Kevin z Filipin wykorzystał hybrydowy falownik PowMr o mocy 6,2 kW oraz instalację fotowoltaiczną na dachu o mocy 3,7 kW, aby zbudować jeden z najbardziej praktycznych domowych systemów solarnych DIY — utrzymując zasilanie codziennych odbiorników i ograniczając zależność rodziny od sieci.
Jego dachowa instalacja fotowoltaiczna o mocy 3,7 kW składa się z sześciu paneli o mocy 620 W, połączonych z hybrydowym falownikiem PowMr 6,2 kW oraz bankiem akumulatorów LiFePO4 48 V o pojemności 11,5 kWh LiFePO4. Pracując w trybie SBU — najpierw energia słoneczna, następnie akumulator, a sieć jako źródło rezerwowe — system zasila codzienne odbiorniki, takie jak oświetlenie, lodówka i pralki, a nawet może utrzymywać działanie klimatyzatora inwerterowego o mocy 1 HP przez całą noc, wykorzystując zgromadzoną energię słoneczną.
Jak działa tryb SBU od rana do nocy?
Kevin ustawił hybrydowy falownik PowMr 6,2 kW w trybie SBU (Solar → Battery → Utility): najpierw energia słoneczna, następnie akumulator, a na końcu sieć. W ciągu typowego dnia działa to następująco:
Rano (po wschodzie słońca): Gdy tylko jego dachowa instalacja fotowoltaiczna o mocy 3,7 kW (sześć paneli po 620 W) zaczyna produkować energię, falownik wykonuje jednocześnie dwa zadania — zasila domowe odbiorniki i ładuje akumulator LiFePO4 48 V z wykorzystaniem nadwyżki energii. Oświetlenie, router, lodówka i inne poranne odbiorniki są zasilane głównie energią słoneczną, a wtedy rozpoczyna się dzienne okno ładowania.
W południe (szczyt produkcji energii słonecznej): To główny okres ładowania akumulatora. Przy silnym nasłonecznieniu falownik 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 energochłonne odbiorniki używane w ciągu dnia, takie jak pralka. Kevin przenosi także energochłonne zadania na południe, aby większa ilość 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 na zgromadzonej energii. Gdy napięcie akumulatora spadnie do ustawionego przez Kevina na falowniku progu przełączenia na sieć, system automatycznie przełącza się na zasilanie rezerwowe z sieci — dzięki temu sieć jest tylko zabezpieczeniem, a nie głównym źródłem zasilania.
Obliczanie zużycia akumulatora w nocy
W przypadku domowych systemów solarnych DIY czas pracy przez noc zależy od banku akumulatorów solarnych — a jego oszacowanie jest proste:
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 daje to około 10,3 kWh do wykorzystania w nocy.
Typowe nocne obciążenie 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 falownik PowMr 6,2 kW zwykle pobiera z akumulatora około 12–19 A. Obliczenie mocy to potwierdza:
Moc (W) ≈ napięcie akumulatora × prąd rozładowania
48 V × 12 A ≈ 576 W
48 V × 19 A ≈ 912 W
Korzystając ze 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 fotowoltaicznej o mocy 3,7 kW taki zestaw może zwykle pokryć całonocne zapotrzebowanie na podstawowe odbiorniki domowe oraz klimatyzator. Jeśli akumulator nie zostanie w pełni naładowany lub klimatyzator będzie pracował intensywniej, czas pracy się skróci. Gdy napięcie osiągnie ustawiony na falowniku próg przełączenia na sieć, system automatycznie przełączy się na zasilanie rezerwowe, dzięki czemu dom pozostanie zasilany.
Obliczanie czasu ładowania akumulatora
W domowym systemie solarnym DIY Kevina czas ładowania akumulatora zależy od ilości energii słonecznej, którą falownik może przekazać do banku akumulatorów solarnych — a jego oszacowanie jest proste:
Czas ładowania akumulatora (godziny) ≈ pojemność akumulatora do naładowania (kWh) ÷ moc ładowania (kW)
Przy silnym nasłonecznieniu hybrydowy falownik PowMr 6,2 kW Kevina może ładować jego bank akumulatorów solarnych 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 (przed uwzględnieniem strat):
11,5 ÷ 2,4 ≈ 4,8 godziny
Przy założeniu około 90% użytecznej pojemności (około 10,3 kWh):
10,3 ÷ 2,4 ≈ 4,3 godziny
W praktyce ładowanie często trwa krócej, ponieważ akumulator rzadko jest całkowicie rozładowany przez noc i rano nadal ma pewien zapas energii. W południe jego dachowa instalacja fotowoltaiczna o mocy 3,7 kW najpierw zasila domowe odbiorniki, a następnie kieruje nadwyżkę energii do akumulatora solarnego — dlatego w słoneczne dni bank może odzyskać energię w ciągu zaledwie kilku godzin. W pochmurne dni lub przy wysokim zapotrzebowaniu gospodarstwa domowego do ładowania trafia mniej energii, więc czas ładowania akumulatora się wydłuża.
