Fler och fler husbilar utrustas med solsystem för att vara oberoende av en strömanslutning i flera dagar. Tyvärr sätts systemen ofta ihop felaktigt, sÃ¥ att den önskade framgÃ¥ngen bara uppnÃ¥s otillräckligt. Beräkningen är ofta fel. Artikeln här är avsedd att ge ett botemedel. Först görs alla räkningar för den mest använda shuntkontrollen (pris 20-90 euro). MPT-kontrollerna diskuteras först senare (pris 110-250 euro).

Förbrukningsprofil

Beräkningen av kravet i Ah (amperetimmar) är ganska enkelt och kan beräknas av vem som helst helt enkelt från konsumentens effektspecifikation, dividerat med 12V och multiplicerat med inkopplingstid. z. B. 2 halogenlampor på 10W över 3 timmar förbrukar 20W / 12V * 3h = 5Ah. Så här gör du med alla konsumenter. Vattenpumpen 2A och 30 minuter gör 1Ah. I slutändan har du den dagliga strömförbrukningen på t.ex. B. 20Ah.

Solpanel

Den ofta använda maximala effekten Wp (wattopp) på en panel säger fortfarande för lite. Solcellen är faktiskt inte en spänningskälla utan en strömkälla, så anpassningen av denna källa till batteriet är det viktigaste. Med andra ord, en 80Wp panel, felaktigt justerad, lägger mindre ström i batteriet än en 50Wp, rätt justerad.

Hur kan det vara?

Eftersom panelen, som redan sagt, är en strömkälla, dvs den producerar elektricitet av t.ex. B. 3A för spänning från 0. 0V till cirka 0.42V. Då minskar strömmen paraboliskt till noll vid en spänning på 0,52V.

Om denna solcell fungerar med en spänning på 0,2V ger den 3A * 0. 2V = 0. 6W
Om denna solcell fungerar med en spänning på 0,4V ger den 3A * 0. 4V = 1. 2W

Effekten ökar eftersom spänningen ökar, men vid någon tidpunkt minskar strömmen snabbare än spänningen ökar, kraften sjunker till den punkt där cellen genererar den högsta spänningen på 0,52V, men den gör ingen ström flöden, så ingen linje matas ut. Den punkt där produkten av ström och spänning, det vill säga kraften, når det högsta värdet kallas MPP mest effektpunkt. I vårt exempel är detta:

Ump = 0. 48V och Imp = 2. 8A så Pmp = 1. 34Wp högsta prestanda.

Hela tabellen:
Om denna solcell fungerar vid en spänning på 0,2V ger den 3A * 0. 2V = 0. 6W
Om denna solcell fungerar med en spänning på 0,4V ger den 3A * 0. 4V = 1. 2W
Om denna solcell fungerar vid en spänning på 0. 48V ger den 2. 8A * 0. 48V = 1. 34W
Om denna solcell fungerar vid en spänning på 0,52V ger den 0A * 0. 52V = 0W

Observera: en cell levererar en ganska konstant ström som är proportionell mot solstrålning och vi försöker ställa in spänningen så hög, men inte för hög, så att den största produkten av spänning och ström är uppnådd vilja. Det betyder för en solcell faktiskt den ganska konstanta strömmen, som är en konstant parameter och inte uteffekten, eftersom den är helt beroende av den anslutna spänningen och inte är en konstant.

Så vi måste beräkna strömmen för varje panel först. Den enda solcellen vid 25C och solstrålningen på 1000W / m2 ger maximal effekt vid 0,48V vid 25C. Eftersom tillverkarna specificerar effekten vid den enda, bästa arbetspunkten i Wp, måste vi beräkna Imp -strömmen från kunskapen om Ump -spänningen. Om vår spänning är lägre än Ump (17V med 36 celler) får vi mindre och mindre effekt, eftersom strömmen förblir nästan densamma, men spänningen är mycket lägre (t.ex. 12v), så effekten är också lägre.

Exempel:

En 80Wp -panel med 60 celler ger 60x0. 48 = 28. 8V och 2.78A, en ström på ca 2.8A strömmar in i 12V batteriet med en gemensam shuntkontroll.

En 50Wp panel med 36 celler ger 36x0. 48 = 17. 28V och 2. 9A, en ström på ca 3 rinner in i 12V batteriet. 0A med en gemensam shuntstyrenhet.

En 60% (80Wp till 50Wp) större panel ger mindre ström till batteriet.

För att inte göra det för komplicerat: en solpanel för drift på ett 12V batteri bör ha 36 celler i serie. En panel med 72 celler, parallellt anslutna som två strängar med 36 celler, beter sig som ett 36 -cellssystem. 2 eller 3 eller 4 paneler med 36 celler parallellt anslutna beter sig som ett 36 -cellssystem med 2, 3 eller 4 gånger effekten.

Faktisk ström

Det är fel att beräkna strömmen på en 50Wp panel som 50Wp / 12V = 4A. Som visat tidigare är det 3. 0A med panelen vinkelrätt mot solstrålen. Eftersom solen är den 21, 6, 21, 7, 21, 8, 21, 9 vid middagstid

Berlin 58 61 58 49 38 grader över horisonten
Stuttgart 62 65 62 55 42 grader över horisonten
Marseille 67 70 67 58 47 grader över horisonten
Palermo 72 76 72 64 52 grader över horisonten

står ,. vi måste multiplicera strömmen till 3A med sin (solens höjd) så att i Stuttgart den 21 augusti vid middagstid på solen (13:30) strömmar endast en ström på 2,45A in i 12V batteriet. Två timmar senare, bara 2. 16A flöde, vilket betyder en effekt vid 12 8V på 27W, inte ett spår av 50W.

Som vi kan se här får vi bara hälften av 50W genom den praktiska horisontella installationen av panelen och användningen av shuntkontrollen (95% av alla styrenheter).

Panelens utbyte

I motsvarande böcker antas det att dagligt utbyte i Ah är cirka 5 gånger strömmen.

I vårt exempel 5 x 2. 45 = 12. 25Ah vid 50Wp
I vårt exempel 5 x 3. 9 = 19. 5Ah vid 80Wp
I vårt exempel 5 x 4. 9 = 24. 5Ah vid 100Wp

MPT -styrenhet - mest power tracker controller.

En shuntkontroller har antagits i beräkningarna fram till nu. Detta är en mycket enkel styrenhet som matar solenergin direkt i batteriet, som en strömbrytare, tills batteriet är fullt, sedan stänger av strömmen eller matar strömmen till ett andra batteri, t.ex. startbatteriet. Finns det något annat?

Ja, det finns det. Solpanelen fungerar inte med en shuntkontroller i den optimala arbetspunkten Ump (U mest effekt). Detta beror på att det är någon annanstans, cirka 15 till 17 V, beroende på strålning och temperatur.

Ju större spänningsskillnad mellan Ump och batterispänning (12V till 14,3V), desto större blir förstärkningen för en MPT -styrenhet.

MPT -regulatorn tar den största solenergin vid bästa driftpunkt, omvandlar effekten med låga förluster till en erforderlig spänning på 12V och ökar därmed strömmen som rinner in i batteriet t.

Beräkning av MPT -prov

50Wp panel levererade 3A i vårt 12V batteri med en shuntkontroll. 50Wp -resultatet i Ump = 17V och Imp = 2. 95A. 50W omvandlas till den nya spänningen på 12V med 92%, dvs strömmen är 92% * 50/12 = 3. 83A, hela 25% mer än med en shuntkontroller.

Detta höga värde på 25% uppstår endast vid full bestrålning och en låg temperatur på 25C. För varje grad varmare sjunker Ump med 0,34%. Om panelen är 30 grader varmare (55C) sjunker spänningen från 17V till 15,3V. Om batterispänningen når 13,8V skulle spänningsskillnaden bara vara 1,1V och förstärkningen för MPT -kretsen knappast värd att nämnas, ca 5%.

Den genomsnittliga vinsten över olika solförhållanden är 10-15% i praktiken.

Är en MPT värd jämfört med en shuntkontroller

Realistiskt kan cirka 15% uppnås genom användning. Du måste jämföra tillägget för en 15% större panel med tillägget för MPT jämfört med en shuntkontroll. Med små system upp till 100W är det knappast värt, med större system som på våra tak skulle du aldrig klara dig utan en MPT. Om du vill öka avkastningen utan att titta på kostnaderna, användningen av en MPT är obligatorisk.

Andra sätt att öka avkastningen

Det är klart att säga att rengöring av solpanelen varannan dag ofta ger 20-40%. Ett lager smuts, till exempel på vindrutan, blockerar solljuset ganska effektivt. Applicera därför panelerna på ett sådant sätt att rengöring ska vara möjligt.

Den tidskrävande installationen av panelerna ger, beroende på solens höjd, från några procent (midsommar) till 60% på vintern.

Den komplexa ekvatoriella spårningen av panelen ger ytterligare procentsatser, men vad gäller priset på husbilen är det inte konkurrenskraftigt med en extra horisontell eller lutande panel.

Naturligtvis kan bättre utrustade shunt- och MPT -kontroller ha en display. Följande visas: batterispänning, batteriladdning och laddström, så att du har en bra kontroll om systemet levererar rätt el eller om det är värt att rengöra solpanelen.

Med högkvalitativa MPP-styrenheter visas ofta ocksÃ¥ vinsten i form av solenergi som skulle strömma in i batteriet utan den komplexa tekniken och den faktiska större batterikraften med den dyra MPT. Denna visning av ´mer´ är sÃ¥ att säga själsmassage för det högre priset pÃ¥ MPT.

Grafik:

På de två grafikerna visar jag strömmen (nedre kurvorna) och linjerna (övre kurvor) beroende på batteriets spänning (X-axeln).

Den första grafiken visar förhållandena vid 1000W / m2 och 25C

Den andra grafiken visar det mer praktiska fallet, lägre strålning och högre temperatur.

Hur får jag rätt MPT -controller?

Eftersom vi inte annonserar här måste alla söka efter termerna MPT eller MPPT eller MPP och bestämma effektiviteten (92 eller 94 eller 96 %) av jämförelseomvandlarna. För att vara rättvis bör man anta samma villkor, t.ex. omvandling från 17V till 12V (5V skillnad) är mycket svårare (lägre effektivitet på 92%) än konverteringen från 17V till 14V (endast 3V skillnad). ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
lägre strålning och högre temperatur.

Hur får jag rätt MPT -controller?

Eftersom vi inte annonserar här måste alla söka efter termerna MPT eller MPPT eller MPP och effektiviteten (92 eller 94 eller 96% ) i jämförelseomvandlarna. För att vara rättvis bör man anta samma villkor, t.ex. omvandling från 17V till 12V (5V skillnad) är mycket svårare (lägre effektivitet på 92%) än omvandlingen från 17V till 14V (endast 3V skillnad). ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
lägre strålning och högre temperatur.

Hur får jag rätt MPT -controller?

Eftersom vi inte annonserar här måste alla söka efter termerna MPT eller MPPT eller MPP och bestämma effektiviteten (92 eller 94 eller 96 %) av jämförelseomvandlarna. För att vara rättvis bör man anta samma villkor, t.ex. omvandling från 17V till 12V (5V skillnad) är mycket svårare (lägre effektivitet på 92%) än omvandlingen från 17V till 14V (endast 3V skillnad). ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
Hur får jag rätt MPT -styrenhet?

Eftersom vi inte annonserar här måste alla söka efter termerna MPT eller MPPT eller MPP och jämföra omvandlarens effektivitet (92 eller 94 eller 96%). För att vara rättvis bör man anta samma villkor, t.ex. omvandling från 17V till 12V (5V skillnad) är mycket svårare (lägre effektivitet på 92%) än omvandlingen från 17V till 14V (endast 3V skillnad). ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
Hur får jag rätt MPT -styrenhet?

Eftersom vi inte annonserar här måste alla söka efter termerna MPT eller MPPT eller MPP och jämföra omvandlarens effektivitet (92 eller 94 eller 96%). För att vara rättvis bör man anta samma villkor, t.ex. omvandling från 17V till 12V (5V skillnad) är mycket svårare (lägre effektivitet på 92%) än omvandlingen från 17V till 14V (endast 3V skillnad). ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
alla måste söka efter termerna MPT eller MPPT eller MPP och jämföra omvandlarens effektivitet (92 eller 94 eller 96%). För att vara rättvis bör man anta samma villkor, t.ex. omvandling från 17V till 12V (5V skillnad) är mycket svårare (lägre effektivitet på 92%) än konverteringen från 17V till 14V (endast 3V skillnad). ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
alla måste söka efter termerna MPT eller MPPT eller MPP och jämföra omvandlarens effektivitet (92 eller 94 eller 96%). För att vara rättvis bör man anta samma villkor, t.ex. omvandling från 17V till 12V (5V skillnad) är mycket svårare (lägre effektivitet på 92%) än omvandlingen från 17V till 14V (endast 3V skillnad). ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter
ju mindre skillnaden, desto högre är den faktiskt uppmätta effektiviteten hos omvandlaren. Så var försiktig när du jämför. Eftersom det finns många möjliga kretskoncept skiljer sig enheterna mycket åt när det gäller deras effektivitet.

Hälsningar Peter


torcman, 2009-03-23