Um painel solar portátil produz cerca de 5-6 amperes de corrente sob luz solar directa. A maioria dos painéis portáteis são dimensionados em ou em torno de 100W, que vem com uma classificação de ‘corrente máxima’ de 5,5-6A e uma classificação de ‘tensão máxima’ de 17-18V. Como a palavra ‘máximo’ sugere, estes são valores de saída em condições perfeitas ou de laboratório.
Em condições reais, a quantidade de amps que um painel solar portátil produz pode variar entre 50-100% do valor mencionado acima. O número de amps depende de fatores como exposição à luz solar, o ângulo dos raios solares, e a limpeza do painel. Os painéis solares portáteis são uma ótima maneira de alimentar parcial ou totalmente os seus aparelhos. Muitos proprietários de trailer RV/camper ou usuários de painéis solares usam painéis portáteis com um controlador de carga para carregar baterias, que então alimentam vários dispositivos.
Entendendo a Potência de Saída dos Painéis Portáteis
Embora os amplificadores gerados pelos painéis solares sejam informações essenciais, faz parte de uma equação maior. Compreender os conceitos básicos de saída de energia solar é essencial para ser capaz de configurar um sistema de som. Os seguintes são alguns termos e sua importância na escolha de um painel solar portátil:
Watts (Power):
A medida básica do desempenho de um painel solar é ‘watts’. É uma unidade de potência e é o produto da geração de voltagem e amperes (corrente) do painel.
Watts (Power) = Volts (tensão) × Amps (corrente)
Cada mil watts é também conhecido como um quilowatt (kW). Falando de um painel solar de 100W como exemplo, o seguinte é como os volts e amperes nos levam ao valor de cem watts:
100W = 18V × 5.56A
Amperes/amperes (corrente):
Corrente é a transferência de carga elétrica, mais precisamente – elétrons, de um ponto para outro, o que resulta no que chamamos de eletricidade. A unidade para medir corrente é amperes, muitas vezes chamados coloquialmente como amperes.
Volts (tensão):
Tensão pode ser descrita grosso modo como a força com a qual a corrente está fluindo de um ponto para outro. Esta força resulta de uma diferença no potencial eléctrico (diferença no nível de carga) em dois pontos.
Ampere-horas/horas de amperagem (capacidade da bateria):
Como o nome indica, ampere-horas são a capacidade da bateria, derivada da multiplicação de amperes e horas. Ela indica quantos amperes podem ser entregues para as horas dadas por dia. Isto é melhor entendido com um exemplo:
Uma bateria de 100Ah significa que 10 amperes de corrente podem ser tirados dela por 10 horas ou 5 amperes por 20 horas.
10A × 10 horas = 100Ah
5A ×20 horas = 100Ah
Isto aplica-se não só à energia tirada da bateria (descarga), mas também à energia fornecida para carregar a bateria. Considerando o painel de 100W que discutimos anteriormente, ele tem uma corrente máxima de 5,56 amps. Supondo que o painel funciona em condições ideais (pico de capacidade), podemos descobrir o número de horas necessárias para carregar a bateria (100Ah) totalmente.
5,56A × x horas = 100 Ah
Horas = 100 ÷ 5,56 = 17.98
Watt-hora (energia):
Embora o watt seja a unidade para energia, significa apenas electricidade gerada ou consumida por hora, o que torna necessário ter outra unidade que também tenha em consideração o tempo para o qual a energia foi consumida ou gerada. Assim, a multiplicação de watt e hora dá-nos watt-hora (Wh). Cada 1000 Wh é também conhecido como quilo-watthour (kWh). Por exemplo, o painel de 100W em discussão gerando energia de pico por 4 horas dará:
100W × 4h = 400Wh ou 0,4kWh
Emparelhar um painel solar portátil com uma bateria
Painéis solares são dispositivos úteis para aproveitar a energia livre, limpa e onipresente. No entanto, noites e dias nublados dificultam a plena confiança no solar. Pode haver momentos em que há mais luz solar durante o dia do que você precisa para a geração de energia, e às vezes há menos do que você precisa.
É impossível armazenar a luz solar, mas as baterias tornam possível armazenar a energia gerada a partir do sol e usá-la mais tarde quando a luz solar direta não está disponível, como durante a noite ou à noite. Emparelhar um painel solar portátil a uma bateria é relativamente simples, seja uma bateria de chumbo-ácido ou uma bateria de iões de lítio.
Um emparelhamento directo envolve fazer duas simples ligações eléctricas – ligar o terminal positivo do painel ao terminal positivo da bateria e semelhante para os terminais negativos.
Como discutido anteriormente, os painéis solares vêm com uma tensão nominal de 17-18V. As baterias, por outro lado, são quase sempre classificadas a 12V. A combinação de um painel de 18V com uma bateria de 12V é ideal para garantir que a corrente flua sempre do potencial mais alto (painel solar) para o mais baixo (bateria) e não para o contrário. No entanto, painéis compatíveis com baterias de 12V são frequentemente conhecidos como painéis solares de 12V.
Antes de começar a emparelhar seus painéis solares com suas baterias, certifique-se de passar por um bom guia de configuração para sistemas de painéis solares portáteis.
Controlador de Carga
Embora os painéis solares possam ser emparelhados diretamente com baterias, é recomendável instalar um controlador de carga entre os dois. Um controlador de carga ajuda a carregar a bateria de uma forma mais eficiente/óptima em termos energéticos. Com base na quantidade de luz solar durante o dia, a voltagem e a quantidade de amperes que um painel solar portátil produz pode ser flutuante e até mesmo zero por vezes. Um controlador de carga assegura a suavização destas flutuações enquanto passa a energia para a bateria.
Tipicamente, um controlador de carga satisfaz os seguintes propósitos:
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- Controlar a taxa de corrente de alimentação da bateria
- Prevenir sobrecarga da bateria
- Prevenir corrente inversa da bateria para o painel
- Diverte excesso de corrente (controlador de carga de derivação) para outra carga
- Temperatura da bateria do monitor
Existem dois tipos principais de controladores de carga – PWM (Pulse Width Modulator) e MPPT (Maximum Power Point Tracking). Sem entrar nos detalhes técnicos, os controladores de carga MPPT são mais eficientes e capazes, já que eles mesmos podem rastrear a potência máxima para ajustar o nível de tensão e corrente. Eles são um pouco mais caros, mas valem a pena a despesa e, portanto, estão se tornando a escolha comum atualmente.
Para sistemas mais complexos, um sistema de gerenciamento de bateria pode ser empregado, que também executa a tarefa de relatar o status do sistema. Uma vez instalado, ele também pode ajudar a medir a eficiência do painel solar portátil.
Quantos Amperes um Painel Solar de 100 Watts Produz?
Como mencionado anteriormente, um painel solar de 100W gera cerca de 5,56A de corrente. Dependendo da intensidade e das horas de luz solar direta recebida ao longo do dia, o painel gera entre 20 e 30 horas-homem (Ah) ao longo do dia. Mas isto não significa que uma bateria de 30Ah e 12V deve ser suficiente. Porque?
As baterias não devem ser descarregadas completamente, fazendo isso pode danificar a bateria. As baterias podem ser descarregadas apenas até 60% da sua capacidade, e até 80% para uma bateria de ciclo profundo. Assim, no nosso caso de um painel de 100W, uma bateria de 50Ah, 12V é mais adequada.
Quantos Amperes Um Painel Solar de 200 Watt Produz?
200W está agora a tornar-se um tamanho comum para painéis portáteis, graças a uma maior eficiência que leva à diminuição do tamanho dos painéis. Um painel de 200W, ao contrário de um painel de 100W, pode ter dois tipos diferentes de saídas de tensão:
- 28V (adequado para sistema de 24V)
- 18V (adequado para sistema de 12V)
A geração de corrente dos painéis de 200W é a seguinte:
- Para painéis 28V – 7 amps
- Para painéis 18V – 11 amps
Naturalmente, os valores mencionados acima e, portanto, a quantidade de potência produzida, dependem dos fatores discutidos anteriormente. Considerando que carregamos uma bateria de 12V utilizando um painel compatível de 200W (18V), é possível obter até 50 horas-homem de geração solar diária, desde que haja luz solar directa. Assim, uma bateria de 60Ah de ciclo profundo ou uma bateria regular de 75Ah deve ser suficiente neste caso.
O que pode uma bateria de Painel Solar Portátil?
A energia solar é uma tecnologia tremendamente flexível. Pode ser usada para alimentar qualquer coisa, desde calculadoras e relógios de pulso a cidades e vilas. Os painéis solares portáteis podem ser usados para alimentar quase tudo. Usando um monte de painéis de 100W ou 200W pode alimentar o seu RV ou casas móveis, e até mesmo uma residência adequada se você tiver painéis suficientes.
Mas a questão é, para que são os painéis portáteis mais adequados? Quando se trata de painéis solares, não há ‘tamanho único’.
A aplicação de um painel depende principalmente do tamanho e da potência que ele vem com. Os painéis portáteis são, portanto, uma excelente escolha para os reboques de campismo com uma bateria dupla ou simples configurações fora da rede de campismo, mas não tanto para instalações solares domésticas.
Para um tamanho médio do sistema de 6kW, seriam necessários 60 painéis de 100W de capacidade, em comparação com apenas 17 painéis de 350W de capacidade. Sem dúvida, isso tornaria sua casa mais eficiente energeticamente, mas a um custo maior.
Isso não faz muito sentido financeiramente, pois emparelhar muitos painéis solares de 12V aumenta a complexidade do seu sistema e aumenta significativamente o seu custo de painéis solares. Usar a maior quantidade de cabos que vem com ele também é contra os conselhos da engenharia elétrica. Painéis maiores fazem assim uma melhor escolha para a melhoria de sua casa.
No entanto, painéis portáteis fazem uma escolha perfeita para kits de painéis solares urbanos, tais como kits fora da rede para cabines móveis que podem alimentar um par de luzes LED, um pequeno ventilador, e um dispositivo móvel. A maioria das pessoas usa painéis portáteis para carregar uma bateria de 12V e depois usá-la como sua fonte de energia por um período decidido.
Painéis solares portáteis com a melhor classificação até mesmo duram mais de 20 anos, tornando-os um grande investimento. Os painéis solares portáteis frequentemente substituem os geradores a diesel volumosos e geradores de fumaça. Juntamente com a melhoria da sua eficiência energética, isto acrescenta a sua pequena parte para abrandar a mudança climática.