שלב 1: בחינת דרישת החשמל שלנו
שלב 2: קביעת גודל מצברים וסוג המצברים
שלב 3: קביעת כמות הטעינה הנדרשת – סולארי \ טורבינת רוח \ גנרטור
שלב 4: קביעת גודל וסוג הממיר
שלב 5: הקמת המערכת
שלב 1: בחינת דרישת החשמל שלנו
בין אם אתם מחוברים היום למקור חשמל שבו צריכת החשמל שלכם ידועה ובין אם אתם צריכים חשמל במקום חדש, הכרחי שתבחנו קודם מהן דרישות החשמל.
במקרה של חיבור למקור חשמל כמו חברת חשמל או מונה תוכלו לראות בחשבון מהי הצריכה החודשית שלכם בקווט”ש ועל ידי בדיקה של מספר חודשים להבין מהו החשבון החודשי הממוצע שלכם, לרוב צריכה ממוצעת של משק בית בישראל נעה סביב ה-25 קווט”ש ביממה ששווים לחשבון דו-חודשי של כ-800 ש”ח.
במקרה של צריכה שאינה ידועה יש לבחון את כל מכשירי החשמל שצפויים להיות בשימוש ולהכפיל בשעות השימוש היומיות הצפויות, רצוי להכין רשימה, לדוגמה:
מזגן 1.5 כ”ס – צריכה 0.8 קווט”ש למשך 6 שעות ביום = 4.6 קווט”ש
תנור אפייה – צריכה 2 קווט”ש למשך 2 שעות ביום = 2 קווט”ש
מקרר – צריכה 0.25 קווט”ש למשך 24 שעות = 6 קווט”ש
תארות לד 5W X 10 למשך 10 שעות ביום = 0.5 קווט”ש
מכונת כביסה -2 קווט”ש להפעלה- 2 קווט”ש
סה”כ: 15.1 קווט”ש ביממה
טיפ: רצוי לעגל למעלה את הצריכה כדי שיהיה לך מרווח ביטחון להוספת מוצרי חשמל בעתיד ולכן נעגל ל -> 16 קווט”ש.
ניתן להיעזר בקובץ להבנת צריכה סטנדרטית של מכשירי חשמל אך תמיד יותר טוב לבדוק את התווית שעל גבי מכשיר החשמל.
טיפ: מכשירי חשמל מעל ל-5 שנים לרוב יפיקו משמעותית יותר מעל להספק הנקוב בתווית ויש לקחת זאת בחשבון
שלב 2: קביעת גודל מצברים וסוג המצברים
מצברי ג’ל, מצברי חומצה, מצברי ליתיום, AGM אלו חלק מסוגי המצברים הקיימים כיום בשוק כאשר הטכנולוגיה הולכת ומשתכללת כל הזמן וישנם פיתוחים נוספים על פתח דלתנו כמו המצבר של טסלה שמכוון ללא פחות ממהפכה עולמית בעולם המצברים הן מבחינת עלויות והן מבחינת יכולות ועיצוב, כאשר טסלה מציעים 10 שנות אחריות ומצברים שניתן לפרוק ב-100%, חברות אחרות כמו ניסאן הבינו את הפוטנציאל בתחום ונכנסו גם כן לייצור מצברים תחת דגם xStorage.
עד שהטכנולוגיות הללו יגיעו לארץ מומלץ להשתמש במצברים הקיימים והזמינים בשוק המקומי, ייבוא מצברים בצורה עצמית הוא יקר, מורכב ולא מומלץ ומימוש אחריות מיצרן בחו”ל עלול להיות קשה עד בלתי אפשרי.
עולם המצברים הוא רחב ומורכב ולא ניגע בנקודות טכניות אלא רק בקביעת גודל המצבריה הדרושה לנו.
מספר מושגים שחשוב לדעת:
מתח המצברים (V): לרוב מצברים מגיעים ב- 6V, 2V ו-12V. צורת חיבור המצברים תקבע את מתח המערכת שלנו כאשר המתחים הפופולריים ביותר הם – 24V,12V ו-48V.
זרם המצברים (AH): בניגוד למתח בזרם יש מגוון רחב של זרמים אשר נקבעים לפי מספר הלוחות בתוך המצבר. לרוב זהו הפרמטר שנשאיר לסוף לאחר שנדע מה הספק האגירה הנדרש ומה מתח המצברים שבחרנו.
הספק(W)- מכפלה של (V)X(AH): לאחר שבדקנו מהי דרישת החשמל היומית שלנו (16 קווט”ש-או 16,000 וואט) ניקח את מספר ימי האגירה שאנו רוצים, לרוב 1.5 בשביל שלא יצא יקר מדי אך למי שיש תקציב גדול רצוי אף לחשב לפי 3 ימים.
נתון חשוב לגבי רוב המצברים הזמינים – חומצה\עופרת, ג’ל ו-AGM הוא שניתן לפרוק את המצבר עד ל-60% מההספק שלו, פריקה עמוקה יותר מזאת תגמור את חיי המצבר מהר מדי. לכן החישוב שלנו יהיה (20,000 וואט) = AH X V
נבחר לצורך ההדגמה מתח של 48V כאשר ישנן משמעויות נוספות בבחירת המתח אך נסקור זאת בשלב הקמת המערכת ובבלוג על בחירת בקר טעינה.
16,000(W) חלקי 48(V) חלקי 0.6(פריקת מצבר) כפול 1.5(ימי אגירה) =830A
כעת נבחר את סוג המצבר אותו אנו רוצים כאשר הבחירה הפופולרית ביותר היא מצברי עופרת – חומצה, אלו מצברים זמינים אשר משמשים גם למלגזות ולכן נמצאים בתפוצה. אלו מצברים אשר המתח הנקוב שלהם הוא 2V ולכן נצטרך 24תאים כאלו בשביל לקבל מצבריה של 48V, הזרמים הפופולריים לתאים אלו הם לרוב 750A או 1000A וניתן להזמין אותם יחד עם ארגז מתכת לאחסון נוח ובטיחותי. לצורך הדוגמה ניקח מצברים של 750A
שלב 3: קביעת כמות הטעינה הנדרשת – סולארי \ טורבינת רוח \ גנרטור
החישוב המהיר ביותר אך הוא גם לא כל כך מדויק הוא חישוב הספק המצברים (V)X(AH) – במקרה שלנו 750A X 48V = 36000. את המספר שקיבלנו נחלק ב-7 ונקבל את הספק הטעינה הנומינלי הנדרש לנו. במקרה זה כ-5,000W.
המספר 7 הוא מקדם המתבסס על כמות שעות השמש בארץ, במדינות עם שעות שמש מועטות יותר יש לקחת מקדם נמוך יותר.
בארץ כמות שעות השמש הממוצעת לייצור חשמל הוא-1700, כאשר באזורים חמים יותר כמו דרום הארץ המספרים הללו יכולים לרדת עד ל-1500 שעות. זהו המספר אותו נכפיל בהספק הנומינלי של הפנלים שלנו לדוג’ אם יש לנו 16 פנלים של 300W אז יש לנו 4800W פנלים או 4.8KW, נכפיל אותם ב-1700 ונקבל 8160 קוו”טש בשנה.
ממוצע הייצור היומי הוא כ-4.5 שעות שמש כאשר בחורף מספר זה עלול לרדת אף ל-3 ובימים מסוימים להיות על מתחת ל-1.
בשביל לחבר את הפנלים הסולאריים לטעינת המצברים יש צורך בבקרי טעינה, את כל המוצרים המוזכרים בבלוג זה תוכלו למצוא בחנות שלנו דרך כפתור SHOP בראש העמוד.
לשם כך נצטרך להשלים את האנרגיה הדרושה לנו ממקורות אחרים, רוב ממירי המתח מגיעים עם מטען לחיבור גנרטור וישנם גם ממירים כמו אלו של שניידר המוצעים בחנות שלנו המאפשרים חיבור של כבל מרשת החשמל.
גודל הגנרטור שנבחר צריך להיות בהתאם לגודל המטען שיש בממיר המתח, לממיר שניידר XW לדוגמה יש מטען פנימי של 90A, בכדי לקבוע מה גודל הגנרטור המקסימלי בו ניתן להשתמש יש להכפיל 90 במתח הרשת 230 = ונקבל שגודל הגנרטור המקסימלי הוא 20KW, ניתן כמובן להשתמש גם בגנרטורים קטנים יותר אך נצטרך להפעיל אותם למשך זמן ממושך יותר בשביל שיטעינו את המצברים לרמה מלאה.
במקרה של תוספת טורבינת רוח מדובר בחישובים הרבה יותר מורכבים, יש צורך במדידת רוח טרם ההקמה ובחינת הכדאיות הכלכלית לכך. אם זאת במקומות של רוחות טובות מעל ל-5 מ/ש הכדאיות לעומת שימוש בגנרטור היא גבוהה מאוד, גם בשמירה על המצברים לאורך זמן (הפעולה הרציפה של הטורבינה עוזרת להעלות את מתח המצברים ולמנוע את פריקתם מה ששומר עליהם לאורך זמן רב יותר) וגם בקבלת אנרגיה זולה בהרבה משימוש בדלק הדורש שריפה של בנזין או דיזל, לרוב למערכות 24V מומלץ להשתמש בטורבינות של 600W-1500W ובמערכות של 48V בטורבינות של 2000W-3000W כאשר מחיר טורבינת רוח קטנה נע סביב ה 8,000-15,000 ש”ח לפני עלויות התקנה הכוללות חפירה יציקת בטון והנפת עמוד עם משאית מנוף.
שלב 4: קביעת גודל וסוג הממיר
לאחר שסיימנו לקבוע את את גודל המצברים ואת כמות הטעינה הנדרשת אפשר לעבור לבחור את סוג הממיר בו תרצו להשתמש, כפי שציינו מקודם ממיר המתח חייב להתאים למתח המצברים שבחרתם, במקרה שלנו הרכבנו מערכת של 48V ולכן נחפש ממיר 48V-230V. לאחר שקבענו את המתח הממיר נקבע מה הוא ההספק אותו אנו רוצים, ההספק קובע עבורינו כמה חשמל אנחנו יכולים לצרוך ברגע נתון. לדוגמא אם אנחנו רוצים להפעיל את המזגן 1.5 כ”ס(0.8 קוו”ט) שלנו יחד עם התנור(2 קוו”ט) ונאמר דוד חשמלי (2 קוו”ט) – סה”כ 4.8 קוו”ט, נחפש ממיר של 5 קוו”ט ומעלה. בין הממירים המובילים היום בשוק תוכלו למצוא את הממירים של MAGNUM, SMA,SCHNEIDER ועוד. ישנם גם פתרונות זולים יותר בשוק כמו ממיר AXPERT וממירי TBB לבעלי תקציב נמוך.
ישנם מספר סוגים של ממירים אך הפופולרי ביותר הוא ממיר עם גל סינוס טהור, כל ממיר אחר כמו סינוס ריבועי ודמוי גל סינוס טהור עלול לגרום לבעיות במכשירי חשמל עדינים ובמכשירי חשמל עם שנאים
שלב 5: הקמת המערכת
לאחר שקבענו את כל חלקי המערכת:
-מתח גודל וכמות המצברים
-כמות פנלים סולארים ומערכת גיבוי (גנרטור\טורבינת רוח)
-סוג ממיר
ניתן לעבור לשלב ההקמה, במידה והשטח המיועד להקמת המערכת מוגבל רצוי להתחשב בכך מראש לקביעת גודל המערכת.
החישוב הפשוט לקביעת שטח הגג עליו ניתן להתקין פנלים הוא 12 מ”ר לקוו”ט סולארי 1.
כלומר אם יש לכם 60 מ”ר גג, ללא מעקה וללא מפלסים אשר יוצרים הצללות, תוכלו להכניס בו כ-5 קוו”ט סולארי. במקרים בהם יש מעקה לגג יש להתרחק מספיק מהמעקה כך שלא תתקבל הצללה בכלל על הפנלים.
את הפנלים מתקינים לרוב על קונסטרוקציית אלומיניום או ברזל, כאשר ברזל עמיד יותר אך מחליד (במידה ולא מגלוון) ואלומיניום קל ונוח יותר להתקנה אך קצת פחות עמיד, לרוב הקונסטרוקציה צריכה לעמוד בזוית לכיוון דרום ובהטייה של 25-30 מעלות, ניתן להזמין דרכנו קונסטרוקציית אלומיניום חתוכה ומחוררת יחד עם כל הברגים והכלים הנדרשים לבניית הקונסטרוקציה למערכת שלכם.
לצורך אחסון המצברים הממיר ובקרי הטעינה תצטרך למצוא מחסן או אזור בבית שיהיה מוגן משמש וגשם בשביל לשמור על ממיר המתח ובקרי הטעינה אך מאוורר (המצברים פולטים גזים במהלך הטעינה).
צורת חיווט הפנלים- במקביל או בתור תלויה מאוד במתח המערכת, מתח הפנלים וסוג בקר הטעינה אותו בחרנו PWM או MPPT. לגבי בחירת בקר הטעינה נפרט בבלוג הבא שלנו.
לכל שאלה או ייעוץ אתם מזמנים ליצור איתנו קשר במייל, בטלפון או בדף הפייסבוק שלנו
