1. Δεδομένα:
Τρείς συνολικά κλιματιστικές μονάδες.
Δύο των 9000 BTU.
Μια των 18000 BTU.
Γωνία κλήσης των φωτοβολταϊκών ίση με 30 μοίρες.
Η αυτονομία του συστήματος θέλουμε να είναι για όλο το καλοκαίρι.
2. Ζητούμενα:
Εύρεση της συνολικής επιφάνειας Φ/Β που απαιτούνται και της γωνίας υπό την οποία πρέπει να βρίσκονται τα Φ/Β πλαίσια ούτως ώστε να τροφοδοτήσουν με ηλεκτρική ενέργεια τις τρείς μονάδες air condition.
3. Παραδοχές:
Όλα τα κλιματιστικά είναι ενεργειακής κλάσης Α.
Τα κλιματιστικά χρησιμοποιούνται μόνο για ψύξη.
4. Προσδιορισμός συνολικής ηλεκτρικής ισχύος που πρέπει να δώσουν οι συσσωρευτές.
Η ισχύς που έχουν τα κλιματιστικά είναι η εσωτερική θερμότητα που προσδίδουν στον χώρο μέσω του ψυκτικού στοιχείου, άρα η ισχύς εξόδου τους. Η ισχύς εισόδου του κάθε κλιματιστικού μπορεί να βρεθεί αν γνωρίζουμε την ενεργειακή κλάση του κάθε κλιματιστικού μηχανήματος. Η ενεργειακή κλάση είναι το κλάσμα της θερμικής ισχύος εξόδου του κλιματιστικού προς την ηλεκτρική καναλισκόμενη ισχύ. Επειδή δεν μπορούμε να ξέρουμε την κλάση της κάθε μονάδας, θα κάνουμε την υποτιθέμενη παραδοχή οτι όλες οι μονάδες είναι ενεργειακής κλάσης Α, επίσης θα θεωρήσουμε οτι τα κλιματιστικά θα χρησιμοποιηθούν μόνο για ψύξη, αυτό διότι τόσο η ισχύς θέρμανσης όσο και οι ενεργειακές κλάσεις για θέρμανση είναι διαφορετικές από της ψύξης.
Η συνολική ισχύς εξόδου όλων των κλιματισικών σε BTU είναι
2*9000 BTU + 18000 BTU = 36000 BTU
Η ίδια ισχύς σε kW είναι (36000 BTU * 0.2923 W/BTU)/1000 = 10.5 kW ισχύς εξόδου.
Η ενεργειακή κλάση του κλιματιστικού είναι η ισχύς εξόδου προς την ισχύ εισόδου. Για κλιματιστικά με ενεργειακή κλάση Α πρέπει να έχουν EER=3.20. Τα κλιματιστικά είναι από τις ελάχιστες ηλεκτρικές συσκευές που καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια από αυτή που αποδίδουν στον χώρο.
Η συνολική ηλεκτρική ισχύς που πρέπει να δώσουν οι συσσωρευτές θα είναι:
10.5 kW / 3.2 = 3.28 kW
5. Αναγωγή της ισχύος σε ενέργεια βάσει καταναλωτικού προφίλ.
Τα Φ/Β υπολογίζονται με βάση την ηλεκτρική ενέργεια που μπορούν να δώσουν αναλόγως και την
ενέργεια από την ηλιακή ακτινοβολία που υπάρχει στο μέρος που θα μπούν τα Φ/Β. Πρέπει λοιπόν
πρώτα να ανάγουμε την ισχύ που βρήκαμε σε ηλεκτρική ενέργεια, αυτό θα γίνει αν προσδιοριστούν οι ώρες ημερίσιας λειτουργίας των κλιματιστικών μηχανημάτων. Αυτό που μας ενδιαφέρει είναι η
κατανάλωση ανά 24ωρο.
Θεωρούμε οτι και τα 3 κλιματιστικά μαζί θέλουμε να λειτουργούν μέχρι και 5.5 ώρες την ημέρα.
Έτσι η συνολική ηλεκτρική ενέργεια το 24ωρο είναι 3.28kW * 5.5h = 18.04 kWh/ημέρα. Έτσι λοιπόν πρέπει να εγκαταστήσουμε ένα σύστημα συσσωρευτών 18.1 kWh.
6. Υπολογισμός φωτοβολταϊκών panel.
Η ισχύς αιχμής των Φ/Β υπολογίζεται από έναν τύπο όταν είναι γνωστά τα παρακάτω:
Ισχύς ανά επιφάνεια υπό πρότυπες συνθήκες STC, 1 kW/m^2
Καταναλισκόμενη ενέργεια κλιματιστικών, 18.1 kWh/ημ
Μέση μηνιαία ακτινοβολία για το μήνα Ιούνιο υπό γωνία Φ/Β 30 μοιρών, 184 kWh/m^2*μήνα
Το παραπάνω σναγόμενο σε μέση ημερίσια ακτινοβολία, 6.13 kWh/m^2*ημ
Συντελεστής ομοιομορφίας συστήματος, 1.2
Γενικός συντελεστής απωλειών Φ/Β, 0.67
Συντελεστής απωλειών μεταφοράς ενέργειας, 0.84
Ημέρες αυτονομίας συστήματος και συσσωρευτή 4
Ημέρες του μήνα αναφοράς 30.
P = [30/(30-4)]*[[18.1(kWh/ημ)*1(kW/m^2)*1.2] / [6.13(kWh/m^2*ημ)*0.67*0.84]] =
= 1.154*21.72/3.45 = 7.27 kWp.
7. Πρόχειρη αξιολόγηση κόστους φωτοβολταϊκού συστήματος 7.27 kWp.
Το συνολικό κόστος ενός Φ/Β είναι 5-6 ευρώ ανά Wp οπότε για τα 7270 Wp θα έχουμε συνολικό κόστος μαζί με συσσωρευτές αντιστροφείς κτλπ 7270 Wp*5.5ευρώ/Wp = 39985ευρώ δηλαδή περίπου 40000 ευρώ.
8. Προσδιορισμός επιφάνειας Φ/Β.
Το κάθε kWp ενός φωοτοβολταϊκού χρειάζεται περίπου 8 τετραγωνικά μέτρα άρα για τα 7.27 kWp θα χρεαστούμε περίπου 7.27 kWp*8m^2/kWp = 58 m^2.
Τρείς συνολικά κλιματιστικές μονάδες.
Δύο των 9000 BTU.
Μια των 18000 BTU.
Γωνία κλήσης των φωτοβολταϊκών ίση με 30 μοίρες.
Η αυτονομία του συστήματος θέλουμε να είναι για όλο το καλοκαίρι.
2. Ζητούμενα:
Εύρεση της συνολικής επιφάνειας Φ/Β που απαιτούνται και της γωνίας υπό την οποία πρέπει να βρίσκονται τα Φ/Β πλαίσια ούτως ώστε να τροφοδοτήσουν με ηλεκτρική ενέργεια τις τρείς μονάδες air condition.
3. Παραδοχές:
Όλα τα κλιματιστικά είναι ενεργειακής κλάσης Α.
Τα κλιματιστικά χρησιμοποιούνται μόνο για ψύξη.
4. Προσδιορισμός συνολικής ηλεκτρικής ισχύος που πρέπει να δώσουν οι συσσωρευτές.
Η ισχύς που έχουν τα κλιματιστικά είναι η εσωτερική θερμότητα που προσδίδουν στον χώρο μέσω του ψυκτικού στοιχείου, άρα η ισχύς εξόδου τους. Η ισχύς εισόδου του κάθε κλιματιστικού μπορεί να βρεθεί αν γνωρίζουμε την ενεργειακή κλάση του κάθε κλιματιστικού μηχανήματος. Η ενεργειακή κλάση είναι το κλάσμα της θερμικής ισχύος εξόδου του κλιματιστικού προς την ηλεκτρική καναλισκόμενη ισχύ. Επειδή δεν μπορούμε να ξέρουμε την κλάση της κάθε μονάδας, θα κάνουμε την υποτιθέμενη παραδοχή οτι όλες οι μονάδες είναι ενεργειακής κλάσης Α, επίσης θα θεωρήσουμε οτι τα κλιματιστικά θα χρησιμοποιηθούν μόνο για ψύξη, αυτό διότι τόσο η ισχύς θέρμανσης όσο και οι ενεργειακές κλάσεις για θέρμανση είναι διαφορετικές από της ψύξης.
Η συνολική ισχύς εξόδου όλων των κλιματισικών σε BTU είναι
2*9000 BTU + 18000 BTU = 36000 BTU
Η ίδια ισχύς σε kW είναι (36000 BTU * 0.2923 W/BTU)/1000 = 10.5 kW ισχύς εξόδου.
Η ενεργειακή κλάση του κλιματιστικού είναι η ισχύς εξόδου προς την ισχύ εισόδου. Για κλιματιστικά με ενεργειακή κλάση Α πρέπει να έχουν EER=3.20. Τα κλιματιστικά είναι από τις ελάχιστες ηλεκτρικές συσκευές που καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια από αυτή που αποδίδουν στον χώρο.
Η συνολική ηλεκτρική ισχύς που πρέπει να δώσουν οι συσσωρευτές θα είναι:
10.5 kW / 3.2 = 3.28 kW
5. Αναγωγή της ισχύος σε ενέργεια βάσει καταναλωτικού προφίλ.
Τα Φ/Β υπολογίζονται με βάση την ηλεκτρική ενέργεια που μπορούν να δώσουν αναλόγως και την
ενέργεια από την ηλιακή ακτινοβολία που υπάρχει στο μέρος που θα μπούν τα Φ/Β. Πρέπει λοιπόν
πρώτα να ανάγουμε την ισχύ που βρήκαμε σε ηλεκτρική ενέργεια, αυτό θα γίνει αν προσδιοριστούν οι ώρες ημερίσιας λειτουργίας των κλιματιστικών μηχανημάτων. Αυτό που μας ενδιαφέρει είναι η
κατανάλωση ανά 24ωρο.
Θεωρούμε οτι και τα 3 κλιματιστικά μαζί θέλουμε να λειτουργούν μέχρι και 5.5 ώρες την ημέρα.
Έτσι η συνολική ηλεκτρική ενέργεια το 24ωρο είναι 3.28kW * 5.5h = 18.04 kWh/ημέρα. Έτσι λοιπόν πρέπει να εγκαταστήσουμε ένα σύστημα συσσωρευτών 18.1 kWh.
6. Υπολογισμός φωτοβολταϊκών panel.
Η ισχύς αιχμής των Φ/Β υπολογίζεται από έναν τύπο όταν είναι γνωστά τα παρακάτω:
Ισχύς ανά επιφάνεια υπό πρότυπες συνθήκες STC, 1 kW/m^2
Καταναλισκόμενη ενέργεια κλιματιστικών, 18.1 kWh/ημ
Μέση μηνιαία ακτινοβολία για το μήνα Ιούνιο υπό γωνία Φ/Β 30 μοιρών, 184 kWh/m^2*μήνα
Το παραπάνω σναγόμενο σε μέση ημερίσια ακτινοβολία, 6.13 kWh/m^2*ημ
Συντελεστής ομοιομορφίας συστήματος, 1.2
Γενικός συντελεστής απωλειών Φ/Β, 0.67
Συντελεστής απωλειών μεταφοράς ενέργειας, 0.84
Ημέρες αυτονομίας συστήματος και συσσωρευτή 4
Ημέρες του μήνα αναφοράς 30.
P = [30/(30-4)]*[[18.1(kWh/ημ)*1(kW/m^2)*1.2] / [6.13(kWh/m^2*ημ)*0.67*0.84]] =
= 1.154*21.72/3.45 = 7.27 kWp.
7. Πρόχειρη αξιολόγηση κόστους φωτοβολταϊκού συστήματος 7.27 kWp.
Το συνολικό κόστος ενός Φ/Β είναι 5-6 ευρώ ανά Wp οπότε για τα 7270 Wp θα έχουμε συνολικό κόστος μαζί με συσσωρευτές αντιστροφείς κτλπ 7270 Wp*5.5ευρώ/Wp = 39985ευρώ δηλαδή περίπου 40000 ευρώ.
8. Προσδιορισμός επιφάνειας Φ/Β.
Το κάθε kWp ενός φωοτοβολταϊκού χρειάζεται περίπου 8 τετραγωνικά μέτρα άρα για τα 7.27 kWp θα χρεαστούμε περίπου 7.27 kWp*8m^2/kWp = 58 m^2.