Varasähköjärjestelmän teko aurinkopaneeleilla

[Gugi]

Tämmöinen forumi löytyi tuossa internettiä kahlatessa niin piti heti rekisteröityä ja tulla kyselemään neuvoja kun on tuo aurinkosähkö pyörinyt mielessä jo jonkin aikaa.

Rupesinpa tuossa leikkimään ajatuksella jos rakentaisi vanhaan hieman muokattuun rintamamiestaloon varasähköjärjestelmän käyttäen aurinkopaneeleja.
Mahdollisten pitkien sähkökatkojen aikana olisi tarkoitus pyörittää järjestelmällä kiertovesipumppua, lämmityksen aikana lämmityspumppua sekä muutamia valoja (ehkä myös kaivon vesipumppua)
Näin talon saisi pidettyä lämpimänä myös pidempien katkojen aikana.
Talossa on vesikiertoinen patterilämmitys ja vesi lämmitetään kellarissa olevalla puukattilalla.
Kiertovesipumppu sekä lämmityksen aikana käytettävä pumppu ovat ~40-50w/kpl, muutama LED-valo taitaa viedä joitakin watteja, mutta kaivopumppu ~700w joten tämä siksi suluissa. Uudet porakaivopumput taitaa selvitä jo alle 400w.

Mietin tuossa että josko rakentaisi järjestelmän verkkoinvertterin kautta toimivaksi jolloin järjestelmä voisi käyttää talossa jo olevaa sähköjohdotusta, mutta tämä ei taida toimia sähkökatkon aikana. Tässä olisi myös hankalaa valvoa mitkä laitteet käyttää varasähköä.

Toinen vaihtoehto olisi rakentaa nykyisen sähkökaapeloinnin rinnalle toinen kaapelointi josta saisi tätä "aurinkosähköä"
Eli strategisiin paikkoihin vedettäisi uudet pistorasiat, ja esim. kiertovesipumpun voisi vaihtaa käyttämään varajärjestelmää kun kävisi vain vaihtamassa pistokkeen paikkaa kellarissa.
Samaten voisi vetää muutamaan huoneeseen pistokkeen johon voisi katkon aikana kytkeä vaikkapa LED-lampun tai jonkin muun vähän virtaa kuluttavan laitteen. (kannettavan laturi, kännykkälaturi, ADSL-modeemi, tms.)
Mutta kysymys kuuluukin että millä todennäköisyydellä tulee maadoituksen kanssa ongelmia?
Eli kärähtääkö puolet talon sähkölaitteista siinä vaiheessa kun sähkökatko loppuu ja osa laitteista on vielä kytkettynä tähän varajärjestelmään?

Pienenä bonuksena tällä voisi muuna aikana käytellä pieniä sähkölaitteita ja näin säästää muutaman sentin vuodessa sähkölaskussa.
Järjestelmän kustannuksia ei tulla koskaan saamaan takaisin, mutta harrastustoimintaahan tämä on, ja samalla olisi mielenrauhaa kun ei olisi riippuvainen sähköverkon toimivuudesta.

 

[Puuha]

vaatii ison akuston jo pelkästään kiertovesipumppujen pyörittämiseen vuorokauden ajaksi. pyörintäaika on kuitenkin vuorokaudessa sen 24h niin kahden pumpun kuluttama energia vastaa 24V 180A akustoa kun huomioon otetaan invertterin hötysuhde sekä se ettei akkua voida ajaa tyhjäksi sillä jännite laskee niin alas että itse invertteri katkaisee toimintansa.

no mitä sitten tarkoittaa tuollaisen 2,4kWh:n tuottaminen aurinkopanelilla tarkoittaa. kesäisin sen saa aikaan helposti hyvällä säällä 500W paneleilla pwm säätimellä tai 350W panelistolla mppt säätimellä. koska kuitenkin viikossa on monasti pari kolme pilvistä päivää tulisi sitten se huomioida joko paneleiden tai akuston koossa. talvella tilanne on joulu-tammikuussa sellainen että tarvitaan 5000W panelisto pwm säätimellä ja vastaavasti 3500W mppt säätimellä jotta vuorokauden tuotto joten kuten tuottaisi pumppujen viemän energian.

mitä isompia kuormia akustolle invertterin kautta kytketään sitä enemmän pitää olla joko jännitettä tai/ja amppeeritunteja jotta akusto ei kiehu suurien kuormavirtojen alla ja tätä kautta pilaa akustoa.

 

[Gugi]

En ole mikään sähkömies, mutta tuossa yritin ynnäillä hieman sähkönkulutusta noista pumpuista.
Kiertovesipumppujahan on siis 2 kappaletta.
Toinen kierrättää vettä huoneiden pattereissa, ja on päällä 24/7
Toinen on lämmityskattilan kupeessa ja on käytössä talvella maksimissaan 3h/vrk, eli sen ajan kuin lämmityskattilassa pidetään tulta.

Toisen pumpun teho on 40W ja toisen 50W, yhteensä siis 90W
Eikös I=P/U?

Silloin pumpun1 virrankulutus olisi I=40/230 = ~0,17A
0,17A*24h = 4,17Ah/vrk
Pumpun2 virankulutus olisi I=50/230 = ~0,22A
0,22A*3h = 0,66Ah/vkr
Yhteensä siis 4,83Ah/vrk

Tällöin teoriassa 180Ah akusto kestäisi 180Ah/4,83Ah = 37vrk
Jos invertterin hyötysuhde olisi vaikkapa 90% ja akuston kapasiteetista käytetään puolet (50%) niin silloinkin akustossa pitäisi riittää potkua yli 16vrk käyttöön.

Olenko täysin hakoteillä?

Niin pitkälle en vielä ole päässyt että osaisin yhtään arvioida millaista aurinkopaneelia tuollaisen akuston lataamiseen ja ylläpitoon tarvitaan.

Muokkaus: Pumpun2 käyttöaika korjattu laskelmiin 24h->3h/vrk ja laskettu arvoja uusiksi.

 

[sam123]

Tällöin teoriassa 180Ah akusto kestäisi 180Ah/9,39Ah = 19vrk

Juu, mutta pitäisi olla 230 voltin akusto.

Eli 12 voltin akustolla 90W:n kiertovesipumput vievät sen 7.5A ja invertterin hyötysuhde huomioiden noin 10 ampeeria tunnissa. Tämä tarkoittaa että 180Ah:n akku riittää noin 9 tunniksi ja sen jälkeen on puolet kapasiteetista käytetty ja akku syytä ladata.

 

[Gugi]

Tällöin teoriassa 180Ah akusto kestäisi 180Ah/9,39Ah = 19vrk

Juu, mutta pitäisi olla 230 voltin akusto.

Eli 12 voltin akustolla 90W:n kiertovesipumput vievät sen 7.5A ja invertterin hyötysuhde huomioiden noin 10 ampeeria tunnissa. Tämä tarkoittaa että 180Ah:n akku riittää noin 9 tunniksi ja sen jälkeen on puolet kapasiteetista käytetty ja akku syytä ladata.

Ei kai näissä tarvitse laskea 230v/12v ? 

 

[kotte]

Aurinkopaneeleita on kyllä nurinkurista hankkia varavoimajärjestelmää varten. Parhaimman hyödyn aurinkopaneeleista saa, kun korvaa sillä muuta sähkönkäyttöä (jos yleensä hyötyä saa).

Kiertovesipumpun varavoima kannattaa ratkaista ns. UPS-periaatteella, eli akut varataan suoraan verkosta ja automaattilaite kääntää tehonsyötön akusta, kun verkkovirta katkeaa).  Tällä tavoin akut ovat aina täyteen ladattuina sähkökatkon yllättäessä.

Näitä UPS-laitteitahan saa valmiina eri kokoisina, sillä tietokoneet ja erityisesti palvelimet tarvitsevat moista (estämään systeemin hallitsematon keikahtaminen yllättävän sähkökatkon takia).

Pitkäaikaisen sähkökatkon varalle voi hankkia polttomoottorigeneraattorin. Halvimpien tarkoitukseen riittävien hintaluokka on haarukassa 100-150 euroa.

Varavoima ja aurinkopaneelit ovat kaksi aivan eri asiaa ja edellyttävät käytännössä erilaista lähestymisstrategiaa.

 

[kotte]

Mietin tuossa että josko rakentaisi järjestelmän verkkoinvertterin kautta toimivaksi jolloin järjestelmä voisi käyttää talossa jo olevaa sähköjohdotusta, mutta tämä ei taida toimia sähkökatkon aikana. Tässä olisi myös hankalaa valvoa mitkä laitteet käyttää varasähköä.

Toinen vaihtoehto olisi rakentaa nykyisen sähkökaapeloinnin rinnalle toinen kaapelointi josta saisi tätä "aurinkosähköä"
Eli strategisiin paikkoihin vedettäisi uudet pistorasiat, ja esim. kiertovesipumpun voisi vaihtaa käyttämään varajärjestelmää kun kävisi vain vaihtamassa pistokkeen paikkaa kellarissa.

Vähäisillä sähkömiehen taidoilla saisi aikaan aurinkosähköä jatkuvasti ja optimaalisesti hyödyttävän, mutta silti "laillisen" järjestelmän seuraavasti:

1) Valitaan joukko verkkoa tasaisesti kuormittavia laitteita, eli kiertopumppuja, ilmanvaihtopuhaltimia ja mahdollisesti joukko kylmälaitteita (varauksin, johtuen kylmälaitteiden suuresta käynnitysvirrasta) ja  järjestetään näille erillinen tehonsyöttöjohto 230V (joissakin tapauksissa jatkojohtoviritelmäkin voisi käydä).

2) Järjestetään em. laitteille virrasyöttö joko aidon ns. on-line UPSin kautta (melko kallis muihin UPS-laitteisiin verrattuna), tai rakennetaan itse vastaava käyttäen akkulaturia, akkupakettia ja invertteriä.

3) Järjestetään ko. akuille rinnakkainen lataus aurinkopaneeleilta käyttäen standardityyppistä lataussäädintä.

Ideana siis on, että aurinkopaneeli ja säädin syrjäyttää verkkosyötön akkulaturilta osittain ja kun aurinkosähköä on saatavilla, käytetään se hyödyksi.

Parempaan hyötysuhteeseen pääsisi ns. verkkoinvertteriä käyttäen (jolloin puskuriakkuja ja akkuvaraajaa ei tarvita lainkaan), mutta tällöin pitäisi sääntöjen mukaan sitten ilmoittaa asiasta myös sähköyhtiölle ja mahdollisesti asentaa laitteet erityisten sääntöjen mukaisesti.

 

[rotzi]

En ole mikään sähkömies, mutta tuossa yritin....

Heheh, tämä on muuten hauska lutkautus, sen kuulee aina silloin tällöin...aina pitää olla sähkömies kun tehdään jotain fiksua 
Pitääkö olla sähkömies jotta osaa laskea energioita? Noita taidetaan laskea nykyään jo ala-asteella...

 

[Gugi]

En ole mikään sähkömies, mutta tuossa yritin....

Heheh, tämä on muuten hauska lutkautus, sen kuulee aina silloin tällöin...aina pitää olla sähkömies kun tehdään jotain fiksua 
Pitääkö olla sähkömies jotta osaa laskea energioita? Noita taidetaan laskea nykyään jo ala-asteella...

Aina pitää yrittää. Ja jos kaikki osais kaiken jo kuin vettä valaen niin miksipä sitä sitten koulujanaan olis olemassa.
Mutta taitaa tämä ajatus varasähköjärjestelmästä olla aika kallis toteuttaa, jos akustoa pitäisi olla useiden satojen amppeerituntien edestä. Ja paneelipinta-alaakin pitäisi varmaan varata se sata neliötä.
Ajatuksella leikkimistähän tämä vielä on ja jos joskus innostuu jotain rakentelemaan niin sitten hommataan se ammattilainen suunnittelemaan ja tekemään.

Lähempänä päiväntasaajaa tuo taitaisi onnistua paremmin, kun ei tarvitse huolehtia lämmityksestä tai muista 24/7 käynnissä pidettävistä värkeistä. Youtuben ihmeellisestä maailmasta näkyi myös löytyvän aika mielenkiintoisia video-esittelyjä ihmisten rakennelmista.

Aggregaattihan se olisi varmaan parempi, mutta sitten pitäisi taas huolehtia polttoaineen riittävyydestä.
Tuollainen aurinkopaneeleihin perustuva olisi siitä hyvä että se ei ole niin riippuvainen kokoajan arvokkaammaksi käyvästä öljystä.

 

[Puuha]

kyllähän se pitää ensin osata muutella vähän tehoja virroiksi sekä jännitteiksi ennen kuin mitään isompaa suunnittelee.

24V 180A (vastaa 12V 360A akustoa ja energiana 4,3kWh) akustolla kyllä pyörittää vaivatta yhden vuorokauden yhtä jatkuvasti päällä olevaa ja hetkittäin päälläolevaa kiertovesipumppua kohtuudella. tosin akuston koko pitäisi käytännössä olla sen 24V 500A ja panelitehoa 1500W jolloin n. 10kk voisi auringon voimalla saada vesipumput toimimaan. panelit maksaa vajaat 1500 euroa, säädin 250 euroa, keskivertoinen syväpurkausakusto joita käytetään mm. trukeissa n. 3000 euroa. kesäisin tuollaisesta akusta voi huoletta käyttää kylmäkoneita ilman että akusto kiehuisi suurien virtojen vuoksi. huonona puolena on toki se että näiden itsepurkautuminen on kohtuu suuri.

kaikki mikä on youtubessa ei välttämättä ole sitä mitä antaa ymmärtää, kannattaa käyttää ihan maalaisjärkeä ja perehtyä ennen kuin uskoo nielee väitteet. mm. tuulivoimaan liittyen siellä on paljon sellaista mikä rikkoo kaikkia luonnonlakeja tehontuotoltaan jne.