r – randamentul unui
panou, H – radiația, iar PR – un coefic ient pentru pierderi care s-a considerat 0,75.
Sistemul fotovoltaic este prevăzut cu 8 baterii, acestea putând să stocheze 19,2 kW.
Hala de producție are un program de lucru pe 2 schimburi, adică 16 ore/zi. Orele de lucru au fost
împărțite în 6 intervale, și se presupune că toate zilele din an au o lumină de zi susținută pe durata
a 10 ore, în intervalul 06:00 – 08:00 și 18:00 – 20:00 lumina fiind absentă, energia utilizată a
sistemului de iluminat inteligent la care se face alimentarea este de 31771 kWh/an. Se ia în
considerare fa ptul că în zilele de weekend nu se lucrează, iar acumulatoarele se vor încărca la
capacitate maximă, și în zilele de luni diferența de energie apărută în intervalul orar 06:00 -08:00
va fi acoperită de către energia stocată în baterii .
Pentru luna ianuarie s-a ales o înclinație de 61°, pentru care s -au calculat valorile de energie
generată prezentate în tabelul 4.1.
Energie generată/consumată pentru o zi din luna ianuarie
Tabelul 4.1.
Ore Energie
generată Energie
consumată Diferență En.
stocată în
baterii En.
injectată
în rețea En.
preluată
din baterii En.
preluată
din rețea
06:00 -08:00 1,59 18,5 -16,91 0 0 0 16,91
08:00 -11:00 10,6 2,4 8,2 8,2 0 0 0
11:00 -14:00 13,67 17,6 -3,93 0 0 3,93 0
14:00 -17:00 6,69 18,5 -11,81 0 0 4,27 7,54
17:00 -18:00 0 6,7 -6,7 0 0 0 6,7
18:00 -22:00 0 37 -37 0 0 0 37
Se poate observa că într -o zi din luna ianuarie, bateriile stochează doar 8,2 kWh, în
intervalul 08:00 -11:00, în restul zilei panourile neputând să producă mai multă energie decât se
consumă, în lipsa bateriilor aceea energie ar fi fost injectată în rețea. Avantajul bateriilor se poate
vedea în intervalele orare 11:00 -14:00 și 14:00 -17:00, unde se acoperă diferența de energie de
către energia stocată în baterii, în primul interval fiin d acoperită în totalitate nefiind nevoie să se
alimenteze din rețeaua electrică, deci economisind bani.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 32
Fig.4. 2 Energia generată într -o zi de iarnă
Într-o singură zi de iarnă energia consumată din rețeaua electrică este de 68,15 kW h/zi și
panourile generează 32,55 kW h/zi. Pentru întreg anotimpul panourile generează 2929,5 kW h, și
se consumă din rețea 4209,92 kWh, iar datorită faptului că în zilele de weekend nu se lucrează,
deci nu se folosește iluminatul, pe timp de iarnă se injectează 763,4 kWh .
Pentru anotimpul de primăvară s -a ales ca lună reprezentativă luna aprilie. Unghiul de
înclinare al sistemului fotovo ltaic este de 30°. Valorile de energie generată sunt prezentate în
tabelul 4.2.
Energie generată/consumată într -o zi din luna aprilie
Tabelul 4.2.
Ore Energie
generată Energie
consumată Diferență En.
stocată
în baterii En.
injectată
în rețea En.
preluată
din baterii En.
preluată
din rețea
06:00 -08:00 6,69 18,5 -11,81 0 0 0 11,81
08:00 -11:00 24,49 2,4 22,09 19,2 2,89 0 0
11:00 -14:00 28,80 17,6 11,20 0 11,2 0 0
14:00 -17:00 18,50 18,5 0 0 0 0 0
17:00 -18:00 1,88 6,7 -4,82 0 0 4,82 0
18:00 -22:00 0,58 37 -36,42 0 0 14,38 22,04

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 33 Din tabel se poate observa că se generează mai multă energie electrică față de zilele de iarnă,
lucru datorat de faptul că radiația solară este mai mare. Într -un interval de 3 ore se observă că
bateriile se încar că la capacitate maximă, iar toată energia care se generează în plus față de ceea
ce se consumă este de această dată injectată în rețea. Bateriile din nou ajută la scăderea energie
preluate din rețea prin acoperirea unei părți semnificative de energie cons umată în ultimele 5 ore
de program de lucru în hală.

Fig.4. 3 Energia generată într -o zi de primăvară
Într-o singură zi de primăvară sistemul PV generează 80,94 kWh, din rețea se consumă 33,85
kWh, iar de această dată injectăm în rețea 14,09 kWh în zilele lucrătoare energie generată în plus
după încărcarea bateriilor. Pe toată perioada primăverii se generează 7446,15 kWh, se injectează
în rețea 2784,68 kWh, iar din rețea se consumă 2080,57 kWh , aproape 50% din energia consumată
pe timp de iarnă, de data aceasta este economisită.
Pentru perioada de vară s -a ales ca lună reprezentativă luna iulie, cu o înclinare a panourilor
de 15°. Valorile de energie generată a sistemului PV fiind prezentate în tabelul 4.3.

0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.00
6:00-8:00 8:00-11:00 11:00-14:00 14:00-17:00 17:00-18:00 18:00-22:00Energie kWh
Interval orarEnergie generată(primăvara)

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 34 Energie generată/consumată într -o zi din luna iulie
Tabelul 4.3.
Ore Energie
generată Energie
consumată Diferență En.
stocată în
baterii En.
injectată
în rețea En.
preluată
din baterii En.
preluată
din rețea
06:00 -08:00 8,61 18,5 -9,89 0 0 0 9,89
08:00 -11:00 29,59 2,4 27,19 19,2 7,99 0 0
11:00 -14:00 34,48 17,6 16,88 0 16,88 0 0
14:00 -17:00 23,03 18,5 4,53 0 4,53 0 0
17:00 -18:00 3,16 6,7 -3,54 0 0 3,54 0
18:00 -22:00 1,64 37 -35,36 0 0 15,66 19,7
Într-o zi de vară observăm cele mai mari valori pentru energia generată de panourile
fotovoltaice, cât și pentru cantitatea de energie injectată în rețea. La fel ca în tabelul anterior, în
perioada 08:00 -11:00 bateriile se încarcă la capacitate maximă, acestea la fel descă rcându -se în
ultimele ore din zi. Cea mai mare cantitate de energie injectată în rețea apare în perioada amiezii,
când energia generată este aproape dublă decât cea consumată. În total pe o zi de vară se generează
100,5 kWh energie electrică și se injectea ză în rețea 29,4 kWh , energia consumată din rețea având
o valoare de doar 29,6 kWh.

Fig.4. 4. Energia generată într -o zi de vară 0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00
6:00-8:00 8:00-11:00 11:00-14:00 14:00-17:00 17:00-18:00 18:00-22:00Energie kWh
Interval orarEnergie genrată(vara)

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 35 Pe întreg anotimpul se generează 9246,4 kWh, aproape ca se acoperă întreg consumul
sistemului de iluminat care este de 9264,4 kWh. Energia injectată în această perioada atinge cea
mai mare valoare din an, 4284,71 kWh , iar energia consumată din rețea este de 1824,37 pe toată
perioada verii.
Luna reprezentativă aleasă pentru anotimpul toamna este luna octombrie, cu înclinare a
panourilor de 54° a cărui rezultate sunt prezentate în tabelul 4.4.
Energie generată/consumată într -o zi din luna octombrie
Tabelul 4.4.
Ore Energie
generată Energie
consumată Diferență En.
stocată în
baterii En.
injectată
în rețea En.
preluată
din baterii En.
preluată
din rețea
06:00 -08:00 4,68 18,5 -13,82 0 0 0 13,82
08:00 -11:00 20,55 2,4 18,15 18,15 0 0 0
11:00 -14:00 25,32 17,6 7,72 1,05 6,67 0 0
14:00 -17:00 14,01 18,5 -4,49 0 0 4,49 0
17:00 -18:00 0,76 6,7 -5,94 0 0 5,94 0
18:00 -22:00 0 37 -37 0 0 8,87 28,23

Pe perioada de toamnă se observă o scădere a cantității de energie generată față de vară și
primăvară, precum și o creștere a timpului necesar încărcării bateriilor cu 3 ore. Energia injectată
în rețea a simțit o scădere semnificativă, într -o zi de toamnă injectându -se doar 6,67 kWh, iar
energia preluată din rețea având o creștere până la valoarea de 42,05 kWh. Într -o zi întreagă,
sistemul fotovoltaic reușește să producă 65,33 kWh.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 36
Fig.4. 5. Energia generată într -o zi de toamnă
Pe întreg anotimpul se gen erează 5945,07 kWh injectăm în rețea 1882,54 kWh, iar din rețea
consumăm 2553,59 kWh.
În tabelul 4.5 am prezentat valorile pe anotimp, precum și valorile pe an ale energiilor. Pe
durata unui an sistemul PV generează 25567,17 kWh, se injectează 8951,94 kWh și se consumă
din rețea 10668,45 kWh. În figura 4.5. am prezentat sub forma de grafic diferențele între energie
generată și energia consumată din rețea pe fiecare anotimp.
Valorile totale ale energiilor
Tabelul 4.5 .
Iarna Primăvara Vara Toamna Total
Energie generată 2929,54 7446,15 9246,4 5945,07 25567,17
Energie injectată în rețea 583,36 2784,68 4284,72 1882,543 8951,94
Energie stocată în baterii 763,4 2016 2035,2 1996,8 6811,4
Energie consumată din rețea 4209,92 2080,57 1824,37 2553,59 10668,45
0.005.0010.0015.0020.0025.0030.00
6:00-8:00 8:00-11:00 11:00-14:00 14:00-17:00 17:00-18:00 18:00-22:00Energie kWh
Interval orarEnergie generată(toamna)

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 37
Fig.4. 5. Energia generată/consumată pe anotimpuri
Iar în tabelele 4.6 ,4.7 și 4.8. sunt prezentate costurile consumurilor de energie din rețea cu și
fără sisteme de alimentare prin fotovoltaice .
Costul energie consumate din rețea cu sistem fotovoltaic cu acumulatoare /an
Tabelul 4.6 .
Cantitate , kWh Preț
unitar ,
LEI Valoare
unitară , LEI TVA , LEI Total ,
LEI
Energie activă 10668,45 0,48841 5210,58 990,01 6200,59
Certificate verzi 10668,45 0,05924 632 120,08 752,08
Cogenerare 10668,45 0,01186 126,53 24,04 150,75
Acciza
necomercială 10668,45 0,00244 26,03 4,95 30,98
Total 7134,4
Costul energiei consumate din rețea cu sistem fotovoltaic fără acumulatoare/an
Tabelul 4.7.
Cantitate, kWh Preț
unitar,
LEI Valoare
unitară , LEI TVA , LEI Total ,
LEI
Energie activă 15665,44 0,48841 7651,16 1453,72 9104,88
Certificate verzi 15665,44 0,05924 928,02 176,32 1104,34
Cogenerare 15665,44 0,01186 185,79 35,30 221,09
Acciza
necomercială 15665,44 0,00244 38,22 7,26 45,48
Total 10475,79 2,929.547,446.169,246.40
5,945.07
4,209.92
2,080.571,824.372,553.597,139.469,526.7311,070.77
8,498.66
020004000600080001000012000
Iarna Primavara Vara ToamnaEnergie kWh
Energie generată Energie consumată din rețea Total

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 38
Costul energie consumate din rețea fără sistem fotovoltaic/an
Tabelul 4. 8.
Cantitate , kWh Preț
unitar ,
LEI Valoare
unitară , LEI TVA [RON] Total
[RON]
Energie activă 31771 0,48841 15517,27 2948,28 18465,55
Certificate verzi 31771 0,05924 1882,11 75,59 1957,7
Cogenerare 31771 0,01186 376,80 357,60 734,4
Acciza
necomercială 31771 0,00244 77,52 14,73 92,25
Total 21249,35
Se poate observa că prin instalarea de panouri fotovoltaice pentru alimentarea iluminatului se
economisesc 14114,95 LEI/an, iar dacă sistemul nu este prevăzut cu acumulatoarea această
economie este de 10733,56 LEI/an .
În continuare se va face o comparație între sistemul fotovoltaic cu acumulatoare și cel fără,
pentru a vedea care dintre aceste este mai profitabilă . În tabelul 4. 9 este prezentat costul unui
sistem de fotovol taice. În cazul sistemului fără acumulatoare toată energia care ar trebui stocată
va fi injectată în rețea, deci fără acumulatoare s -ar injecta 15763,34 kWh energie electrică.

Costul sistemului fotovoltaic
Tabelul 4. 9.
Echipament/serviciu Preț, LEI Cantitate , BUC Total , LEI
Panouri fotovoltaice 1044,58 80 83566,4
Invertor 13228,60 1 13228,6
Acumulatori 1814,8 8 14518,4
Suma cu acumulatoare 111313,4
Suma fără acumulatoare 96795

După calcularea sumelor necesare instalării sistemelor cu și fără acumulatoare se poate
determina perioada de amortizare a investiției, care este prezentat în tabelul 4. 10.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 39
Amortizarea în funcție de tipul de sistem
Tabelul 4. 10.

Cost sistem
PV, LEI Remunerație energie
injectată , LEI/an Economie energie
consumată , LEI/an Amortizare ,
ani
Sistem cu
acumulatoare 111313,4 1998,94 14114,95 6,9
Sistem fără
acumulatoare 96795 3519 10773,56 6,7

Se poate observa că un sistem fără acumulatoare are o perioadă de amortizare mai mică ,
6,7 ani, față de un sistem cu acumulatoare care are perioada de amortizare de 6.9 ani. Mai mult
decât atât prin lipsa acumulatoarelor toată energia ce se stochează în ele este de această dată
injectată în rețea, iar remunerația dobândită din injectarea energi e crește de la 1998.94 LEI/an la
3519 LEI/an.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 40 Cap. 5. Concluzii
Folosirea unui sistem de alimentare prin panouri fotovoltaice este o modalitate alternativă
viabilă de alimentare cu energie electrică, care poate reduce semnificativ costurile de energie
electrică ale consumatorilor atât industriali cât și casnici.
Sistemele de iluminat inteligente sunt mai eficiente decât cele convenționale din punct de
vedere economic, reducând costurile și consumul de energie. Acestea o feră o calitate a luminii
superioară față de sistemele convenționale, folosind capacitatea corpurilor de iluminat cu LED de
modificare a intensității luminoase, și controlând intensitatea în fu ncție de lumina naturală.
După proiectarea sistemului fotovoltaic și estimarea energiei electrice produse de acesta,
pe baza iradiației globale pusă la dispoziție de Centrul Comun de Cercetare (JRC) a Comisiei
Europene , se observă că energia solară produs ă acoperă aproximativ 66% din total de energie
necesară alimentării sistemului de iluminat pentru consumatorul considerat .
După cum se poate observa, energia electrică generată de sistemul fotovoltaic în lunile de
vară este de aproximativ trei ori mai mare și iar pentru lunile de primăvară si toamnă de peste două
ori mai mare decât energia generată în lunile de iarnă.
În urma estimărilor se observ ă ca în trei dintre cele patru anotimpuri (primăvară, vară,
toamnă) , energi a necesară iluminatului, absorbi tă din rețea scade cu aproximativ jumătate față de
energia absorbită din rețea pe timp de iarnă, și de asemenea este perioada în care se injectează cea
mai mare cantitate de energie în rețea.
Utilizarea acumulatoarelor reprezintă un avantaj deoarece în pe rioadele în care sistemul nu
produce suficientă energie cât să acopere cantitatea de energie necesară pentru iluminat , acestea
pot să ajute la acoperirea diferenței , fără a fi nevoie să se folosească energia din rețeaua publică.
În urma unei analize econom ice, se poate observa că amortizarea investiției în sistemul fotovoltaic
propus se va face în 6,9 ani, în cazul în care sistemul este prevăzut cu acumulatoare și în 6,7 ani,
în caz contrar. Diferența de 0,2 ani între cele două soluții propuse, după părerea mea , este destul
de mică, astfel că alegerea soluției finale rămâne la latitudinea beneficiarului.

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 41
Anexe
A.1 Inclinarea optimă pe fiecare lună ( Iopt)

Month Hh Hopt H(90) Iopt T24h NDD
Jan 1240 1900 1890 61 -1.6 579
Feb 2100 2990 2720 56 -0.3 419
Mar 3770 4770 3700 45 6.3 330
Apr 4980 5510 3340 30 12.1 113
May 6130 6100 2940 16 17.6 15
Jun 6720 6350 2710 11 21.1 1
Jul 6820 6630 2930 15 24.0 0
Aug 6010 6450 3520 26 24.1 5
Sep 4250 5210 3720 41 19.4 79
Oct 2850 4080 3600 54 11.7 278
Nov 1600 2500 2480 62 7.5 460
Dec 1040 1640 1670 63 1.1 597
Year 3970 4520 2940 34 11.9 2876

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 42
A.2 Iradiație luna ianuarie
Time G Gd Gc DNI DNI c A Ad Ac
7:52 90 42 258 89 407 139 47 482
8:07 123 58 359 110 504 179 65 612
8:22 148 66 442 127 583 203 72 696
8:37 172 74 519 140 646 224 78 764
8:52 193 81 590 151 696 241 84 819
9:07 213 88 657 160 737 256 89 863
9:22 231 93 718 168 770 268 93 899
9:37 248 98 773 174 798 279 98 929
9:52 262 102 824 179 821 288 101 953
10:07 275 106 869 183 840 295 104 973
10:22 287 109 909 186 856 302 107 990
10:37 297 112 943 189 869 307 110 1000
10:52 305 114 972 191 880 311 112 1010
11:07 311 116 995 193 888 315 113 1020
11:22 316 117 1010 194 894 317 114 1030
11:37 319 118 1020 195 897 319 115 1030
11:52 321 118 1030 196 899 320 115 1030
12:07 321 118 1030 196 899 320 115 1030
12:22 319 118 1020 195 897 319 115 1030
12:37 316 117 1010 194 894 317 114 1030
12:52 311 116 995 193 888 315 113 1020
13:07 305 114 972 191 880 311 112 1010
13:22 297 112 943 189 869 307 110 1000
13:37 287 109 909 186 856 302 107 990
13:52 275 106 869 183 840 295 104 973
14:07 262 102 824 179 821 288 101 953
14:22 248 98 773 174 798 279 98 929
14:37 231 93 718 168 770 268 93 899
14:52 213 88 657 160 737 256 89 863
15:07 193 81 590 151 696 241 84 819
15:22 172 74 519 140 646 224 78 764
15:37 148 66 442 127 583 203 72 696
15:52 123 58 359 110 504 179 65 612
16:07 90 42 258 89 407 139 47 482
16:22 59 27 166 65 297 95 28 339

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 43 A.3 Iradiație luna aprilie
Time G Gd Gc DNI DNI c A Ad Ac
5:37 43 42 15 0 0 250 82 437
5:52 47 44 14 215 497 355 135 596
6:07 89 69 67 258 596 413 148 703
6:22 126 85 122 291 672 458 158 784
6:37 165 100 182 317 733 494 167 849
6:52 204 114 246 338 782 524 174 901
7:07 243 127 313 356 822 550 181 943
7:22 282 139 380 371 856 571 187 979
7:37 320 150 447 383 885 589 192 1010
7:52 357 159 513 394 910 604 197 1030
8:07 392 168 578 403 932 617 200 1050
8:22 425 175 642 411 950 628 203 1070
8:37 457 181 703 418 967 637 205 1090
8:52 486 187 761 425 981 645 207 1100
9:07 514 191 816 430 993 651 208 1110
9:22 539 195 867 435 1000 655 209 1120
9:37 562 198 915 439 1010 659 209 1120
9:52 583 201 958 442 1020 662 209 1130
10:07 601 202 998 445 1030 664 209 1130
10:22 618 204 1030 448 1040 666 208 1140
10:37 632 205 1060 450 1040 667 208 1140
10:52 643 206 1090 452 1040 668 208 1140
11:07 652 206 1110 453 1050 669 207 1140
11:22 659 207 1120 454 1050 669 207 1150
11:37 664 207 1130 455 1050 669 206 1150
11:52 666 207 1140 455 1050 669 206 1150
12:07 666 207 1140 455 1050 669 206 1150
12:22 664 207 1130 455 1050 669 206 1150
12:37 659 207 1120 454 1050 669 207 1150
12:52 652 206 1110 453 1050 669 207 1140
13:07 643 206 1090 452 1040 668 208 1140
13:22 632 205 1060 450 1040 667 208 1140
13:37 618 204 1030 448 1040 666 208 1140
13:52 601 202 998 445 1030 664 209 1130
14:07 583 201 958 442 1020 662 209 1130
14:22 562 198 915 439 1010 659 209 1120
14:37 539 195 867 435 1000 655 209 1120
14:52 514 191 816 430 993 651 208 1110
15:07 486 187 761 425 981 645 207 1100
15:22 457 181 703 418 967 637 205 1090
15:37 425 175 642 411 950 628 203 1070
15:52 392 168 578 403 932 617 200 1050
16:07 357 159 513 394 910 604 197 1030
16:22 320 150 447 383 885 589 192 1010
16:37 282 139 380 371 856 571 187 979
16:52 243 127 313 356 822 550 181 943
17:07 204 114 246 338 782 524 174 901
17:22 165 100 182 317 733 494 167 849
17:37 126 85 122 291 672 458 158 784
17:52 89 69 67 258 596 413 148 703
18:07 47 44 14 215 497 355 135 596
18:22 43 42 15 0 0 250 82 437
18:37 27 27 10 0 0 13 11 5

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 44 A.4 Iradiație luna iulie
Time G Gd Gc DNI DNI c A Ad Ac
4:52 38 38 24 0 0 197 60 256
5:07 52 52 32 0 0 301 105 384
5:22 70 58 51 246 373 375 123 483
5:37 100 71 86 293 445 440 139 568
5:52 135 84 127 333 505 495 152 640
6:07 172 97 172 367 558 542 164 701
6:22 211 108 221 397 603 583 174 754
6:37 251 119 273 423 643 619 182 800
6:52 292 130 325 446 678 649 189 839
7:07 333 139 379 467 708 676 194 873
7:22 373 148 433 485 736 699 199 902
7:37 413 155 487 501 760 718 202 927
7:52 452 162 540 515 782 735 205 948
8:07 489 168 592 528 801 749 207 967
8:22 525 173 643 539 819 761 208 982
8:37 560 178 691 549 834 771 208 996
8:52 592 182 737 559 848 779 208 1010
9:07 623 185 780 567 860 786 207 1020
9:22 651 187 821 574 871 791 206 1020
9:37 677 189 859 580 880 795 205 1030
9:52 700 191 893 586 889 799 204 1040
10:07 721 192 924 590 896 801 203 1040
10:22 740 193 952 595 902 803 201 1040
10:37 756 193 976 598 908 804 200 1050
10:52 769 194 996 601 912 805 199 1050
11:07 780 194 1010 603 915 806 197 1050
11:22 788 194 1020 605 918 806 197 1050
11:37 793 194 1030 606 920 807 196 1050
11:52 796 194 1040 606 920 807 196 1050
12:07 796 194 1040 606 920 807 196 1050
12:22 793 194 1030 606 920 807 196 1050
12:37 788 194 1020 605 918 806 197 1050
12:52 780 194 1010 603 915 806 197 1050
13:07 769 194 996 601 912 805 199 1050
13:22 756 193 976 598 908 804 200 1050
13:37 740 193 952 595 902 803 201 1040
13:52 721 192 924 590 896 801 203 1040
14:07 700 191 893 586 889 799 204 1040
14:22 677 189 859 580 880 795 205 1030
14:37 651 187 821 574 871 791 206 1020
14:52 623 185 780 567 860 786 207 1020
15:07 592 182 737 559 848 779 208 1010
15:22 560 178 691 549 834 771 208 996
15:37 525 173 643 539 819 761 208 982
15:52 489 168 592 528 801 749 207 967
16:07 452 162 540 515 782 735 205 948
16:22 413 155 487 501 760 718 202 927
16:37 373 148 433 485 736 699 199 902
16:52 333 139 379 467 708 676 194 873
17:07 292 130 325 446 678 649 189 839
17:22 251 119 273 423 643 619 182 800
17:37 211 108 221 397 603 583 174 754
17:52 172 97 172 367 558 542 164 701
18:07 135 84 127 333 505 495 152 640
18:22 100 71 86 293 445 440 139 568
18:37 70 58 51 246 373 375 123 483
18:52 52 52 32 0 0 301 105 384
19:07 38 38 24 0 0 197 60 256
19:22 24 24 15 0 0 11 9 7

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 45

A.5 Iradiație luna octombrie
Time G Gd Gc DNI DNI c A Ad Ac
6:52 82 41 118 157 385 230 70 446
7:07 126 61 192 204 499 321 112 602
7:22 172 79 271 242 593 370 122 702
7:37 212 92 345 272 666 410 130 780
7:52 252 104 419 295 723 442 137 842
8:07 289 114 491 314 769 468 144 891
8:22 326 124 561 330 807 490 149 931
8:37 360 132 628 342 839 508 154 964
8:52 392 140 692 353 865 524 158 992
9:07 422 146 753 362 888 537 162 1010
9:22 450 152 809 370 907 548 165 1030
9:37 475 157 861 377 923 557 168 1050
9:52 498 161 909 383 937 565 170 1060
10:07 518 165 952 387 949 571 171 1070
10:22 536 168 990 391 959 577 173 1080
10:37 552 170 1020 395 967 581 174 1090
10:52 565 172 1050 397 973 585 175 1100
11:07 575 174 1070 400 979 587 175 1100
11:22 583 175 1090 401 982 589 176 1100
11:37 588 176 1100 402 985 590 176 1110
11:52 591 176 1110 403 986 591 176 1110
12:07 591 176 1110 403 986 591 176 1110
12:22 588 176 1100 402 985 590 176 1110
12:37 583 175 1090 401 982 589 176 1100
12:52 575 174 1070 400 979 587 175 1100
13:07 565 172 1050 397 973 585 175 1100
13:22 552 170 1020 395 967 581 174 1090
13:37 536 168 990 391 959 577 173 1080
13:52 518 165 952 387 949 571 171 1070
14:07 498 161 909 383 937 565 170 1060
14:22 475 157 861 377 923 557 168 1050
14:37 450 152 809 370 907 548 165 1030
14:52 422 146 753 362 888 537 162 1010
15:07 392 140 692 353 865 524 158 992
15:22 360 132 628 342 839 508 154 964
15:37 326 124 561 330 807 490 149 931
15:52 289 114 491 314 769 468 144 891
16:07 252 104 419 295 723 442 137 842
16:22 212 92 345 272 666 410 130 780
16:37 172 79 271 242 593 370 122 702
16:52 126 61 192 204 499 321 112 602
17:07 82 41 118 157 385 230 70 446
17:22 20 19 8 0 0 12 10 5

PROIECTAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC PENTRU ALIMENTAREA
INSTALAȚIEI DE ILUMINA T DINTR -O HALĂ INDUSTRIALĂ

Pagina 46
Bibliografie
[1] PVTRIN Curs de instruire. Manualul Instalatorilor pentru Sisteme Fotovoltaice Solare.
[2] Anjali, Gourav Sharma: A Review on Grid -Connected PV System , Iun 2017
[3] Ahmed Hossam Eldin, Mostafa Refaey, Abdelrahman Farghly: A Review on Photovoltaic
Solar Energy Technology and its Efficiency
[4] K. Premkumar, Dr. Suresh K.: Modeling grid -connected solar PV generator with and without
energy storage
[5] Tîrnovan R.: Producerea Transportul și Distribuția Energiei Electrice – Note de curs.
Producerea energiei electrice în instalații care utilizează energia solară.
[6] Richard Vencu, Iluminatul clădirilor cu sisteme KNX. 2009, Oct.
[7] National institutes of health, Division of technical Resources, Oct 2013
[8] KNX Association, The KNX standard – the basics
[9] Osmo Sarjakoski, Designing a KNX -house A utomation System for a private residence,
Bachelor’s Thesis, Bachelor’s Thesis, Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. 2015.
[10] http://www.alternative -energy -tutorials.com/
[11] http://www.electricalc.ro/sisteme -fotovoltaice -solare/dimensionarea -instalatiei
[12] http://re.jr c.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php#
[13] http://www.lighting.philips.ro/educatie/viitorul -iluminatu lui/educational/ce -aduce -diferit -si-
ce-avantaje -are-iluminatul -cu-led#led2
[14] https://tbmlight.ro/blog/
[15] https://voltech.ro/on -grid-vs-off-grid/
[16] Ef ectul fotovoltaic, celule solare. Disponibil pe https://www.academia.edu/