Etapele dimensionării unui sistem fotovoltaic
Etapele care trebuie parcurse pentru a dimensiona un sistem fotovoltaic depind de tipul acestuia și cuprind:
– alegerea locației și orientării
– evaluarea necesarului de energie electrică
– evaluarea disponibilului de energie solară
– stabilirea structurii sistemului
– dimensionarea (alegerea) principalelor elemente ale sistemului fotovoltaic.
Alegerea locației. Orientarea panourilor fotovoltaice
Proiectantul unui sistem fotovoltaic trebuie să ia în considerație următorii factori atunci când alege locația instalării sistemului:
– amplasarea corectă a sistemului astfel încât să fie evitată umbrirea;
– orientarea optimă a sistemului în funcție de condițiile meteorologice locale și de perioada din an când este utilizat;
– posibilitățile de montare astfel încât să fie maximizat câștigul de energie solară;
– planificarea utilizării consumatorilor de energie electrică pe perioada zi-noapte trebuie să fie făcută astfel încât să rezulte un consum cât mai mic.
Radiația solară variază în funcţie de zona țării și de perioada din an. Trebuie cunoscută harta radiației solare pentru locația respectivă pentru a putea estima cantitatea de energie electrică care poate fi produsă de sistemul fotovoltaic. Utilizând harta radiației solare se va calcula un coeficient care va ține seama de perioada iernii, cu mai puțin soare, deci cu mai puțină energie electrică. Dacă sistemul va fi utilizat periodic și nu continuu, se va ține seama de perioadele din an în care va fi utilizat.
Calculele se fac în ipoteza orientării spre sud a panourilor, cu o înclinare de 30° şi o eficiență de 75% (se estimează la 25% pierderile din sistemele de producere a energiei electrice).
Orientarea
Ideal, modulele trebuie să fie orientate spre sud, pe direcția în care soarele este la zenit. O cantitate rezonabilă de energie electrică va fi obținută și pentru orientarea spre sud-est sau sud-vest. Este contraindicată orientarea spre nord. Pentru creșterea producției de energie electrică cu 30 până la 40%, panourile solare pot fi montate pe suporți a căror orientare se poate modifica în timpul zilei astfel încât să urmărească soarele. Această soluție nu este justificată în cazul sistemelor de puteri mici datorită costurilor mari de realizare a dispozitivelor de orientare după soare.
Inclinarea
Se recomandă ca modulele, acolo unde este posibil, să fie înclinate la 35 grade faţă de orizontală pentru un sistem cu utilizare continuă pe durata întregului an și la 30 de grade pentru sistemele utilizate numai în timpul verii.
Dacă este posibil, pentru sistemele cu utilizare continuă, înclinarea modulelor ar trebui să fie optimizată pentru timp de iarnă, când soarele stralucește cel mai puţin, unghiul ideal fiind de 60 ° faţă de orizontală.
Umbrirea
La amplasarea panourilor fotovoltaice trebuie să se țină seama de eventuale obstacole apropiate (clădiri, alte construcții) sau îndepărtate (forme de relief) care ar putea umbri.
