Fotowoltaika FAQ: Najczęściej zadawane pytania

2019-05-17
Fotowoltaika FAQ: Najczęściej zadawane pytania

Najczęściej zadawane pytania

1. Czy akumulator o pojemności X Ah wystarczy do zasilania urządzeń o łącznej mocy Y W ?

2. Czy panel fotowoltaiczny o mocy X W wystarczy do zasilania urządzeń o łącznej mocy Y W?

3. Jaki akumulator dobrać do paneli fotowoltaicznych?

4. Jaki regulator dobrać do akumulatora?

5. Jaką przetwornicę wybrać do akumulatora?

6. Jak obliczyć zapotrzebowanie energetyczne urządzeń elektrycznych?

7. Dobór akumulatora. Żelowy czy DEEP CYCLE?

Masz pytanie, na które nie znalazłeś odpowiedzi? Skontaktuj się z nami!



1. Czy akumulator o pojemności X Ah wystarczy do zasilania urządzeń o łącznej mocy Y W ?

Przykład 1. Załóżmy, że posiadamy akumulator o pojemności 150Ah, a urządzenia które chcemy zasilać to:

Laptop pobierający 50W mocy, działający na napięciu 230V

Lodówka turystyczna pobierająca 35W mocy, działająca na napięciu 230V

Telewizor 22 cale pobierający 25W mocy, działający na napięciu 230V

Zauważ w tym momencie, że ważny jest zarówno pobór mocy urządzenia, jak i napięcie prądu. W tym przypadku wszystkie urządzenia działają na tym samym napięciu 230V, więc możemy zsumować pobieraną przez nich moc i przejść na te same jednostki. Łączny pobór mocy w tym wypadku wynosi 50W+35W+25W=110W przy 230V, co oznacza, że przy ciągłej pracy natężenie prądu w takim układzie wynosiłoby 110 W / 230 V = 0,48 A.

Pojemność akumulatora 150Ah oznacza, że urządzenia pobierające prąd o natężeniu 1A mogą działać przez 150 godzin (1 A x 150 h = 150 Ah), natomiast urządzenia pobierające prąd o natężeniu 150A przez 1 godzinę (150 A x 1 h = 150 Ah). W warunkach idealnych urządzenia z naszego przykładu mogłyby pracować bez przerwy przez 150 Ah / 0,48 A = 312,5 godziny! Jednak należy wziąć pod uwagę również sprawność akumulatora oraz jego własne zużycie mocy, mnożąc otrzymany wynik przez 0,8 lub 0,9, co daje nam ostateczny wynik w zakresie 250-280 godzin.

Przykład 2. W przypadku, gdy chcemy zasilać zarówno urządzenia pracujące na 230V z przetwornicy, jak i te które wymagają 12V / 24V bezpośrednio z regulatora, postępujemy podobnie jak w powyższym przykładzie, z tym że musimy obliczyć natężenie prądu dla całego układu. Weźmy pod uwagę następujące urządzenia do zasilania:

• Laptop pobierający 50W mocy, działający na napięciu 230V AC

• Suszarka do włosów pobierająca 1000W mocy, działająca na 230V AC

• Taśma LED pobierająca 4W mocy, działająca na napięciu 12V DC

• Kamera monitorująca o mocy 6W, działająca na napięciu 12V DC

Mając tak wypisane informacje na temat urządzeń, wystarczy po kolei podzielić pobór mocy przez napięcie i zsumować otrzymane wyniki. Otrzymujemy zatem:

0,22A + 4,35A + 0,33A + 0,5A = 5,4A

Zatem przy bezustannej pracy wszystkich powyższych urządzeń, akumulator o pojemności 100Ah pozwoliłby na ich zasilanie przez 18,5 godziny, akumulator 150Ah na niecałe 28 godzin, natomiast akumulator 200Ah na 37 godzin pracy. Należy jednak wziąć pod uwagę, że kamera monitorująca zazwyczaj powinna działać całą dobę, jednak raczej mało kto korzysta z suszarki do włosów przez całą dobę. Dlatego właśnie do tego typu obliczeń warto wziąć pod uwagę szacowany czas korzystania z danych urządzeń, gdyż z jednych korzystamy częściej, a z innych rzadziej.

W zależności od urządzeń, które chcesz zasilać w powyższy sposób możesz obliczyć pobór prądu i wybrać odpowiedni akumulator, pozwalający na wystarczająco długą pracę urządzeń elektrycznych.

2. Czy panel fotowoltaiczny o mocy X W wystarczy do zasilania urządzeń o łącznej mocy Y W?



W tym przykładzie załóżmy, że mamy panel słoneczny o mocy 220W i laptopa pobierającego 50W mocy. Zakładając średnie nasłonecznienie wiosną/latem pomiędzy 8-12h, oraz odpowiedni regulator i akumulator pozwalający na magazynowanie całej zgromadzonej energii, z takiego panela możemy uzyskać pomiędzy 220 W x 8h = 1760 Wh, a 220 W x 12h = 2640 Wh na dobę. Zatem uzysk energetyczny wynosi pomiędzy 1.76kWh, a 2.64kWh. W takim razie laptop pobierający 50W w takim układzie mógłby pracować bez przerwy maksymalnie pomiędzy 1760 / 50 = 35,2 godzin a 2640 / 50 = 52,8 godzin z prądu wytworzonego w ciągu jednego dnia.

W zależności od urządzeń, które chcesz zasilać, możesz w powyższy sposób obliczyć jak długo (maksymalnie) mogłyby one pracować, przy wykorzystaniu interesującego Cię panela fotowoltaicznego (zakładając że w systemie wykorzystasz odpowiedni regulator oraz akumulator, które na to pozwolą).

 

3. Jaki akumulator dobrać do paneli fotowoltaicznych?

Najważniejszym parametrem, który pomoże nam dokonać tego wyboru jest Prąd max Imp [A] (znajdziesz go w zakładce Dane techniczne każdego panela na naszym sklepie). Weźmy dla przykładu zestaw dwóch paneli z regulatorem o łącznej mocy 200W. W zakładce dane techniczne panelu odnajdujemy interesujący nasz parametr Prąd max Imp [A], który wynosi 5.6A - jako, że w zestawie mamy dwa panele mnożymy ten parametr przez liczbę paneli, a więc 2 x 5,6 A = 11,2 A. Zgodnie z zasadą, że idealne natężenie prądu ładowania dla akumulatora wynosi 10% jego pojemności, wystarczający w tym wypadku będzie akumulator o pojemności 100Ah (ładujemy go prądem o natężeniu 11,2% jego pojemności, co jest akceptowalne). Możemy zastosować także akumulator o większej pojemności (120Ah, 150Ah a nawet 200Ah) - będzie on wtedy ładowany natężeniem niższym w stosunku do jego pojemności, co dla akumulatorów jest korzystne, wydłużając w ten sposób ich żywotność, a dodatkowo możemy zgromadzić więcej energii. Minusem takiego rozwiązania jest dłuższy czas pełnego ładowania oraz wyższa cena. Akumulator o pojemności 200Ah w stosunku do 100Ah pozwoli nam zebrać dwukrotnie więcej energii, jednak z drugiej strony będzie się on ładował dłużej, co może okazać się idealnym rozwiązaniem jeśli korzystamy z urządzeń elektrycznych pobierających bardzo dużo mocy tylko przez krótki czas każdego dnia. W wypadku jeśli urządzenia o niższej mocy pracują długo, lub nawet ciągle - nie możemy pozwolić sobie na zbyt długie ładowanie akumulatora.

4. Jaki regulator dobrać do akumulatora?

Jeśli chodzi o regulator, zawsze dobieramy go do akumulatora, tak aby nie ładował i nie rozładowywał się ani zbyt szybko (co jest niekorzystne dla jego żywotności) ani zbyt wolno (wówczas, czas pobierania energii z akumulatora może przewyższyć czas jego ładowania). W ten sposób system będzie bezpieczny i wydłużymy żywotność naszego akumulatora. Przy doborze regulatora kierujemy się zasadą, że natężenie ładowania w regulatorze [A] powinno być około 10 razy niższe niż pojemność [Ah] akumulatora. Dla przykładu do akumulatora o pojemności 100Ah idealny będzie regulator 10A, z kolei do akumulatora o pojemności 200Ah najlepiej wybrać regulator 20A itd.

 

5. Jaką przetwornicę wybrać do akumulatora?

Posłużymy się tutaj przykładem zestawu fotowoltaicznego o mocy 560W z przetwornicą SINUS PLUS 1000W. W poniższym zestawie mamy dwa akumulatory 150Ah 12V połączone równolegle, co daje nam w efekcie 150Ah na 24V (jest to tańsza alternatywa niż jeden akumulator 150Ah na 24V). Przy pełnym naładowaniu (w odpowiednich warunkach) z takiego akumulatora możemy uzyskać 150Ah x 24 V = 3600 Wh = 3,6 kWh energii. Dobór przetwornicy w tym wypadku zależy od potrzeb - czy urządzenia, które chcemy zasilać mają pobierać rzadko małą ilość mocy, rzadko dużą ilość mocy, często małą ilość mocy, często dużą ilość mocy, a być może często małą ilość mocy, a czasami wymagają dużej ilości mocy? Wybór zależy od indywidualnych preferencji i potrzeb. W powyższym zestawie znajduje się przetwornica, która pozwala urządzeniom elektrycznym na pobór 1kW (1000W) energii elektrycznej, a w szczytowych momentach chwilowo nawet do 1,5kW. Gdyby urządzenia pobierały faktycznie 1kW przez cały czas, akumulator zostałby rozładowany w 3,6h (3h 36min). Jeśli nie potrzebujemy pobierać tak dużo mocy, możemy zastosować mniejszą przetwornicę, np SINUS PLUS 500W. Co zatem w przypadku, jeśli zazwyczaj nasze zapotrzebowanie na moc jest niewielkie, ale czasem przekracza 1500W? W takim wypadku, najlepiej będzie wybrać przetwornicę SINUS PLUS 2000W. Podczas niskiego poboru mocy, przetwornica będzie pracować na niskich obrotach, pobierając tylko tyle mocy ile jest wymagane przez urządzenia, natomiast w przypadku wysokiego zapotrzebowania, będzie w stanie to bezproblemowo i bezawaryjnie udźwignąć w odróżnieniu od mniejszych przetwornic. Wszystko zatem zależy od indywidualnych potrzeb i preferencji.


6. Jak obliczyć zapotrzebowanie energetyczne urządzeń elektrycznych?

Aby obliczyć zapotrzebowanie energetyczne w watach na godzinę (Wh) należy zsumować zapotrzebowanie poszczególnych urządzeń, takich jak: telewizor, laptop, lodówka, ogrzewanie, klimatyzacja, żarówki itp. Zsumowane zużycie energii wyrażone w watach (W) mnożymy przez planowany dzienny czas użytkowania każdego z urządzeń w godzinach (h). W ten sposób otrzymany wynik przedstawia ilość potrzebnej energii w watogodzinach.

Przykład 1. Planujemy używać oświetlenia 4h dziennie, składającego się z 4 żarówek po 5W każda. Zapotrzebowanie energetyczne w tym wypadku wynosi 4 x 5 W x 4 h= 80 Wh. Warto jednak przyjąć pewien zapas (tzw. margines bezpieczeństwa) mnożąc otrzymany wynik przez 1,2. W naszym wypadku 80Wh x 1,2 = 96 Wh.

Przykład 2. Chcemy zasilać następujące urządzenia:

• Lampkę o mocy 25W przez 6 godzin dziennie

• Czajnik elektryczny o mocy 300W przez 1 godzinę dziennie

• Telewizor LCD o mocy 40W przez 4 godziny dziennie

• Prysznic o mocy 35W przez 1 godzinę dziennie

• Lodówkę o mocy 80W przez 12 godzin dziennie

Bardzo ważne jest sprawdzenie poboru mocy poszczególnych urządzeń oraz określenie czasu użytkowania poszczególnych urządzeń, tak aby nasze szacunki były dokładne i jak najbardziej zbliżone do sytuacji prawdziwej. Z tak wypisanymi danymi jak powyżej wystarczy tylko zsumować iloczyny i otrzymamy wynik:

25W x 6h + 300W x 1h + 40W x 4h + 35W x 1h + 80W x 12h = 150Wh + 300Wh + 160Wh + 35Wh + 960Wh = 1605Wh

Otrzymany wynik ponownie mnożymy przez margines bezpieczeństwa i otrzymujemy wynik 1605Wh x 1,2 = 1925Wh.

 

7. Dobór akumulatora. Żelowy czy DEEP CYCLE?

Najczęściej do systemów fotowoltaicznych polecane są akumulatory żelowe, które przystosowane są do pracy wolnego rozładowania i ładowania, zatem rozładowanie o 50% nie wpływa na nie negatywnie. Z kolei pełne rozładowanie na dłużej niż 24h może mieć negatywny efekt i skrócić żywotność takiego akumulatora. W przypadku, gdy przewidujemy, że nasz system fotowoltaiczny będzie rozładowywał akumulator powyżej 60% warto pomyśleć nad akumulatorem typu DEEP CYCLE - czyli do głębokich rozładowań. Alternatywa ta jest co prawda droższa, jednak inwestycja w taki akumulator jest bardziej opłacalna niż głębokie rozładowywanie akumulatora żelowego nie przeznaczonego do takiej pracy, który w efekcie nadmiernego rozładowywania po pewnym czasie nie będzie już w 100% sprawny i będzie wymagał wymiany. Jeszcze inną z kolei alternatywą jest podłączenie dwóch akumulatorów żelowych, dzięki czemu można dwukrotnie zwiększyć pojemność.

Pokaż więcej wpisów z Maj 2019
Strona korzysta z plików cookie w celu realizacji usług zgodnie z Polityką dotyczącą cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce.
Zamknij
pixel