PROIECTAREA UNEI INSTALAȚII HIBRIDE PENTRU

ALIMENTARE CU ENERGIE ELECTRICĂ A UNEI ȘCOLI DINTR-O ZONĂ IZOLATĂ

COORDONATOR ŞTIINŢIFIC

Ș.l. dr. ing. Barla EvaABSOLVENT

Indrei Florin Dorian

Energia regenerabilă este sursa de energie care este practic inepuizabilă datorită faptului că intervalul de timp în care aceasta se regenerează este foarte scurt.

Energiile regenerabile

Energia neregenerabilă este resursa care nu poate fi cultivată, produsă sau generată pentru a putea fi utilizată în mod continuu pentru nevoile actuale. Petrolul, cărbunele și gazele naturale se consideră ca fiind resurse neregenerabile, deoarece odată consumate, timpul necesar regenerării lor este de ordinul zecilor de mii de ani.

Energia solară

Energia eoliană

Energia apelor curgătoare

Energia geotermică

Energia valurilor și a mareelor

Energia din boimasă

Sursele de energie regenerabilă

Școala pentru care se v-a proiecta un sistem hibrid pentru alimentare cu energie electrică, se află în satul Târsa din județul Hunedoara.

Satul este izolat pe perioada iernii ( din luna noiembrie pâna în aprilie) datorită zăpezii și a drumului.

Marea majoritatea a locuitorilor din sat dar și din împrejurimi, se ocupă cu creșterea animalelor.

Locația

În anul 2015, drumul spre satul Târsa a fost asfaltat dar accesul este la fel de greu pe timp de iarnă

Planul școlii

1) Determinarea potențialului zonei

2) Necesarul de energie electrică

3) Proiectarea sistemului

4) Realizarea propriu-zisă a sistemului

Etapele proiecătrii

Pentru colectarea datelor s-a folosit programul online RETscreen, harta potențialului solar și eolian a României

Datele obținute sunt:

- viteza medie anuală a vântului este de 3,1 m/s

- potențialul solar anual este de 1243kWh/m2

1) Determinarea potențialului zonei

Ianuarie

Februarie

Martie

Aprilie

Mai

Iunie

Iulie

August

Septembrie

Octombrie

Noiembrie

Decembrie

0

1

2

3

4

5

6

1.46

2.27

3.32

4.01

4.94

5.45.55

5.07

3.62

2.48

1.51

1.16

Radiația solară kWh/m2

Ianuarie

Februarie

Martie

Aprilie

Mai

Iunie

Iulie

August

Septembrie

Octombrie

Noiembrie

Decembrie

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

3.2

3.4

3.2

3.2

2.9

2.8 2.82.8

3.1 3.1

3.1

3.2

Viteza vântului m/s

2) Necesarul de energie electrică

ConsumatorPconsumator Bconsumator Iabsorbit UnomCons Pneccesar

[W] Nr bucăți [A] [V] [W]

Reflector cu LED 20 10 0,09 230 200

BEC cu LED 12 12 0,05 230 144

Tub cu LED 22 31 0,1 230 682

PC 500 8 2,17 230 4000

Monitor 15 8 0,07 230 150

Multifuncțională 400 1 1,74 230 400

Ruter 30 3 0,13 230 90

Reciver 100 1 0,43 230 100

Centrală termică 120 1 0,52 230 120

Pompă automată 650 1 2,83 230 650

Rezultate

ConsumatorPneccesar Szilnic

Czilnic Csăptămânal

[W] [Ah/zi] h/zi zi/săptămână

Reflector cu LED 200 58,832 12 7

BEC cu LED 144 25,210 10 5

Tub cu LED 682 95,518 8 5

PC 4000 280,112 4 5

Monitor 150 10,504 4 5

Multifuncțională 400 21,008 3 5

Ruter 90 7,878 5 5

Reciver 100 8,753 5 5

Centrală termică 120 38,325 13 7

Pompă automată 650 56,897 5 5

Total

6536 602,941- -

Ptotal Stotal

- -

Pentru a putea asigura energia electrică fără întrerupere și pe perioada iernii, sistemul hibrid a fost supradimensionat

Panourile fotovoltaice sunt totate cu sistem de urmărire a soarelui (se rotesc după orizontală)

Perioada de funcționare exclusivă pe baterii este de 4 zile

3) Proiectarea sistemului

Numărul panourilor fotovoltaice este 38 (puterea nominală a fiecărui panou este de 250W)

Bateriile de acumulatori sunt în număr de 104 ( fiecare baterie are capacitatea de 150 Ah și tensiunea de 12 v)

Turbina eoliană aleasa este AEOLOS-V 10Kw mS (cu ax vertical)

Sistemul rezultat în urma calculelor

Schema sistemului hibrid

Argumente

Pro

Nu poluează Nu afectează fauna Independență

Contra

Costuri mari Impredictibilitatea energiei

produse Poluare vizuală Poluare fonică Posibila rănire a pasarilor

Această lucrare a abordat modul de alimentare neîntreruptă cu energie electrică din resurse regenerabile.

Pentru a putea alimenta școala cu energie electrică este nevoie supradimensionarea sistemului hibrid. Supradimensionarea implică costuri suplimentare care, pentru o școală nu se justifică

Concluzii

Pentru a scădea costurile și a evita supradimensionarea sistemului, este necesar un generator diesel sau pe gaz.

În acest caz, există posibilitatea conectării sistemului hibrid la rețea. În acest mod, sistemul proiectat devine un sistem de generare distributiv iar energia electrică produsă poate aduce venituri. În acest caz, inconveniențele sunt necesitatea sistemelor de conectare la Sistemul energetic național.

Concluzii

Sfârșit