Panel słoneczny o mocy 300 watów przy pełnym nasłonecznieniu będzie zasilał stałe obciążenie prądem przemiennym o mocy 270 watów, uwzględniając 10% strat inwertera. Obejmuje to urządzenia takie jak blendery, komputery stacjonarne, odkurzacze i bieżnie. Panel słoneczny o mocy 300 watów zasili również małą lodówkę z akumulatorem litowym 120 Ah.
Ile energii produkuje panel słoneczny o mocy 300 watów?
Przed obliczeniem, co będzie działać z panelem słonecznym o mocy 300 watów, musimy zrozumieć, ile energii w watogodzinach może wyprodukować i w jakich warunkach.
Skupię się na energii w watogodzinach, którą panel słoneczny o mocy 300 watów może wygenerować, a nie na chwilowej mocy w watach. To znacznie bardziej przydatna wartość do dopasowania mocy panelu do obciążenia.
Specyfikacja panelu słonecznego o mocy 300 watów
Ważne parametry elektryczne panelu słonecznego to:
- Napięcie obwodu otwartego (Voc): mierzone multimetrem na zaciskach + i -
- Prąd zwarciowy (Isc): mierzony multimetrem online przy zwarciu przewodów
- Napięcie mocy szczytowej (Vmp) – napięcie, przy którym generowana jest maksymalna moc
- Prąd mocy szczytowej (Imp): prąd płynący przy maksymalnej mocy
Ile kWh produkuje panel słoneczny o mocy 300 watów?
Przy średniej wartości nasłonecznienia wynoszącej 4 godziny szczytowego nasłonecznienia, panel słoneczny o mocy 300 watów produkuje 1,2 kilowatogodziny (kWh) energii elektrycznej dziennie, czyli 438 kWh rocznie. Dokładna ilość będzie się różnić w zależności od lokalizacji i nasłonecznienia. Jeśli zasilasz urządzenia na prąd przemienny, odejmij co najmniej 10% strat inwertera, w zależności od jego wielkości i sprawności.
Termin Maksymalny Punkt Mocy pojawia się wielokrotnie podczas badań nad generacją energii słonecznej. To moment, gdy napięcie i prąd panelu są na optymalnych poziomach dla maksymalnej mocy.
Moc (waty) = napięcie x natężenie prądu
Dzieje się tak tylko w określonych warunkach:
- gdy nasłonecznienie jest wystarczające (ile energii słonecznej jest dostępne)
- gdy charakterystyka obciążenia odpowiada wymaganiom panelu
Nasłonecznienie i moc wyjściowa
Moc panelu słonecznego jest silnie zależna od nasłonecznienia i bardzo się zmienia w ciągu dnia: maksimum przypada na kilka godzin wokół południa, a bardzo niskie jest rano i wieczorem.
Z tego powodu specjaliści od energii słonecznej mówią o średniej liczbie godzin szczytowego nasłonecznienia w ciągu dnia i używają tego do obliczenia średniej mocy dostarczanej przez panel w czasie.
Ile mocy wyprodukuje panel słoneczny o mocy 300 watów?
Pod względem energii, ilość mocy można obliczyć w ten sposób:
Maksymalna moc panelu x godziny szczytowego nasłonecznienia/dzień = watogodziny na dzień
Jeśli weźmiemy Houston jako przykład, to panel słoneczny o mocy 300 watów wygeneruje:
300 watów x 4,254 = 1,276 kWh/dzień = 465,7 kWh/rok
Panel słoneczny 300 watów – ile amperów?
Maksymalny prąd panelu słonecznego o mocy 300 watów nazywa się Imp (prąd przy maksymalnej mocy) i jest podawany przez producenta w karcie specyfikacji. Średni prąd to 9,5 ampera DC dla panelu 300 watów z Voc wynoszącym 42 wolty. Równoważny prąd dla urządzenia na prąd przemienny (USA) to około 3 ampery.
Najprostszy sposób, aby dowiedzieć się, ile amperów może dostarczyć panel 300 watów, to przeczytać kartę specyfikacji. Średnia wartość to około 9,5 ampera DC.
W przypadku prądu przemiennego musimy odjąć straty inwertera wynoszące co najmniej 10% i założyć, że panel dostarcza pełną moc.
Jeśli Vmp wynosi 36 woltów, to dla obciążenia AC w USA musimy zmniejszyć prąd DC o różnicę napięć DC/AC. Proste równanie może wyglądać tak:
Prąd AC = prąd DC x 36/120 = 9,5 x 0,3 = 2,85 amperów AC
Pamiętaj, że sprawność inwertera zmienia się wraz z obciążeniem i zakładam, że wynosi 90% przy pełnym obciążeniu. Jednak zależy to również od wielkości używanego inwertera.
Ostateczny maksymalny prąd ładowania AC = 2,85 – (2,85*10/100) = 2,56 amperów AC
Jaki rozmiar inwertera do panelu słonecznego 300 watów?
Na pierwszy rzut oka odpowiedź wydaje się oczywista – 300 watów, ale zawsze lepiej jest przewidzieć większe potrzeby z kilku powodów.
Załóżmy na przykład, że używasz lodówki lub zamrażarki. Może ona działać całkiem komfortowo przy pełnym słońcu, ponieważ przeciętna lodówka pracuje ciągle przy mocy od 40 do 100 watów.
Jednak gdy sprężarka działa i silnik się uruchamia, zużywa nawet do 3 razy więcej mocy z powodu prądu rozruchowego.
Wydajność panelu 300 watów może nie wystarczyć do zasilenia takiego obciążenia, zwłaszcza jeśli panel nie pracuje z pełną mocą, co zwykle ma miejsce poza 4-5 godzinami wokół południa.
W takim przypadku niezbędny jest akumulator, który będzie połączony z panelem 300 watów za pomocą kontrolera ładowania solarnego.
Jaki rozmiar kontrolera ładowania do panelu 300 watów?
Średni prąd produkowany przez panel słoneczny o mocy 300 watów wynosi od 9 do 9,5 ampera, więc kontroler ładowania o mocy 10 amperów sprawdzi się dobrze.
Jednak rozsądnie byłoby zainwestować w model 30 lub nawet 60 amperów na wypadek, gdybyś chciał później zwiększyć moc paneli słonecznych.
Większość kontrolerów MPPT ma maksymalne napięcie wejściowe 60 woltów, więc panel o Voc między 40 a 44 woltami będzie działał poprawnie.
Czy panel słoneczny 300 watów może naładować akumulator 12-woltowy?
Panel słoneczny o mocy 300 watów może naładować akumulator 12-woltowy, a czas ładowania zależy od stopnia rozładowania akumulatora oraz poziomu nasłonecznienia w miejscu instalacji panelu.
Przy 5 godzinach szczytowego nasłonecznienia dziennie, panel 300 watów wyprodukuje 1500 watogodzin dziennie.
Akumulator 12-woltowy o pojemności 100 Ah odpowiada 1200 watogodzinom, więc panel 300 watów z kontrolerem MPPT naładuje całkowicie rozładowany akumulator 100 Ah w mniej niż 5 godzin.
Jednak bardzo rzadko zdarza się, aby akumulator był całkowicie rozładowany. Akumulator kwasowo-ołowiowy głębokiego cyklu zwykle rozładowuje się do 50% swojej pełnej pojemności, więc zestaw z panelem 300 watów naładuje go w mniej niż 2,5 godziny.
