biuro@ecosystemprojekt.pl
Od małego 50-watowego przenośnego panelu słonecznego, który ładuje urządzenia, po potężne panele o mocy 300 watów, które można zamontować na dachu małego domu, każdy znajdzie coś dla siebie. Ile paneli potrzebujesz, aby utrzymać wszystkie potrzebne rzeczy naładowane? Czy można uruchomić lodówkę na panelu słonecznym? Dzięki prostym obliczeniom łatwo jest upewnić się, że instalacja słoneczna zaspokoi Twoje potrzeby energetyczne.
Fotowoltaiczne panele słoneczne składają się z wielu ogniw słonecznych wykonanych z krzemu. Kiedy światło słoneczne uderza w panele, wytwarzają one prąd elektryczny. Panele mają zarówno dodatnią, jak i negatywną warstwę, która wytwarza pole elektryczne.
Prąd zbierany przez panele słoneczne jest następnie przekazywany do kontrolera ładowania, który kontroluje, ile prądu trafia do akumulatora. Kontrolery ładowania zapobiegają przeładowaniu akumulatorów. Mają również możliwość wyłączenia systemu, jeśli zmagazynowana energia spadnie poniżej 50%. Baterie przechowują i wytwarzają energię prądu stałego, natomiast by korzystać z urządzeń prądu przemiennego (takich jak kuchenki mikrofalowe, laptopy i ładowarki do telefonów) należy zastosować falownik, który służy do zmiany mocy z prądu stałego na prąd przemienny.
W domu panele słoneczne są podłączone do falownika sieciowego, który jest następnie podłączony do istniejącej sieci elektrycznej w domu. W samochodzie kempingowym, furgonetce lub łodzi możesz wybierać spośród wielu różnych falowników w zależności od konkretnych potrzeb energetycznych.
Przeciętna lodówka potrzebuje około trzech lub czterech przeciętnych paneli słonecznych.
Możesz obliczyć to w następujący sposób:
Panel o mocy 100 watów, otrzymujący co najmniej 8 godzin światła słonecznego dziennie, wytworzy prawie 1 kilowatogodzinę dziennie lub 30 kWh miesięcznie. Podziel zużycie lodówki przez 30 kWh miesięcznie, a otrzymasz odpowiednią liczbę potrzebnych paneli słonecznych.
Po pierwsze, musimy dowiedzieć się, ile energii wytwarza panel słoneczny. Aby obliczyć moc paneli słonecznych, musimy znać rozmiar układu słonecznego w kW i godziny nasłonecznienia w miejscu, w którym mieszkamy.
Równanie do obliczania wydajności panelu słonecznego:
Ilość wyprodukowanej energii (Wh) = Rozmiar systemu (W) * Szczytowe godziny
słoneczne (h)
Dlatego panel o mocy 300 watów, który otrzymuje 8 godzin światła słonecznego dziennie, będzie wytwarzał prawie 2,5 kilowatogodzin dziennie. Jeśli pomnożymy to przez 365 dni w roku, otrzymamy moc słoneczną około 900 kilowatogodzin rocznie. Krótko mówiąc, każdy panel zapewni 900 kilowatogodzin rocznie.
Biorąc pod uwagę różne scenariusze, istnieje długa lista urządzeń, które mogą działać skutecznie z 300-watowymi panelami słonecznymi, w tym laptopy, światła LED, zestawy stereo i telewizory.
300-watowy panel słoneczny znajduje się w górnej części tego, czego można rozsądnie szukać w aplikacjach przenośnych. Może on zapewnić znaczne wytwarzanie energii, gdy jest zabierany w drogę na wakacje lub inne wycieczki. Panele te są dostępne w wystarczająco kompaktowych rozmiarach, aby zabrać je do odległych miejsc, w których wymagane jest wytwarzanie energii.
Aby uzyskać dokładne obliczenie tego, co możesz, a czego nie możesz zasilać za pomocą jednego panelu słonecznego o mocy 300 W, musisz porównać wydajność dziennie lub miesięcznie z potrzebami urządzenia.
Trzysta watów to typowy rozmiar paneli słonecznych, które są wykorzystywane do zasilania domu lub firmy. Będziesz co prawda potrzebować wielu paneli, aby wygenerować wystarczającą moc, a rzeczywista liczba, której potrzebujesz może się znacznie różnić, w zależności od wielkości domu i indywidualnego zużycia energii.
Aby skutecznie zrozumieć, co twój system energii słonecznej będzie w stanie zasilać, musisz zrozumieć nie tylko waty, ale również wzmacniacze. Wzmacniacze są miarą prądu, w przeciwieństwie do mocy, i odgrywają kluczową rolę w określaniu wielkości baterii akumulatorowych.
Aby obliczyć ampery, pamiętaj o równaniu ampery x wolty = waty. W tym przykładzie ampery x 12 woltów = 300 watów. Korzystając z tego, dowiadujemy się, że ten panel wytworzy 25 amperów.
Podczas gdy 25 amperów to prąd, który otrzymujesz w oparciu o idealne dopasowanie do paneli słonecznych, istnieje więcej czynników, które w praktyce należy wziąć pod uwagę.
Podczas ładowania 12-woltowego banku akumulatorów będziesz ładować go do 14,6 wolta. Oczywiście będzie to inne dla różnych napięć, a niektóre większe systemy słoneczne działają na 24 lub 48 woltów.
Regulator ładowania jest jednym z najważniejszych elementów przy określaniu rzeczywistej mocy elektrycznej. Reguluje przepływ energii elektrycznej z paneli słonecznych do akumulatorów. Istnieją dwa różne typy: modulacja szerokości impulsu (PWM) i śledzenie punktu maksymalnej mocy (MPPT). Kontrolery ładowania MPPT są bardziej wydajne niż PWM. Po faktycznym uruchomieniu paneli słonecznych możesz spodziewać się około 16 amperów przy 12 woltach z 300-watowego panelu.
W przypadku tego przykładu załóżmy, że mamy 300-watowe panele słoneczne i chcemy zapewnić zasilanie swojego domu. Nie mamy dostępu do sieci, a zainstalowanie energii słonecznej poza siecią w domu jest najlepszym rozwiązaniem dla zaspokojenia potrzeb energetycznych.
Załóżmy, że każdy panel otrzymuje około 8 godzin światła słonecznego dziennie na dachu. Panel o mocy 300 watów, który otrzyma 8 godzin światła słonecznego dziennie, wytworzy prawie 2,5 kilowatogodzin dziennie. Jeśli pomnożymy to przez 365 dni w roku, otrzymamy moc słoneczną około 900 kilowatogodzin rocznie.
Jednak nie można oczekiwać, że panele słoneczne uzyskają pełną wydajność za każdą godzinę, w której świeci słońce w ciągu dnia. W praktyce średnia produkcja jest bardziej zgodna z 4 godzinami pełnej produkcji każdego dnia. Ta średnia oznacza, że twój 300-watowy panel słoneczny zapewni ci 1,2 kilowatogodzin energii elektrycznej dziennie.
Należy pamiętać, że jest to całkowita produkcja energii w ciągu całego dnia, wytwarzanie energii nie jest bowiem stałe. Szczyt nastąpi około południa, z zauważalnym spadkiem gdy zbliża się noc.
Jeśli twój system energii słonecznej nie ma wystarczającej ilości baterii, zmarnujesz całą energię, którą wytwarzasz w szczytowym momencie, dlatego musisz upewnić się, że posiadasz ich odpowiednią ilość.
Ile energii zużywa Twój dom? Większość danych sugeruje, że typowy dom zużywa około 11 000 kilowatogodzin rocznie. Tak więc, gdy podzielimy nasze całkowite zużycie przez oczekiwaną moc jednego panelu słonecznego, widzimy, że około trzynaście paneli słonecznych tej wielkości wystarczyłoby do zasilania domu. Jeśli masz mniejszy dom lub zasilasz samochód kempingowy, Twoje zapotrzebowanie na energię będzie znacznie niższe i będziesz potrzebować mniej paneli.