Un pannello solare portatile produce circa 5-6 ampere di corrente alla luce diretta del sole. La maggior parte dei pannelli portatili sono dimensionati a circa 100W, che viene fornito con un rating di ‘corrente massima’ di 5,5-6A e un rating di ‘tensione massima’ di 17-18V. Come suggerisce la parola ‘massimo’, questi sono valori di uscita in condizioni perfette o di laboratorio.
In condizioni reali, la quantità di ampere che un pannello solare portatile produce può variare tra il 50-100% del valore di cui sopra. Il numero di ampere dipende da fattori come l’esposizione alla luce del sole, l’angolo dei raggi solari e la pulizia del pannello. I pannelli solari portatili sono un ottimo modo per alimentare parzialmente o completamente i vostri apparecchi. Molti proprietari di camper/rimorchi o utenti solari usano pannelli portatili con un regolatore di carica per caricare le batterie, che poi alimentano diversi dispositivi.
Capire la potenza di uscita dei pannelli portatili
Anche se gli ampere generati dai pannelli solari sono informazioni essenziali, sono parte di un’equazione più grande. Capire le basi della potenza di uscita solare è essenziale per essere in grado di impostare un sistema di suono. I seguenti sono alcuni termini e il loro significato nella scelta di un pannello solare portatile:
Watts (Potenza):
La misura di base delle prestazioni di un pannello solare è ‘watt’. È un’unità di potenza ed è il prodotto della tensione e degli ampere (corrente) generati dal pannello.
Watts (Potenza) = Volt (tensione) × Ampere (corrente)
Ogni mille watt è anche conosciuto come un kilowatt (kW). Parlando di un pannello solare da 100W come esempio, ecco come i volt e gli ampere ci portano al valore di cento watt:
100W = 18V × 5,56A
Ampere/ampere (corrente):
La corrente è il trasferimento di carica elettrica, più precisamente – elettroni, da un punto ad un altro, che risulta in ciò che chiamiamo elettricità. L’unità di misura della corrente è l’ampere, spesso chiamato colloquialmente ampere.
Volt (tensione):
La tensione può essere approssimativamente descritta come la forza con cui la corrente scorre da un punto ad un altro. Questa forza risulta da una differenza di potenziale elettrico (differenza nel livello di carica) in due punti.
Ampereora/ampere ora (capacità della batteria):
Come evidente dal nome, gli ampere ora sono la capacità della batteria, derivata dalla moltiplicazione di ampere e ore. Indica quanti ampere possono essere erogati per le ore date al giorno. Questo si capisce meglio con un esempio:
Una batteria da 100Ah significa che da essa si possono prelevare 10 ampere di corrente per 10 ore o 5 ampere per 20 ore.
10A × 10 ore = 100Ah
5A ×20 ore = 100Ah
Questo vale non solo per l’energia prelevata dalla batteria (scarica), ma anche per quella fornita per caricare la batteria. Considerando il pannello da 100W di cui abbiamo parlato in precedenza, ha una corrente massima di 5,56 ampere. Supponendo che il pannello funzioni in condizioni ideali (capacità di picco), possiamo trovare il numero di ore necessarie per caricare completamente la batteria (100Ah).
5,56A × x ore = 100 Ah
Ore = 100 ÷ 5,56 = 17.98
Watt-ora (energia):
Mentre il watt è l’unità di misura della potenza, indica solo l’elettricità generata o consumata per ora, il che rende necessaria un’altra unità che tenga conto anche del tempo in cui la potenza è stata consumata o generata. Così, la moltiplicazione di watt e ora ci dà watt-ora (Wh). Ogni 1000 Wh è anche conosciuto come un chilo-ora (kWh). Per esempio, il pannello da 100W in discussione che genera potenza di picco per 4 ore darà:
100W × 4h = 400Wh o 0.4kWh
Abbinare un pannello solare portatile con una batteria
I pannelli solari sono dispositivi utili per sfruttare l’energia gratuita, pulita e onnipresente. Tuttavia, le notti e le giornate nuvolose rendono difficile fare pieno affidamento sul solare. Ci possono essere momenti in cui c’è più luce solare durante il giorno di quanta ne serva per generare energia, e a volte ce n’è meno di quanta ne serva.
È impossibile immagazzinare la luce del sole, ma le batterie rendono possibile immagazzinare l’energia generata dal solare e utilizzarla successivamente quando la luce solare diretta non è disponibile, come durante la sera o la notte. Accoppiare un pannello solare portatile a una batteria è relativamente semplice, sia che si tratti di una batteria al piombo o agli ioni di litio.
Un accoppiamento diretto comporta la realizzazione di due semplici connessioni elettriche – collegando il terminale positivo del pannello al terminale positivo della batteria e simili per i terminali negativi.
Come discusso in precedenza, i pannelli solari hanno una tensione di 17-18V. Le batterie, d’altra parte, sono quasi sempre valutate a 12V. L’accoppiamento di un pannello a 18V con una batteria a 12V è ideale per assicurarsi che la corrente passi sempre dal potenziale più alto (pannello solare) a quello più basso (batteria) e non viceversa. Tuttavia, i pannelli compatibili con le batterie a 12V sono spesso noti come pannelli solari 12V.
Prima di iniziare ad accoppiare i pannelli solari alle batterie, assicuratevi di passare attraverso una buona guida di impostazione per i sistemi di pannelli solari portatili.
Controller di carica
Mentre i pannelli solari possono essere direttamente accoppiati con le batterie, l’installazione di un controller di carica tra i due è consigliato. Un regolatore di carica aiuta a caricare la batteria in modo più efficiente/ottimale. In base alla quantità di luce solare nel corso della giornata, la tensione e la quantità di ampere che un pannello solare portatile produce può essere fluttuante e anche zero a volte. Un regolatore di carica assicura l’appianamento di queste fluttuazioni mentre passa la potenza alla batteria.
In genere, un regolatore di carica soddisfa i seguenti scopi:
- Controllare la velocità con cui la corrente viene prelevata dalla batteria
- Evitare il sovraccarico della batteria
- Evitare la corrente inversa dalla batteria al pannello
- Dirottare la corrente in eccesso (regolatore di carica shunt) verso un altro carico
- Monitorare la temperatura della batteria
Ci sono due tipi principali di regolatori di carica – PWM (Pulse Width Modulator) e MPPT (Maximum Power Point Tracking). Senza entrare nei dettagli tecnici, i regolatori di carica MPPT sono più efficienti e capaci, poiché possono tracciare da soli la potenza massima per regolare il livello di tensione e corrente. Sono leggermente più costosi, ma ne vale la pena e quindi stanno diventando la scelta comune al giorno d’oggi.
Per i sistemi più complessi, può essere impiegato un sistema di gestione della batteria, che svolge anche il compito di segnalare lo stato del sistema. Una volta installato, può anche aiutare a misurare l’efficienza del pannello solare portatile.
Quanti ampere produce un pannello solare da 100 watt?
Come detto prima, un pannello solare da 100W genera circa 5,56A di corrente. A seconda dell’intensità e delle ore di luce solare diretta ricevuta durante il giorno, il pannello genera tra 20 e 30 ampere (Ah) durante il giorno. Ma questo non significa che una batteria da 30Ah e 12V sia sufficiente. Perché?
Perché le batterie non devono essere scaricate completamente, perché così facendo si può danneggiare la batteria. Le batterie possono essere scaricate solo fino al 60% della loro capacità, e fino all’80% per una batteria a ciclo profondo. Quindi, nel nostro caso di un pannello da 100W, una batteria da 50Ah, 12V è più adatta.
Quanti ampere produce un pannello solare da 200 Watt?
200W sta diventando una dimensione comune per i pannelli portatili, grazie alle migliori efficienze che portano alla diminuzione delle dimensioni dei pannelli. Un pannello da 200W, a differenza di un pannello da 100W, può avere due diversi tipi di tensione in uscita:
- 28V (adatto per sistemi a 24V)
- 18V (adatto per sistemi a 12V)
Quella che segue è la generazione attuale di pannelli da 200W:
- Per i pannelli da 28V – 7 ampere
- Per i pannelli da 18V – 11 ampere
Naturalmente, i valori menzionati sopra e quindi la quantità di potenza prodotta dipendono dai fattori discussi prima. Considerando che carichiamo una batteria da 12V usando un pannello compatibile da 200W (18V), si possono ottenere fino a 50-ampere di generazione solare giornaliera, a condizione che ci sia luce solare diretta. Quindi, una batteria a ciclo profondo da 60Ah o una batteria normale da 75Ah dovrebbe essere sufficiente in questo caso.
Cosa può alimentare un pannello solare portatile?
L’energia solare è una tecnologia tremendamente flessibile. Può essere usata per alimentare qualsiasi cosa, da calcolatrici e orologi da polso a paesi e città. I pannelli solari portatili possono essere usati per alimentare quasi tutto. Usando un mucchio di pannelli da 100W o 200W puoi alimentare il tuo RV o case mobili, e anche una residenza vera e propria se hai abbastanza pannelli.
Ma la domanda è, per cosa sono più adatti i pannelli portatili? Quando si tratta di pannelli solari, non c’è una “taglia unica”.
L’applicazione di un pannello dipende principalmente dalle dimensioni e dalla potenza che possiede. I pannelli portatili sono quindi una scelta eccellente per i rimorchi per camper con una doppia batteria o per semplici allestimenti da campeggio off-grid, ma non tanto per le installazioni solari domestiche.
Per un sistema di dimensioni medie di 6kW, sarebbero necessari 60 pannelli di capacità 100W, rispetto a soli 17 pannelli di capacità 350W. Senza dubbio renderebbe la vostra casa più efficiente dal punto di vista energetico, ma ad un costo più elevato.
Questo non ha molto senso dal punto di vista finanziario, poiché accoppiare molti pannelli solari da 12V aumenta la complessità del vostro sistema e aumenta il costo dei pannelli solari in modo significativo. L’utilizzo della maggiore quantità di cablaggio che ne deriva è anche contro i consigli di ingegneria elettrica. Pannelli di dimensioni più grandi fanno quindi una scelta migliore per i vostri aggiornamenti di miglioramento della casa.
Tuttavia, i pannelli portatili fanno una scelta perfetta per i kit di pannelli solari cittadini, come i kit off-grid per cabine mobili che possono alimentare un paio di luci a led, un piccolo ventilatore e un dispositivo mobile. La maggior parte delle persone usano i pannelli portatili per caricare una batteria da 12 V e poi la usano come fonte di energia per un periodo deciso.
La maggior parte dei pannelli solari portatili di alta qualità durano anche più di 20 anni, rendendoli un grande investimento. I pannelli solari portatili spesso sostituiscono i generatori diesel ingombranti e fumogeni. Insieme al miglioramento della vostra efficienza energetica, questo aggiunge la sua piccola parte al rallentamento del cambiamento climatico.
I pannelli solari portatili sono un ottimo investimento.