⚡ Kalkulator net-billingu
Strona główna Magazynowanie energii słonecznej Jak dobrać zestaw słoneczny do obciążenia
Magazynowanie energii słonecznej

Jak dobrać zestaw słoneczny do obciążenia

TK Tomasz Kurek · 10 stycznia 2018 · 4 min czytania
Jak dobrać zestaw słoneczny do obciążenia

Na co trzeba zwrócić uwagę i o czym, wiedzieć żeby prawidłowo dobrać zestaw paneli słonecznych z akumulatorami do zasilania wybranych przez nas urządzeń. Poniżej postaram się przedstawić podstawowe moce paneli do wybranych obciążeń.

Jak dobrać moc panela do odpowiedniego obciążenia

            Najtrudniejsze przy zakupie zestawów słonecznych jest ich odpowiedni prawidłowy dobór tak, żeby spełniały oczekiwania użytkownika. Panele słoneczne małych mocy od 10W do 30W będą bardzo dobrze sprawdzały się do zasilania typowych systemów oświetlenia LED przy niewielkiej ilości punktów świetlnych. Panele fotowoltaiczne o mocach od 30W do 50W mogą służyć do zasilania oświetlenia LED, ładowarek GSM czy zasalania tabletów. Oczywiście system będzie bardziej efektywny gdy urządzenia nie będą pracowały jednocześnie. Moduły fotowoltaiczne o mocach od 80W do 150W mogą być wykorzystywane do zasilania systemów pracujących z małą przetwornica napięcia do 300W oraz oświetleniem LED. Dla systemu składającego się z lodówki z kompresorem, laptopa, małego telewizora LED oraz oświetlenia LED powinniśmy dobrać panel słoneczny o mocy co najmniej 260W. Systemy o większej mocy składające się z dwóch dużych paneli czyli mocy około 520W stosujemy do zasilania np. domków letniskowych. Są to już systemy do których można podłączać juz takie urządzenia jak mała pompa wody.

Jakie akumulatory są odpowiednie dla systemów słonecznych

            Wiedząc co chcemy zasilać zestawem słonecznym, i dobierając do tego odpowiedni panel potrzebujemy jeszcze do zestawu dobrać odpowiedni akumulator. Po to żeby energia wytwarzana przez panel miała się gdzie kumulować oraz żeby można było z niej skorzystać. Najlepiej przy zestawach fotowoltaicznych będą sprawdzały się akumulatory żelowe. Są one bowiem przystosowane do pracy pulsacyjne. Nie szkodzi im powolne rozładowywanie i doładowywanie czy pozostawienie ich w częściowym naładowaniu. Natomiast akumulatory te bardzo nie lubią być pozostawione w stenie rozładowania na dłużej niż 24h. Pozostawienie ich w takim stanie bardzo mocno wpływa na ich żywotność i powoduje uszkodzenie. Akumulatory AGM również znajdują swoje zastosowanie w systemach słonecznych zwłaszcza przy zasilaniu urządzeń które potrzebują dużą ilość mocy przy starcie.

Jak dobrać akumulator do mocy panela fotowoltaicznego

            Znając moc panela fotowoltaiczne który potrzebujemy do zasilania wybranych przez nas obciążeń potrzebujemy dobrać odpowiedni akumulator. I tak jeżeli wybrany przez nas panel znajduje sie w przedziale od  10W do 30 W dobieramy do niego akumulator o pojemności od 7,5Ah do 18Ah. Gdzie panel o mocy 10W będzie bardziej przeznaczony dla akumulatora o pojemności 7,5Ah a panel o mocy 30W dla akumulatora o pojemności 18Ah. Dla panela o mocy 50W możemy już zastosować akumulator o pojemności 33Ah i czas jego ładowania będzie wynosił około 8h. Dla tego panela możemy też dobrać akumulator o pojemności 55Ah należy jednak mieć świadomość , że czas ładowania tego akumulatora będzie wynosił aż  około 13h. Panele o mocach od 80W do 150W mogą spokojnie zasilać akumulatory o pojemnościach do 80Ah. Czas ładowania takiego akumulatora przez panel o mocy 150W to około 6,5h. Panel o mocy 260W bardzo dobrze sprawdza się w pracy w parze z akumulatorami o pojemnościach od 110Ah do 135Ah. Instalacja zbudowana z panela o mocy 265W i akumulatora o pojemności 110Ah jest bardzo wydajna i pozwala na podłączenie lodówki, małego telewizora, ładowanie laptopa czy tabletu. Podwajając moc systemu poprzez zakup na przykład kolejnego panelu o mocy 260W powinniśmy zdecydować na powiększenie naszego systemu o kolejny akumulator. Trzeba pamiętać o tym, że żeby system działał prawidłowo powinien składać sie z akumulatorów o takiej samej pojemności oraz paneli o takiej samej mocy. Tak więc, jeżeli posiadamy system składający się z panela o mocy 260W i akumulatora o pojemności 110Ah, powinniśmy się zdecydować na zakup identycznego panela i akumulatora. Wtedy możemy mieć pewność, że cały system po rozbudowaniu będzie działał prawidłowo.

Jak dobrać regulator ładowania do wybranego systemu

            Żeby nasz system działał prawidłowo oprócz panela i akumulatora do kompletnego systemu potrzeba jeszcze regulatora ładowania. Regulator dobieramy prądowo i napięciowo do panela. Musimy też wiedzieć na jakie napięcie będzie pracował system, żeby odpowiednio do niego dobrać regulator. Musimy też znać rodzaj akumulatora. Na rynku są dostępne dwa rodzaje regulatorów PWM oraz MPPT. Regulatory MPPT to takie które pozwalają na szybsze ładownie akumulatora poprzez ciągłe śledzenie napięcia paneli.

Jaki panel fotowoltaiczny do akumulatora 300Ah?

Dobór panelu do akumulatora 300Ah zależy przede wszystkim od napięcia instalacji. Akumulator 12V 300Ah magazynuje ok. 3600Wh energii brutto, natomiast zestaw 24V 300Ah już ok. 7200Wh. W praktyce nie należy zakładać wykorzystania całej tej pojemności: dla akumulatorów AGM i żelowych bezpiecznie przyjmuje się ok. 50% rozładowania, a dla LiFePO4 zwykle 80–90%. Oznacza to, że z akumulatora 12V 300Ah AGM/żel realnie warto pobierać ok. 1800Wh, a z LiFePO4 ok. 2800–3200Wh.

Do akumulatora 12V 300Ah sensownym minimum będzie panel lub zestaw paneli o mocy ok. 600–800W, jeżeli system ma regularnie uzupełniać energię w sezonie wiosna–lato. Bardziej komfortowy dobór to 800–1200W, szczególnie gdy zasilane są lodówka, oświetlenie, ładowarki, laptop, pompa lub przetwornica 230V. Pojedynczy panel 100W lub 200W do akumulatora 300Ah będzie zbyt mały — nada się co najwyżej do podtrzymania naładowania, ale nie do sprawnego uzupełniania energii po większym rozładowaniu.

Ile czasu ładuje się akumulator 300Ah z paneli?

Czas ładowania można oszacować, dzieląc energię do uzupełnienia przez realną produkcję paneli. Przykładowo akumulator 12V 300Ah rozładowany w 50% wymaga uzupełnienia ok. 1800Wh energii. Zestaw paneli 800W w dobrych warunkach może wyprodukować dziennie ok. 2500–3500Wh, ale po uwzględnieniu strat na regulatorze, temperaturze, kablach i ustawieniu paneli realnie do akumulatora trafi mniej.

W praktyce zestaw 600–800W pozwala zazwyczaj doładować akumulator 12V 300Ah po umiarkowanym rozładowaniu w ciągu jednego słonecznego dnia. Przy panelu 300–400W ładowanie może potrwać 2–3 dobre dni, a przy 100–200W nawet kilka dni lub dłużej. Zimą czas ładowania znacząco się wydłuża, dlatego w instalacjach całorocznych warto przewymiarować panele albo ograniczyć zużycie energii.

Jaki regulator ładowania do akumulatora 300Ah?

Przy akumulatorze 300Ah i większej mocy paneli warto stosować regulator MPPT, ponieważ lepiej wykorzystuje moc modułów niż prosty regulator PWM. Prąd regulatora dobiera się do mocy paneli i napięcia akumulatora. Dla instalacji 12V z panelami 600W potrzebny będzie regulator MPPT ok. 50A, dla 800W ok. 60A, a dla 1000W najczęściej 80A lub dwa osobne regulatory. W instalacji 24V prądy są o połowę mniejsze, dlatego łatwiej obsłużyć większą moc paneli.

Trzeba również sprawdzić maksymalne napięcie wejściowe regulatora PV, szczególnie gdy panele są łączone szeregowo. Przykładowo dwa panele 400W połączone szeregowo mogą wymagać regulatora MPPT o dopuszczalnym napięciu wejściowym 100V lub 150V, zależnie od parametrów paneli. Należy też dobrać odpowiedni przekrój przewodów i zabezpieczenia, ponieważ przy instalacji 12V i dużej mocy płyną wysokie prądy.

12V czy 24V przy akumulatorze 300Ah?

Przy dużej pojemności akumulatora i panelach powyżej 600–800W warto rozważyć instalację 24V zamiast 12V. System 24V pracuje na niższym prądzie, dzięki czemu straty na przewodach są mniejsze, przewody mogą mieć rozsądniejszy przekrój, a regulator ładowania i przetwornica pracują w korzystniejszych warunkach. Ma to duże znaczenie, gdy zestaw zasila przetwornicę 230V, pompę, lodówkę lub inne urządzenia o większym poborze mocy.

Jeśli instalacja ma zasilać tylko oświetlenie LED, ładowarki i drobną elektronikę, system 12V może być wystarczający. Jeżeli jednak akumulator 300Ah ma być podstawą zasilania domku letniskowego, kampera, altany lub systemu z przetwornicą, lepszym wyborem będzie zwykle 24V. W takim układzie można zastosować dwa akumulatory 12V połączone szeregowo albo gotowy akumulator 24V.

Newsletter Systemy Fotowoltaika

Co tydzień: najważniejsze artykuły, zmiany w przepisach i aktualne ceny energii.