Κατασκευή ενός απλού φωτοβολταϊκού

Χρόνια πολλά.

Αναδημοσιεύω από ιστοσελίδα που είναι δίπλα στις συνδέσεις τον τρόπο κατασκευής ενός απλού και φτηνού φωτοβολταϊκού. Μπορείτε να το δοκιμάσετε:

Πάντα ήθελα να έχω ένα μικρό ηλιακό πάνελ (φωτοβολταϊκό panel) το οποίο θα μπορώ να παίρνω παντού μαζί μου (στο αυτοκίνητο, στο εξοχικό, στην εκδρομή και αλλού) για ώρα ανάγκης. Αποφάσισα να κατασκευάσω ένα μικρό φορητό ηλιακό πάνελ μόνος μου, με πολύ χαμηλό κόστος φωτοβολταϊκών.

Για να είναι το πάνελ μικρό σε μέγεθος αλλά και ανθεκτικό στη μεταφορά επέλεξα μικρές ηλιακές κυψέλες (τα φωτοβολταϊκά στοιχεία αυτά είναι περίπου 6Χ6 εκατοστά) με άμορφο πυρίτιο οι οποίες είναι ήδη μέσα σε τζαμάκι. Είναι πολύ ανθεκτικές (δεν σπάνε εύκολα, σχεδόν άθραυστες θα έλεγα) σε σχέση με τις μονοκρυσταλλικές ή πολυκρυσταλλικές που χρησιμοποιούνται στα μεγαλύτερα πάνελ.

Επίσης, η κάθε μία δίνει περίπου 4 volt χωρίς φορτίο, σε σχέση με τα 0,5 volt που δίνουν τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία. Αυτό σημαίνει πως μπορώ να χρησιμοποιήσω μόλις τρεις τέτοιες κυψέλες συνδεδεμένες σε σειρά (θετικό-αρνητικό-θετικό-αρνητικό) για να πετύχω περίπου 12 volt που ήταν και ο στόχος μου γι΄ αυτό το πάνελ. Αυτό συνεπάγεται μικρότερο κόστος, μικρότερη επιφάνεια και ευκολία κατασκευής.

Επειδή όμως το ρεύμα που δίνουν είναι περίπου 80mA, χρησιμοποίησα άλλες δύο σειρές των τριών στοιχείων σε παράλληλη σύνδεση με την άλλη σειρά (συνδέοντας τα ελεύθερα αρνητικά των 3 οριζόντιων σειρών μεταξύ τους και τα ελεύθερα θετικά των ίδιων σειρών μεταξύ τους) για να πετύχω περίπου 240mA:

Άρα σύνολο 9 τεμάχια, συνολικό κόστος 31,5 ευρώ (3,5 Ευρώ η κάθε κυψέλη). Ζήτησα να βάλουν στο πακέτο και ένα μέτρο υλικό διασύνδεσης, αν και θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω απλό καλώδιο.

Πλαίσιο θα μπορούσα να κατασκευάσω από plexiglass, προτίμησα όμως την εύκολη (αλλά λειτουργική) λύση μιας πλαστικής ...κορνίζας 24χ20cm! Μικρό μέγεθος, ελαφριά και με χαμηλό κόστος: Μόλις 1 έως 3 ευρώ, ανάλογα με την κορνίζα.

Για να μπορώ να συνδέω διάφορες συσκευές, φορτιστές ή επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, χρησιμοποίησα ένα βύσμα αντάπτορα αναπτήρα αυτοκινήτου όπως φαίνεται στη φωτογραφία (κόστος ούτε μισό ευρώ από κατάστημα ηλεκτρονικών).

Προμηθεύτηκα και ένα μικρό μετασχηματιστή αναπτήρα αυτοκινήτου με είσοδο 12 volt και έξοδο 1,5 - 3,0 - 4,5 - 6,0 - 7,5 - 9,0 - 12,0 volt. Ο μετασχηματιστής (βλ. φωτογραφία κάτω) συνδέεται στο βύσμα που ανέφερα αμέσως πριν. Έτσι θα μπορώ να συνδέω όλων των ειδών τις συσκευές ή μπαταρίες από 1,5 έως 12 volt χωρίς πρόβλημα.

Η πρώτη δοκιμή ήταν κατά τη διάρκεια μιας ηλιόλουστης ημέρας του Απριλίου, ώρα 15:00. Το μικρό ηλιακό πάνελ στη λιακάδα, χωρίς φορτίο, με το πολύμετρο να δείχνει 12,5 volt και 230 mA! 

Μετά τη σύνδεση του μετασχηματιστή στο μικρό ηλιακό πάνελ, το πολύμετρο έδειξε 12,0 volt. Άψογα! Σίγουρα τους καλοκαιρινούς μήνες η απόδοση θα είναι λίγο καλύτερη, αλλά και έτσι είναι μια χαρά! Άλλωστε πάνω από τα 15 volt θα αντιμετώπιζε πρόβλημα ο μετατροπέας.

Η πρώτη πρακτική χρήση ήταν να φορτίσω το κινητό μου χρησιμοποιώντας τον φορτιστή αυτοκινήτου του και η δεύτερη να φορτίσω μερικές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Αυτό θα πει απεριόριστη (...σχεδόν) αυτονομία!

Τα αποτελέσματα της επίσκεψης μας στη ΔΕΗ.

Μετά την ανάρτηση μας σχετικά με την επίσκεψη μας στη ΔΕΗ θα παρουσιάσουμε τα αποτελέσματα της έρευνας μας. Κατά την επίσκεψη μας και μετά τη συνάντηση μας με τον αρμόδιο της ΔΕΗ για τα Φ/Β διατυπώσαμε τα ερωτήματα μας. Με απαντήσεις που λάβαμε καλύψαμε πολλές από τις απορίες μας και βρέθηκε στα χέρια μας υλικό που θα βοηθήσει σε μεγάλο βαθμό την εργασία μας. Οι απαντήσεις που λάβαμε επικεντρώθηκαν περισσότερο στον αριθμό των Φ/Β συστημάτων στη περιοχή μας αλλά και την σχέση τους με την ΔΕΗ και με τις διαδικασίες που γίνονται για την συνεργασία τους.

ΔΕΊΓΜΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΊΟΥ και

ΣΥΜΠΕΡΆΣΜΑΤΑ

ΔΕΊΓΜΑ :

1. Έχετε στο σπίτι σας ηλιακό θερμοσίφωνο;

2.Έχετε μεριμνήσει ιδιαίτερα για να έχετε στο σπίτι σας φυσικό φωτισμό (από τον ήλιο) ;

3.Είναι το σπίτι σας ενεργειακά χτισμένο;

4.Πιστεύετε πως δεν πρέπει να εκτειθόμαστε στον ήλιο;

5.Γνωρίζετε κάποιον που να έχει κάνει φωτοβολταϊκή εγκατάσταση στο σπίτι του;

6.Ξέρετε πως ακριβώς παράγει ενέργεια ένα Φ/Β σύστημα;

7.Πιστεύετε ότι έχουν μέλλον οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας;

8.Θα σκεφτόσασταν να ασχοληθείτε επαγγελματικά με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας;

9.Πόσο συχνά πιστεύετε ότι αξιοποιείτε την ηλιακή ενέργεια στην καθημερινή σας ζωή;

10.Με ποιους τρόπους πιστεύετε ότι χρησιμοποιείτε την ηλιακή ενέργεια καθημερινά;

Το παρόν ερωτηματολόγιο απευθύνθηκε στους μαθητές της Α' Λυκείου του σχολείου μας.

Ημερολόγια

Πλησιάζοντας τις διακοπές του Πάσχα πρέπει να δραστηριοποιηθούμε περισσότερο, ώστε στις επόμενες δύο βδομάδες να παρουσιάσουμε τα πρώτα δείγματα της δουλειάς μας.
Εδώ στα σχόλιά σας θα μπουν τα ημερολόγια αυτής της εβδομάδας.

Ερωτήματα προς την ΔΕΗ

Στα πλαίσια της εργασία μας προγραμματίσαμε μία επίσκεψη στα γραφεία της ΔΕΗ  να βρούμε απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα :

-Πόσα κιλοβάτ είναι εγκατεστημένα στα σπίτια - πάρκα ;

- Γιατί τα φωτοβολταϊκά πρέπει να συνδέονται με το δίκτυο (ΔΕΗ) ; 

-Πόσο αγοράζει η ΔΕΗ την κιλοβατώρα ;

-Για πόσα χρόνια αγοράζει η ΔΕΗ το ρεύμα από ένα   εγκατεστημένο φωτοβολταϊκό σύστημα ;

Tέλος θα πραγματοποιήσουμε μία επίσκεψη σε ένα γραφείο που ασχολείται με την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων.Ακόμα θα απευθύνουμε στον υπάλληλο κάποιες ερωτήσεις που θα αφορούν το οικονομικό όφελος από μία τέτοια εγκατάσταση , καθώς και κάποιες πληροφορίες για την μελέτη εγκατάσταση τους .

 

Πλεονεκτήματα-Μειονεκτήματα Φωτοβολταϊκών

Από την μέχρι τώρα ερεύνα μας τα φωτοβολταϊκά συστήματα φαίνεται να έχουν τα εξής πλεονεκτήματα:
- Δεν προκαλούνται ρύποι από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
- Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη πηγή, διατίθεται παντού και δεν στοιχίζει απολύτως τίποτα.
- Με την κατάλληλη γεωγραφική κατανομή, κοντά στους αντίστοιχους καταναλωτές ενέργειας, τα Φ/Β συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς να απαιτείται ενίσχυση του δικτύου διανομής.
- Η λειτουργία του συστήματος είναι αθόρυβη .
- Έχουν σχεδόν μηδενικές απαιτήσεις συντήρησης .
- Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής : οι κατασκευαστές εγγυώνται τα <<κρύσταλλα>> για είκοσι έως τριάντα χρόνια.
- Υπάρχει πάντα η δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης, ώστε να ανταποκρίνονται στις αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών .
- Μπορούν να εγκατασταθούν πάνω σε ήδη υπάρχουσες κατασκευές, όπως είναι η στέγη ενός σπιτιού ή η πρόσοψη ενός κτιρίου.
- Διαθέτουν ευελιξία στις εφαρμογές : τα Φ/Β συστήματα λειτουργούν άριστα τόσο ως αυτόνομα συστήματα, όσο και ως αυτόνομα υβριδικά συστήματα όταν συνδυάζονται με άλλες πηγές ενέργειας και συσσωρευτές για την αποθήκευση της παραγόμενης ενέργειας.
- Επιπλέον, ένα μεγάλο πλεονέκτημα του Φ/Β συστήματος είναι ότι μπορεί να διασυνδεθεί με το δίκτυο ηλεκτροδότησης .

-Ως μειονέκτημα θα μπορούσαμε να καταλογίσει κανείς στα φωτοβολταϊκά συστήματα το κόστος τους, το οποίο, παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις παραμένει ακόμη αρκετά υψηλό. Μια γενική ενδεικτική τιμή είναι έξι χιλιάδες ευρώ ανά εγκατεστημένο ηλεκτρικής ισχυός. Το ποσό αυτο,ωστόσο, μπορεί να αποσβεστεί σε περίπου πέντε-έξι χρόνια και το Φ/Β σύστημα θα συνεχίσει να παράγει δωρεάν για τουλάχιστον άλλα είκοσιπέντε χρόνια.

Ενέργεια και Ισχύς (μονάδες μέτρησης)

Με τη βοήθεια του καθηγητή μας διευκρινίσαμε τις μονάδες μέτρησης της ενέργειας και της ισχύος και τις σχέσεις μεταξύ τους.

ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΈΝΑ :

- Η ενέργεια μετριέται σε joule. Ένα joule είναι η δύναμη ενός newton που ασκείται για να τραβήξουμε ένα αντικείμενο σε απόσταση ενός μέτρου.

Την ενέργεια μπορούμε να μετρήσουμε και σε κιλοβατώρες (kwh).

Μία κιλοβατώρα ισούται με 3.600.000 joule.

- Η ισχύς μετριέται σε βατ (watt).

Ένα watt ισούται με ενέργεια ενός joule ανά δευτερόλεπτο (sec).

Για παράδειγμα μια μηχανή με ισχύ 1 watt σε χρόνο 1 sec παράγει ενέργεια 1 joule.

Σε 1 ώρα παράγει 3.600 joule. (1 ώρα=3.600 δευτερόλεπτα)

Σχέδιο Β' ομάδας

Είμαστε η Β' ομάδα και θα ασχολείθουμε για το ποιές είναι οι επιδρασείς που έχουν τα φωτοβολταϊκά στο περιβάλλον.
Οι ερωτήσεις είναι οι εξής:
-Απο πού παίρνει την ενέργεια που χρείαζεται ο πλανήτης μας;
-Τι κόστος έχουν τα φωτοβολταϊκά (κατασκεύη);
-Είναι εύκολο να αντικαταστήσουμε φωτοβολταϊκά συστήματα και πως;
-Τι είδους ενέργειας παρέχουν τα φωτοβολταϊκά (συνεχείς-ελανασόμενο);
-Προκαλούν κάτι στο περιβάλλον (θετικό-αρνητικό);
-Είναι ικανοποιητικές οι αποδόσεις;
-Πώς γίνεται η εγκατάτσαση του συστήματος των φωτοβολταϊκών;

Ομάδα ३
Εμείς θα ασχοληθούμε με την εγκατάσταση των φωτοβολταϊκών συστημάτων στην περιοχή μας।
Τα ερωτήματα τα οποία θα μελετήσουμε σε πρώτη φάση είναι :
-Ποιο είναι το όφελος των κατοίκων της περιοχής απο την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων।
-Πόσα σπίτια στην περιοχή μας έχουν κάνει εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων και ποια έχουν κάνει αίτηση για την εγκατάστασή τους τα τελευταία δύο χρόνια।
-Ποια είναι η συνηθέστερη μορφή φωτοβολταϊκών συστημάτων που είναι εγκαταστημένα στην περιοχή μας।
-Ποιο είναι το κόστος για την εγκατάσταση αυτών των συστημάτων।
-Ποσες κιλοβατόρες προσφέρουν αυτήν την στιγμή τα εγκατεστημένα φωτοβολταΪκά συστήματα της περιοχής μας।

τέταρτη εβδομάδα

Είμαστε στην 4η εβδομάδα παιδιά και δεν έχουμε συντονιστεί ακόμα.

• Εκκρεμούν ακόμα οι παρουσιάσεις στην αρχή.
• Καμιά πρώτη σκέψη ή σχόλιο ακόμα για το πρόβλημα.
• Η δεύτερη και τρίτη ομάδα οφείλουν μια ανάρτηση με την παρουσίαση του αντικειμένου της έρευνάς τους.
• Περιλήψεις ημερολογίων κάθε βδομάδας. Στα σχόλια εδώ περιμένω να ξεκινήσετε.

Και επικοινωνία μέσω του blog παιδιά, ερωτήσεις, σχόλια....

Ομάδα Α'                                              Ημερομηνία: 22/02/2012

Αφού χωριστήκαμε σε ομάδες και η καθεμία επέλεξε τα θέματά της, συζητήσαμε με τα μέλη της ομάδας για τα υποερωτήματα.

Η ομάδα μου αποτελείται από τον Αντώνη, την Αλεξία, την Βάσω, την Δώρα και τον Παναγιώτη και το θέμα μας προς διερεύνηση είναι η ηλιακή ενέργεια γενικά. Τα υποερωτήματα που συζητήσαμε είναι τα εξής:

1. Τι είναι η ενέργεια;
2. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα (αν υπάρχουν) της ηλιακής ενέργειας;    
3. Πόση ενέργεια προσφέρει ο ήλιος; Με ποιο τρόπο μπορούμε να την βρούμε;
4. Πόση ενέργεια χρειάζεται η γη από τον ήλιο και πόση από αλλού;
5. Με ποια μέσα εκμεταλλευόμαστε την ηλιακή ενέργεια και πως  λειτουργούν;

Συντάκτης δημοσίευσης: Δώρα Ξαστερούλη

ΧΑΡΤΗΣ ΕΝΝΟΙΩΝ

ΧΑΡΤΗΣ ΕΝΝΟΙΩΝ

Πρόβλημα: Ενέργεια από τον ήλιο

Φτιάχτηκαν οι ομάδες για το Project, περιμένουμε να συγκεκριμενοποιήσουν τα ερωτήματα που θα διερευνήσουν.

Ένα κοινό πρόβλημα θα είναι η εκτίμηση της ενέργειας του ήλιου.

1. Και επειδή αυτή μας έρχεται ακατάπαυστα θα πρέπει να εκτιμήσουμε αυτό που στη φυσική το λέμε Ισχύ, την ενέργεια δηλαδή που φτάνει κάθε δευτερόλεπτο. Να την περιορίσουμε  σε μια επιφάνεια ενός τετραγωνικού μέτρου. Μπορούμε να σκεφτούμε τη σύγκριση ενός ηλιακού με έναν ηλεκτρικό θερμοσίφωνα.

2. Μετά μπορούμε να υπολογίσουμε την ισχύ σε όλη την επιφάνεια της γης, που βλέπει κάθε στιγμή τον ήλιο. Χρειαζόμαστε για αυτό την ακτίνα της γης.

3. Ακόμα, επειδή θα έχουμε βρει την ισχύ που φτάνει στην επιφάνεια, θα εκτιμήσουμε μόνοι μας πόση παραπάνω φτάνει στην ατμόσφαιρα και απορροφάται από τον αέρα –ας πούμε τριπλάσια.
Ύστερα θα μάθουμε την απόστασή μας από τον ήλιο, και εύκολα θα υπολογίσουμε όλη την ισχύ που αυτός δίνει.

===================

Ερευνητική εργασία για τα φωτοβολταϊκά. Μολάοι, Α' λυκείου.

Ξεκινάμε την ερευνητική εργασία δευτέρου τετραμήνου στην Α' Λυκείου Μολάων, με τίτλο:

Ηλιακή ενέργεια, χρήση της από τον άνθρωπο. Φωτοβολταϊκά.

Οικονομικά -- περιβαλλοντικά αποτελέσματα.

Θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε ερωτήματα όπως:

-- Τι είναι ενέργεια, από που προέρχεται. Θα κάνουμε μια εκτίμηση της ενέργειας από τον ήλιο.
-- Εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας, επέκταση των φωτοβολταϊκών στην περιοχή μας.
-- Κόστος, μελέτη μιας κατασκευής. Πως μπορούμε να φτιάξουμε εμείς μια απλή διάταξη.
-- Περιβαλλοντικά οφέλη και τυχόν επιπτώσεις.
και άλλα.

Τα παιδιά που συμμετέχουν στο project είναι:

Αλειφέρη Ιωάννα
Ατσιδάκου Αλεξία
Γραμματικάκης Ηλίας
Δρίβας Παναγιώτης
Καλκανδής Γεώργιος
Κρυπωτός Αντώνης
Λαλούσης Απόστολος
Μανωλάκος Παναγιώτης
Νικολακάκου Βασιλική
Ντόβολου Αναστασία
Ξαστερούλη Θεοδώρα
Παράσχος Κωνσταντίνος
Σκουρτάι Ντενίσα
Τραϊφόρος Αριστείδης
Φριντζήλας Παναγιώτης

Οι υπεύθυνοι καθηγητές συνεχίζουν να είναι οι Γιώργος Σταθάκης και Δημήτρης Τούντας.


Εμπρός παιδιά αυτοσυστηθείτε στα σχόλια....