See discussions, stats, and author profiles for this publication at: [602679]

See discussions, stats, and author profiles for this publication at:
https://www.researchgate.net/publication/281523359
Solu
ț
ii de optimizare a conversiei energiei
fotovoltaice în energie electric
ă
(Optimization
solutions of photovoltaic…
Thesis
· February 2011
DOI: 10.13140/RG.2.1.3856.8160
CITATIONS
0
READS
49
1 author:
Ioan Viorel Banu
Gheorghe Asachi Technical University of Iasi
40

PUBLICATIONS

63

CITATIONS

SEE PROFILE
All content following this page was uploaded by
Ioan Viorel Banu
on 06 September 2015.
The user has requested enhancement of the downloaded file.

MINISTERUL EDUCAȚIEI, CERCETĂRII,
TINERETULUI ȘI SPORTULUI
UNIVERSITATEA “VASILE ALECSANDRI” DIN BACĂU
FACULTATEA DE INGINERIE
MASTERAT UNIVERSITAR: ETME
LUCRARE DE DISERTAȚIE
Soluții de optimizare a co nversiei energiei
fotovoltaice î n energie electrică
Îndrumător,
Prof. univ. dr. ing. HAZI Aneta
Masterand: [anonimizat]. BANU Ioan -Viorel
Bacău, 2011

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

2

TEMĂ DE PROIECTARE
1. Să se realizeze o documentare privind sistemele fotovoltaice:
 conv ersia fotovoltaică;
 elementele componente;
 modelarea sistemului fotovoltaic.
2. Să se realizeze un calcul de dimensionare a unui sistem fotovoltaic pentru
alimentarea cu energie electrică a unui consumator casnic, urmărind:
 stabilirea necesarului de energie e lectrică;
 identificarea datelor meteo;
 alegerea elementelor componente;
 realizarea schemei sistemului fotovoltaic.
3. Să se realizeze optimizarea sistemului fotovoltaic.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

3

CUPRINS
CUPRINS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 3
1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 5
2. PRODUCEREA ENERGIEI ELECTRICE CU AJUTORUL CELULELOR
FOTOVOLTAICE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 7
2.1. Considerații generale ………………………….. ………………………….. ……………. 7
2.2. Celula fotovoltaică ………………………….. ………………………….. ……………….. 9
2.3. Componentele sistemului fotovoltaic ………………………….. ………………….. 11
2.3.1. Sisteme de montaj a panourilor fotovoltaice ………………………….. .. 12
2.3.2. Caseta de conectare ………………………….. ………………………….. ….. 13
2.3.3 Co ntrolerul de încărcare. ………………………….. …………………………. 14
2.3.4. Baterii de stocare pentru sisteme electrice solare ……………………. 15
2.3.5. Invertor solar ………………………….. ………………………….. …………….. 16
2.3.6. Deconectoare de rețea de curent continuu sau alternativ …………. 17
2.3.7. Diverse componente ………………………….. ………………………….. ….. 18
3. MODELAREA ȘI SIMULAREA UNUI SISTEM DE CONVERSIE A ENERGIEI
FOTOVOLTAICE ÎN ENERGIE ELECTRICĂ DE CURENT ALTERNATIV ………….. 19
3.1. Modelarea putere -tensiune a unui panou fotovoltaic …………………………. 19
3.2. Modelarea unui convertor ………………………….. ………………………….. ……. 23
4. DIMENSIONAREA ȘI OPTIMIZAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC …………… 28
4.1. Necesar de energie electrică ………………………….. ………………………….. .. 28
4.2. Date meteo ………………………….. ………………………….. ……………………….. 29
4.2.1. Iradierea solară lunară ………………………….. ………………………….. .. 29

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

4
4.2.2. Performanța rețelei PV conectate ………………………….. …………….. 32
4.2.3. Media zilnică a iradierii solare ………………………….. ………………….. 34
4.3. Alegerea panoului fotovoltaic ………………………….. ………………………….. .. 37
4.4. Alegerea bateriei de stocare ………………………….. ………………………….. … 38
4.5. Alegere regulator încărcare bater ie ………………………….. ……………………. 40
4.6. Alegere invertor ………………………….. ………………………….. …………………. 42
4.7. Cabluri si diverse componente ………………………….. ………………………….. 43
4.8. Schema sistemului fotovoltaic ………………………….. ………………………….. . 43
4.9. Prețul de cost al instalației fotovoltaice ………………………….. ………………. 45
4.10. Optimizarea sistemului fotov oltaic ………………………….. ……………………. 45
4.10.1. Alegere sistem de orientare ………………………….. …………………… 45
4.10.2. Soluția de optimizare aleas ă ………………………….. ………………….. 49
4.10.3. Prețul de cost al instalației fotovoltaice cu sistem de urmărire ….. 50
5. CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 51
BIBLIOGRAFI E ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 53
ANEXA 1 – Programul de calcul al sistemului fotovoltaic ………………………….. … 54

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

5

1. INTRODUCERE
La momentul actual, omenirea se confruntă cu o criza energetică majoră,
având ca rezultat reconsiderarea surselor primare de energie în special a celei solare
ca fiind posibilă și rentabilă. Energia solară are o serie de calități remarcabile fiind o
formă de energie primară gratuită care se găsește în cantități nelimitate. Aceasta are
și o serie d e dezavantaje, fiind influențată de condițiile meteorol ogice și de
amplasare geografică care nu pot fi modificate. Utilizarea energiei solare prin
intermediul celulelor fotovoltaice este folosită pentru obținerea di rectă a energiei
electri ce.
Principalul obiectiv al acestei lucrări l-a constituit cercetarea sistemelor care
utilizează surse regenerabile de producere a energiei electrice cu panouri
fotovoltaice, pentru clădiri civile. S -a urmărit să se stabilească soluțiile optime,
minimizând consumul de energie primară, în condițiile asigurării necesarului de
energie. S -a conceput și studiat în principal sisteme care să folosească o eficiență
maximă a procesului de con versie fotovoltaică a energiei.
Proiectul și -a propus de asemenea să promov eze soluții optime ale instalații lor
care utilizează energia solară ca sursă regenerabilă de energie.
Obiectivele realizate în această lucrare sunt următoarele:
 prezentarea noțiunilor teoretice referitor la conversia energiei fotovoltaice ;
 descrierea compo nentelor principale ale unui sistem fotovoltaic ;
 modelarea unui panou fotovoltaic și modelarea unui convertor pentru
optimizarea conversiei energiei fotovoltaice;
 dimensionarea și optimizarea unui sistem fotovoltaic pentru asigurarea
energiei electrice a u nei clădiri.
În această abordare, lucrarea este structurată pe 5 capitole și bibliografie.
Primul capitol es te reprezentat de introducerea î n cadrul general al importanței
conversiei energiei fotovoltaice pentru obținerea directă a energiei electrice, și a
obiectivelor realizate prin intermediul acestei lucrări.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

6
În capitolul 2 se prezintă generalități referitor la conversia fotovoltaic ă,
componentele principale ale unui sistem fotovoltaic în direcția fluxului de energie
electrică printr -un sistem tipic.
Capitolul 3 prezintă câteva aspecte ale modelării unui sistem de conversie a
energiei fotovoltaic e. Este analizată modelarea unui panou fotovoltaic și modelarea
unui convertor static de putere utilizat pentru sistemele fotovoltaice.
Capitolul 4 al lucrării reprezintă o soluție de dimensionare ș i optimizare a unui
sistem fotovoltaic. În acest capitol se prezintă c alcul de dimensionare a sistem ului
fotovoltaic pentru asigurarea energiei electrice a unei clădiri , ținându -se cont de
alegerea judicioasă a componen telor sistemului pentru satisfacerea nevoilor de
energie electric ă la un preț total al investiției cat mai mic, cu maximizarea extragerii
energiei prin conversie fotovoltaică .
În încheiere sunt prezentate principalele concluzii care se desprind din
aceast ă lucrare.
Bibliografia conține 13 referințe.

Soluții de optimizare a conversiei energiei fotovoltaice în energie electrică
7 2.PRODUCEREA ENERGIEI ELECTRICE CU AJUTORUL
CELULELOR FOTOVOLTAICE
2.1. Considerații generale
Istoric
Fotovoltaice le au fost descoperite de fizicianul francez Edmond Becquerel în
anul 1830. El a făcut niște ex perimente cu ceea ce este cunoscut sub numele de
"baterii umede" și a aflat că de tensiunea pe plăcile sale a crescut atunci când
acestea au fost expuse la lumina soarelui. Deși descoperirea lui nu a fost inovatoare
în domeniul fotovoltaic, acesta a pus ba zele moderne pentru fotografie. O
descoperire în domeniul fotovoltaic nu a venit până in anul 1950, atunci când
materiale semiconductoare au devenit un domeniu popular de interes pentru
ingineria electrică [1].
Conversia fotovoltaică
Conversia fotovoltaică reprezintă transformarea directă a radiației solare în
energie electrică prin intermediul celulelor solare[2].
Helio-electricitatea se referă la conversia directă a energiei solare în energie
electrică. Pentru aceasta, se utilizează module fotoelectrice c ompuse din celule
solare sau fotoelemente [3].
Fig. 2.1. Conversia energiei solare în energie fotoelectrică [3]

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

8
Producția de energie fotoelectrică depinde de expunerea la Soare a locației și
de temperatură, deci de amplasare geografică, de anotimp și de ora zilei: producția
are un maxim la amiază (ora solară), cu cer senin . Valoarea maximă înregistrată î n
acest moment are valoarea de aproximativ 1000 W/m² (valoare de referință) [4].
Radiația solară este influențată de modificarea permanentă a următorilor
parametrii importanți [5]:
 înălțimea soarelui pe cer (unghiul pe care îl formează direcția razelor soarelui
cu planul orizontal);
 unghiul de înclinare a axei Pământului;
 modificarea distanței Pământ – Soare (aproximativ 149 milioane km pe o
traiectorie eli ptică, ușor excentrică.);
 latitudinea geografică.

Fig. 2.2. Harta solară a României pentru î nclinare optimă a modulelor fotovoltaice [6]

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

9
În figura 2.2 se poate observa ca cea mai bună zonă pentru instalații solare
este situată î n partea de sud a Ro mâniei , cu o radiație cuprinsă î ntre 1450 si 1750
kwh/m2 an [5].
2.2. Celula fotovoltaică
Celula fotovoltaică reprezintă un dispozitiv electronic, realizat din materiale
semiconductoare, care generează perechi de electroni și goluri libere prin absorbția
luminii , purtătorii de sarcină fiind separați spațial datorită unei bariere de potențial
formată de discontinuitățile interne care antrenează electronii în sens opus golurilor
[2].
Prin separarea purtătorilor de sarcină rezultă o tensiune la bornele celulei și
un curent printr -o rezistență de sarcină, astfel încât celula fotoelectrică funcționează
ca un generator electric (a se vedea figura 2.3) [2].

Fig. 2.3. Celula fotovoltaică
Cantitatea de radiații care ajunge pe pământ este, variabilă, depinzând atât d e
variațiile regulate cauzate de mișcarea aparentă a Soarelui (zile și ani) cât și de

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

10
variații aleatoare determinate de compoziția generală a atmosferei precum și de
condițiile climatice (prezența norilor) [2] .
Din motivele enumer ate î n paragraful anterior , sistemele de conversie
fotovoltaică se construiesc pe baza datelor obținute prin măsurători realizate în
apropierea zonei instalate [2].
Ecuația caracteristicii curent -tensiune a unei celule fotovoltaice este [2]:
(
) (2.1)
unde:
 – intensitatea curentului de saturație, [A];
 – tensiunea termică corespunzătoare temperaturii de funcționare a
joncțiunii
;
 – sarcina electronului, [C];
 – constan ta lui Boltzmann;
 – temperatura absolută, ;
 – tensiunea fotoelectrică (care se stabilește la bornele celulei, polarizând -o
în sens direct) [V].
Randamentul unei celule fotovoltaice se determină ca raportul dintre puterea
generată de celulă la ieș ire la o temperatură specificată și puterea radiației solare [2].

(2.2)
unde:
 – aria suprafeței celulei sau modulului, [m2];
 – radiația globală incidentă pe suprafața celulei sau modulului, [W/m2].
Caracteristicile celulei fotovol taice [2] pentru diferite valori ale radiației solare
sunt prezentate în figura 5.4.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

11

a) b)
Fig. 2.4. Caracteristicile celulei fotovoltaice
a)- la variația radiației solare; b) – la variația temperaturii
2.3. Componentele sistemului fotovoltaic
Sistem ele electrice solare sunt o alegere populara printre opțiunile de energie
regenerabilă din cauza cerințelor de întreținere relativ scăzută și durata lungă de
viață pentru majoritatea componentelor sistemului. Pentru că nu există părți
mecanice în mișcare, și astfel puține șanse de eșec, sistemele electrice solare vor
continua sa producă energie pentru cel puțin 30 de ani [7].
Deși unele sisteme electrice solare mai mici pot fi relativ simplu de instalat,
mulți oameni aleg să angajeze instalatori. Indiferent dacă aveți de gând să instalați
un sistem singuri sau aveți nevoie un contractant pentru a instala un sistem, veți
beneficia de asistența și mentenanță în mod corespunzător pentru fiecare
componentă din sistemul fotovoltaic.
Modulele fotovoltaice sunt cu noscute ca panouri solare sau panouri electrice
solare . Vom folosi termenii alternativ pe parcursul acestui capitol, deși „modul
fotovoltaic ” este mult mai corect din punct de vedere al terminologiei tehnice.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

12
Panourile solare furnizează energie electrică d e la lumina soarelui. Ele sunt de
obicei realizate din felii de siliciu numite celule, sticlă, un suport polimer, și de rama
de aluminiu. Panourile solare pot varia în tip, dimensiune, formă, și culoare. În cele
mai multe cazuri, "dimensiunea" unui modul fotovoltaic se referă la puterea nominală
a panoului sau potențialul de generare de electricitate. Panourile solare au diferite
nivele de tensiune. În general cele cu 12 sau 24 de volți, sunt preferate pentru ieșirea
sistemelor de rețea cu baterii. Alte pa nouri solare vin în tensiuni nominale mai puțin
comune, cum ar fi 18, 42, și chiar și 60 volți. Aceste module sunt de obicei folosite în
aplicații rețea -legată pentru a se adapta la rețeaua -invertoare conectată. Panourile
solare pot fi utilizate singure sa u combinate în rețele de cabluri. Prețul modulelor
fotovoltaice mari, rezidențiale sau comerciale poate varia între 2.20 și 3.40 USD per
watt evaluat [7].
2.3.1. Sisteme de montaj a panourilor fotovoltaice

Fig. 2.5. Suport de montaj pe stâlp pentru panou rile fotovoltaice [7]
Montarea sistemelor de panouri solare include dispozitive de aplicare
permanentă a matricei fie pe un acoperiș, un pol, sau la sol. Aceste sisteme sunt de
obicei făcute din aluminiu și sunt selectate pe baza modelului specific și numă rul de
module în matrice, precum și de configurația dorită. Panouri solare funcționează cel
mai bine la temperaturi mai scăzute, iar montarea corecta a modulelor permite
răcirea fluxului de aer din jurul lor. Pentru toate locațiile, vântul de încărcare est e un
factor de instalare, și este extrem de important pentru proiectare și pentru turnarea
fundației de ciment în mod corespunzător pentru orice stâlp de montare. Un stâlp de

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

13
montare are opțiunea de a crește producția de energie prin mutarea modulelor de
panouri pentru a face față la lumina soarelui când soarele se mișcă pe cer. Un panou
solar pe un urmăritor va produce mai multă energie decât unul fix. Urmăritoarele sunt
adesea utilizate în aplicații de pompare a apei. Costul unui urmăritor poate fi
semnif icativ, și datorită posibilității de defalcare, acestea sunt cele mai recomandate
pentru înclinarea mecanică. Costul unui sistem de montare variază în funcție de
numărul de module și tipul de montare. Costul mediu este intre 250 și 1.000 USD
pentru o gamă fixă și 2.000 USD pentru un urmăritor solar. Un alt cost de estimarea
a factorului pentru montare de rafturi este de 0.50 USD la 1 USD pe Watt evaluat [7].
2.3.2. Caseta de conectare

Fig. 2.6. Caseta de conectare Midnight PV3 [7]
Casetele de conectare tr ecute adesea cu vederea, reprezintă o parte
esențială din majoritatea sistemelor solare electrice. Caseta de conectare este o
incintă electrică care permite conectarea in paralel a mai multor panouri solare. De
exemplu, pentru conectarea împreună a două pa nouri pentru un sistem de 12 Volți,
trebuie conectat fiecare cablu de ieșire a panoului direct la bornele din interiorul cutiei
de conectare. Din caseta de conectare se montează apoi doar un conductor de plus
și unul de nul (în conductă este cazul) pentru componenta următoare a sistemului,
reprezentată de intrarea redresorului de încărcare. Caseta de conectare va găzdui,
de asemenea, șiruri de siguranțe serie sau disjunctoare. Aceste cutii sunt de obicei
în aer liber, pentru plasarea în imediata vecinătate a panourilor solare. De obicei
casetele de conectare, au prețul cuprins intre 80 si 140 USD [7].

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

14
2.3.3 Controlerul de încărcare .
Fiecare sistem solar electric cu baterii ar trebui să aibă un controler de
încărcare. Controlerul de încărcare reglează cantit atea de curent a modulelor
fotovoltaice care alimentează bateriile. Funcția lor principală este de a preveni
supraîncărcarea bateriilor, dar de asemenea, controlerul de încărcare, limitează
curentul de scurgere invers din blocul de baterii înapoi în panoul fotovoltaic pe timp
de noapte sau în zilele noroase, consumând bateria.

Fig. 2.7. Controler de încărcare C40 [7]
Cele două tipuri principale de controlere de încărcare sunt PWM (Pulse Width
modulație) și MPPT (de urmărire). Tehnologia PWM este mai veche și mai frecvent
utilizată la panouri solare mai mici. Alegerea unui controler de încărcare PWM, se
face pentru panouri fotovoltaice și pentru baterii de aceeași tip. Controlerul de
încărcare trebuie să aibă o capacitate nominală suficientă (în amperi) pen tru da
curentul total sistemului de panouri solare în condiții de siguranță. Controlerele de
încărcare MPPT pot urmări punctul de puterea maximă a unui sistem de panouri
fotovoltaice și să livreze o putere cu 10 -25% mai mare decât ar putea da un controler
PWM pentru același sistem. Aceștia fac acest lucru prin transformarea excesului de
tensiune în curent utilizabil. O altă caracteristică a controlorilor de încărcare MPPT
este capacitatea lor de a accepta o tensiune mai mare din sistemul de panouri pentru
ieșirea unei tensiuni mai mici a baterie de stocare. Costurile controlerelor de
încărcare este de obicei, cuprins între 50 și 750 USD în funcție de mărimea, tipul și
caracteristicile acestuia [7].

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

15
2.3.4. Baterii de stocare pentru sisteme electrice solare
Baterii de stocarea a energiei electrice pentru sisteme de energie regenerabilă
vin în mai multe nivele de tensiuni, dar cele mai frecvente sunt cele de 6 și de 12
volți.

Fig. 2.8. Baterie cu ciclu adânc
Cele mai utilizate tipuri de baterii în sistemele regenerabile sunt:
 Baterii acide cu plumb;
 Baterii sigilate cu absorbție de sticlă ;
 Baterii cu electrolit stabilizat (sigilate cu celule in gel).
Bateriile acide cu plumb sunt cele mai rentabile. Ele necesită întreținere, care
implică controlul ten siunii, și adăugând ocazional acid. În plus, bateriile pe bază de
hidrogen, trebuie să fie depozitate într -o incintă ventilată. Din cauza problemelor de
întreținere, unii oameni prefera ba terii sigilate, care nu necesită întreținere. Din
momen t ce acestea sunt sigilate, ele nu au nevoie de aerisirea gazelor. Bateriile
sigila te cu absorbție de sticlă costă mai mult și sunt mai sen sibile la supraîncărcare
decât cele acide cu plumb. Bateriile sigilate cu celule in gel sunt similare cu absorbție
de sticlă în car acestea sunt, de asemenea sigilate și, prin urmare , nu necesită
întreținere, dar tind să fie cele mai scumpe dintre cele trei tipuri existente. Durata de
viață utilă pentru toate tipurile de baterii se măsoară, nu în unități de timp ci direct in
număr ul de cicluri de încărcare posibile: bateriile mai au scurgeri de fiecare dată
când sunt utilizate, deci se obțin mai puține cicluri de încărcare. Bateriile sigilate nu
tind să dureze atât timp cât bateriile acide. Bine întreținute bateriile acide pot avea o
durata de funcționare de zece ani, iar bateriile sigilate au durata de aproape cinci ani.
Alt factor de care se țin cont este că unele dintre aceste baterii cântăresc peste 90 de

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

16
kilograme și, în funcție de capacitatea pe care o au, pot costa de la 20 l a 1200 USD
fiecare. Având în vedere problemele de întreținere, greutatea și cheltuielile de
întreținere, pentru a alege bateriile de stocare a energiei trebuie multă atenție
Planificarea pentru cinci zile a energiei stocate de baterie poate sa fie cea mai bună
opțiune.
2.3.5. Invertor solar

Fig. 2.9. Invertor Solectria, pe un panou de alimentare precablat
Un invertor ia curentul continuu de la baterii și îl transformă în curent
alternativ, care este folosit pentru cele mai comune sarcini electrice. Există două
tipuri principale de invertoare, cu undă perfect sinusoidală și cu undă sinusoidală
modificată.
Invertoarele cu undă perfect sinusoidală au nevoie de baterii de stocare.
Invertoarele cu grila dreaptă legată nu folosesc baterii și invertoarele cu gri lă
capabilă pot lucra, fie cu sau fără baterii, în funcție de proiectarea sistemului. Există
o gamă largă de invertoare disponibile având caracteristici adaptate nevoilor
sistemului in situații diferite. Unele invertoare au integrat încărcătoare ca, astfel încât
acestea să poată folosi alimentarea de la rețea pentru a încărca bateriile în timpul
perioadelor fără soare. Invertoare cu încărcătoarele ca integrate pot fi de asemenea
utilizat în asociere cu generatoare pe bază de combustibili fosili pentru încăr carea

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

17
bateriei sau pentru sarcini foarte mari. Invertoarele fără grilă pentru folosirea întregii
case trebuie să aibă cutii adecvate de protecție și accesorii care să includă toate
cabluri necesare. De obicei, invertoarele „pentru întreaga casă” sunt apre ciate pentru
producerea unei puteri de 2000 W putere continuă sau chiar mai mult. Invertoare
fără grilă sunt cele care produc curent. Unele aparate (compresoare sau alte sarcini
inductive) și echipamentele electronice foarte sensibile (încărcătoare de bat erie fără
fir, calculatoare, aparate stereo, etc.) nu vor funcționa corect cu undă sinusoidală
modificată. Invertoare fără grilă au prețul cuprins între 100 și 3000 dolari în funcție de
mărimea și de tipul acestuia.
Un invertor cu undă sinusoidală modifi cată se conectează direct la rețeaua de
energie electrică fără utilizarea de baterii. Cu aceste invertoare, în cazul în care
curentul scade, curentul din sistemul fotovoltaic scade de asemenea, pentru a
proteja sistemul la avariile cauzate în tim pul întrer uperilor. Un invertor cu undă
sinusoidală capabil să se conecteze atât la rețea și de asemenea să utilizeze baterii,
este cel care are posibilitatea de a ridica puterea în timpul întreruperilor. Invertoarele
cu undă sinusoidală modificată, produc în genera l peste 2000 W, si costă in jur de
2.000 – 4000 USD.
2.3.6. Deconectoare de rețea de curent continuu sau alternativ
Nici un sistem electric complet () nu poate exista fără Deconectoare de rețea.
Deconectoare de rețea de curent continuu și alternativ ale u nui sistem fotovoltaic
sunt întrerupătoare manuale care sunt capabile de tăiere a puterii la și din invertor.
Unele invertoare au deconectoare de rețea cu întrerupătoare integrate în structura
lor. Alte sisteme utilizează un panou de putere integrat care să sprijine invertorul sau
invertoarele asociate acestora pentru deconectare într -o anumită ordine. În alte
cazuri, va trebui să cumpere separat deconectoare de rețea corespunzătoare, pentru
a lucra cu un invertor. Deconectoarele de rețea sunt utilizate de personalul de
serviciu sau de persoane autorizate (pompieri/poliție/lucrători din domeniul electric)
pentru a opri de puterea surselor de energie regenerabilă de a ajunge la invertor. (Nu
uitați că în cele mai multe invertoare există condensatori care pot deține o tensiune
mortală de până la câteva minute după oprirea curentului. Consultați manualul

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

18
invertorului pentru timpii de acces în condiții de siguranță). Deconectarea împiedică
curentul produs de la a merge dincolo de punctul de deconectare de la o r ețea de
energie electrică sau de la componentele deteriorate. Proprietarii de case sau
personalul autorizat poate folosi deconectarea pentru deenergizarea unui sistem de
întreținere sau de service. Prețul deconectoarelor de rețea poate varia în jurul a 100
– 300 USD.

Fig. 2.10. Deconectoare de rețea
2.3.7. Diverse componente
Cabluri, conectori, conducte și alte componente din această categorie includ
tot ceea ce ai nevoie pentru a conecta toate echipamentele împreună în condiții de
siguranță. Ca și în m ajoritatea tehnologiilor de specialitate, există mai multe părți și
instrumente implicate în instalarea corectă a unui sistem fotovoltaic eficient și în
siguranță. Este responsabilitatea instalatorului de a avea o cunoaștere aprofundată a
acestora, a norme lor și reglementărilor referitoare la instalațiile electrice solare (NEC
Secțiunea 690). Obținerea cunoștințelor necesare pentru proiectarea și instalarea
unui sistem eficient nu doar asigură că sistemul fotovoltaic va satisface nevoile în
mod eficient, da r, de asemenea, ține casa în condiții de siguranță și ajută la
promovarea acceptării energiei regenerabile ca sursă de energie principală.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

19

3. MODELAREA Ș I SIMULAREA UNUI SISTEM DE CONVERSIE A
ENERGIEI F OTOVOLTAICE ÎN ENERGIE ELECTRICĂ DE CURENT
ALTERNA TIV
Capacitatea maximă pentru extragerea puterii pentru panouri fotovoltaice este
realizată prin metode dinamice și statice. În metodele dinamice punctul de putere
maximă (MPP) este atins prin urmărirea mișcării soarelui. Ace astă premisă nu este
potrivită în cazul conversiei fotovoltaice cu module de capacitate mică și medie din
motivul energiei consumate și a costului mare. Metoda statică [11], folosită pentru
modulele de mică capacitate, depistează punctul de putere maximă utilizând
convertore de putere cu frecvențe înalte prin intermediul cărora se ajustează în mod
continuu punctul de funcționare maxim.
Literatura de specialitate descrie câteva modalități de urmărire a punctului de
putere maximă pentru un modul fotovoltaic. Metoda cea mai utilizată în a bordările de
stabilire a punctului de putere maximă este metoda “perturbă și o bservă” (P&O).
Această metodă modifică în continuu nivelul de operare a panoului solar prin
observarea efectelor la puterea emisă de panoul solar și mărirea respectiv scăderea
tensiunii de funcționare a panoului fotovoltaic [11]. Metoda are la bază minimizarea
erorilor dintre tensiunea dată de panoul fotovoltaic și o tensiune de referință variabilă
sau fixă [13].
3.1. Modelarea putere -tensiune a unui pano u fotovoltaic
Modelul c el mai simplu pentru o celulă solară, derivat din caracteristica fizică a
acesteia , este reprezentat de modelul cu o diodă. Circuitul echivalent pentru o celulă
fotovoltaică este reprezentat î n figura 3.1, în care sursa de curent furnizea ză un
curent direct proporțional c u nivelul radiație i solare [11].

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

20

Fig. 3.1. Circuit echivalent pentru o celulă fotovoltaic ă
Legătura di ntre tensiunea și curentul de ieșire este realizată de modelul
matematic prezentat de următoarele relații [11]:
[ (
)]
(3.1)
in care :
 reprezintă curentul foto voltaic emis ;
 reprezintă curentul prin diodă;
 reprezintă factorul ideal pentru diodă ;
 și sunt rezisten țe serie respectiv paralel;
 reprezintă tensiunea termică .
În figurile 3.3 și respectiv 3.4 sunt date caracteristicile curent -tensiune și
putere -tensiune, ale unui panou fotovoltaic pentru diverse trepte ale radiație i.

Fig. 3.3. Caracteristica curent -tensiune pentru un panou fotovoltaic

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

21

Fig. 3.4. Caracteristica putere -tensiune pentru un panou fotovoltaic

Fig.3.5. Caracteristica curent -tensiune pentru un panou fotovoltaic supus unei radiați i
de , și la diferite niveluri ale temperaturii

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

22

Fig. 3.6. Caracteristica putere tensiune pentru un panou fotovoltaic la temperatura
constantă de și la un prag al radiației S

Fig. 3.7. Caracteristi ca putere -tensiune a unui modul fotovoltaic pentru o radiație de
și valori diferite de temperatură T

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

23
3.2. Modelarea unui convertor
Energia electrică generată de fotovoltaice, este produsă direct, cu ajutorul
celulelor semiconductoare de sil iciu, prin intermediul energiei radiației solare.
Optimizarea conversiei energetice este asigurată de convertoarele statice de putere.
În figura 3.8 este reprezentată schema bloc pentru o astfel de modalitate de
conversie a energiei [10].

Fig. 3.8. Producerea energiei electrice prin conversie fotovoltaică
Echipamente electronice pentru conversia energiei fotovoltaice

Fig. 3.9. Convertor unidirecțional pentru sisteme fotovoltaice [12]

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

24
Pentru panouri fotovoltaice tensiunea de ieșire este de 100 V, aceasta fiind
variabilă î n funcți e de sarcina celulei respectiv î n funcție de poziția soarelui. Rezultă
că tensiunea trebuie să f ie amplificată prin intermediul unui invertor -transform ator
conform figurii 3.9, până î n jurul valorii de 800 V. Stocarea energiei se face prin mai
multe metode, în cazul figurii 3.10 folosindu -se baterii Pb -acid care, din motive
economice ș i tehnice sunt alese la tensiunea de 120 V. Conectarea modulului
fotovoltaic la rețea se face cu ajutorul unui sistem bidirecțional prin care se asigură
un ciclu optim al încărcării și al descărcării bateriei [12].

Fig. 3.10. Convertizor bidirecțional de încărcare ș i descărcare a acumulatorului [12]

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

25

Fig. 3.11. Egalizator de putere [12]
Din motivul că sarcinile pe părțile de -800 V respectiv +800 V, ale sistemului,
pot sa fie diferite, aceasta având consecințe defavorabile pentru funcționarea
sistemului, se utili zează un egalizator de putere. În figura 3.11, este prezentat un
astfel de circuit, realizat dintr -un transformator de izolare care transferă sarcina între
sisteme și două invertoare monofazate cu tranzistoare IGBT. Aceste invertoare sunt
proiectate pentru a funcționa la frecvența de 50 kHz, asigurând un gabarit redus al
sistemului [12].

Fig. 3.8. Schema electrică a convertorului

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

26
În figura 3.8. este reprezentat circuitul electric al unui convertor . Prin varierea
ciclului D, comutatorul este utilizat pentru modularea transferului de energie de la
sursă către sarcină. Relația de legătură dintre tensiunea de ieșire și de intrare a
convertorului de energie este dată de ecuația 3.2 :

(3.2)
Dependența dintre starea activă și câștigul de tensiune a convertorului, nu
este liniară. Câștigul de tensiune, scade respectiv crește prin descreșterea respectiv
creșterea stării active a convertorului. Astfel, crescând sau scăzând starea activă a
convertorului rezultă deplasarea punctului de funcț ionare a panoului solar, pe
caracteristica curent -tensiune, către dreapta sau către stânga.
Circuitul echivalent a convertorului în stările pornit și oprit ale comuta torului
este prezentat în figura 3.9.

a)

b)
Fig. 3.9. Circuite echivalente pentru convertor în stările pornit și oprit
a) stare pornit, b) stare oprit

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

27
Stare pornit
Starea pornit este exprimat ă de relațiile 3.3:

(3.3)
Stare oprit
Starea oprit este dată de relațiile următoare :

(3.4)
Dacă se p resupun e că acest convertor funcționează în regim ul conducție
continuă, modelul uzual este exprimat prin ecuațiile următoare :

( ) ( ) ( )

( ) (

( ) ( ) ( )

(3.5)

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

28

4. DIMENSIONAREA Ș I OPTIMIZAREA UNUI SISTEM FOTOVOLTAIC
4.1. Necesar de energie electrică
Se propune proiectar ea și analiza unui sistem fotovoltaic pentru asigurarea
alimentarea necesarului de energie electrică pentru un consumator casnic, având
următoarele consumuri:
Tabelul 4.1. Consum ul de energie electrică considerat
Iluminat Putere Ore/zi Cantitate (Buc) KWH /zi KWh/Luna
Economic 20 4 6 0,48 14,4
Electrocasnice Putere Ore/zi Cantitate KWH/zi KWh/Luna
Mixer 300 0,5 1 0,15 4,5
Uscător 1000 0,5 1 0,5 15
Cafetiera 1000 1 1 1 30
Fier de calcat 1000 1 1 1 30
Frigider (nou,
economic) 200 5 1 1 30
Comunicații Putere Ore/zi Cantitate KWH/zi KWh/Luna
TV color 25'' 150 3 1 0,45 13,5
AC stereo/home
cinema 500 6 1 3 90
Desktop Computer 300 3 1 0,9 27
Laptop Computer 100 6 1 0,6 18
Imprim. Laser 900 0,2 1 0,18 5,4
Iluminat 14,4 KWh/luna Procent: 0,051836
Electrocasnice:
109,5 KWh/luna Procent: 0,394168
Comunicații: 153,9 KWh/luna Procent: 0,553996
Total: 277,8 KWh/luna Procent: 1

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

29
Energia electrică de care are nevoie consumatorul casnic este de 277,8 KWh
pe lună, respectiv 9,26 KWh pe zi.
4.2. Date me teo
Fără datele climatice, nu se poate face calculul necesarului și consumului de
energie. Pentru a a fla energia solară disponibilă î n zona orașului Roman se folosește
aplicația online de pe site -ul http:// re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ .

Fig. 4.1. Sistem Geografic de Informare PV (SGIPV) – alegere zona Roman
4.2.1. Iradierea solară lunară
Estimările medii lunare Sistem Geografic de Informare PV (SGIPV –
Photovoltaic Geographical Information System) pe termen lung:
 localizare: Roman 46°55'39" nord, 26°55'19" est, elevația: 203 m a.s.l.;
 baze de date ale radiației solare utilizate: PVGIS – clasic;

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

30
 unghi optim de înclinare: 37 grade;
 deficitul de iradiere anual cauza de umbrire (orizontal): 0,0%.

Tabelul 4.2. Estimările iradierii solare lunare zona Roman
Luna Hh Hopt H(90) Iopt T24h Ngz
Ianuarie 1130 1950 2010 66 -2.7 610
Februarie 1980 3090 2910 59 0.1 472
Martie 3280 4300 3420 47 3.9 382
Aprilie 4380 4860 3080 31 10.5 140
Mai 5770 5760 2990 18 16.3 31
Iunie 6170 5840 2770 10 19.7 6
Iulie 6140 5980 2940 17 21.6 3
August 5580 6010 3500 28 20.8 24
Septembrie 3990 5060 3730 43 15.4 128
Octombrie 2660 4020 3620 57 10.6 321
Noiembrie 1380 2290 2290 64 4.5 516
Decembrie 933 1640 1710 67 -1.3 641
Media
anuala 3620 4240 2910 37 9.9 3274
*Sursa: PVGIS © Comunitățile Europene, 2001 -2010
unde:
 Hh: iradiere pe plan orizontal (Wh/m2/zi)
 Hopt: iradiere optim pe plan inclinat (Wh/m2/zi)
 H(90): iradiere pe plan la unghi: 90 grade. (Wh/m2/zi)
 Iopt: înclinația optimă (grade)
 T24h: media pe zi a temperaturii (° C)
 Ngz: Numărul de grade – zile încălzire (grade -zile)

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

31

Fig. 4.2. Reprezentări grafice ale iradierii solare lunare în zona Roman
* Sursa: PVGIS © Comunitățile Europene, 2001 -2010

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

32
4.2.2. Performanța rețelei PV conectate
Estimările PVGIS de producere a energiei electrice solare:
 localizare: Roman 46°55'39" nord, 26°55'19" est, elevația: 203 m a.s.l.;
 baze de date ale radiației solare utilizate: PVGIS – clasic
 puterea nominală pentru si stemul PV: 0.1 kW (siliciu cristalin);
 pierderile estimate din cauza temperaturii: 8,8% (folosind temperatura
ambiantă locale);
 pierderea estimată din cauza efectelor de reflexie unghiulară: 2,8%;
 alte pierderi (cabluri, etc. invertor): 14,0%;
 pierderi combinate ale sistemului de PV: 23,8%.
Tabelul 4.3. Estimarea PVGIS de producere a energiei electrice solare
Luna Ed Em Hd Hm
Ianuarie 0.24 7.55 1.92 59.6
Februarie 0.38 10.6 3.06 85.6
Martie 0.51 15.8 4.28 133
Aprilie 0.55 16.6 4.87 146
Mai 0.64 19.8 5.80 180
Iunie 0.64 19.2 5.90 177
Iulie 0.65 20.2 6.03 187
August 0.66 20.4 6.04 187
Septembrie 0.57 17.1 5.04 151
Octombrie 0.47 14.4 3.97 123
Noiembrie 0.28 8.27 2.25 67.6
Decembrie 0.20 6.32 1.61 49.9
Media
anuală 0.483 14.7 4.24 129
Total an 176 1550
unde:
 Ed: producția medie zilnică de energie electrică din sistemul respectiv (kWh)
 Em: producția medie lunară de energie electrică din sistemul respectiv (kWh)

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

33
 Hd: suma medie zilnică de iradiere la nivel mondial pe metru pătrat primită de
PV respectiv (kWh/m2)
 HM: suma medie de iradierii la nivel mondial pe metru pătrat primită de PV
respectiv (kWh/m2)

Fig. 4.3. Producția de energie lunara unghi – fix din sistemul PV

Fig. 4.4. Iradiere lunară în plan pentru unghi fix

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

34

Fig. 4.5. Schiță de orizont cu calea soarelui pentru solstițiul de iarnă și de vară
4.2.3. Media zilnică a iradierii solare
Estimările PVGIS ale profilelor medii zilnice:
 rezultate pentru: ianuarie;
 baze de date ale radiației solare utilizate: PVGIS – clasic;
 înclinarea planului: 35 grade;
 orientarea (azimut) planului: 0 grade.
Tabelul 4.4. Estimarea mediei zilnice a iradierii solare î n zona Roman
Ora G Gd Gc A Ad Ac
07:52 68 34 159 133 38 425
08:07 96 47 233 178 57 557
08:22 127 62 314 214 71 665
08:37 151 70 382 238 76 739
08:52 173 78 447 257 81 798
09:07 194 84 507 274 85 845
09:22 213 90 564 287 90 884
09:37 231 96 616 299 93 915

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

35
09:52 246 101 663 309 96 941
10:07 260 105 705 317 99 963
10:22 273 108 743 324 102 980
10:37 283 111 775 329 104 995
10:52 292 113 803 334 106 1010
11:07 299 115 825 337 107 1010
11:22 304 117 841 340 108 1020
11:37 308 117 852 342 109 1020
11:52 310 118 858 342 109 1030
12:07 310 118 858 342 109 1030
12:22 308 117 852 342 109 1020
12:37 304 117 841 340 108 1020
12:52 299 115 825 337 107 1010
13:07 292 113 803 334 106 1010
13:22 283 111 775 329 104 995
13:37 273 108 743 324 102 980
13:52 260 105 705 317 99 963
14:07 246 101 663 309 96 941
14:22 231 96 616 299 93 915
14:37 213 90 564 287 90 884
14:52 194 84 507 274 85 845
15:07 173 78 447 257 81 798
15:22 151 70 382 238 76 739
15:37 127 62 314 214 71 665
15:52 96 47 233 178 57 557
16:07 68 34 159 133 38 425
16:22 19 19 10 9 8 5
*Timpul indicat este ora solară locală. Pentru ora GMT se adaugă -1.79 ore
unde:
 G – iradianța globală pe un plan fix (W/m2)
 Gd – iradianța difuză pe un plan fix (W/m2)

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

36
 GC – iradianța globală cer senin pe un plan fix (W/m2)
 A – iradianța pe un plan global de urmărire cu 2 axe (W/m2)
 Ad – iradianța difuză pe un plan de urmări re cu 2 axe (W/m2)
 Ac – iradianța globală cer senin pe plan de urmărire a 2 -axa (W/m2)

Fig. 4.6. Iradianța zilnică pe un plan fix

Fig. 4.7. Iradianța zilnică pe un plan de urmărire a 2 -axa

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

37

Fig. 4.8. Schiță de orizont cu calea soarelui pentru solst ițiul de iarnă și de vară
4.3. Alegerea panoului fotovoltaic
Se utilizează panouri solare din siliciu cristalin tip H1540 -150, produse de
firma Helios Technologies, ș i comercializate de LP Electric.
În alegerea tipului de panoului solar sau avut in vedere următoarele:
 aceste panouri produc mai multă energie decât panourile de siliciu amorf, dar
sunt si mai costisitoare;
 sunt cele mei puternice panouri solare, producând ene rgie electrica conform
puterii nominale a acestora;
 locația nu dispune de o suprafață in care să se adune mult panou solar;
 firma producătoare oferă o garanție de 80% din putere după 25 de ani de
funcționare.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

38
Tabelul 4.5. Caracteristici tehnice panou solar HELIOS H1540 -150 – 150W

Tip Celula: mono -Si
Putere Maximă (W): 150
Curent Scurt – Circuit
(A): 9,9
Tensiune Circuit
Deschis (V): 23
I la P max (A): 8,42
U la P max (V): 17,8
Lungime (mm): 690
Lățime (mm): 1700
Aria (m2): 1,173
Greuta te (Kg): 14,5
Model: H1540 -150 HELIOS
Certificări: CE Mark TÜ– Safety Class II Certified
*Sursa: http://www.lpelectric.ro/ro/products/solar/panels_he_ro.html#150
4.4. Alegerea bateriei de stocare
Principala caracteristică de alegere a acumulatorului este tensiunea acestuia
dar de asemenea este importantă și capacitate a lui.
Dimensionarea bateriei trebuie să țină cont de durata în care panourile solare
nu furnizează ener gie în timp ce circuitele de utilizare consumă.
Acumulatorul trebuie să aibă o capacitate suficienta de a stoca energia
furnizată de panouri pentru perioadele de reîncărcare între două sejururi.
În funcție de energia furni zata de panourile fotovoltaice ș i de independenta
energetic ă de 1 zi fără pr oducere de energie de la panou î n care se dorește

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

39
funcționarea la minimul necesar se aleg baterii de stocare de tipul Sonnenschein
SB12/130 A, seria Solar Block . Numărul ac umulatorilor este 8, conectați î n
combinație serie -paralel (trebuiesc 4 baterii conectate in serie pentru a asigura
valoarea curentului necesară alimentării).
Tabelul 4.6. Caracteristici tehnice baterie SB 12/130 A

Model SB12/130 A
Voltaj (V) 12
Capacitate (Ah) 130
N C100
Lungime (mm) 513
Înălțime(mm) 223
Lățime (mm) 223
Greutate (Kg) 48
Se aleg acest tip de acumulatori din următoarele considerente:
 reprezintă o gamă fiabilă pentru aplicații î n condiții dure iar aplicațiile tipice
includ arii de folosire diversificată;
 sunt concepute pentru a suporta maxim 1200 de cicluri cu descărcare 100%;
 pot ajunge sa suporte 4500 de cicluri pe ntru o descărcare de numai 30%.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

40
4.5. Alegere regulator încărcare baterie
Regulatoarele de înc ărcare sunt dispozi tive de control indispensabile î n
sistemele de energie alternativ ă, având rolul de a proteja acumulatorii conectați la
sursa de energie alternativ ă.
Pentru alegerea regulatorului de încărcare, este necesar ca acesta să poată
controla curentul maxim la ieșirea din panouri.
Curentul maxim pentru sistemul de panouri este dat de:

unde: reprezint ă curentul de scurtcircuit al unui panou.
În funcție de curentul maxim de la ieșirea sistemului de panourilor fotovoltaice
și de raportul calitate -preț, se alege un regulator de încărcare Steca seria 4401 ,
prezentat î n figura 4.9, complet programabil care se pretează pentru aceasta
aplicațiile, ale cărui caracteristici tehnice sunt date in tabelul 4 .7.

Fig. 4.9. Regulator de încărcare Steca 4401

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

41
Tabelul 4.7. Caracteristici tehn ice regulator de încărcare Steca 4401
Model 4401
Voltaj 48 V
Curentul maxim de scurtcircuit 40 A
Curentul maxim de ieșire 10A
Consumul propriu maxim 14 mA
Tensiunea de încărcare finală 54.8 V
tensiunea de încărcare 57.6 V
Tensiunea de egalizare (dezactivat ă
pentru gel) 58.8 V
Tensiunea minimă de reconectare (LVR) 50.4 V
Protecție împotriva descărcării profunde
(LVD) 44.4 V
Temperatura ambiantă permisă -10 °C… +60 °C
Dimensiunea terminal (fir subțire/unic) 16 mm² / 25 mm²
clasa incintei de protecție IP 22
Greutatea 550 g
Dimensiuni L x l x h 188 x 128 x 49 mm
Descriere detaliata:
Steca Solarix 4401 completează gama de produse solare actuale Omega
Solarix cu valori ale curentului de 30 de Amperi până la 40 Amperi, disponibile în 12
V, 24 V si 48 V. Curentul de sarcină este limitat la 10 Amperi. Procedurile de
încărcare se bazează pe niveluri de tensiune care pot fi reglate individual prin
intermediul a patr u butoane situate în spatele capacului frontal [8].
Aplicații: case solare Off -grid și vehicule de agrement (RVs).

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

42
Caracteristici de proiectare Steca Solarix 4401 [8]:
 PWM bazate pe algoritm de încărcarea baterilor serie;
 Boost, undă de încărcare;
 egalizar e încărcare;
 control SOC al bateriei;
 sarcină de reactivare automată;
 temperatură de compensare;
 punere la pământ printr -un terminal;
 modificarea domeniului parametrilor prin jumper -ii de pe PCB;
 interfață RJ45.
4.6. Alegere invertor
Pentru invertor se ado ptă o soluție cu un prețul de cost acceptabil pentru
această instalație.
Se alege invertorul Studer Compact C3548 , prezentat in figura 4.9., ale cărui
caracteristic i tehnice sunt date in tabelul 4.8.

Fig. 4.9. Invertor Studer Compact C3548

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

43
Tabelul 4.8. Caracteristici tehnice invertor Studer Compact C3548
Model C 3548
Putere (W) 3500
Voltaj (V) 48
Dimensiuni L x l x h (mm) 480 x 215 x 124 mm
Greutate (Kg) 29,4
Clasa de protecție IP20
Remarcă cu încărcător de baterie 0 -50A
4.7. Cabluri si diverse componente
Conductoarele utilizate pentru conectarea parților componente ale sistemului
fotovoltaic au caracteristicile date in tabelul 4.10. Ele sunt alese diferit pentru partea
de curent continuu respectiv pentru partea de curent al ternativ .
Tabelul 4. 9. Caracteristici cabluri utilizate
Partea de c.c. Partea de c.a.
Lungime cablu monofilar: 114 m 60.0 m
Cablu cu secțiune transversală: 4 mm² 4 mm²
Căderea de tensiune : 2.10 V 1.87 V
Rezistenta cablului: 0.10  0.04 
Pierde ri totale de putere: 21.44 W 40.64 W
Pierderi la puterea maximă 0.40% 0.88%
4.8. Schema sistemului fotovoltaic
În figura 4.13 este reprezentată simplificat schema sistemului fotovoltaic. De
exemplu sistemul de acumulatori este reprezentat doar de o singură baterie.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

44

Fig. 4.10 . Schema sistemului fotovoltaic
Regulator încărcare
baterie
8 Acumulatori
SB12/130 A
Invertor Studer
Compact C3548
20 Panouri fotovoltaice
HELIOS H1540 -150 – 150W
230 V c.a. /50 Hz

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

45
4.9. Prețul de cost al instalației fotovoltaice
În tabelul 4.1 1 este prezentat prețul fiecărei componente a sistemului
fotovoltaic, respectiv prețul total al acestu ia exprimat in Euro, respectiv î n Lei. 1 Euro
= 4,27 Lei , curs valutar stabilit de către BNR la data de 14.01.2011 .
Tabelul 4.1 0. Prețul de cost al sistemului fotovoltaic cu sistem de orientare
Componente / Preț Euro Lei
1. Panouri fotovoltaice (20) 16000 68320
2. Baterii de stocare (8) 3784 16157,7
3. Regulator încărcare baterie 289,95 1238
4. Invertor 2.651 11319,8
5. Cabluri și alte componente 900 3843
TOTAL 23625 100879
4.10. Optimizarea sistem ului fotovoltaic
Pentru optimizarea sistemului fotovoltaic se alege un sistem de orien tare a
panourilor fotovoltaice, iar pentru diferite unghiuri de inclinare se determină producția
medie zilnică de energie elec trică pentru sistemul respectiv și se alege soluția optimă
de înclinare orizontală a modulelor .
4.10.1. Alegere sistem de orientar e
Se alege sistemul de urmărire activă ETA 1500 Lorentz, prezentat in figura
4.10. Mai jos sunt prezentate caracteristicile, design -ul și modul de montare pentru
sistemul de orientare ETA 1500 a firmei Lorentz.
Firma Lorentzwas cu sediul în Hamburg este fo ndată din 1993 și este astfel,
unul dintre pionierii industriei solare. Lorentz proiectează și produce sisteme de
orientare solare, pompe de apă și diverse componente electronice și hidraulice [9].
Caracteristicile sistemului de orientare ETA 1500 Lorentz
Sistemele de orientare activa ETA Lorentz sunt disponibile în versiuni diferite
cu o suprafață totală a modulelor de până la 15m². Sistemele de orientare sunt fără

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

46
întreținere și datorită fiabilității ridicate au o durata de viața lungă. Datorită
consumulu i redus de energie de cca. 1.25 kWh/an și puterii suplimentare de maxim
40% (în comparație cu modulele cu instalare fixă), aceste sisteme sunt foarte
rentabile.
Sistemele sunt controlate central și astronomic, minimizând astfel mișcările
inutile de urmărir e. Sistem de orientare activa ETA Lorentz sunt proiectate pentru a
rezista la viteze ale vântului de pana la 150 km/h [9].

Fig. 4.1 1. Sistemul de orientare activă ETA 1500 Lorentz [9]
Tabelul 4. 11. Caracteristici tehnice sistem de urmărire
Model Lorentz Etatrack active 1500
Suprafața totală maximă 15m²
Capacitatea totală maximă a
modulelor 2400Wp
Unghiul de azimut 90°,orientare automată

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

47
Unghiul de elev ație 0-45°, ajustabil manual
Tensiunea de alimentare 12V
Control a stronomic Orientare după soare
Unitatea de control locală LCU pana la 10 (opțional 25/50) urmăritoare
Unitatea centrală de control CCU pana la 2000 urmăritoare
Consumul de putere 1.25kWh/an
Viteza maxima a vântului 150km/h
Piese pentru fixare incluse
Lungimea de montare a stâlpului 2.75m
Volumul de beton al fundației 3.0m³
Dimensiuni (L/W/H) 1200mm/800mm/800mm
Dimensiuni urmăritor (L/W/H) 4220mm/800mm/300mm
Greutate 396kg
Aplicații: Sistemul de urmărire solară cu o singură axă, ETA 1500 Lorentz
este folosit pentru panourile solare în conformitate cu IEC 61215, UL 1703. Acestea
produc o putere suplimentară de până la 40% în comparație cu modulele cu instalare
fixă.
Funcția de urmărire automată în direcția Est – Vest cu un unghi de pivotare
posibil de 90 °. Unghiul de elevație poate fi reglat manual între în funcție de
locația geografică. Energia de 12 V poate fi furnizată de către un mini -modul
suplimentar. Noapt ea, sisteme de urmărire adoptă întotdeauna o poziție orizontală
pentru a minimiza suprafață expusă la vânt [9].
Design -ul unității de urmărire
 sistem de orientare cu o singură axa, unghiul axei a doua reglabil manual între
;
 suprafața modulelor (circa ), 2.5 kWp;
 altitudine Est – Vest: ;
 fără senzori de lumină predispuși la eșec;
 cadru: otel zincat prin imersie la cald;

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

48
 fixare cu cleme din oțel inoxidabil;
 aprovizionarea cu energie a unității de urmărire: 12 V (tensiune nominal ă) la
80 V, furnizate de către unul dintre module, control de urmărire de către unul
dintre module. Pentru operarea în siguranță în design -ul specific al sistemului
s-ar putea sa fie necesară, instalarea unui mic panou suplimentar;
 consum redus de energie ;
 urmărire în etape, în funcție de durata de iluminare zilnică (durata zilei);
 fără mișcări inutile de urmărire;
 poziționare către Sud pe timp de noapte;
 preț de cost eficient al sistemului de urmărire.
 durată de viață și fiabilitate ridicat ă;
 fără întreținere;
 potrivite pentru viteze mari ale vântului: staticii în conformitate cu standardele
germane și europene.
Modul de fixare. Având în vedere că modulul este fixat cu ajutorul clemelor
mobile din oțel inoxidabil, un mare număr de tipuri de module pot fi folosite fără găuri
suplimentare în cadrul modulului.

Fig. 4.12 . Parc solar din Portugalia realizat cu sisteme de urmărire ETA Lorentz [9]
Fundația [9]:
 fundație din beton (min. );
 fixare cu șuruburi în fundație;
 contrafort fundaț ie;

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

49
Comanda sistemului de orientare este realizată de o unitate cu motor liniar de
curent continuu, pentru urmărirea Est – Vest, fără întreținere [9].
În pachetul de livrare sunt incluse următoarele [9]:
 cadru și elemente de fixare din oțel zincat;
 clame d in oțel inoxidabil pentru fixarea modulului;
 parte electronică inclusă, baterie în carcasa din plastic;
 motor liniar de curent continuu;
 stâlp de montare.

Fig. 4.13 . Schema sistemului de orientare [9]

4.10.2. Soluția de optimizare aleas ă
În urma recalc ulării mediei anuale a producției medii zilnice de energie
electrică pentru același sistem de panouri dar cu sistem de urmărire, prin intermediul
aplicației online de pe site -ul http://re.jrc.ec.europa.eu/p vgis/, pentru diferite unghiuri
de înclinare orizontal ă (azimut) a sistemului de urmărire, au rezultat următoarele
valori ale producției mediei anuale pentru sistemul de panouri .

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

50
Tabelul 4.12. Rezultate obținute pentru diferite unghiuri de înclinare
1 10° 15° 30° 35° 40° 45° 50° 60° 90°
2 0,571 0,58 0,595 0,597 0,598 0,597 0,595 0,586 0,524
3 343 348 357 358 359 358 357 352 314
Legend ă:
1 – Unghiul de inclinare [° ];
2 – Media anuală a producției medii zilnice de energie ele ctrică pentru
sistemul respectiv [kWh];
3 – Producția medie lunar ă finală a sistemului de panouri [kWh/lun ă].
Ca soluție optim ă s-a ales o î nclinare pe or izontal ă a panoului solar de 40 °,
pentru care producția sistemului fotovoltaic cu sistem de urmărire este maximă . Se
obține astfel o pute re suplimentara cu 23 % mai mare decât varianta f ără sistem de
orientare, conform tabelului 4.13.
Tabelul 4.13. Puterea suplimentară produsă
Producția medie lunara pentru varianta inițial ă [kWh/luna] 290
Producția medie lunara finala pentru varianta opt imizat ă [kWh/lun ă] 359
Puterea suplimentară rezultată prin optimizarea sistemului [%] 23
4.10.3. Prețul de cost al instalației fotovoltaice cu sistem de urmărire
În tabelul 4.13 este prezentat prețul de cost al sistemului fotovoltaic cu sistem
de urmărir e, exprimat în Euro, respectiv î n Lei. 1 Euro = 4,27 Lei, curs valutar stabilit
de către BNR la data de 14.01.2011.
Tabelul 4.12. Prețul de cost al sistemului fotovoltaic cu sistem de orientare
Componente / Preț Euro Lei
1. Panouri fotovoltaice (20) 16000 68320
2. Baterii de stocare (8) 3784 16157,7
3. Regulator încărcare baterie 289,95 1238
4. Invertor 2.651 11319,8
5. Cabluri și alte componente 900 3843
6. Sistem de orientare 2593 11072
TOTAL 26218 111951

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

51

5. CONCLUZII
Cererea de putere electrică pentru progresele tehnologice este foarte mare în
societatea de astăzi în continuă creștere. Pentru a satisface aceste nevoi de energie
se folosesc generatoare de putere, care folosesc combustibili convenționali. Odată
cu folosirea combustibililor fosili a pare poluarea mediului înconjurător. Aceștia emit în
atmosferă gaze cu efect de seră, care conduc la încălzirea globală, având un impact
negativ asupra atmosferei și a organismelor vii, cu alte cuvinte dăunează grav
mediului. O modalitate foarte bună de a rezolva problema poluării mediului este
folosirea celulelor fotovoltaicelor. Energia solară este o energie verde, curată, având
de partea ei sprijinul multor oameni. Singurul dezavan taj al conversiei fotovoltaice î n
energie electrică este neîndeplinirea ce rințelor de putere din punct de vedere fizic și
economic, care nu sunt suficiente pentru cerințele actuale. În prezent, în acest
domeniu există timp și banii investiți în cercetare și în dezvoltare, și va dura foarte
puțin până când energia solară va deven i o modalitate eficientă de furnizare a
energiei electrice. Din punct de vedere economic, prețul panourilor fotovoltaice nu
scade foarte mult, dar cantitatea de energie produsă de acestea este în continuă
creștere. Aceasta este o indica ție pentru un viitor de succes î n acest domeniu. Deși
există și alte surse alternative de energie regenerabilă, celulele fotovoltaice sunt cele
mai curate și mai ecologice. Astăzi se poate vedea poluarea mediului înconjurător,
iar obținerea, și posibilitatea de utilizare a ce lulelor fotovoltaice reprezintă un pas
mare în recuperarea mediului.
În acest proiect s -au realizat următoarele:
 A fost întocmită o documentare privind producerea energiei electrice cu
ajutorul celulelor fotovoltaice , respectiv conversia energiei fotovol taice,
modelarea unui panou fotovoltaic și modelarea unui convertor ;

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

52
 S-a proiectat un sistem fotovoltaic pentru acoperirea necesității de energie
electrică a unei clădiri ;
 S-a realizat calculul de dimensionare a sistemului fotovoltaic pentru
consumatorul casnic ;
 S-a realiz at optimizarea sistemului fotovoltaic prin folosirea unui sistem de
orientare activă , obțin ându -se astfel o pute re suplimentara cu 23 % mai mare
decât varianta f ără sistem de orientare ;
 Calculul de dimensionare și optimizare s-a realizat în program ul MS Excel.

Soluții de optimizare a co nversiei energiei fotovoltaice î n energie electrică

53

BIBLIOGRAFIE
1. Boyle, G., Renewable Energy, Power for a Sustainable Future , Oxford ,
Oxford University Press, 1996
2. ***Bratu , C., Sisteme descentralizate de producere a energiei , Curs 3, site
***http://retele.elth.ucv.ro/index.php?path=Bratu+Cristian%2FSisteme+des
centralizate/
3. ***http://www.em.ucv.ro/eLEE/RO/realisations/EnergiesRenouvelables/Filie
reSolaire/solaire.htm
4. ***http://em.ucv.ro/elee/ro/realisations/EnergiesRenouvelables/FiliereSolair
e/Introduction/introduction.htm
5. ***Bălan, M., Particularitățile energiei solare , Note de curs, Curs 2, site
www.termo.utcluj.ro/regenerabile/2_1.pdf
6. ***http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/cmaps/eu_opt/pvgis_solar_optimum_ RO.
png
7. ***http://www.altestore.com/howto/Solar -Power -Residential -Mobile –
V/Components -for-your-Solar -Panel -Photovoltaic -System/a82/
8. http://www.ecodirect.com/Steca -Solarix -4401 -PWM -Charge -Controller -40-
amp-p/steca -solarix -4401.htm
9. http://www.tecnolia.ro/es/etatrack -active -1500 -15m2 -24kwp -with-pole/
10. http://em.ucv.r o/elee/RO/realisations/EnergiesRenouvelables/Enjeux/Prod
uctionElectricite/1_cours.htm
11. Knopt, H., Analysis, Simulation, and Evaluation of Maximum Power Point
Tracking (MPPT) Methods for Solar Powered Vehicle , Master Thesis,
Portland State University, 1999
12. http://www.vlab.pub.ro/research/DCnet/CONSORTIUM/Sinteza.pdf
13. Castaner, L., Silvestre, S., Modelling Ph otovoltaic Systems Using Pspice ,
John Wiley & Sons, LTd, 2002

ANEXA
1 – Programul de calcul al sistemului fotovoltaic
CALCUL PA
NOURI FOTOVOLTAICE
1. NECESA
R ENERGIE ELECTRICA:
Ilum
inat Putere Ore/zi Cantitate (Buc) KWH/zi KWh/Luna
Economic 20 4 6 0,48 14,4
Electrocasnice Putere Ore/zi Cantitate KWH/zi KWh/Luna
Mixer 300 0,5 1 0,15 4,5
Uscator 1000 0,5 1 0,5 15
Cafetiera 1000 1 1 1 30
Fier de calcat 1000 1 1 1 30
Frigider (nou, economic) 200 5 1 1 30
Comunicatii Putere Ore/zi Cantitate KWH/zi KWh/Luna
TV color 25'' 150 3 1 0,45 13,5
AC stereo/home cinema 500 6 1 3 90
Desktop Computer 300 3 1 0,9 27
Laptop Computer 100 6 1 0,6 18
Imprim. Laser 900 0,2 1 0,18 5,4
Iluminat 14,4 KWh/luna Procent: 0,051836
Electrocasnice: 109,5 KWh/luna Procent: 0,394168
Comunicatii: 153,9 KWh/luna Procent: 0,553996
Total: 277,8 KWh/luna Procent: 1
9260 Wh/zi
2. DAT
E METEO:
http://re.j
rc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=en&map=europe
Luna Hh Hopt H(90) Iopt T24h Ngz
Ianuarie 11
30 1950 2010 66 -2,7 610
Februa
rie 1980 3090 2910 59 0,1 472
Martie 3280 4300 3420 47 3,9 382
Aprili
e 4380 4860 3080 31 10,5 140
Mai 5770 5760 2990 18 16,3 31
Iunie 6170 5840 2770 10 19,7 6
Iuli
e 6140 5980 2940 17 21,6 3
Augus
t 5580 6010 3500 28 20,8 24
Septem
brie 3990 5060 3730 43 15,4 128
Octom
brie 2660 4020 3620 57 10,6 321
Noi
embrie 1380 2290 2290 64 4,5 516
Decem
brie 933 1640 1710 67 -1,3 641
Media anuala 3620 4240 2910 37 9,9 3274
Hh: iradiere pe plan orizontal (Wh/m2/zi)
Hopt: iradiere optim pe plan inclinat (Wh/m2/zi)
H(90): iradiere pe plan la unghi: 90 grade. (Wh/m2/zi)Iopt: înclinația optimă (grade)T24h: media pe zi a temperaturii (° C)Ngz: Numărul de grade – zile încălzire (grade-zile)
Luna E
d Em Hd Hm
Ianuarie 0,24
7,55 1,92 59,6
Februarie 0,38 10,6 3,06 85,6
Soluții de optimizare a conversiei energiei fotovoltaice în energie electrică
54

Martie 0,51
15,8 4,28 133
Aprilie 0,55 16,6 4,87 146
Mai 0,64 19,8 5,8 180
Iunie 0,64 19,2 5,9 177
Iulie 0,65 20,2 6,03 187
August 0,66 20,4 6,04 187
Septembrie 0,57 17,1 5,04 151
Octombrie 0,47 14,4 3,97 123
Noiembrie 0,28 8,27 2,25 67,6
Decembrie 0,2 6,32 1,61 49,9
Media anuală 0,483
14,7 4,24 129
Total an
Ed: produ
cția medie zilnică de energie electrică din sistemul respectiv (kWh)
Em: producția medie lunară de energie electrică din sistemul respectiv (kWh)
Hd: suma medie zilnică de iradiere la nivel mondial pe m² primită de PV respectiv (kWh/m2)HM: suma medie de iradierii la nivel mondial pe metru pătrat primită de PV respectiv (kWh/m2)
puterea nominală pentru sistemul PV: 0,1 kW (siliciu cristalin);
pierderile estimate din cauza temperaturii: 8,8% (folosind temperatura ambiantă locale);pierderea estimată din cauza efectelor de reflexie unghiulară: 2,8%;alte pierderi (cabluri, etc. invertor): 14,0%;pierderi combinate ale sistemului de PV: 23,8%.
3. ALEGEREA
PANOULUI FOTOVOLTAIC:
Se al
eg panouri tip: H1540-150 Helios Technologies
http://w
ww.lpelectric.ro/ro/products/solar/panels_he_ro.html#150
Neces
arul de energie este 277,8 kWh/luna
Necesarul de putere maxima 3,0 kW
Puterea unui panou 150
Productia medie zilnica a unui panou 0,48 kWh/zi
Productia medie lunara a unui panou 14,5 kWh/luna
Nr. de panouri nec. (nec. energie/prod.unui panou) 19,2
Tensi
unea sistemului de panouri (un multiplu de 12V/panou) 48 V
Nr. pa
nori in serie 5
Nr. randuri panouri in paralel 3,8
Nr. randuri panouri in paralel – rotunjit la nr. intreg 4,0
Nr. panouri final 20
Productia medie lunara finala a sistemului de panouri 290 kWh/luna
Puterea totala maxima a panourilor 3000 W
Lungime panou 1,700 m
Latime panou 0,690 m
Suprafata unui panou 1,17 mp
Suprafata necesara 22 mp
Lungime acoperis 10 m
Numar module posibile pe lungime (asezate cu baza mica) 14
Numar de randuri necesare 1
Latime necesara la acoperisul spre sud 2,5 m
Greutatea unui panou 14,5 kg
Greutatea panourilor 278 kg
curs valutar stabilit de către BNR la data de 14.01.2011 4,27 Lei/E
pret panou in E 800 E
Pret sistem module, in E 16000 E
Pret sistem module, in Lei 68320 Lei176 1530
Soluții de optimizare a conversiei energiei fotovoltaice în energie electrică
55

4. ALEGEREA
BATERIEI DE STOCARE
Se dore
ste independenta energetica de 1 zi (zi fara producere de en de la panou)
in care se functioneaza la minimul necesar:
6 becuri de 20 W * 4h, frigider de 200 W*5h, 1 televizor de 150 W*3h, 1 laptop de 100 W*6h
Puterea maxima avarie 570 W
Tensiunea bateriei 12 V
Curent maxim la 12V 48 A
Energie necesara stocare 2530 Wh/zi
Stocarea se face in baterii cu ciclu profund care permit descarcare de 40 %
Curentul bateriilor=Energie stocare/12V) 211 Ah
Corectia curentului tinand seama de descarcare (se imparte la (100-60)/100) 527 Ah
Factor corecti
e a curentului pentru functionare la temp. scazuta (la 10°C este 1,25) 1,25
Corecti
a curentului pentru functionare la temp. scazuta (la 10°C este 1,25) 659 Ah
Capacitatea bateriei 130 Ah
Nr.baterii(=curent total/capacitatea bateriei) 5,07
Nr.baterii inseriate (corelat cu tensiunea sistemului-tens.sist/tens.baterie) 4,00
Nr.randuri baterii(nr.necesar/nr.bat.inseriate) 1,27
Nr.randuri final(trebuie sa fie nr.intreg) 2
Nr.final baterii(nr.de randuri sa fie nr.intreg) 8
Energia stocata final 3993,6 Wh/zi
Pret baterie in E 473 E
Pret baterie in Lei 2019,7 Lei
Pret total sistem de baterii, in E 3784 E
Pret total sistem de baterii, in Lei 16158 Lei
Cbaterie [Ah] mai mare sau egală cu5h × Pnom invertor [w] / Unom [V].-pt.sist off grid
http://w
ww.electronica-azi.ro/articol/6884
Cb=5*3
500/220 80 Ah
5. ALEGERE REGULA
TOR INCARCARE BATERIE
Puterea
totala maxima a panourilor 3000 W
Curentul maxim la tensiunea sistemului fotovoltaic 63 A
Tensiunea de intrare 48 V
Pret baterie in E 289,95 E
Pret baterie in Lei 1238 Lei
http://www.lpe
lectric.ro/ro/products/inverter/charger_ro.html
6. ALEGERE I
NVERTOR
Puterea
totala maxima a panourilor 3000 W
Durata de viata 10 ani
Caracteristici: intrare DC: 800V-maxim
Curent maxim de intrare: 20 APutere maxima AC: 3500 W 62,5 W
Tensiunea nominala AC: 196 V – 253 V 13,63636 V
Eficienta: 95%
Pret in E 2.651 E
Pret in Lei 11319,77 Lei
Date tehnice:
http://dl
.owneriq.net/0/00679021-512c-496e-9fa0-34fd9224f28e.pdf
http://www.lpe
lectric.ro/en/products/inverter/inverter_en.html
Soluții de optimizare a conversiei energiei fotovoltaice în energie electrică
56

7. ALEGERE SI
STEM DE ORIENTARE
Sis
tem de orientare activa ETA 1500 independent
(1500 WP)
Model Loren
tz Etatrack active 1500
Supraf
ața totală maximă 15m
²
Capa
citatea totală maximă a modulelor 2400
Wp
Ungh
iul de azimut 90°,orientare automată
Unghiul de elevatie 0-45°, ajustabil manual
Tensiunea de alimentare 12V
Control a strono
mic Orien
tare după soare
Uni
tatea de control locală LCU pana
la 10 (optiona
l 25/50) urmărit
oare
Uni
tatea centrală de control CCU pana
la 2000
urmăritoare
Cons
umul de putere 1.25kWh/an
Viteza maxima a vantului 150km
/h
Pies
e pentru fixare incluse
Lungimea de montare a stalpului 2.75m

Volumul
de beton al fundatiei 3.0m³
Dimen
siuni (L/W/H) 1200
mm/800mm/800mm
Dimen
siuni urmăritoar (L/W/H) 4220
mm/800mm/300mm
Greutate 396kg

Pret in E cu TVA 25
93 E
Pret in lei 11072,11 Lei
http://www.tecnol
ia.ro/es/etatrack-active-1500-diy-15m2-24kwp-without-pole/
8. PRETUL DE COST
AL INSTALATIEI FOTOVOLTAICE
8.1. Fara siste
m de urmarire
E Lei
1. Pan
ouri fotovoltaice (20) 16000 68320
2. Baterii de stocare (8) 3784 16157,68
3. Regulator incarcare baterie 289,95 1238
4. Invertor 2.651 11319,77
6. Cabluri și alte componente 900 3843
TOTAL 23624,95 100879
8.2. Cu sistem de urma
rire
E Lei
1. Pan
ouri fotovoltaice (20) 16000 68320
2. Baterii de stocare (8) 3784 16157,68
3. Regulator incarcare baterie 289,95 1238
4. Invertor 2.651 11319,77
5. Sistem de orientare 2593 11072,11
6. Cabluri și alte componente 900 3843
TOTAL 26217,95 111951
9. Sistem d
e orientare pentru diferite unghiuri de inclinare a PV
Ungh
iul de inclinare [°] 15 30 35 40 45 50 60
Medi
a anuală a producției medii zilnice de energie electrică pentru sistemul respectiv (kWh) 0,58 0,59
5 0,597 0,598 0,597 0,595 0,586
Producti
a medie lunara finala a sistemului de panouri [kWh/luna] 348
357 358 359 358 357 352
10.
Puterea suplimentară produsă
Producti
a medie lunara a sistemului de panouri pentru varianta initiala 290 [kWh/luna]
Productia medie lunara a sistemului de panouri pentru varianta finala 359 [kWh/luna]
Puterea suplimentară rezultată prin optimizarea sistemului 23 [%]
Soluții de optimizare a conversiei energiei fotovoltaice în energie electrică
57
View publication statsView publication stats