Witam, mam działkę w ogródkach działkowych. Koszt przyłączenia mojego domku do lokalnej sieci energetycznej to 1100pln. Pomyślałem o zakupie części i stworzeniu elektrowni słonecznej. I tutaj moje pytanie. Czy montując części z poniższej listy będzie wszystko działać? Jakiej przetwornicy samochodowej użyć? Jaką moc panelu słonecznego wybrać? Energia będzie zużywana przez notebooka, i kilka żarówek LED.
Taka instalacja jak najbardziej ma prawo działać. Mam natomiast poważne wątpliwości co do jej zasadności ekonomicznej przy tak niskich kosztach wykonania przyłącza elektrycznego.
Wymagana moc panelu słonecznego oraz pojemność akumulatora można sobie w przybliżeniu obliczyć: załóżmy, że laptop pobiera 30W, do tego 4 żarówki LED po 3W, razem daje to 42W, ze względu na sprawność energetyczną przetwornicy i inne straty przyjmijmy łącznie 50W. Przyjmijmy, że zasilasz w/w odbiorniki energii przez 4 godziny na dobę, wieczorem, powiedzmy od godz. 18 do 22, zatem potrzebujesz 200Wh/dobę. Jeśli przyjmiemy że stosujesz akumulator o napięciu 12V, to zostanie z niego pobrane ok. 17Ah prądu i to jest dolny próg pojemności jaką musi on mieć. W praktyce musi mieć przynajmniej 2 x większą, ponieważ akumulatory nie lubią być głęboko rozładowywane, bardzo skraca to ich żywotność.
Przyjmijmy zatem, że akumulator musi mieć minimum 35Ah. Jaką moc powinien mieć panel?
Załóżmy że chcemy, aby panel był w stanie naładować ten akumulator całkiem rozładowany w ciągu jednego dnia.
Trzeba pamiętać o tym, że w praktyce panel oddaje moc nominalną tylko w czerwcu w południe . Przykładowo w miesiącach letnich mój panel - teoretycznie o mocy 185W oddaje w rzeczywistości moce następujące:
9 rano - 80W
11 rano - 110W
Południe - 160W
Trudno to dokładnie obliczyć bez praktycznych pomiarów energii sumarycznej na dobę - ale przyjąłbym, że w dniu słonecznym i całkowicie bezchmurnym - średnia moc oddawana przez przeciętny panel pomiędzy wschodem a zachodem słońca wynosi w okolicach 1/3 jego mocy nominalnej, być może mniej, muszę kiedyś spróbować to dokładnie zmierzyć, choć nie jest to wbrew pozorom takie proste, zwłaszcza że mój panel nie jest oświetlony przez cały dzień (sąsiedni budynek trochę zasłania Słońce)
Aby w pełni naładować akumulator 35Ah, potrzebujesz 420Wh energii. Jeśli przyjmiemy, że panel jest oświetlony Słońcem przez 12 godzin (lato), to moc dostarczana w tym czasie do akumulatora musi wynieść 35W. Jeśli przyjąć, że w praktyce panel oddaje w ciągu dnia 1/3 mocy nominalnej, to musiałby on mieć moc nie mniejszą niż 105W (pomijam straty na regulatorze ładowania).
Ponieważ przyjęliśmy pojemność akumulatora 2x większą niż rzeczywiste zapotrzebowanie na energię, to teoretycznie wystarczyłby panel o mocy dwukrotnie mniejszej - ale wtedy nie będzie żadnego zapasu np. na lekko pochmurny dzień, no i jeśli zdarzy się pełne rozładowanie akumulatora, będzie on się ładował przez 2 dni.
Całe powyższe obliczenie jest oczywiście mocno przybliżone - niemniej w pewnym stopniu pozwoli Ci oszacować wymagania co do mocy panelu i wielkości akumulatora. A jeśli chodzi o przetwornicę - to możesz zastosować dowolną, impulsowemu zasilaczowi do laptopa oraz żarówkom LED kształt przebiegu prądu jest obojętny, możesz zatem użyć taniej przetwornicy dającej prostokąt. Ale najlepiej byłoby nie używać jej wcale - tylko użyć żarówek na 12V, odpadną całkiem spore straty na przetwornicy. Pytanie, czy Twój laptop będzie działał z 12V - niektóre działają, ale niektóre wymagają napięcia 17 -19V, zależy to od modelu i producenta (mój IBM ładnie chodzi z 12V, ale Acer mojej Najsłodszej już niekoniecznie).
Pozdrawiam i życzę sukcesów przy budowie Twojej elektrowni słonecznej
Naprawdę bardzo dziękuję za wyczerpującą odpowiedź. Dużo ona mi pomogła. Aktualnie rozważę tylko budowę małej sieci 12v, która będzie zasilać wyłącznie oświetlenie w domku i na zewnątrz. Niestety mój laptop potrzebuje do ładowania 20v. Więc na razie zrobię sieć pod oświetleni, a kiedy będę miał więcej funduszy na większą ilość paneli to podłącze też przetwornicę.
Mam też jeszcze jedno małe pytanko. Jaki akumulator? Żelowy, zalewowy czy szczelny? Zależy mi żeby w miarę możliwości był tani oraz dobrej jakości.
Jeżeli za główny parametr przyjąć stosunek jakości do ceny, to optymalny będzie zwykły akumulator samochodowy. Z akumulatora takiego wydostają się wprawdzie w trakcie ładowania gazy (głównie wodór), ale w domku na działce nie powinno to stanowić problemu. Akumulator żelowy lub w technologii AGM będzie sporo droższy, a w sensie parametrów elektrycznych jest to praktycznie to samo, czyli zwykły akumulator kwasowo - ołowiowy. Zatem na Twoim miejscu użyłbym zwykłego akumulatora samochodowego, najlepiej takiego z otwieranymi korkami cel, żeby można było w razie ubytku elektrolitu uzupełnić go wodą destylowaną.
Pamiętaj o jednym - trwałość akumulatora mocno zależy od temperatury w jakiej jest użytkowany. Im cieplej, tym szybciej akumulator ulega zużyciu, dlatego zadbaj o to, aby był zainstalowany w możliwie chłodnym miejscu (np. nie na strychu gdzie jest w lecie bardzo gorąco).