Amy Beaudet 19 września 2016 r.
Czy zastanawiałeś się kiedyś, co możesz zasilić panelem słonecznym o mocy 100 W? Ponad 100 000 widzów ma… i teraz zna odpowiedź!
Zobacz poniżej, jak odkrywamy:
- Ile mocy wygeneruje panel słoneczny o mocy 100 W
- Jakiego rozmiaru baterii i kontrolera ładowania potrzebujesz do przechowywania energii
- Pomysły na to, co możesz nim zasilać… i na jak długo
Pamiętaj też, aby subskrybować kanał altE na YouTube, gdzie można znaleźć jeszcze więcej filmów poświęconych fotowoltaicznym DIY.
Pełna transkrypcja
Sprzedajemy wiele paneli słonecznych do samodzielnych projektów solarnych poza siecią. Generalnie, kiedy projektujemy system zasilania energią słoneczną, zaczynamy od Twoich obciążeń, tego, co próbujesz zasilić, i na tej podstawie ustalasz, jakiego rozmiaru panel słoneczny potrzebujesz. Ale teraz spojrzymy na to na odwrót, co możesz zasilić panelem słonecznym o mocy 100 W? Panel słoneczny jest oceniany na podstawie ilości energii, którą wytwarza w standardowych warunkach testowych lub STC. Warunki te obejmują intensywność słońca, 1000 watów na metr kwadratowy, kąt padania światła bezpośrednio na panel, temperaturę, 25 ℃ lub 77 ℉ i inne kryteria. Jak mówią, rzeczywisty przebieg może się różnić w zależności od wszystkich tych czynników w świecie rzeczywistym.
Generalnie zmniejszamy obliczenia w oparciu o różnicę między ustawieniem laboratorium a rzeczywistą instalacją. Gdy panel słoneczny o napięciu 12 V ma moc znamionową 100 W, to jest znamionową chwilową, jeśli wszystkie warunki testowe są spełnione, podczas pomiaru mocy wyjściowej napięcie będzie wynosić około 18 V, a prąd 5,55 A. Ponieważ waty są równe woltom razy amperów, 18 woltów x 5,55 amperów = 100 watów. Watts jest jak prędkość samochodu, mile na godzinę, jak szybko jedzie w tej chwili, 50 mil na godzinę. Aby dowiedzieć się, ile energii jest generowane w danym okresie, można pomnożyć liczbę watów przez liczbę godzin pracy. Tak więc w ciągu jednej godziny 100 W x 1 godzina = 100 watogodzin. Ponownie, w Twoim samochodzie, 50 mil na godzinę x jedna godzina równa się 50 milom.
Teraz, gdy znamy matematykę, musimy dowiedzieć się, ile godzin należy zastosować do równania, aby określić, ile moc, którą panel słoneczny wygeneruje w ciągu jednego dnia. Na ile godzin światła słonecznego odpowiadającego intensywności standardowych warunków testowych, czyli w zasadzie słońca w południe, będzie wystawiony panel słoneczny w ciągu dnia? Liczba godzin nasłonecznienia równa południe nazywa się nasłonecznieniem lub godzinami słonecznymi. Jak dobrze wiecie, mimo że słońce wschodzi o 8 rano, nie jest tak jasno jak w południe. Nie możesz więc po prostu powiedzieć, że słońce świeci przez 10 godzin, więc podam wielokrotność 100 W x 10 godzin. Godzina między 8 a 9 rano jest prawdopodobnie tylko w połowie tak silna jak słońce od południa do 1 po południu, więc poranna godzina prawdopodobnie równa się tylko ½ godzinie słonecznej. Ale dni są o wiele krótsze zimą niż latem, liczba godzin słonecznych będzie dramatycznie różna w ciągu roku. Ponadto ilość światła słonecznego, którą dostałbym w MiamI na Florydzie, byłaby inna niż liczba godzin słonecznych, które dostałbym w Portland, ME.
Na szczęście niektórzy bardzo mądrzy ludzie potrzebowali dziesiątek lat dane pogodowe i obliczył liczbę godzin słonecznych na całym świecie w podziale na miesiące, a nawet kąt nachylenia, pod jakim zamontowane są panele. Mogę więc spojrzeć na wykresy, aby zobaczyć, czy mam panel słoneczny o mocy 100 W, w Portland, ME, zainstalowany pod kątem około 45 stopni, średnio w skali roku będę miał 4,6 godziny słońca dziennie. Podobnie, gdybym wziął ten sam panel słoneczny w Miami na Florydzie i zainstalował go pod kątem 25 stopni, miałbym średnio 5,2 godziny słonecznej rocznie. Na marginesie chcę się upewnić, że w czerwcu i lipcu uzyskam więcej energii z tego panelu słonecznego w Maine niż na Florydzie. Ponieważ Miami znajduje się bliżej równika, a Maine bliżej bieguna północnego, latem w Maine dni są dłuższe, więc słońce świeci dłużej na panelach słonecznych. Coś fajnie, co?
Wracając do pytania, co mogę zasilać panelem słonecznym o mocy 100 W? Muszę znaleźć najgorszy scenariusz. Jaki jest najgorszy miesiąc, w którym będę korzystać z panelu? Ponieważ w tym przykładzie będę go używać w Maine, w sezonie narciarskim, muszę obliczyć grudzień. Jak więc w grudniu wycisnąć tyle mocy, ile się da? Przechylając panel słoneczny bardziej stromo, aby wskazywał prosto na niskie zimowe słońce. Zamierzam więc zamontować mój panel słoneczny o mocy 100 W pod kątem 60 stopni i wyliczyć 3,2 godziny słonecznej. Teraz wezmę 100 W x 3,2 godzin słonecznych, a w grudniu będę otrzymywać 320 watogodzin dziennie. Jak wiesz, nic w prawdziwym życiu nie jest idealne, więc muszę obliczyć straty, które prawdopodobnie poniosę, takie jak spadek napięcia na przewodzie, brud (lub śnieg) gromadzący się na panelu słonecznym, straty przez ładunek kontroler itp. Więc zamierzam pomnożyć 320 watogodzin razy 0,7.Wiem, to się liczy na utratę około ⅓ twojej mocy. Mam teraz 224 watogodzin mocy, którą wyprodukowałem z mojego 100-watowego panelu słonecznego w grudniowy dzień.
Co mogę zrobić z tą mocą? Cóż, przede wszystkim muszę go przechowywać w baterii, aby móc go później użyć, gdy będę tego potrzebował. Dlatego zamierzam użyć kontrolera ładowania co najmniej 7 A, aby zarządzać zasilaniem akumulatora o głębokim cyklu, który można regularnie ładować i rozładowywać. Jakiej baterii potrzebuję? Przepraszam, to wymaga więcej matematyki. Mam 224 watogodzin, które robię, i wkładam je do akumulatora 12 V. Ponieważ waty podzielone przez wolty równa się amperom, 224 watogodziny podzielone przez 12 woltów to 18,6 amperogodzin. Mimo że wkładam go do akumulatora o głębokim cyklu, większość akumulatorów nadal nie lubi wyczerpywania się więcej niż do połowy, więc upewnię się, że otrzymam akumulator, który może pomieścić co najmniej dwa razy więcej energii. będzie używać, więc wykorzystam tylko połowę jego mocy. 18,6 A godzin x 2 = 37,2 A godzin. Ilość energii, jaką bateria może przechowywać, zmienia się w zależności od temperatury w pomieszczeniu, w którym się znajduje. Jeśli moja bateria ma mieć nawet 60 stopni Fahrenheita, muszę zwiększyć jej pojemność o 11%, aby dostosować się do niższych temperatur . 37,2 A godzin x 1,11 = 41,3 A godzin. Zamierzam również konwertować prąd stały z akumulatora na prąd przemienny za pomocą falownika i stracę około 5% mocy w wyniku tej konwersji, czyli 41,3 amperogodzin / 0,95 = 43,4 amperogodzin.
Teraz nie wiem, czy kiedykolwiek byłeś w Maine zimą. Ale zaufaj mi co do tego, słońce nie świeci tam każdego dnia w grudniu. Nie przez długi czas. Muszę więc dowiedzieć się, na ile dni bez słońca muszę zgromadzić energię, aby przejść przez te bez słońca dni. Powiedzmy, że potrzebuję go na weekend bez słońca. 43,4 A godzin x 2 dni = 86,9 A godzin. Świetnie, kupię sobie akumulator grupowy o głębokim cyklu 27, czyli 89 Ah 12 V.
OK, w końcu mogę się dowiedzieć, co mogę zrobić z taką mocą. Mogę uruchomić laptopa, który zużywa 45 W, przez 5 godzin. Ponieważ 224 watogodziny / 45 W = 4,97 godziny. Albo mogę zasilać 3 z moich 10-watowych lampek LED przez 7 godzin i nadal mam trochę mocy. Albo mógłbym zrobić sobie kawę, posłuchać radia, czytając książkę przy włączonym 10-watowym świetle przez 3 godziny i korzystać z laptopa przez 2 godziny. Powinno to dostarczyć wystarczających informacji, abyś mógł dowiedzieć się, jak dopasować to do swojej sytuacji. Możesz zmienić liczby, aby dopasować je do swojego obszaru i zapotrzebowania na moc.
- Bio
- Najnowsze posty
Amy Beaudet
Najnowsze posty autorstwa Amy Beaudet (zobacz wszystkie)
- Rezygnacja z federalnej ulgi podatkowej na energię słoneczną w 2021 r. – 16 listopada 2020 r.
- Wymień akumulatory kwasowo-ołowiowe na litowe do łodzi i kamperów – Dlaczego & Jak – 3 listopada 2020 r.
- Blog szybkiego wyłączania, część 2; Kontrolery opłat – 20 lipca 2020 r.
