Dobieramy baterie słoneczne

Załóżmy, że chcemy sobie kupić baterię słoneczną, czyli ogniwo fotowoltaiczne. Mamy jakieś urządzenie, które chcemy zasilać w prąd produkowany z energii słonecznej. Co dokładnie powinno wejść w skład zestawu, który pozwoli je zasilić? I jak dobrać te urządzenia?

Energia słoneczna służy najczęściej do zasilania odbiorników oddalonych od stałych źródeł prądu. W tym przykładzie omówimy samochód kempingowy, który ma zapewnić podróżującym odpowiednią ilość energii do korzystania z jego wyposażenia. Przykład jest mi bliski, bo sam mam taki samochód (VW T3) i mam w nim zestaw słoneczny, który zasila część odbiorników prądu.

Załóżmy, że samochód ma instalację elektryczną o napięciu 12 V. Chcemy korzystać z jego wyposażenia takiego jak elektryczna pompka do wody, radioodtwarzacz i oświetlenie. Przyjmujemy, że korzystanie z oświetlenia o mocy 20W i pozostałych odbiorników będzie trwać nie więcej niż 3 h dziennie, co spowoduje codzienne zużycie prądu w wysokości 60 Wh. Do tego przez 2 h dziennie będziemy korzystać z przenośnego komputera (laptopa), który wymaga zasilania prądem zmiennym o napięciu 230 V i pobiera 100 W energii. Prąd zmienny wytwarzać będziemy w przetwornicy o sprawności 80%. Komputer pobierze więc z przetwornicy 200 Wh energii, co po uwzględnieniu strat w przetwornicy spowoduje zużycie 250 Wh energii. Razem będziemy więc codziennie zużywać 310 Wh prądu.

W drugim kroku poczyńmy kolejne założenia. Przyjmijmy, że samochód będzie używany do wyjazdów tylko latem, w czasie ładnej pogody. Kto w końcu chce jechać na urlop, gdy pada? Zakładamy więc, że codziennie nasza bateria słoneczna (umieszczona na dachu) będzie przez 4 godziny w pełni nasłoneczniona (czyli będzie pracować z pełną mocą). Zakładamy też, że w czasie urlopu mogą się zdarzyć dwa dni kompletnie bez słońca. W te dni nie będziemy mogli produkować energii elektrycznej, ale będziemy ją zużywać. Energia zgromadzona w ciągu jednego słonecznego dnia w akumulatorze będzie nam musiała wystarczyć na trzy dni pracy naszych odbiorników.

Skoro tak, nasz akumulator musi mieć pojemność 310 Wh. Jako, że w naszej instalacji mamy napięcie 12 V, pojemność akumulatora mierzona w amperogodzinach wyniesie niecałe 26 Ah. To będzie istotne przy doborze akumulatora, bo właśnie w Ah podaje się ich pojemność.

Wszystkie akumulatory elektryczne mają pewną określoną sprawność magazynowania energii. Przyjmijmy, że ten zainstalowany w naszym samochodzie ma sprawność wynoszącą 70%. Aby więc naładować akumulator 310 Wh energii, trzeba do niego dostarczyć 310 / 70% = 443 Wh energii.

Skoro mamy pełne oświetlenie przez 4 godziny każdego dnia, aby dostarczyć tyle energii, nasz zestaw baterii słonecznych musi mieć moc około 111 W.

W ten sposób wiemy już, jaką pojemność ma mieć nasz akumulator i jaką moc ma mieć bateria słoneczna. A co z pozostałymi urządzeniami?

Te pozostałe urządzenia to regulator ładowania akumulatora i przetwornica prądu stałego na zmienny.

Regulator ładowania dobieramy uwzględniając moc ogniw podłączonych do akumulatora. Przetwornicę z kolei dobieramy mając w pamięci zużycie prądu przez laptopa. I tyle. 🙂

Komentarzy do wpisu “Dobieramy baterie słoneczne”: 19.

  1. HUTMEN says:

    Brawo!

    Tyle, że bez tych bzdur zużywających 300 Wh energii możesz się obyć, natomiast zapytam więc -jak chcesz ze słońca wyprodukować energię do przetapiania stali w hucie gdy zabraknie węgla? Chyba będziesz musiał zasłonić fotoogniwami całą Afrykę !

    Pozdrawiam , bujaj w obłokach dalej.

    Hutmen

  2. A kto powiedział, że chcę użyć ogniw fotowoltaicznych do przetapiania stali?

  3. hutmen says:

    Czołem!

    Tylko rzeczy strategiczne się liczą, reszta to zbędny balast cywilizacyjny, więc szukajmy rozwiązań na potrzeby egzystencji a nie na zaspokajanie zbytecznych potrzeb.

    Pozdrawiam nie obrażaj się kolego !!

    HUTMEN

  4. Wiesz, zbyteczne potrzeby i zbędny balast cywilizacyjny to naprawdę szerokie pojęcia. W zależności od punktu widzenia, huty też można tam wliczyć. 😉

  5. chaos says:

    pokrycie 3% powierzchni sahary ogniwmi wystarczy do zaopatrzenia globu w energie elektryczna zuzywana na dzisiejszym poziomie. ale wiadomo – dywersyfikacja jest wazna :/

  6. @chaos: a jak wyobrażasz sobie rozprowadzenie tego prądu po świecie?

  7. yarpen says:

    Z tym rozprowadzeniem może się okazać że jest mniej problemu niż z budową elektrowni tych rozmiarów;) tym bardziej że produkowana energia elektryczna ma napięcie stałe. Sugeruje zapoznać się z pojęciem HVDC i jego dystrybucją na terenie choćby Europy o Ameryce Południowej nie wspomnę:). Poza tym wcale nie chodzi o produkowanie energii w jednym miejscu ale o dywersyfikacje jej dostaw z różnych źródeł – energia słoneczna jest tylko jednym z „pomysłów” w różnych szerokościach geograficznych różnie się sprawdza i na różne sposoby bo przecież nie tylko w ogniwach fotowoltaicznych.
    Panie HUTMEN tak się składa że jak się poskłada te 300Wh do kupy to wyjdzie więcej niż zużywa cała Pana huta żeby nie powiedzieć kilka.
    pozdrawiam

  8. rausman says:

    w ameryce jest juz kilka hut zasilanych odbitym swiatlem slonecznym. Przetapiajaja tam aluminium praktycznie za friko :]

  9. rangelso says:

    Wszystko fajnie, tylko żeby dostać te 111 W trzeba dać 3 40-watowe ogniwa po 700 PLN/szt = 2100 PLN i to zakładając ich prawie maksymalną wydajność przez te 4 godziny, w rzeczywistości bezpiecznie byłoby dać jeszcze ze 2 a to już spory koszt i trzeba mieć ze 2 m2 powierzchni lub więcej, więc do samochodu to rozwiązanie się raczej nie nadaje.

  10. @rangelso: niestety, z fotowoltaiką nie jest kolorowo, choć ja takie ogniwa o mocy 40W kupiłem na Allegro po ok. 530 PLN za sztukę.

  11. pirat says:

    Opisz jak się sprawdzają te ogniwa w praktyce – bo sam się zastanawiam nad takimi. Jesteś już po testach ?

  12. pitlin says:

    Krzysztofie,

    Pomysł wykorzystania energii slonecznej uważam za bardzo dobry. W tradycyjnym domu czy mieszkaniu wiele urządzeń wykorzystywanych na codzień zużywa spore ilości energii. Generuje to spore koszta zwłaszcza gdy 50% kosztu energii to abonament i opłaty przesyłowe… Prpjek zasilenia 3 komputerów przez ogniwa słoneczne obniża w moim przypadku wydatki o 40% a inwestycja zwraca się już po 1,5 roku….W moim mieście jest tylko jedna huta stali ale za to mieszka w nim 3 milony ludzi na codzień korzystających z radia, tv, komputerów i telefonów o oświetleniu nie wspomnę. Zysk dla coraz bardziej obciążonych świadczeniami rodzin staje się wyraźny i warty inwestowania w odnawialne źródła energii.
    Życzę powodzenia w projekcie !

  13. @pirat: jestem już po pierwszym kempingowym urlopie, ale nie miałem zbyt dużo okazji do ładowania akumulatorów bateriami słonecznymi. 🙁

    @pitlin: jeśli zużywasz dużo energii, opłaty abonamentowe nie powinny być dużym obciążeniem.

  14. ML says:

    Witam, a gadajcie sobie co tam chcecie . Zrobiem sobie takie cóś bo jestem złośliwyi stać mnie na to.Nie będę
    płacić tym druciarzom.Co jak i za ile–jak zrobię,napiszę.Do miesiąca. Pozdrawiam zakręconych.

  15. Endriu says:

    Artykuł napisany dla laika (czyli mnie) jak i osoby obeznanej w temacie … mało gdzie znaleźć można takie artykuły gdzie wszystko jest tak dobrze opisane 🙂

    Wracając do tematu to ostatnio rozglądałem się za bateriami słonecznymi ale ceny są przerażające, niestety ale 2 baterie o mocy łącznej 100W i napięciu 12V kosztowały ponad 1700zł… tak więc nie miały szans się zwrócić nigdy.

  16. JPJ says:

    samochody i przyczepy campingowe są jedynym miejscem gdzie opłaca się w domowych warunkach stosować fotowoltaikę. Ze względu na mobilność i brak uciążliwości (generatory spalinowe warczą i smrodzą). Na szczęście ceny spadają i ogniwo 70W z regulatorem można kupić a 1 kzł. Akumulator przyczepa zwykle ma i to znacznie większy. U znajomych którym montowałem właśnie 70W panel (założyłbym 100-130, ale warunkiem było 1000 zł) energii wystarczyło na normalne funkcjonowanie nawet w pochmurne dni. Akumulator 90 Ah.
    Polecam zrezygnowanie z przetwornicy 12/230V. Znacznie lepiej nabyć samochodowy zasilacz do laptopa. Znacząco wzrasta sprawność, gdyż tylko raz przetwarzamy energię. W rozwiązaniu z przetwornicą na 230 – 2 razy 12->230 a następnie 230 -> np 19V.
    Jeśli wymienić przy okazji oświetlenie na LED to można zejść z zapotrzebowaniem na energię poniżej 200 Wh.
    Pozdrawiam i powodzenia w zgłębianiu tematu.

  17. wichura327 says:

    WITAM .JUŻ OD POCZĄTKU ZAKUPU KAMPERA PLANOWAŁEM ZAŁOŻYĆ BATERIE SŁONECZNE ,NIESTETY POTRZEBY FINANSOWE INNE NIWECZĄ MÓJ PLAN ALE OBIECUJĘ SOBIE CAŁY CZAS ŻE TO ZREALIZUJĘ,TAK PODOBNIE ZASTOSOWANIE POMPY CIEPŁA WSPOMAGANE KOLEKTORAMI PRÓŻNIOWYM A DO ZASILANIA WYKORZYSTANA ENERGIA ELEKTRYCZNA Z AKUMULATORÓW DOŁADOWANYCH BATERIAMI SŁONECZNYMI I WIATRACZKIEM (MAM TAKI TUNEL POWIETRZNY MIĘDZY BUDYNKAMI GDZIE PRAWIE ZAWSZE CZUĆ RUCH POWIETRZA.TO MOJE ŻYCZENIE NA TEN ROK ,OBY CHOĆ W JAKIMS PROCENCIE UDAŁO SIĘ ZREALIZOWAC.
    W MINIONYM ROKU ROKU CHOĆ NAPRĘDCE ZAŁOZYŁEM OGRZEWANIE PODŁOGI W KAMPERZE PRZYZNAM ŻE MIŁE CIEPEŁKO A POZWALA ZAOSZCZĘDZIĆ DUŻO WATÓW NA WENTYLATORY OD NAGRZEWNIC I TAK ŁĄCZONE SZEREGOWO DLA ZREDUKOWANIA POBORU PRĄDU

  18. qqq says:

    Jednak kwestia w artyule mi się nie zgadza:
    „Razem będziemy więc codziennie zużywać 310 Wh prądu.” i
    „Energia zgromadzona w ciągu jednego słonecznego dnia w akumulatorze będzie nam musiała wystarczyć na trzy dni pracy naszych odbiorników.” To dlaczego ilość energii w akumulatorze ma wynosić tylko 310Wh? A nie 3 razy wiecej? Wtedy ogniwa też muszą mieć 3 razy większą moc. Jeszcze inna kwestia – normalny laptop 15″(w 2008 tez ) pobiera ~40W (na zasilaczu – z baterii ze sciemnioną matrycą sporo mniej)

  19. hiszpan says:

    mam pytani uwarzcie rze baterja słoneczna o mocy 40w mogla by wystarczyć na zailenie 2 dzwonków do drzwi jednej lampy na shodach i ewentualnie zaśilacza do centralnej anteny telewizyjnej w budynku jaki powinna mięć w zestawie akumulator zaznaczam że mieszkam w hiszpani i przez wienkszo czenść w roku słonca nie brakuje ale wzimie rurznie to jest a i przy urzyciu lampy okazjonalni 2do4 rzay dziennie na pare sekund pomuszcie jeżli ktos sie orjentuje w tych sprawach i mugłby mi pomuc jeh odpowie na forum bondż napisze na adres powyrzej zgury dzienkuje i pozdrawiam wszystkich

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *