Εδώ θα δούμε με ένα παράδειγμα, πως μπορούμε να υπολογίζουμε το μέγεθος ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος με έναν απλό και πρακτικό τρόπο.
- Αν έχουμε τέσσερις λαμπτήρες οικονομίας των 15W ο καθένας που λειτουργούν επί 2 ώρες καθημερινά, τότε καταναλώνουν συνολικά 120 Watt/h (βατώρες) κάθε 24ωρο (4 Χ 15 Χ 2 = 120).
- Μια τηλεόραση περίπου 21″ για 3 ώρες καταναλώνει άλλες 180 Watt/h.
Άρα, σε ένα τέτοιο μικρό αυτονομο φωτοβολταικο συστημα, χρειάζονται 300 Watt/h καθημερινά.
Ένα φωτοβολταϊκό πάνελ των 80 Wp θα έδινε στη μπαταρία αυτή την ποσότητα ενέργειας όποτε έχει ήλιο από το πρωί μέχρι το μεσημέρι. Αρκεί να βλέπει προς το νότο, χωρίς να παρεμβάλλονται εμπόδια (π.χ. σκιά).
Μια επαρκής μπαταρία θα ήταν μια μπαταρία μολύβδου 12V, βαθιάς εκφόρτισης με χωρητικότητα τουλάχιστον 50ΑΗ (12V Χ 50ΑΗ = 600Wh), δηλαδή με ικανότητα αποθήκευσης της διπλάσιας από την απαιτούμενη ενέργεια, για να εκφορτίζεται έτσι η μπαταρία μόνο κατά 50%, ώστε να μη φθαρεί σύντομα.
Επειδή όμως δεν έχει ηλιοφάνεια κάθε μέρα, αν θέλουμε και μερικές μέρες αυτονομίας από τη μπαταρία, θα πρέπει να επιλέξουμε μια μπαταρία μεγαλύτερη, όπως για παράδειγμα 150ΑΗ (3 Χ 50ΑΗ) για 3 μέρες αυτονομίας. Θα απαιτούνταν έτσι και τρία πάνελ αντί για ένα, ώστε όταν βγει ξανά ο ήλιος μετά από 3 μέρες να προλάβουν να ξαναδώσουν στη μπαταρία την ενέργεια για 3 ημέρες και όχι μόνο για την τρέχουσα ημέρα. Αυτό γίνεται ώστε να υπάρχει πάλι αρκετή ενέργεια αποθηκευμένη για 3 μέρες αυτονομίας. Μπορούμε να φτιάξουμε αυτονομα συστήματα με φωτοβολταικα και μπαταρίες για όσες ημέρες αυτονομίας θέλουμε, απλά αυξάνει το κόστος όσο αυξάνουν οι ημέρες αυτονομίας του συστήματος. Γι’ αυτό κάπου πρέπει να βάλουμε ένα όριο ημερών κάλυψης για τον εξής λόγο:
Πολλές φορές το χειμώνα, η έλλειψη ηλιοφάνειας συνεχίζεται όχι μόνο επί τρεις αλλά για πολλές περισσότερες ημέρες. Για να μη μείνουμε στο …σκοτάδι, σ΄ αυτές τις περιπτώσεις χρησιμοποιούμε ηλεκτρογεννήτρια βενζίνης ή πετρελαίου σε συνδυασμό με έναν γρήγορο φορτιστή για τη μπαταρία, ώστε μέσω του φορτιστή και της ηλεκτρογεννήτριας να φορτίζουμε τη μπαταρία κάθε πρωί με λίγες ώρες λειτουργίας της ηλεκτρογεννήτριας. Έτσι γίνεται σχεδόν πάντα στα μεγάλα αυτονομα φωτοβολταικα συστηματα.
Δεν είναι ανάγκη σε αυτές τις λίγες ώρες να φορτίσει 100% τη μπαταρία, αλλά όσο περισσότερο πάνω από το 80% τόσο το καλύτερο για τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Έτσι κι αλλιώς αυτό δεν θα συμβαίνει συχνά, αφού ο κανόνας μας είναι να φορτίζονται οι συσσωρευτές μας πάντα στο 100% κάθε μέρα, πλην αυτών των εξαιρέσεων.
Στο παράδειγμα αυτό που χρειαζόμαστε 300 Watt/h κάθε 24ωρο (δηλαδή 25 ΑΗ, αφού 25ΑΗ Χ 12V = 300 Watt/h), ένας φορτιστής των 10Α θα μας τα έδινε σε περίπου 3 ώρες λειτουργίας από την ηλεκτρογεννήτρια. Η φόρτιση δεν πρέπει να είναι ταχύτερη από το 1/10 της χωρητικότητας της μπαταρίας. Για παράδειγμα, αν η μπαταρία είναι 150ΑΗ, ο φορτιστής δεν πρέπει να φορτίζει με περισσότερα από 15Α (αυτός είναι ο κανόνας, αλλά σπανιότερα σε περίπτωση ανάγκης μπορούμε να φορτίσουμε και με τη διπλάσια από αυτή την ταχύτητα, δηλαδή στο 1/5 της χωρητικότητας).
Έτσι θα έχουμε αρκετή ενέργεια στη μπαταρία για τις ανάγκες της υπόλοιπης ημέρας. Αυτό συνεχίζεται μέχρι να υπάρξει ηλιοφάνεια που θα ξαναδώσει στη μπαταρία την αυτονομία των τριών (ή περισσότερων ημερών, ανάλογα με το σύστημά μας).
Το κόστος ενός τέτοιου μικρού αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος είναι περίπου 500,00 – 700,00 ευρώ για μια μέρα αυτονομίας και πλησιάζει τα 1.200-1.500 ευρώ για τρεις μέρες αυτονομίας. Στο κόστος του φωτοβολταϊκού συστήματος προστίθεται και το κόστος μιας μικρής γεννήτριας βενζίνης ή πετρελαίου κι ενός δυνατού φορτιστή, που φθάνουν συνολικά τα 600,00 ευρώ περίπου.