Kevin z Filipin wykorzystał hybrydowy inwerter PowMr o mocy 6,2 kW oraz instalację solarną na dachu o mocy 3,7 kW, aby zbudować jeden z najbardziej praktycznych domowych systemów solarnych DIY — zapewniając działanie codziennych urządzeń domowych i jednocześnie zmniejszając zależność swojej rodziny od sieci.
Jego dachowa instalacja solarna o mocy 3,7 kW składa się z sześciu paneli o mocy 620 W, połączonych z hybrydowym inwerterem PowMr o mocy 6,2 kW oraz magazynem energii LiFePO4 48 V o pojemności 11,5 kWh, złożonym z akumulatorów LiFePO4. System działa w trybie SBU — najpierw energia słoneczna, następnie akumulator, a sieć jako rezerwa — zasilając codzienne odbiorniki, takie jak oświetlenie, lodówka i pralki, a nawet umożliwiając pracę klimatyzatora inwerterowego o mocy 1 HP przez całą noc dzięki zgromadzonej energii słonecznej.
Jak działa tryb SBU od rana do nocy?
Kevin ustawił swój hybrydowy inwerter PowMr o mocy 6,2 kW w trybie SBU (Solar → Battery → Utility): najpierw energia słoneczna, następnie akumulator, a na końcu sieć. W ciągu typowego dnia system działa następująco:
Rano (po wschodzie słońca): Gdy tylko jego dachowa instalacja solarna o mocy 3,7 kW (sześć paneli po 620 W) zaczyna produkować energię, inwerter wykonuje jednocześnie dwa zadania — zasila odbiorniki domowe i ładuje akumulator LiFePO4 48 V nadwyżką energii. Oświetlenie, router, lodówka i inne poranne odbiorniki są zasilane głównie energią słoneczną, a wtedy rozpoczyna się dzienne okno ładowania.
W południe (szczytowa produkcja energii słonecznej): To główny okres ładowania akumulatora. Gdy światło słoneczne jest intensywne, inwerter może zwiększyć prąd ładowania — w przypadku Kevina do około 50 A, czyli mniej więcej 2,4 kW trafiających do akumulatora (48 V × 50 A). Oznacza to, że akumulator może szybko odzyskać energię w ciągu zaledwie kilku godzin, podczas gdy system zasila również bardziej wymagające urządzenia używane w dzień, takie jak pralka. Kevin przenosi także energochłonne zadania na południe, aby większa część energii słonecznej była wykorzystywana bezpośrednio.
Wieczorem i w nocy (po zachodzie słońca): Ładowanie energią słoneczną w dużej mierze ustaje, a dom jest zasilany z akumulatora. Nocne obciążenie wynosi zwykle około 500–800 W, w tym klimatyzator inwerterowy o mocy 1 HP działający przez całą noc dzięki zgromadzonej energii. Gdy napięcie akumulatora spadnie do ustawionego przez Kevina w inwerterze progu przełączenia na sieć, system automatycznie przełącza się na zasilanie awaryjne z sieci — dzięki temu sieć pełni jedynie funkcję zabezpieczenia, a nie głównego źródła zasilania.
Obliczanie zużycia energii akumulatora w nocy
W przypadku domowych systemów solarnych DIY czas pracy w nocy zależy od magazynu energii solarnej — i można go łatwo oszacować:
Czas pracy akumulatora (godziny) ≈ użyteczna pojemność akumulatora (kWh) ÷ średnie obciążenie nocne (kW)
Pojemność magazynu energii Kevina wynosi około 11,5 kWh i opiera się na akumulatorze LiFePO4 48 V. Przy około 90% użytecznej pojemności pozostaje około 10,3 kWh do wykorzystania w nocy.
Jego typowe obciążenie nocne wynosi około 500–800 W (0,5–0,8 kW), przy czym największym odbiornikiem jest klimatyzator inwerterowy o mocy 1 HP. Podczas pracy klimatyzatora hybrydowy inwerter PowMr o mocy 6,2 kW zazwyczaj pobiera z akumulatora około 12–19 A. Obliczenia mocy to potwierdzają:
Moc (W) ≈ napięcie akumulatora × prąd rozładowania
48 V × 12 A ≈ 576 W
48 V × 19 A ≈ 912 W
Po zastosowaniu wzoru na czas pracy:
- Przy 0,5 kW: 10,3 ÷ 0,5 ≈ 20,6 godziny
- Przy 0,7 kW: 10,3 ÷ 0,7 ≈ 14,7 godziny
- Przy 0,8 kW: 10,3 ÷ 0,8 ≈ 12,9 godziny
Dzięki solidnemu ładowaniu w ciągu dnia z dachowej instalacji solarnej o mocy 3,7 kW taki system zwykle może pokryć całonocne zapotrzebowanie na podstawowe odbiorniki domowe oraz klimatyzator. Jeśli akumulator nie jest w pełni naładowany lub klimatyzator pracuje intensywniej, czas pracy się skraca. Gdy napięcie osiągnie ustawiony w inwerterze próg przełączenia na sieć, system automatycznie przełącza się na zasilanie z sieci, dzięki czemu dom pozostaje zasilany.
Obliczanie czasu ładowania akumulatora
W domowym systemie solarnym DIY Kevina czas ładowania akumulatora zależy od ilości energii słonecznej, którą inwerter może przekazać do magazynu energii solarnej — i można go łatwo oszacować:
Czas ładowania akumulatora (godziny) ≈ pojemność akumulatora do naładowania (kWh) ÷ moc ładowania (kW)
Gdy światło słoneczne jest intensywne, hybrydowy inwerter PowMr o mocy 6,2 kW może ładować magazyn energii solarnej LiFePO4 48 V prądem około 50 A. Moc ładowania wynosi:
Moc ładowania (kW) ≈ napięcie akumulatora × prąd ładowania ÷ 1000
48 V × 50 A ÷ 1000 = 2,4 kW
Pojemność jego akumulatora wynosi około 11,5 kWh. Od niemal całkowitego rozładowania do pełnego naładowania (bez uwzględniania strat):
11,5 ÷ 2,4 ≈ 4,8 godziny
Przy wykorzystaniu około 90% pojemności (około 10,3 kWh):
10,3 ÷ 2,4 ≈ 4,3 godziny
W praktyce ładowanie często trwa krócej, ponieważ akumulator rzadko jest całkowicie rozładowany w nocy i rano nadal ma pewien zapas energii. W południe dachowa instalacja solarna Kevina o mocy 3,7 kW najpierw zasila odbiorniki domowe, a następnie przekazuje nadwyżkę energii do magazynu energii solarnej — dlatego w słoneczne dni akumulator może odzyskać energię w zaledwie kilka godzin. W pochmurne dni lub przy wysokim zapotrzebowaniu gospodarstwa domowego do ładowania trafia mniej energii, a czas ładowania akumulatora się wydłuża.
