10 λόγοι για να αυτονομήσετε αξιόπιστα το εξοχικό σας

Το καλοκαίρι είναι προ των πυλών και οι περισσότεροι Έλληνες ετοιμάζονται ήδη για ξεκούραση στα εξοχικά τους. Στην πλειοψηφία τους όμως, πρόκειται για κτίρια που έχουν πρόβλημα στην ηλεκτροδότησή τους.

Αυτό συμβαίνει είτε λόγω του αυξημένου κόστους των μηνιαίων παγίων των λογαριασμών, για μία μικρή χρήση και κατανάλωση λίγων ημερών, είτε λόγω της ανυπαρξίας ηλεκτρικού ρεύματος, εξαιτίας πολεοδομικών αυθαιρεσιών είτε λόγω της μεγάλης απόστασης του από το Δίκτυο της ΔΕΗ. 

Tη λύση στην απομακρυσμένη και αυτόνομη ηλεκτροδότηση για εξοχικά έρχονται να δώσουν τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα με συσσωρευτές (μπαταρίες). Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά είναι συστήματα χωρίς σύνδεση με τη ΔΕΗ, τα οποία εκμεταλλευόμενα την ενέργεια του ήλιου (ή/και του ανέμου), παρέχουν στον χρήστη ηλεκτρικό ρεύμα είτε απευθείας είτε μέσω μπαταριών. Κατά τις βραδινές ώρες ή γενικά κατά την απουσία ηλιοφάνειας η ενέργεια λαμβάνεται από τις μπαταρίες. Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα πολλές φορές υποβοηθούνται από ανεμογεννήτρια ή γεννήτρια υγρών ή αερίων καυσίμων και τότε ονομάζονται υβριδικά αυτόνομα συστήματα ηλεκτροδότησης.

Τα μέρη του αυτόνομου συστήματος
Ένα αυτόνομο σύστημα ηλεκτροδότησης αποτελείται κυρίως από:
- Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια, τα οποία συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια και την μετατρέπουν σε ηλεκτρική.
- Την ανεμογεννήτρια, η οποία συλλέγει την αιολική ενέργεια και την μετατρέπει σε ηλεκτρική (επιλέγονται προαιρετικά και μετά από ενδελεχή μελέτη του αιολικού δυναμικού της περιοχής από εξειδικευμένο μηχανικό).
- Τον ρυθμιστή (ή ελεγκτή) φόρτισης, ο οποίος μεταφέρει την ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά ή την ανεμογεννήτρια στις μπαταρίες. Επίσης, ελέγχει το ποσοστό φόρτισης των μπαταριών, εξασφαλίζοντας τη μέγιστη απόδοση και την μακροζωία των συσσωρευτών.
- Την συστοιχία συσσωρευτών (μπαταρίες), η οποία αποθηκεύει την ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά ή/και την ανεμογεννήτρια προς χρήση τις ώρες που δεν υπάρχει ηλιακό φως ή άνεμος. Η ενέργεια από το ρυθμιστή φόρτισης διοχετεύεται στη συστοιχία των μπαταριών, όπου μετατρέπεται σε χημική ενέργεια και αποθηκεύεται.
- Τον αντιστροφέα, ο οποίος μετατρέπει την τάση των μπαταριών σε κατάλληλη μορφή προς χρήση (από συνεχή σε εναλλασσόμενη, DC-AC).
- Την γεννήτρια υγρών ή αερίων καυσίμων, η οποία συνήθως χρησιμοποιείται ως εναλλακτική λύση (back-up) για περιόδους που δεν επαρκεί η ενέργεια από τον ήλιο ή τον άνεμο.

10 πλεονεκτήματα του Αυτόνομου Φωτοβολταϊκού 
Τα πλεονεκτήματα της εγκατάστασης ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος είναι πολλά και σημαντικά, ιδίως για χρήση σε εξοχική κατοικία. Παρακάτω συνοψίζουμε τους βασικότερους λόγους, για τους οποίους θα πρέπει άμεσα να σκεφτεί ο κάθε ιδιοκτήτης εξοχικού, την ηλεκτρική αυτονόμησή του με φωτοβολταϊκά επειδή:

  1. Είναι οικονομικό: Η πτώση των τιμών των φωτοβολταϊκών πλαισίων σε συνδυασμό με την αύξηση του κόστους ρεύματος και των λοιπών χρεώσεων, που συνεπάγεται η σύνδεση με τη ΔΕΗ, καθιστούν την επένδυση βιώσιμη και αποδοτική. Η απόδοση δε της επένδυσης, εκτινάσσεται, στην περίπτωση που το Δημόσιο Δίκτυο είναι απομακρυσμένο και το αρχικό κόστος διασύνδεσης μεγάλο.
  2. Είναι αξιόπιστο: Τα σύγχρονα αυτόνομα φωτοβολταϊκά απέχουν πολύ από τα συστήματα των προηγούμενων δεκαετιών. Η επιλογή του έμπειρου -και εξειδικευμένου στα αυτόνομα φωτοβολταϊκά- Μηχανικού, ο οποίος και θα εκπονήσει την σωστή μελέτη και θα εγκαταστήσει βέλτιστα τα ποιοτικότερα υλικά, εγγυάται αξιόπιστο αποτέλεσμα χωρίς αναπάντεχες διακοπές ηλεκτρικού ρεύματος και τεχνικές βλάβες.
  3. Είναι ασφαλές: Για μία ακόμη φορά η επιλογή του έμπειρου και εξειδικευμένου σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά Εγκαταστάτη-Μηχανικού, εγγυάται την ασφαλή λειτουργία του συστήματος και την προστασία του χρήστη (διακόπτες, ασφάλειες DC και AC, αντιηλεκτροπληξιακά ρελέ κλπ.) σε κάθε πιθανό σφάλμα ή έκτακτη περίπτωση (πχ. βραχυκύκλωμα, απώλεια μόνωσης και επαφή με γυμνό χέρι – ηλεκτροπληξία, κεραυνοπληξία, υπερθέρμανση, υπερφόρτωση κλπ.).
  4. Είναι αθόρυβο: Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό λειτουργεί τελείως αθόρυβα και δεν μπορεί να συγκριθεί με τις θορυβώδεις γεννήτριες υγρών καυσίμων, οι οποίες δεν ταιριάζουν καθόλου με την ηρεμία, που αποζητάει ο ενδιαφερόμενος στην εξοχική του κατοικία, αφουγκραζόμενος την ηρεμία και την ησυχία της μαγευτικής ελληνικής φύσης.
  5. Δεν χρειάζεται συντήρηση: Η συντήρηση ενός ποιοτικού αυτόνομου συστήματος είναι ελάχιστη και δεν συγκρίνεται με τη συχνότητα και το κόστος συντήρησης μίας γεννήτριας υγρών καυσίμων.
  6. Μπαίνει παντού: Ένα αυτόνομο σύστημα μπορεί να εγκατασταθεί παντού (σε οποιαδήποτε τοποθεσία και σε οποιοδήποτε κτίσμα) σε αντίθεση με το δημόσιο δίκτυο που δεν μπορεί ή τουλάχιστον απαιτεί μεγάλο κόστος για να παροχετευθεί σε οποιοδήποτε σημείο.
  7. Είναι οικολογικό: Δεν είναι λίγοι οι ενδιαφερόμενοι που δεν επιθυμούν, για λόγους αισθητικής, την παρουσία καλωδίων και κολώνων της ΔΕΗ στον περιβάλλοντα χώρο του εξοχικού, όπου περνούν τις πολύτιμες ώρες ηρεμίας τους. Επίσης, πολύ σημαντικός λόγος τοποθέτησης ενός συστήματος παραγωγής και ιδιοκατανάλωσης ρεύματος από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας είναι η οικολογική συνείδηση του ενδιαφερόμενου (η μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η διάσωση του περιβάλλοντος που θα παραδώσουμε στα παιδιά μας, κλπ.).
  8. Είναι ευέλικτο: Ένα αυτόνομο σύστημα ηλεκτροδότησης μπορεί να μεταφερθεί σε άλλο κτίριο ή να επεκταθεί ανά πάσα στιγμή, συνιστώντας μία επένδυση που ποτέ δεν γίνεται εις μάτην.
  9. Ταιριάζει στο Ελληνικό εξοχικό: Ειδικά για εξοχικές κατοικίες στην Ελλάδα, των οποίων η χρήση είναι περιοδική και περιστασιακή, αλλά κυρίως θερινή, ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελεί την καλύτερη λύση για την ηλεκτροδότηση, αποφεύγοντας μηνιαία πάγια και επιπλέον χρεώσεις που συνεπάγεται η σύνδεση με το Δημόσιο Δίκτυο.
  10. Είναι… αυτόνομο: Εγκαθιστώντας ένα αυτόνομο σύστημα ηλεκτροδότησης, ο ενδιαφερόμενος δεν εξαρτάται από οποιονδήποτε (για παράδειγμα κάποιον «καλοθελητή» γείτονα που συνήθως τον χρεώνει και την δική του κατανάλωση ρεύματος) και απολαμβάνει της ανέσεις του ηλεκτρικού ρεύματος πάντα (ακόμη και αν όλοι οι υπόλοιποι για οποιονδήποτε λόγο δεν έχουν, λ.χ. black-out από ΔΕΗ).

Τα σημεία «κλειδιά» για τη μεγιστοποίηση των οφελών
Για να λειτουργήσει όμως σωστά ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα, για αρκετά χρόνια, απολαμβάνοντας τα προαναφερθέντα πλεονεκτήματα, προϋπόθεση είναι: 
  • η σωστή μελέτη, 
  • η επιλογή των κατάλληλων ποιοτικών υλικών, 
  • η σωστή λειτουργία από το χρήστη  
  • η σχετική συντήρηση. 
Ανάλογα με τις ανάγκες που έχει ο κάθε χρήστης σε ηλεκτρικά φορτία, όλα τα μέρη του συστήματος επιλέγονται μετά από μελέτη, η οποία εκπονείται από έμπειρο σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά ηλεκτρολόγο μηχανικό. 

Το πιο κρίσιμο μέρος της διαδικασίας είναι η επιλογή του κατάλληλου συνεργάτη Μηχανικού, ο οποίος θα διενεργήσει αυτοψία στον χώρο της εγκατάστασης, θα καταγράψει τις ηλεκτρικές ανάγκες του ενδιαφερόμενου, τις μελλοντικές ενεργειακές διαφοροποιήσεις και τον τρόπο χρήσης του κτιρίου (για παράδειγμα ένα εξοχικό συνήθως λειτουργεί το καλοκαίρι και σε περίοδο εορτών).

Στη συνέχεια ετοιμάζει αναλυτική μελέτη, η οποία μας δείχνει την ισχύ του φωτοβολταϊκού που πρέπει να εγκατασταθεί, την ισχύ του αντιστροφέα, τη χωρητικότητα και την τάση της συστοιχίας συσσωρευτών, το μέγεθος του ρυθμιστή φόρτισης, την ισχύ της ανεμογεννήτριας (προαιρετικά), την ισχύ της γεννήτριας και άλλες σημαντικές λεπτομέρειες (πχ. προσανατολισμός και κλίση πλαισίων). 

Σε αδρές γραμμές ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο των 250W μπορεί να δώσει στην Ελλάδα 1-1,25kWh ημερησίως σε μία ηλιόλουστη καλοκαιρινή μέρα και περίπου 0,5kWh το χειμώνα. Η ισχύς του αντιστροφέα καθορίζει την ισχύ των ταυτόχρονα λειτουργούντων φορτίων. Η μπαταρία υπολογίζεται συνήθως για δύο έως τέσσερις μέρες αυτονομία με εκφόρτιση όχι πάνω από 50%.

Τα υλικά ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού
Εξίσου κρίσιμη είναι η επιλογή των υλικών  που θα εγκατασταθούν και η εμπειρία του συνεργείου που θα κληθεί να τα τοποθετήσει. Για παράδειγμα, μία μπαταρία φορτηγού μπορεί να απέχει σε κόστος μόλις 100-200 ευρώ από μία μπαταρία κλειστού τύπου για φωτοβολταϊκά, αλλά η διαφορά στο χρόνο ζωής τους απέχει 3 έως 5 φορές (για να μη μιλήσουμε για στοιχεία 2βολτα OpZs που χαίρουν ακόμη και 20 φορές περισσότερο χρόνο ζωής). 

Επίσης, ένας φθηνός αντιστροφέας (αγνώστου προελεύσεως) το πιο πιθανό είναι σε μία μελλοντική επέκταση να είναι άχρηστος, καθώς δεν θα μπορεί ο ενδιαφερόμενος παραλληλίζοντάς τον να επαυξήσει τη στιγμιαία ισχύ του συστήματός του. Τέλος, ένας φθηνός ρυθμιστής φόρτισης μπορεί να απέχει μόλις 100 ευρώ από ένα «έξυπνο» MPPT ρυθμιστή, αλλά μπορεί να καταστεί η αιτία να χάσει ο ενδιαφερόμενος ακόμη και το 30% της ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά του πλαίσια.

Επιπλέον, όπως οι γιατροί δεν μπορούν όλοι να θεραπεύσουν τις ίδιες παθήσεις, το ίδιο και οι Μηχανικοί, δεν ειδικεύονται όλοι στην μελέτη και εγκατάσταση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος (ας σημειωθεί ότι η μελέτη και εγκατάσταση ενός αυτόνομου συστήματος ηλεκτροδότησης δεν έχει καμία σχέση με τις αντίστοιχες ενός διασυνδεδεμένου με τη ΔΕΗ φωτοβολταϊκού). 

Λειτουργία και συντήρηση του φωτοβολταϊκού συστήματος
Τέλος, πολύ σημαντική είναι η ορθή λειτουργία και συντήρηση ενός αυτόνομου συστήματος. Οι κατάλληλες οδηγίες που θα δοθούν στον χρήστη από τον έμπειρο σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά Μηχανικό, μπορεί να αποτρέψουν τη γρήγορη μείωση του χρόνου ζωής των μπαταριών ή ακόμη και συνεχή και επαναλαμβανόμενα μπλακ άουτ που κανένας δεν επιθυμεί. 

Συνοπτικά αναφέρουμε ότι ο χρήστης θα πρέπει να ελέγχει (σε περίπτωση που αυτό δεν γίνεται αυτόματα από κάποιο επώνυμο αντιστροφέα ή/και «έξυπνο» ελεγκτή φόρτισης) το επίπεδο φόρτισης των μπαταριών και να μην το αφήνει να πέφτει κάτω από ένα συγκεκριμένο επίπεδο (πχ 60%, ο εγκαταστάτης θα αντιστοιχήσει στον χρήστη την τάση των μπαταριών που έχουν εγκατασταθεί με το ποσοστό φόρτισής τους). Για να μην εκφορτίζεται βαθέως και πολλές φορές η μπαταρία δε, θα πρέπει τα μεγάλα ηλεκτρικά φορτία να χρησιμοποιούνται κυρίως με ηλιοφάνεια. Σε παρόμοια λογική οι συσκευές θα πρέπει να είναι οικονομικής ενεργειακής κλάσης (Α+), ο φωτισμός να είναι LED, να υπάρχει ηλιακός θερμοσίφωνας και να χρησιμοποιείται υγραέριο για μαγείρεμα ή και θέρμανση. 

Οι πλύσεις του πλυντηρίου να γίνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες (<45οC), να απομακρύνονται από την πρίζα οι συσκευές, ώστε να μην έχουμε καταναλώσεις-φαντάσματα κα. 

Όσον αφορά στη συντήρηση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού, αυτή συνίσταται κυρίως στον καθαρισμό των πάνελ και στη συμπλήρωση απιονισμένου νερού στις μπαταρίες (αν αυτές είναι ανοιχτού τύπου). Τα υπόλοιπα (για παράδειγμα εξισορρόπηση μπαταριών) αναλαμβάνουν να τα κάνουν αυτόματα ένας «έξυπνος» ποιοτικός ρυθμιστής φόρτισης και ένας επώνυμος αξιόπιστος αντιστροφέας.

Το φωτοβολταϊκό του εξοχικού στην πράξη
Για να γίνει ακόμη πιο κατανοητή η εγκατάσταση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος σε μία εξοχική κατοικία, αναλύουμε παρακάτω ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα, ενός τυπικού ελληνικού εξοχικού θερινής χρήσης ως επί το πλείστον και για Σαββατοκύριακα το χειμώνα, το οποίο και περιλαμβάνει τη χρήση κουζίνας υγραερίου για μαγείρεμα και ηλιακό θερμοσίφωνα για ζεστό νερό χρήσης .

Το προτεινόμενο σύστημα μπορεί να παράγει μία ηλιόλουστη μέρα από 3kWh το χειμώνα έως 8kWh το καλοκαίρι (6kWh περίπου για να καλύψουν τις ανάγκες του χρήστη και 2kWh για να φορτίσουν τις μπαταρίες που εκφορτίστηκαν το προηγούμενο βράδυ). Η ικανότητα αποθήκευσης είναι περίπου 15kWh από τις οποίες οι μισές είναι διαθέσιμες για 50% εκφόρτιση. Τέλος, η ισχύς ταυτόχρονης λειτουργίας είναι περίπου 2.500 Watts (δηλαδή δεν μπορεί να λειτουργεί ταυτόχρονα κλιμαστιστικό και πλυντήριο στους 60οC).
Είναι φανερό ότι το κόστος για την εγκατάσταση ενός αξιόπιστου αυτόνομου συστήματος μπορεί να αποσβεστεί σε λιγότερο από 10 χρόνια για ένα εξοχικό που ήδη έχει σύνδεση με τη ΔΕΗ και από την πρώτη μέρα για ένα εξοχικό του οποίου η σύνδεση με το δημόσιο δίκτυο κοστίζει για παράδειγμα 8.000€ (είτε γιατί πρέπει να νομιμοποιηθεί το κτίσμα, είτε γιατί είναι σε μεγάλη απόσταση από το δίκτυο). 

Στον Πίνακα 1.1 φαίνονται οι ηλεκτρικές απαιτήσεις του πελάτη

Φορτία

Ισχύς (Watts)

Ώρες λειτουργίας (ημερησίως)

Ενέργεια (Wh)

Φωτισμός

100

6

600

Ψυγείο

100

24 (On-Off)

600

Τηλεόραση

50

4

200

Υπολογιστής

150

4

600

Ραδιόφωνο

20

5

100

Απορροφητήρας

200

2

400

Κλιματιστικό

1000

2

2000

Πλυντήριο

2300

0,5 (2 φορές τη βδομάδας)

1150

Διάφορα

1000

0,5

500

Σύνολο

<3000W ταυτόχρονα

-

6.150Wh



Στον πίνακα 1.2 φαίνονται τα μεγέθη των υλικών που επιλέχθηκαν μαζί με το ενδεικτικό τους κόστος, καθώς και το κόστος εγκατάστασής τους:

Υλικά

Πλήθος - Τύπος

Κόστος (+ ΦΠΑ)

Φωτοβολταϊκά Πλαίσια

6 x Aleo S.18 250Wp

1.200€

Αντιστροφέας-Φορτιστής

Victron Multiplus 3000VA

1.450€

Ελεγκτής Φόρτισης

Outback FlexMax MPPT 60A

600€

Μπαταρίες

4 x Rolls 6V-605Ah C100

1.600€

Βάσεις στήριξης

Αλουμίνιο

300€

Ηλεκτρολογικά

Ασφάλειες-Πίνακες-Καλώδια-Σωλήνες

400€

Εγκατάσταση

Εκτίμηση

400€

Σύνολο

 

5.950€+ΦΠΑ


Συμπέρασμα
Η ηλεκτροδότηση μίας τυπικής Ελληνικής εξοχικής κατοικίας με φωτοβολταϊκά είναι εφικτή, οικονομική, αξιόπιστη και ασφαλής,  σε συνάρτηση πάντα και με την επιλογή συνεργάτη που θα εκτιμήσει σωστά τις ανάγκες του καταναλωτή θα επιλέξει κατάλληλα ποιοτικά υλικά, τα οποία και θα εγκαταστήσει σύμφωνα με της αρχές της επιστήμης και της τεχνολογίας, ενώ ταυτόχρονα θα συμβουλεύσει τον ενδιαφερόμενο για την ορθή χρήση, λειτουργία και συντήρηση του συστήματος.

Άρθρο του κ. Μιχαήλ Νικ. Πέτσιου, Διδάκτορος ΕΜΠ, Διπλ. Ηλεκτρολόγου Μηχανικού ΕΜΠ, Γενικού Δ/ντή της MP-Energy Solutions, www.mp-energy.gr