Panel słoneczny o mocy 300 watów przy pełnym nasłonecznieniu zasili 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. Jest 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 przewodach + 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 generowaniu maksymalnej mocy
Ile kWh produkuje panel słoneczny o mocy 300 watów?
Przy średniej wartości nasłonecznienia wynoszącej 4 godziny szczytowego słońca, 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
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 wyjściowa panelu słonecznego jest silnie zależna od nasłonecznienia i znacznie się zmienia w ciągu dnia: maksimum przypada na kilka godzin wokół południa, a bardzo niskie jest wczesnym rankiem lub 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 słońca/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
Ile amperów ma panel słoneczny o mocy 300 watów?
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 o Voc 42 woltów. Odpowiednik prądu dla urządzenia na prąd przemienny (USA) to około 3 ampery.
Najprostszy sposób, aby dowiedzieć się, ile amperów może dostarczyć panel słoneczny o mocy 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.
Końcowy maksymalny prąd ładowania AC = 2,85 – (2,85*10/100) = 2,56 amperów AC
Jaki rozmiar inwertera do panelu słonecznego o mocy 300 watów?
Na pierwszy rzut oka można by pomyśleć, że odpowiedź to oczywiście 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 w 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 słonecznego o mocy 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 słonecznym o mocy 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 solarnego o mocy 10 amperów dobrze się sprawdzi.
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 słoneczny o Voc między 40 a 44 woltów będzie działać poprawnie.
Czy panel słoneczny o mocy 300 watów może ładować akumulator 12-woltowy?
Panel słoneczny o mocy 300 watów może ładować 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 słoneczny o mocy 300 watów wyprodukuje 1500 watogodzin dziennie.
Akumulator 12-woltowy o pojemności 100 Ah odpowiada 1200 watogodzinom, więc panel słoneczny o mocy 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 paneli słonecznych o mocy 300 watów naładuje go w mniej niż 2,5 godziny.
