Amy Beaudet19 settembre 2016
Ti sei mai chiesto cosa puoi alimentare con un pannello solare da 100 W? Oltre 100.000 spettatori hanno … e ora conoscono la risposta!
Guarda di seguito mentre esploriamo:
- Quanta potenza genererà un pannello solare da 100 W
- Di quale dimensione di batteria e controller di carica hai bisogno per immagazzinare l’energia
- Idee su cosa puoi alimentare con esso … e per quanto tempo
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Trascrizione completa
Vendiamo molti pannelli solari per progetti solari fuori rete fai-da-te. In generale, quando progettiamo un sistema di energia solare, iniziamo con i tuoi carichi, cosa stai cercando di alimentare, e da lì capisci di quale dimensione hai bisogno del pannello solare. Ma ora, vedremo la cosa al contrario, cosa puoi alimentare con un pannello solare da 100W? Un pannello solare è valutato in base alla quantità di energia che crea in condizioni di prova standard o STC. Queste condizioni includono l’intensità del sole, 1000 watt per metro quadrato, l’angolo della luce che colpisce direttamente il pannello, la temperatura, 25 ℃ o 77 ℉ e altri criteri. Quindi, come si suol dire, il chilometraggio effettivo può variare in base a tutti questi fattori nel mondo reale.
In genere riduciamo i calcoli in base alla differenza tra l’impostazione del laboratorio e la tua installazione effettiva. Quando un pannello solare da 12 V ha una potenza nominale di 100 W, ovvero una potenza istantanea, se tutte le condizioni di test sono soddisfatte, quando si misura l’uscita, la tensione sarà di circa 18 volt e la corrente sarà di 5,55 ampere. Poiché i watt equivalgono a volt per ampere, 18 volt x 5,55 amp = 100 watt. Watts è come la velocità di una macchina, miglia orarie, quanto sta andando in quell’istante, 50 miglia orarie. Per capire quanta potenza viene generata in un periodo di tempo, puoi moltiplicare i watt per il numero di ore di funzionamento. Quindi in un’ora, 100 W x 1 ora = 100 wattora. Ancora una volta, con la tua auto, 50 miglia orarie x un’ora equivalgono a 50 miglia.
Ora che conosciamo i calcoli alla base, dobbiamo calcolare quante ore inserire nell’equazione per determinare quanto potenza che il pannello solare genererà in un giorno. Quante ore di luce solare, pari all’intensità delle condizioni standard di prova, che è fondamentalmente il sole a mezzogiorno, sarà esposto il pannello solare durante il giorno? Il numero di ore di luce solare pari a mezzogiorno è chiamato insolazione o ore di sole. Come ben sapete, anche se il sole è alto alle 8 del mattino, non è così luminoso come lo è a mezzogiorno. Quindi non puoi semplicemente dire che il sole splende per 10 ore, quindi moltiplicherò 100 W x 10 ore. L’ora tra le 8 e le 9 del mattino è probabilmente solo la metà più forte del sole da mezzogiorno all’1 del pomeriggio, quindi l’ora del mattino sarebbe probabilmente uguale a ½ ora solare. Ma le giornate sono molto più brevi in inverno che in estate, il numero di ore di sole sarebbe notevolmente diverso durante l’anno. Inoltre, la quantità di luce solare che riceverei a MiamI, FL sarebbe diversa dalla quantità di ore di sole che avrei a Portland, ME.
Fortunatamente, alcune persone molto intelligenti hanno impiegato decenni per dati meteorologici e calcolato il numero di ore di sole per tutto il mondo, suddiviso per mese, e anche l’angolo di inclinazione che i pannelli sono montati. Quindi posso guardare i grafici per vedere se ho un pannello solare da 100 W, a Portland, ME installato con un angolo di circa 45 gradi, in media annuale, otterrei 4,6 ore di sole al giorno. Allo stesso modo, se prendessi lo stesso pannello solare a Miami FL e lo installassi con un’inclinazione di 25 gradi, avrei una media annuale di 5,2 ore di sole. Per inciso, voglio assicurarmi che durante i mesi di giugno e luglio otterrò più energia da quel pannello solare nel Maine che in Florida. Con Miami più vicina all’equatore e il Maine più vicino al polo nord, le giornate sono più lunghe in estate nel Maine, e così il sole splende più a lungo sui pannelli solari. Un po ‘figo, eh?
OK, tornando alla domanda a portata di mano, cosa posso alimentare con un pannello solare da 100 W? Devo capire il mio scenario peggiore, qual è il mese con il peggior rendimento in cui userò il pannello? Dato che, per questo esempio, lo userò nel Maine, durante la stagione sciistica, devo calcolare dicembre. Quindi come posso spremere più energia possibile a dicembre? Inclinando il pannello solare più ripido in modo che punti a destra verso il basso sole invernale. Quindi monterò il mio pannello solare da 100 W a 60 gradi e calcolerò 3,2 ore di sole. Ora prenderò 100W x 3,2 ore di sole e riceverò 320 wattora al giorno a dicembre. Ora, come sai, niente nella vita reale è perfetto, quindi devo calcolare le perdite che probabilmente subirò, come caduta di tensione attraverso il filo, sporco (o neve) che si accumula sul pannello solare, perdite attraverso la carica controller, ecc. Quindi moltiplicherò i 320 wattora per 0,7.Lo so, questo significa perdere circa ⅓ del tuo potere. Ora mi ritrovo con 224 wattora di potenza che ho ottenuto con il mio pannello solare da 100 W in un giorno di dicembre.
Cosa posso fare con quella potenza? Bene, prima di tutto devo riporlo in una batteria in modo da poterlo utilizzare in seguito quando ne avrò bisogno. Quindi, userò almeno un controller di carica da 7 ampere per gestire l’inserimento della potenza in una batteria a ciclo profondo che può essere caricata e scaricata regolarmente. Di quale dimensione ho bisogno per la batteria? Mi dispiace, questo richiede più matematica. Ho i miei 224 wattora che sto facendo e li metto in una batteria da 12 volt. Poiché i watt divisi per volt equivalgono a ampere, 224 wattora divisi per 12 volt equivalgono a 18,6 ampere. Anche se lo sto inserendo in una batteria a ciclo profondo, alla maggior parte delle batterie non piace ancora essere scaricate più della metà, quindi mi assicurerò di avere una batteria che possa contenere almeno il doppio della potenza. userò, quindi userò solo metà della potenza in esso. 18,6 ampere x 2 = 37,2 ampere ora. La quantità di energia che una batteria può immagazzinare cambia a seconda della temperatura della stanza in cui si trova. Se la mia batteria sarà fredda fino a 60 gradi Fahrenheit, devo aumentare la dimensione della mia batteria dell’11% per adattarsi alle temperature più basse . 37,2 ampere x 1,11 = 41,3 ampere ora. Inoltre convertirò la potenza CC dalla batteria in CA utilizzando un inverter e perderò circa il 5% della mia potenza attraverso quella conversione, quindi 41,3 ampere / 0,95 = 43,4 ampere ora.
Ora non so se sei mai stato nel Maine in inverno. Ma credimi su questo, il sole non splende tutti i giorni lì a dicembre. Non da un colpo lungo. Quindi ho bisogno di capire per quanti giorni senza sole ho bisogno di immagazzinare l’energia per superare quei giorni senza sole. Diciamo che ne ho bisogno per durare il fine settimana senza sole. 43,4 ampere x 2 giorni = 86,9 ampere ora. Fantastico, ho intenzione di procurarmi una batteria a ciclo profondo del gruppo 27, da 89 Ah a 12V.
OK, ora posso finalmente capire cosa posso fare con quella potenza. Posso far funzionare il mio laptop che utilizza 45 W per 5 ore. Perché 224 Watt ora / 45 W = 4,97 ore. Oppure posso alimentare 3 delle mie luci LED da 10 W per 7 ore e avere ancora un po ‘di energia residua. Oppure potrei farmi una tazza di caffè, ascoltare la radio mentre leggo un libro con una luce da 10 W accesa per 3 ore e utilizzare il mio laptop per 2 ore. Questo dovrebbe darti informazioni sufficienti in modo che tu possa capire come adattarlo alla tua situazione. Puoi modificare i numeri per adattarli alla tua area e alle tue esigenze di alimentazione.
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