Сонячна панель потужністю 300 ватт при повній інсоляції забезпечить постійне навантаження змінного струму потужністю 270 ватт, враховуючи 10% втрат інвертора. Це включає такі прилади, як блендери, настільні комп’ютери, пилососи та бігові доріжки. Сонячна панель потужністю 300 ватт також може живити невеликий холодильник із літієвим акумулятором на 120 А·год.
Скільки енергії виробляє сонячна панель потужністю 300 ватт?
Перед тим як розраховувати, що можна живити від сонячної панелі потужністю 300 ватт, потрібно зрозуміти, скільки енергії у ват-годинах вона може виробляти і за яких умов.
Я зосереджуся на енергії у ват-годинах, яку може генерувати сонячна панель потужністю 300 ватт, а не на миттєвій потужності у ватах. Це набагато корисніше для узгодження виходу панелі з навантаженням.
Технічні характеристики сонячної панелі потужністю 300 ватт
Важливі електричні характеристики сонячної панелі:
- Напруга холостого ходу (Voc): вимірюється мультиметром на клемах + і -
- Струм короткого замикання (Isc): вимірюється мультиметром з короткозамкненими проводами
- Напруга при максимальній потужності (Vmp) – напруга, при якій генерується максимальна потужність
- Струм при максимальній потужності (Imp): струм, що протікає при максимальній потужності
Скільки кВт·год виробляє сонячна панель потужністю 300 ватт?
При середньому значенні інсоляції 4 пікові години сонячного світла сонячна панель потужністю 300 ватт виробляє 1,2 кіловат-години (кВт·год) електричної енергії на день, або 438 кВт·год на рік. Точна кількість залежить від місця розташування та рівня інсоляції. Якщо ви живите прилади змінного струму, відніміть щонайменше 10% втрат інвертора, залежно від розміру та ефективності інвертора.
Термін «Максимальна точка потужності» ви зустрічатимете часто під час дослідження сонячної енергетики. Це момент, коли напруга і струм панелі оптимальні для максимальної потужності.
Потужність (вати) = вольти × ампери
Це відбувається лише за певних умов:
- коли інсоляція достатня (скільки сонячної енергії доступно)
- коли характеристики навантаження відповідають вимогам панелі
Сонячна інсоляція та вихідна потужність
Вихідна потужність сонячної панелі сильно залежить від інсоляції і значно змінюється протягом дня: максимум за кілька годин навколо полудня і дуже низька вранці або ввечері.
Через це фахівці з сонячної енергетики говорять про середню кількість годин пікової інсоляції на день і використовують це для розрахунку середньої потужності, яку панель видає з часом.
Скільки енергії виробить сонячна панель потужністю 300 ватт?
У термінах енергії кількість потужності можна розрахувати так:
Максимальна потужність панелі × Пікові сонячні години на день = Ват-годин на день
Якщо взяти приклад Х’юстона, то сонячна панель потужністю 300 ватт вироблятиме:
300 ватт × 4,254 = 1,276 кВт·год/день = 465,7 кВт·год/рік
Скільки ампер у сонячної панелі потужністю 300 ватт?
Максимальний струм сонячної панелі потужністю 300 ватт називається Imp (струм при максимальній потужності) і вказується виробником у технічному описі. Середній струм становить близько 9,5 ампер постійного струму для панелі з Voc 42 вольти. Еквівалентний струм змінного струму (США) приблизно 3 ампери.
Найпростіший спосіб дізнатися, скільки ампер може видавати сонячна панель потужністю 300 ватт — це прочитати технічний опис. Середнє значення — приблизно 9,5 ампер постійного струму.
Щодо струму змінного струму, потрібно врахувати втрати інвертора щонайменше 10% і припустити, що панель працює на повну потужність.
Якщо Vmp становить 36 вольт, то для навантаження змінного струму в США потрібно зменшити струм постійного струму пропорційно різниці напруг DC/AC. Проста формула може бути такою:
Ампери змінного струму = Ампери постійного струму × 36/120 = 9,5 × 0,3 = 2,85 ампер змінного струму
Пам’ятайте, що ефективність інвертора змінюється залежно від навантаження, і я припускаю, що вона становить 90% при повному навантаженні. Однак це також залежить від розміру інвертора.
Кінцевий максимальний струм зарядки змінного струму = 2,85 – (2,85 × 10/100) = 2,56 ампер змінного струму
Який розмір інвертора потрібен для сонячної панелі потужністю 300 ватт?
На перший погляд здається, що відповідь очевидна — 300 ватт, але завжди краще трохи перевищити потреби з кількох причин.
Наприклад, якщо ви використовуєте холодильник або морозильник. Він може працювати досить комфортно на повному сонці, оскільки середній холодильник споживає від 40 до 100 ватт постійно.
Однак коли компресор запускається і мотор починає працювати, він споживає до 3 разів більше потужності через пусковий струм.
Вихідна потужність сонячної панелі 300 ватт може бути недостатньою для такого навантаження, особливо якщо панель не працює на повну потужність, що зазвичай буває лише 4-5 годин навколо полудня.
У такому випадку акумулятор є необхідним і підключається до сонячної панелі потужністю 300 ватт через контролер заряду.
Який розмір контролера заряду потрібен для панелі потужністю 300 ватт?
Середній струм, який виробляє сонячна панель потужністю 300 ватт, становить від 9 до 9,5 ампер, тому контролер заряду на 10 ампер добре підходить.
Однак було б розумно вибрати модель на 30 або навіть 60 ампер, якщо ви плануєте збільшувати сонячну потужність у майбутньому.
Більшість MPPT контролерів мають вхідну напругу до 60 вольт, тому сонячна панель з Voc від 40 до 44 вольт буде сумісна.
Чи може сонячна панель потужністю 300 ватт заряджати 12-вольтовий акумулятор?
Сонячна панель потужністю 300 ватт може заряджати 12-вольтовий акумулятор, а час заряджання залежить від ступеня розряду акумулятора та рівня інсоляції на місці встановлення панелі.
При 5 пікових годинах сонячної інсоляції на день сонячна панель потужністю 300 ватт виробляє 1500 ват-годин на день.
Акумулятор 100 А·год 12 вольт еквівалентний 1200 ват-годинам, тому сонячна панель потужністю 300 ватт з MPPT контролером заряду зарядить повністю розряджений акумулятор 100 А·год 12 вольт менш ніж за 5 годин.
Однак дуже рідко акумулятор буває повністю розрядженим. Глибокий цикл свинцево-кислотного акумулятора зазвичай розряджається до 50% від повної ємності, тому комплект сонячної панелі потужністю 300 ватт зарядить його менш ніж за 2,5 години.
