---

Nedidelius elektros energijos poreikius vasarnamyje, sodo namelyje arba turistinėje palapinėje, kur elektra dažniausiai reikalinga tik vasaros laikotarpiu, nesunku patenkinti naudojant vien tik autonominę saulės mikroelektrinę. Norint pasirinkti fotoelektrinius modulius (FEM) ir kitą saulės mikroelektrinei susimontuoti reikalingą įrangą, pradžioje reikia apsiskaičiuoti savo energetinius poreikius. Žinant šiuos poreikius, galima apytiksliai apsiskaičiuoti fotoelektrinių modulių suminę galią, pasirinkti jų tipą ir skaičių bei kitą saulės mikroelektrinei reikalingą įrangą.

Elektros energijos poreikiams apytiksliai apskaičiuoti patogu susidaryti lentelę, kurioje surašomi vartotojo elektros energijos imtuvai, jų nominalioji galia Pi , suminė vidutinė jų darbo trukmė per parą ti ir elektros energijos sąnaudos per parą Ei. Tokio skaičiavimo pavyzdys pateiktas 1 lentelėje. Energijos sąnaudas vienam imtuvui per parą, laikant kad jis veikia nominaliąja galia, apytiksliai galima apskaičiuoti taip:

Ei = Pi * ti .

Visi vartotojo imtuvai per parą apytiksliai sunaudos elektros energijos

Įdomumo dėlei galima apskaičiuoti visą įrengtąją vartotojo elektrinę galią Pv, kurią vėliau bus galima palyginti su autonominės mikroelektrinės galia:

Apytiksliai skaičiuojant vartotojo energijos poreikius, reikia žinoti, kad per dieną sunaudojamas energijos kiekis labai priklauso nuo metų laiko. Kaip rodo įvairių vartotojų metinių elektros energijos sąnaudų grafikų analizė, jiems būdingi ekstremumai vasarą ir žiemą. Vasarą (birželio ir liepos mėn.) energijos sąnaudos būna minimalios, o žiemą (gruodžio ir sausio mėn.) – maksimalios. Vasaros mėnesiais elektros energijos vartojimas ženkliai sumažėja dėl žinomų priežasčių: dienos vasarą yra kur kas ilgesnės, todėl keletą kartų sumažėja energijos sąnaudos apšvietimui, žmonės daugiau laiko praleidžia atvirame ore, mažiau žiūri TV, mažiau naudojasi buitine elektrine technika ir panašiai.

1 lentelė. Apytikslių vartotojo elektros energijos sąnaudų per parą skaičiavimas

Nr.	Elektros energijos imtuvas	Nominalioji galia	Vidutinė darbo trukmė	Energijos Sąnaudos
		kW	h /p	kWh/p
1	Apšvietimas	P1	t1	E1
2	Šaldytuvas	P2	t2	E2
3	Televizorius	P3	t3	E3
4	Radijas	P4	t4	E4
5	Kompiuteris	P5	t5	E5
6	Dulkių siurblys	P6	t6	E6
7	Laistytuvo siurblys	P7	t7	E7
8	DVD grotuvas	P8	t8	E8
n		Pn	tn	En
	Vartotojo įrengtoji galia, kW		Energijos sąnaudos per parą, kWh

Tolimesnius apytikslius skaičiavimus FEM parinkti galima atlikti pagal vietovės vidutinę daugiametę pasirinkto mėnesio saulės ekspoziciją horizontalioje plokštumoje. Vasarnamyje ar sodo namelyje dažniausiai gyvenama gegužės – rugpjūčio mėnesiais. Todėl norint, kad energijos pakaktų per visą tą laikotarpį, skaičiavimus patartina skaičiuoti pagal tam mėnesiui, kurio saulės energijos ištekliai yra mažiausi (žr. 1 lentelę svetainės Saulės energijos išteklių skyrelyje).

Pasirinkus mėnesį su mažiausiais saulės energijos ištekliais ir padauginus paros energijos poreikius iš to mėnesio dienų skaičiaus, apskaičiuojami elektros energijos poreikiai tam mėnesiui:

Emėn = Ep * nd.

Kad būtų patenkinti minėti pasirinkto mėnesio elektros energijos poreikiai Emėn , reikia parinkti pakankamą FEM galią ir skaičių. Parinktų FEM bendras plotas turi būti toks, kad SEJ per tą mėnesį pagamintas elektros energijos kiekis būtų nemažesnis už vartotojo energijos poreikius per tą patį mėnesį:

ES = Ev * nF *nS * SMa >= Emėn;

čia ES – saulės mikroelektrinės per mėnesį pagamintas elektros energijos kiekis, kWh ,
Ev – vietovės, kurioje įrengiama saulės mikroelektrinė, pilnutinė vidutinė daugiametė pasirinkto mėnesio saulės ekspozicija jėgainės fotomoduliams pasirinktoje saulės energinės erdvės plokštumoje, kWh / m2,
nF – parinktojo FEM tipo naudingo veikimo koeficientas (šiuolaikiniams FEM jis siekia 0,16 – 0,20),
nS – likusiųjų mikroelektrinės energijos konversijos grandžių bendras naudingumo koeficientas (apytiksliai galima priimti 0,65 – 0,75 ~ 0,7),
SMa – bendras apytikslis modulyno plotas, m2.

Tuomet bendras apytikslis modulyno plotas SMa randamas taip:

SMa >= ES / Ev *nS * nF    [m2].

Vietovės, kurioje įrengiama SE, pilnutinę vidutinę daugiametę pasirinkto mėnesio saulės ekspoziciją Ev konvencinėse saulės energinės erdvės plokštumose apytiksliai galima nustatyti šios svetainės skyrelyje „Saulės energijos ištekliai” pagal lentelėse pateiktus artimiausios vietovės duomenis. Jeigu moduliams parinkta saulės energinės erdvės plokštuma nesutampa su viena iš konvencinių plokštumų (horizontaliąja ir vertikaliosiomis, orientuotomis į rytus, pietryčius, pietus, pietvakarius ir vakarus), tai, skaičiuojant apytiksliai, to galima neįvertinti. Jeigu yra galimybė pasirinkti (jei FEM montuojami ne ant jau esamo pastato stogo ar sienos), tai fotomodulius rekomenduojama orientuoti pietų kryptimi ir nustatyti tokį polinkio kampą, kad vidurdienį vietiniu saulės laiku (kai šešėliai patys trumpiausi) modulių plokštuma būtų statmena saulės spinduliui. Tas optimalus polinkio kampas kasdien po truputį keičiasi, nes kasdien keičiasi saulės vidurdienio altitudės kampas (didžiausias birželio 22 d. ir mažiausias gruodžio 22 d.). Norint gauti daugiau energijos, galima pagaminti tokią modulyno tvirtinimo konstrukciją, kad tą optimalų polinkio kampą būtų galima nesunkiai bent 1 – 2 kartus per mėnesį pakoreguoti.

Pasirenkant fotoelektrinius modulius, reikia būti susipažinusiam su jo techniniais parametrais. Svarbiausi FEM techniniai parametrai yra šie:

modulio tipas,

PN1 – nominalioji („pikinė”) vieno modulio galia, W, U0 – tuščiosios veikos įtampa, V, IK – trumpojo jungimo srovė, A, US , IS – suderintojo darbo režimo įtampa (V) ir srovė (A), a, b, c – modulio ilgis, plotis ir aukštis (gylis), m, SN1 = a * b – vieno modulio plotas, m2. Nors amorfinio silicio pagrindu pagaminti FEK moduliai yra kur kas pigesni, tačiau jie greičiau sensta ir jų naudingumo koeficientas yra mažesnis. Tą reikia įvertinti parenkant FEM. Apskaičiavus apytikslį bendrą saulės mikroelektrinės modulyno plotą, galima apskaičiuoti ir apytikslį reikalingą FEM skaičių na : na = SMa / SN1 ~ n. Gautas apytikslis modulių skaičius na suapvalinamas iki artimiausio didesnio sveiko lyginio skaičiaus n. Iki lyginio skaičiaus geriau suapvalinti dėl to, kad būtų daugiau scheminių galimybių jungiant atskirus modulius į modulyną. Turint apskaičiuotą FEM skaičių, galima rasti nominaliąją įrengtąją saulės mikroelektrinės galią PNS : PNS = n * PN1 . Pagal šią galią ir pasirinktą fotoelektrinio modulyno nominaliąją įtampą (12 V, 24 V, 48 V) bei pagal žinomas formules apskaičiuojamą viso modulyno srovę galima parinkti likusią saulės mikroelektrinei reikalingą įrangą: akumuliatorių bateriją, jos įkroviklį ir inverterį. Akumuliatorių baterijos įkrovos talpą mūsų šalies sąlygomis rekomenduojama parinkti pagal 3-4 dienų elektros energijos poreikius, kad nepritruktų energijos, jeigu 3 ar 4 dienos iš eilės bus apsiniaukusios. Norintiems elektrifikuoti turistinę palapinę, rekomenduojama pasitenkinti tik fotoelektriniais moduliais ir akumuliatorių baterija, kurią galima pasiskolinti iš automobilio, o visus elektros energijos imtuvus tuomet pasirinkti nuolatinės srovės ir 12 V įtampos. Norint įgyvendinti energetiškai nepriklausomo gyvenamojo namo, sodybos ar nedidelio ūkelio idėją, saulės elektrinės pasirinkimas nebūtų ekonomiškai geriausias sprendimas, kadangi jų energijos poreikiai žiemą būna patys didžiausi, o saulės energijos ištekliai tuo metu būna patys mažiausi. Šiuo atveju jiems naudingiau būtų įsirengti pakankamos galios hibridinę saulės ir vėjo elektrinę arba vien tik vėjo elektrinę.