Amy Beaudet19 de septiembre de 2016
¿Alguna vez se preguntó qué puede alimentar con un panel solar de 100 W? Más de 100,000 espectadores tienen… ¡y ahora conocen la respuesta!
Mire a continuación mientras exploramos:
- Cuánta energía generará un panel solar de 100W
- ¿Qué tamaño de batería y controlador de carga necesita para almacenar la energía?
- Ideas de lo que puede alimentar con él … y por cuánto tiempo
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Transcripción completa
Vendemos muchos paneles solares para proyectos solares de bricolaje fuera de la red. Generalmente, cuando diseñamos un sistema de energía solar, comenzamos con sus cargas, lo que está tratando de alimentar y, a partir de ahí, determina el tamaño de panel solar que necesita. Pero ahora, vamos a verlo al revés, ¿qué se puede alimentar con un panel solar de 100W? Un panel solar se clasifica por la cantidad de energía que crea en condiciones de prueba estándar, o STC. Estas condiciones incluyen la intensidad del sol, 1000 vatios por metro cuadrado, el ángulo de la luz que incide directamente en el panel, la temperatura, 25 ℃ o 77 ℉, y otros criterios. Entonces, como dicen, el kilometraje real puede variar, según todos estos factores en el mundo real.
aña Generalmente reducimos los cálculos en función de la diferencia entre la configuración del laboratorio y su instalación real. Cuando un panel solar de 12 V tiene una potencia nominal de 100 W, que es una potencia instantánea, si se cumplen todas las condiciones de prueba, cuando mida la salida, el voltaje será de aproximadamente 18 voltios y la corriente será de 5,55 amperios. Dado que los vatios equivalen a voltios multiplicados por amperios, 18 voltios x 5,55 amperios = 100 vatios. Watts es como la velocidad de un automóvil, millas por hora, qué tan rápido va en ese instante, 50 millas por hora. Para averiguar cuánta energía se genera durante un período de tiempo, puedes multiplicar los vatios por el número de horas de funcionamiento. Entonces, en una hora, 100W x 1 hora = 100 vatios hora. Nuevamente, con su automóvil, 50 millas por hora x una hora es igual a 50 millas.
Ahora que conocemos las matemáticas, debemos averiguar cuántas horas introducir en la ecuación para determinar cuánto energía que el panel solar generará en un día. ¿Cuántas horas de luz solar que es igual a la intensidad de las condiciones de prueba estándar, que es básicamente el sol al mediodía, estará expuesto el panel solar durante el día? El número de horas de luz solar igual al mediodía se llama insolación, u horas de sol. Como bien sabes, aunque el sol sale a las 8 de la mañana, no es tan brillante como al mediodía. No se puede decir simplemente que el sol brilla durante 10 horas, por lo que multiplicaré 100 W x 10 horas. La hora entre las 8 y las 9 de la mañana es probablemente solo la mitad de fuerte que el sol desde el mediodía hasta la 1 de la tarde, por lo que la hora de la mañana probablemente solo sea igual a ½ hora de sol. Pero los días son mucho más cortos en invierno que en verano, el número de horas de sol sería dramáticamente diferente durante todo el año. Además, la cantidad de luz solar que obtendría en MiamI, FL sería diferente a la cantidad de horas de sol que obtendría en Portland, ME.
Afortunadamente, algunas personas muy inteligentes han tomado décadas de datos meteorológicos y calculó la cantidad de horas de sol para todo el mundo, desglosadas por mes, e incluso el ángulo de inclinación en el que están montados los paneles. Así que puedo mirar los gráficos para ver si tengo un panel solar de 100W, en Portland, ME instalado en un ángulo de aproximadamente 45 grados, en promedio anual, obtendría 4.6 horas de sol al día. Del mismo modo, si tomara ese mismo panel solar en Miami FL, lo instalara con una inclinación de 25 grados, tendría un promedio anual de 5.2 horas de sol. Aparte de eso, quiero asegurarme de que vean que durante los meses de junio y julio, voy a obtener más energía de ese panel solar en Maine que en Florida. Como Miami está más cerca del ecuador y Maine está más cerca del polo norte, los días son más largos en el verano en Maine, por lo que el sol brilla en los paneles solares por más tiempo. Genial, ¿eh?
Bien, volviendo a la pregunta en cuestión, ¿qué puedo alimentar con un panel solar de 100 W? Necesito averiguar mi peor escenario, ¿cuál es el mes con el peor desempeño en el que utilizaré el panel? Dado que, para este ejemplo, lo usaré en Maine, durante la temporada de esquí, necesito calcular en diciembre. Entonces, ¿cómo puedo exprimir todo el poder que pueda en diciembre? Inclinando el panel solar más empinado para que apunte directamente al sol bajo de invierno. Así que voy a montar mi panel solar de 100W a 60 grados y a figurar en 3.2 horas de sol. I Ahorall now take 100W x 3.2 sun hours and get 320 watt hours a day in December. Ahora, como saben, nada en la vida real es perfecto, así que tengo que calcular las pérdidas en las que probablemente incurriré, como una caída de voltaje en el cable, suciedad (o nieve) acumulada en el panel solar, pérdidas a través de la carga. controlador, etc. Así que voy a multiplicar los 320 vatios hora por 0,7.Lo sé, eso es pensar en perder aproximadamente ⅓ de tu poder. Ahora termino con 224 vatios hora de energía que hice con mi panel solar de 100W un día de diciembre.
aña ¿Qué puedo hacer con esa energía? Bueno, en primer lugar necesito guardarlo en una batería para poder usarlo más tarde cuando lo necesite. Por lo tanto, voy a usar al menos un controlador de carga de 7 amperios para administrar el suministro de energía a una batería de ciclo profundo que se puede cargar y descargar de forma regular. ¿Qué tamaño de batería necesito? Lo siento, eso requiere más matemáticas. Tengo mis 224 vatios hora que estoy generando, y los estoy poniendo en una batería de 12 voltios. Debido a que los vatios divididos por voltios equivalen a amperios, 224 vatios hora divididos por 12 voltios equivalen a 18,6 amperios hora. Aunque la estoy colocando en una batería de ciclo profundo, a la mayoría de las baterías todavía no les gusta que se agoten más de la mitad, así que me aseguraré de obtener una batería que pueda contener al menos el doble de energía que yo. usaré, por lo que solo usaré la mitad de la energía que contiene. 18.6 amp hours x 2 = 37.2 amp hours. La cantidad de energía que puede almacenar una batería cambia según la temperatura de la habitación en la que se encuentra. Si mi batería va a estar tan fría como 60 grados Fahrenheit, necesito aumentar el tamaño de mi batería en un 11% para adaptarse a las temperaturas más frías . 37.2 amp hours x 1.11 = 41.3 amp hours. También voy a convertir la energía de CC de mi batería a CA usando un inversor, y voy a perder aproximadamente el 5% de mi energía a través de esa conversión, por lo que 41.3 amperios hora / .95 = 43.4 amperios hora.
No sé si alguna vez has estado en Maine en invierno. But trust me on this one, the sun doesn todost shine every day there in December. Ni por asomo. Así que necesito averiguar cuántos días sin sol necesito almacenar energía para pasar esos días sin sol. Letamoss say I need it to last me the week without sun. 43.4 amp hours x 2 days = 86.9 amp hours. Genial, voy a comprarme una batería de ciclo profundo del grupo 27, que es de 89 Ah 12V.
bosque Bien, ahora, finalmente puedo averiguar qué puedo hacer con esa energía. Puedo ejecutar mi laptop que usa 45W durante 5 horas. Because 224 Watt hours / 45W = 4.97 hours. Or I can power 3 of my 10W LED lights for 7 hours, and still have a little power left over. O podría prepararme una taza de café, escuchar la radio mientras leo un libro con una luz de 10W encendida durante 3 horas, y usar mi computadora portátil durante 2 horas. Esto debería darle suficiente información para que pueda averiguar cómo encajar esto en su situación. Puede cambiar los números para que se ajusten a su área y a sus necesidades de energía.
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