Přenosný solární panel vyrábí na přímém slunečním světle přibližně 5-6 ampérů proudu. Většina přenosných panelů je dimenzována na 100 W nebo kolem 100 W, což se dodává s „maximálním proudem“ 5,5-6 A a „maximálním napětím“ 17-18 V. Jak naznačuje slovo „maximální“, jedná se o výstupní hodnoty za ideálních nebo laboratorních podmínek.
V reálných podmínkách se množství ampérů, které přenosný solární panel produkuje, může pohybovat mezi 50-100 % výše uvedené hodnoty. Počet ampérů závisí na faktorech, jako je vystavení slunečnímu záření, úhel dopadu slunečních paprsků a čistota panelu. Přenosné solární panely jsou skvělým způsobem, jak částečně nebo zcela napájet vaše spotřebiče. Mnoho majitelů obytných vozů/obytných přívěsů nebo uživatelů solárních panelů používá přenosné panely s regulátorem nabíjení k nabíjení baterií, které pak napájejí několik zařízení.
Pochopení výkonu přenosných panelů
Ačkoli jsou ampéry generované solárními panely podstatnou informací, jsou součástí širší rovnice. Pochopení základů výstupního výkonu solárních panelů je nezbytné, aby bylo možné nastavit zvukový systém. Následují některé pojmy a jejich význam při výběru přenosného solárního panelu:
Watty (výkon):
Základním měřítkem výkonu solárního panelu jsou „watty“. Jedná se o jednotku výkonu a je součinem napětí a ampérů (proudu) generovaných panelem.
Watts (Power) = Volts (napětí) × Amps (proud)
Každý tisíc wattů je také znám jako kilowatt (kW). Mluvíme-li o 100W solárním panelu jako o příkladu, následujícím způsobem se pomocí voltů a ampérů dostaneme k hodnotě sto wattů:
100W = 18V × 5,56A
Ampéry (proud):
Proud je přenos elektrického náboje, přesněji řečeno – elektronů, z jednoho bodu do druhého, jehož výsledkem je to, čemu říkáme elektřina. Jednotkou pro měření proudu jsou ampéry, často hovorově nazývané ampéry.
Volty (napětí):
Napětí lze zhruba popsat jako sílu, s níž proud teče z jednoho bodu do druhého. Tato síla je výsledkem rozdílu elektrického potenciálu (rozdílu úrovně náboje) ve dvou bodech.
Ampérhodiny/ampérhodiny (kapacita baterie):
Jak je zřejmé z názvu, ampérhodiny jsou kapacitou baterie, odvozenou z násobení ampérhodin a hodin. Udává, kolik ampérů lze dodat za dané hodiny denně. Nejlépe to pochopíte na příkladu:
Akumulátor 100Ah znamená, že z něj lze odebírat proud 10 ampérů po dobu 10 hodin nebo 5 ampérů po dobu 20 hodin.
10A × 10 hodin = 100Ah
5A ×20 hodin = 100Ah
Toto platí nejen pro energii odebíranou z akumulátoru (vybíjení), ale také pro energii dodávanou k nabíjení akumulátoru. Vezmeme-li v úvahu 100W panel, o kterém jsme hovořili dříve, má maximální proud 5,56 A. Předpokládáme-li, že panel pracuje za ideálních podmínek (špičková kapacita), můžeme zjistit počet hodin potřebných k úplnému nabití baterie (100 Ah).
5,56 A × x hodin = 100 Ah
Hodin = 100 ÷ 5,56 = 17.98
Watthodina (energie):
Přestože je watt jednotkou výkonu, znamená pouze elektřinu vyrobenou nebo spotřebovanou za hodinu, a proto je nutné mít jinou jednotku, která zohledňuje také dobu, po kterou byl výkon spotřebován nebo vyroben. Vynásobením wattů a hodin tedy získáme watthodinu (Wh). Každých 1000 Wh se také nazývá kilo-watthodina (kWh). Například 100W panel v diskusi generující špičkový výkon po dobu 4 hodin poskytne:
100W × 4h = 400Wh nebo 0,4kWh
Spárování přenosného solárního panelu s baterií
Solární panely jsou užitečná zařízení pro využití bezplatné, čisté a všudypřítomné energie. V noci a v zamračených dnech je však obtížné se na solární energii plně spolehnout. Mohou nastat situace, kdy je během dne více slunečního světla, než potřebujete k výrobě energie, a někdy je ho méně, než potřebujete.
Sluneční světlo nelze skladovat, ale baterie umožňují skladovat energii vyrobenou ze slunečního záření a využít ji později, když není k dispozici přímé sluneční světlo, například večer nebo v noci. Spárování přenosného solárního panelu s baterií je poměrně jednoduché, ať už se jedná o olověný nebo lithium-iontový akumulátor.
Přímé spárování spočívá v provedení dvou jednoduchých elektrických spojů – připojení kladného pólu panelu ke kladnému pólu baterie a podobně u záporných pólů.
Jak již bylo řečeno, solární panely se dodávají s napětím 17-18V. Naproti tomu baterie mají téměř vždy jmenovité napětí 12 V. Spárování 18V panelu s 12V baterií je ideální pro zajištění toho, aby proud tekl vždy od vyššího potenciálu (solární panel) k nižšímu (baterie) a ne naopak. Panely kompatibilní s 12V bateriemi se však často označují jako 12V solární panely.
Než začnete párovat solární panely s bateriemi, nezapomeňte si projít dobrého průvodce nastavením přenosných solárních panelů.
Regulátor nabíjení
Přestože lze solární panely přímo spárovat s bateriemi, doporučuje se mezi ně nainstalovat regulátor nabíjení. Regulátor nabíjení pomáhá nabíjet baterii energeticky účinnějším/optimálnějším způsobem. V závislosti na množství slunečního světla během dne může napětí a množství ampérů, které přenosný solární panel produkuje, kolísat a někdy může být dokonce nulové. Regulátor nabíjení zajišťuje vyrovnávání těchto výkyvů a zároveň předává energii do baterie.
Typicky regulátor nabíjení splňuje následující účely:
- Řídí rychlost odběru proudu z baterie
- Zabraňuje přebíjení baterie
- Zabraňuje zpětnému proudu z baterie do panelu
- Odvádí přebytečný proud. (bočníkový regulátor nabíjení) do jiné zátěže
- Monitorovat teplotu baterie
Existují dva hlavní typy regulátorů nabíjení – PWM (pulzně šířkový modulátor) a MPPT (sledování bodu maximálního výkonu). Aniž bychom zacházeli do technických podrobností, regulátory nabíjení MPPT jsou účinnější a schopnější, protože dokáží samy sledovat maximální výkon a upravovat tak úroveň napětí a proudu. Jsou o něco dražší, ale vyplatí se, a proto se dnes stávají běžnou volbou.
U složitějších systémů lze použít systém správy baterií, který plní také úlohu hlášení stavu systému. Po instalaci může také pomoci měřit účinnost přenosných solárních panelů.
Kolik ampérů vyrobí 100wattový solární panel?
Jak již bylo zmíněno, 100W solární panel generuje přibližně 5,56 A proudu. V závislosti na intenzitě a počtu hodin přímého slunečního světla dopadajícího během dne generuje panel během dne 20 až 30 ampérhodin (Ah). To však neznamená, že by 30Ah a 12V baterie měly být dostačující. Proč?“
Akumulátory se nemají úplně vybíjet, může to vést k jejich poškození. Akumulátory lze vybíjet pouze do 60 % jejich kapacity, v případě akumulátoru s hlubokým cyklem až do 80 %. Proto je v našem případě 100W panelu vhodnější 50Ah, 12V baterie.
Kolik ampérů vyrobí 200W solární panel?
200W se nyní stává běžnou velikostí přenosných panelů díky lepší účinnosti, která vede ke snižování velikosti panelů. 200W panel může mít na rozdíl od 100W panelu dva různé typy výstupního napětí:
- 28V (vhodné pro 24V systém)
- 18V (vhodné pro 12V systém)
Následující je současná produkce z 200W panelů:
- Pro 28V panely – 7 ampérů
- Pro 18V panely – 11 ampérů
Přirozeně, výše uvedené hodnoty a tedy i množství vyrobeného výkonu závisí na dříve uvedených faktorech. Vezmeme-li v úvahu, že 12V baterii nabíjíme pomocí kompatibilního 200W panelu (18V), můžeme získat až 50 ampérhodin denní výroby solární energie za předpokladu, že je přímé sluneční světlo. V tomto případě by tedy měla stačit 60Ah hluboká baterie nebo 75Ah běžná baterie.
Co může přenosný solární panel napájet?
Solární energie je nesmírně flexibilní technologie. Lze ji použít k napájení čehokoli od kalkulaček a náramkových hodinek až po města. Přenosné solární panely lze použít k napájení téměř čehokoli. Pomocí několika 100W nebo 200W panelů můžete napájet obytný vůz nebo mobilní domy, a pokud máte dostatek panelů, dokonce i řádné sídlo.
Je však otázkou, k čemu jsou přenosné panely nejvhodnější. Pokud jde o solární panely, neexistuje „univerzální řešení“.
Použití panelu závisí především na jeho velikosti a jmenovitém výkonu. Přenosné panely jsou tak vynikající volbou pro obytné přívěsy se sestavou dvou baterií nebo jednoduché kempinkové sestavy mimo síť, ale ne tolik pro domácí solární instalace.
Pro průměrnou velikost systému 6 kW byste potřebovali 60 panelů s výkonem 100 W, zatímco pro výkon 350 W jen 17 panelů. Bezpochyby by to zvýšilo energetickou účinnost vašeho domu, ale za cenu vyšších nákladů.
To nedává příliš velký finanční smysl, protože spárování mnoha 12V solárních panelů zvyšuje složitost vašeho systému a výrazně zvyšuje náklady na solární panely. Použití většího množství kabeláže, které je s tím spojeno, je také v rozporu s elektrotechnickými radami. Panely větších rozměrů jsou tedy lepší volbou pro vaše vylepšení domácnosti.
Přenosné panely jsou však ideální volbou pro městské sady solárních panelů, například off-grid sady pro mobilní chaty, které mohou napájet několik led světel, malý ventilátor a mobilní zařízení. Většina lidí používá přenosné panely k nabíjení 12V baterie a poté je používá jako zdroj energie po rozhodnou dobu.
Většina špičkových přenosných solárních panelů vydrží i více než 20 let, což z nich činí skvělou investici. Přenosné solární panely často nahrazují objemné a kouř produkující dieselové generátory. Spolu se zlepšením energetické účinnosti tak přispívají svým nepatrným dílem ke zpomalení klimatických změn.