Παρουσίαση του συστήματος φόρτισης μπαταριών χρησιμοποιώντας Ηλιοσυλλέκτη (φωτοβολταϊκό)

Posted in Ναυτικά άρθρα

Αξιολόγηση Χρήστη: 5 / 5

Αστέρια ΕνεργάΑστέρια ΕνεργάΑστέρια ΕνεργάΑστέρια ΕνεργάΑστέρια Ενεργά
 

Η δυνατότητα του συστήματος είναι να φορτίζει τις μπαταρίες της βάρκας, κατ΄επιλογή την Νο 1 ή την Νο 2, ή και τις δύο χρησιμοποιόντας την Ηλιακή ενέργεια. Αυτό μπορεί να γίνει στο πάρκινγκ, στο είτε για να φορτιστούν οι μπαταρίες είτε για να υπάρχει η δυνατότητα χρήσης το ραδιοφώνου, CD ή άλλου καταναλωτή όταν γίνονται δουλειές στην βάρκα, χωρίς τον φόβο ότι θα πέσουν οι μπαταρίες.

Στο αγκυροβόλιο ή στην χρήση της βοηθητικής (για συρτή) η συγκεκριμένη μονάδα ανάλογα με το μέγεθος της μπορεί να καλύψει τις ανάγκες / καταναλώσεις της βάρκας σε ρεύμα καθώς καλύπτει την κατανάλωση όλων των ηλεκτρικών συσκευών σε ταυτόχρονη λειτουργία.

Το σύστημα αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:
1. Ενα φωτοβολταϊκό
2. Ενα πίνακα τριών διακοπτών
3. Ενα isolator
4. Καλώδιο (περίπου έξι μέτρα)

Οι τρεις διακόπτες χρησιμοποιούνται ως ακολούθως:
1. Διακόπτης επιλογής μπαταρίας (Θέση 1, Θέση OFF, Θέση 2)
2. Διακόπτης απομόνωσης του συστήματος από τις μπαταρίες, σε περίπτωση που πρέπει να γίνει κάποια εργασία στις μπαταρίες (Θέση OΝ, Θέση OFF).
3. Διακόπτης απομόνωσης του συστήματος από το φωτοβολταϊκό, σε περίπτωση που πρέπει να γίνει κάποια εργασία στο φωτοβολταϊκό(Θέση OΝ, Θέση OFF).

Το isolator δεν επιτρέπει την υπερφόρτιση των μπαταριών και κάνει επιλογή φόρτισης μπαταρίας σε περίπτωση που η μία από τις δύο μπαταρίες είναι χαμηλά.

Ακολουθεί παράδειγμα υπολογισμού και η θεωρεία σχετικά με την Ενέργεια και την Ισχύ του Ηλιοσυλλέκτη.

Η Ενέργεια και η Ισχύς που αποδίδεται από τον Ηλιακό Συλλέκτη διαστάσεων 300mm x 400mm (τύπου ) είναι:

Ονομαστική Ισχύς του Συλλέκτη: P = 20 Watt - (1)
Ονομαστική Ενταση του Συλλέκτη: Ι = 1,24 Amber - (2)

Από την θεωρεία,

P = W / t ή W = P x t όπου t είναι η μονάδα του χρόνου σε sec - (3)

Όμως W = V x I x t όπου V είναι η Τάση του συλλέκτη Vσ σε Volt - (4)

Από την (3) και (4) προκύπτει ότι η Τάση στα άκρα του Ηλιοσυλλέκτη είναι:

Vσ x I x t = P x t άρα Vσ x I = P και Vσ = 20W / 1.24A
Vσ = 16.13 Volt

Οι μπαταρίες των 12 V έχουν 6 στοιχεία. Το κάθε στοιχείο είναι περίπου 2,2 V οπότε η διαφορά δυναμικού στους πόλους της μπαταρίας είναι Vμ = 2,2 V x 6 = 13.2 V όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη.

Αρα η διαφορά δυναμικού μεταξύ συλλέκτη και μπαταρίας είναι επαρκής για να φορτίσει την μπαταρία.

Από την θεωρεία,

Το φορτίο q = Ι x t όπου q το φορτίο σε Coulomb και 1 Coulomb = 1 Amber x 1 sec.

Αρα το ηλεκτρικό φορτίο που παράγεται ανά δευτερόλεπτο από τον Ηλιοσυλλέκτη είναι:

q = Ι x t = 1,24 Α x 1 sec = 1,24 Coulomb

Η δυναμική ενέργεια μεταξύ του συλλέκτη και της μπαταρίας, όταν η μπαταρία διατηρείται κατά την λειτουργία (με συνδεδεμένους καταναλωτές) για παράδειγμα στα 12,13 Volt είναι:

Uσμ = (Vσ – Vμ) x q = (16,13 V – 12,13V) x 1.24 C = 4V x 1,4C = 4.96 Joule.

Ομως 1 Watt = 1 Joule / 1 sec

Αρα μπορούμε να έχουμε μία παραγωγή περίπου 5 Watt ηλεκτρικής ισχύος από τον συλλέκτη αυξανόμενη π.χ. στα 6,2 Watt με την πτώση τάσης της μπαταρίας στα 11,13 Volt.

Η παραγωγή τον χειμώνα σε π.χ. 7 ώρες λειτουργίας και με μια μέση απόδοση 5,5 W θα είναι: 5,5 W x 8h = 38.5 Wh.

Η παραγωγή το καλοκαίρι σε π.χ. 12 ώρες λειτουργίας και με μέση απόδοση 5,5 W θα είναι: 5,5 W x 12h = 66 Wh.


Ακολουθεί σχηματικό διάγραμμα του συστήματος και φωτογραφίες.