зареждане на акумулатор и осветление

[Mateev]

Връщаме се отново на базовия въпрос, заради който беше създадена темата:

Мога ли да разчитам, че един фотоволтаичен панел от 120Wp/12V/Максимален ток 7,5А ще успе да зареди акумулатор 12V/100Ah, дори и през облачен зимен ден.

Твърдо не. 100 Ah акумулатор се нуждае поне от 1 kWh електроенергия, за да бъде зареден. Вашият панел наистина може да даде около 1 kWh електроенергия, но само в един хубав слънчев и безоблачен летен ден. Но такива в годината са не повече от 15-20. През всички останали дни акумулатора ви ще остава недозареден.

Запомнете следните цифри, които могат да ви бъдат от помощ при груби планирания на мощността на панелите и капацитета на акумулаторите:

1 kWh инсталирана мощност отдава среднодневно по 4 kWh електроенергия. В хубавите летни дни тази енергия нараства до 8 kWh, а през зимата намалява до 2 kWh. Но това са средни стойности. Има конкретни дни, при които енергията е под 1 kWh. При това както през зимата, така и през лятото. А има и по няколко дена в годината, при които енергията е под 0.1 kWh. Има даже и дни, в които инверторите въобще не се включват. Тоест дневната енергия е 0.

[Mateev]

Реших да се поразровя из програмата и да видя защо даде такава висока цена на инсталацията. Оказа се, че по подразбиране за малки автономни системи има заложени разходи от 6000 EUR/kW само за транспорт и монтаж. И поради това цената е огромна.

Но открих и една друга грешка. При това огромна. В какво се състои грешката:

Първоначално настроих програмата за консумация от 44W средно по 12 часа на ден. И изтрих стойностите по Default, в които имаше заложени няколко различни консуматора с различни мощности. След това реших да прецизирам потреблението по сезони и чукнах съответния чекбокс. И след това въведох различни часове на консумацията за всеки един сезон (10, 12 и 14 часа), но изглежда в бързината съм забравил да почистя и останалите сезони от консуматорите по Default.

И така. Всички сметки в постингите по-горе са верни, саме че за следните консумации:

Юни, Юли и Август - 44W по 10 часа всяка нощ
Всички останали месеци:
- 44W по 12 или 14 часа на ден
- 1 флуорисцентна лампа от 18W по 5 часа на ден
- 1 телевизор от 75W по 3 часа на ден
- 1 хладилник с консумация от 0.6 kWh на ден

В резултат на това вместо 528 Wh среднодневна консумация програмата е смятала с 1443 Wh. Това означава, че всички сметки са станали около 3 пъти по-големи.

А ето и реалните сметки:
Required autonomy - 4 days
Required LOL - 5%
Batery Voltage - 12V
PV Power - 226 Wp
Batery capacity - 195 Ah
Investment cost - 1651 EUR
Energy cost - 1.92 EUR/kWh

По себестойността пак има забележки, но вече е много по-близо до истината.

А при LOL = 0% (100% гаранция, че ток винаги ще има) се получават:
Required autonomy - 4 days
Required LOL - 0%
Batery Voltage - 12V
PV Power - 309 Wp
Batery capacity - 195 Ah
Investment cost - 2033 EUR
Energy cost - 2.11 EUR/kWh

[Green Light]

Благодаря отново, за кой ли път. С предишните постове научих доста, а сега ми давате и надежда, че нещата може да се окажат рентабилни.
Относно заряда на акумулатора: Капацитета му няма да бъде използван за една нощ, тоест няма нужда да очакваме че е необходим чак толкова голям заряден ток. Необходимо, разбира се е да се дозареди, само това което е консумирано. Глупаво беше да не напиша каква е консумацията още в първия пост

[Lupus]

Според мен се получават силно преоразмерени данни за акумулатора. Нека да сметнем простичко, без програми необходимата енергия за осветление и за зареждане на акумулатора.
Имаме инсталирана мощност на консуматора - 44W.
Да приемем с загубите и за по лесно смятане че са 48W.
Имаме максимално време на работа през зимата - 14ч
Имаме напрежение на акумулатора - 12V.
От тук за 1 час светлина ни трябват 4Ah енергия.
За 14ч - 56Ah. За два дни при 75% разряд 149Ah.
Тоест два акумулатора по 75Ah в паралел ни устройват.
До тук с консумацията, да видим как ще ги заредим.
Нека предположим, че след 2 лоши дни имаме един хубав и можем да ползваме 8ч ток от панела за заряд.
Необходимата мощност за нормален заряд с ток 0.1С и 14 часа е 14.8*15=222W. Тъй като не разполагаме с толкова време имаме две алтернативи - или акумулатора да не се зареди до край или увеличим с до 50% зарядния ток (съвременните акумулатори го позволяват).
Ще имаме 14.8*22,5=333W.
При такова решение обаче ще имаме голям излишък от енергия през лятото. И с разумен компромис стигаме до резултата от програмата на Матеев - PV Power - 226 Wp. Допускам, че и PV Power - 180 Wp ще са напълно достатъчни за по-голямата част от България.

[Mateev]

И програмата смята по същия начин, но отчита много повече фактори. Включая и фактора, че зимно време има по 7-8 последователни дни без никаква или с нищожна радиация. През тези дни акумулатора само се дозарежда леко, но недостатъчно, за да осигури следващата нощ. Ако си забелязал на графиката, през зимата акумулатора седи средно на 70% заряд. Тоест през цялата зима той не успява да се зареди до край нито веднъж.

Каквито и груби сметки да правим, ние в никакъв случай не можем да отчетем реалните метеорологични данни. Нито пък загубите в КПД-то на акумулатора, в кабелите, от температурата, от деградацията след определен брой цикли и още поне 50 параметъра. Да не говорим за конкретните волт-амперни характеристики на панелите и на акумулатора. Затова в случая аз съм по-склонен да вярвам на програмата. Стига предварително да е заредена с верни входни данни.

А за излишъка от енергия през лятото и недостига през зимата - всички са наясно. Ако се откажем от потребление през зимата, то тогава PV системата ще може да се направи с 4 пъти по-малко панели и 4 пъти по-малко акумулатори. И оптималния ъгъл ще е по-малък, а не 50-60 градуса.

Между другото на тези условия отговарят яхтите и караваните. И при тях само с един панел се правят чудеса. А за акумулатор се използва оригиналния акумулатор на яхтата или на караваната.

[Lupus]

Между другото на тези условия отговарят яхтите и караваните. И при тях само с един панел се правят чудеса. А за акумулатор се използва оригиналния акумулатор на яхтата или на караваната.

Демек, дойдохме си на думата....

Добавено.
На клиента трябва да се дадат както най-добрия (100%-ов) вариант (той е и най-скъпия), така и оптинизиран по цена вариант, който да му покрива основните изисквания, но не покрива екстремните случаи. И според критериите за достатъчност той да си избира.

[chris]

Когато не пече слънце, може и да духа вятър.