En bärbar solcellspanel producerar cirka 5-6 ampere ström i direkt solljus. De flesta bärbara paneler har en storlek på eller runt 100 W, vilket innebär en ”maximal strömstyrka” på 5,5-6 A och en ”maximal spänning” på 17-18 V. Som ordet ”maximal” antyder är detta utgångsvärden vid perfekta förhållanden eller laboratorieförhållanden.
Under verkliga förhållanden kan den mängd ampere som en bärbar solcellspanel producerar variera mellan 50-100 % av det värde som nämns ovan. Antalet ampere beror på faktorer som exponering för solljus, solstrålarnas vinkel och panelens renhet. Bärbara solpaneler är ett utmärkt sätt att delvis eller helt driva dina apparater. Många ägare av husbilar/husvagnar eller solanvändare använder bärbara paneler med en laddningsregulator för att ladda batterier, som sedan driver flera apparater.
Förståelse för effektutgång från bärbara paneler
Och även om de ampere som genereras av solpaneler är väsentlig information, så är det en del av en större ekvation. Det är viktigt att förstå grunderna i solcellseffektutgången för att kunna sätta upp ett ljudsystem. Nedan följer några termer och deras betydelse vid val av bärbar solpanel:
Watt (effekt):
Det grundläggande måttet på en solpanels prestanda är ”watt”. Det är en enhet för effekt och är produkten av spänning och ampere (ström) som genereras av panelen.
Watt (effekt) = Volt (spänning) × Ampere (ström)
Varje tusen watt kallas också för kilowatt (kW). Om vi talar om en solcellspanel på 100 W som exempel, kan vi här se hur volt och ampere ger oss värdet hundra watt:
100 W = 18 V × 5,56 A
Ampere/ampere (ström):
Ström är överföringen av elektrisk laddning, närmare bestämt – elektroner, från en punkt till en annan, vilket resulterar i det som vi kallar elektricitet. Enheten för att mäta ström är ampere, som ofta i vardagligt tal kallas ampere.
Volt (spänning):
Spänning kan grovt beskrivas som den kraft med vilken strömmen flödar från en punkt till en annan. Denna kraft är resultatet av en skillnad i elektrisk potential (skillnad i laddningsnivå) i två punkter.
Amperetimmar/amperetimmar (batterikapacitet):
Som framgår av namnet är amperetimmar batterikapaciteten, som härrör från multiplikationen av amperetimmar och timmar. Den anger hur många ampere som kan levereras under givna timmar per dygn. Detta förstås bäst med ett exempel:
Ett batteri på 100Ah innebär att 10 ampere ström kan dras från det i 10 timmar eller 5 ampere i 20 timmar.
10A × 10 timmar = 100Ah
5A ×20 timmar = 100Ah
Detta gäller inte bara för energi som dras från batteriet (urladdning), utan även för energi som tillförs för att ladda batteriet. Med tanke på panelen på 100 W som vi diskuterade tidigare har den en maximal ström på 5,56 ampere. Om vi antar att panelen fungerar under idealiska förhållanden (toppkapacitet) kan vi ta reda på det antal timmar som krävs för att ladda batteriet (100 Ah) fullt ut.
5,56 A × x timmar = 100 Ah
Stunder = 100 ÷ 5,56 = 17.98
Watt-timme (energi):
Vänligt watt är enheten för effekt, men den betecknar endast el som genereras eller förbrukas per timme, vilket gör det nödvändigt att ha en annan enhet som också tar hänsyn till den tid under vilken energin förbrukades eller genererades. Multiplikationen av watt och timme ger alltså watt-timme (Wh). Varje 1000 Wh är också känt som en kilowattimme (kWh). Till exempel ger panelen på 100 W i diskussionen som genererar toppeffekt i 4 timmar:
100 W × 4h = 400 Wh eller 0,4 kWh
Koppling av en bärbar solpanel med ett batteri
Solpaneler är användbara anordningar för att utnyttja gratis, ren och allestädes närvarande energi. Nätter och molniga dagar gör det dock svårt att helt förlita sig på solenergi. Det kan finnas tillfällen då det finns mer solljus under hela dagen än vad du behöver för att generera energi, och ibland finns det mindre än vad du behöver.
Det är omöjligt att lagra solljus, men batterier gör det möjligt att lagra den energi som genereras från solenergi och använda den senare när direkt solljus inte finns tillgängligt, t.ex. under kvällar eller nätter. Det är relativt enkelt att para ihop en bärbar solpanel med ett batteri, oavsett om det är ett blybatteri eller ett litiumjonbatteri.
En direkt parning innebär att man gör två enkla elektriska anslutningar – man ansluter panelens pluspol till batteriets pluspol och likadant för minuspolerna.
Som tidigare diskuterats har solpaneler en spänningsnivå på 17-18V. Batterier, å andra sidan, har nästan alltid en märkspänning på 12 V. Att para ihop en 18V-panel med ett 12V-batteri är idealiskt för att se till att strömmen alltid flyter från högre potential (solpanel) till lägre (batteri) och inte tvärtom. Paneler som är kompatibla med 12V-batterier kallas dock ofta för 12V-solpaneler.
För att börja para ihop dina solpaneler med dina batterier bör du se till att du går igenom en bra installationsguide för bärbara solpanelsystem.
Laddningsregulator
Och även om solpaneler kan paras direkt med batterier rekommenderas det att installera en laddningsregulator mellan de två. En laddningsregulator hjälper till att ladda batteriet på ett mer energieffektivt/optimalt sätt. Baserat på mängden solljus under dagen kan spänningen och antalet ampere som en bärbar solpanel producerar fluktuera och till och med vara noll ibland. En laddningsregulator ser till att jämna ut dessa fluktuationer samtidigt som den överför strömmen till batteriet.
Typiskt sett uppfyller en laddningsregulator följande syften:
- Kontrollera hur snabbt strömmen dras från batteriet
- Förhindra överladdning av batteriet
- Förhindra omvänd ström från batteri till panel
- Avleda överskottsström. (shuntladdningsregulator) till en annan belastning
- Övervaka batteriets temperatur
Det finns två huvudtyper av laddningsregulatorer – PWM (Pulse Width Modulator) och MPPT (Maximum Power Point Tracking). Utan att gå in på de tekniska detaljerna är MPPT-laddningsregulatorer mer effektiva och kapabla, eftersom de själva kan spåra den maximala effekten för att justera spännings- och strömnivån. De är något dyrare, men är värda kostnaden och blir därför det vanligaste valet nuförtiden.
För mer komplexa system kan ett batterihanteringssystem användas, som också utför uppgiften att rapportera systemets status. När det väl är installerat kan det också hjälpa till att mäta den bärbara solpanelens effektivitet.
Hur många ampere producerar en solpanel på 100 watt?
Som tidigare nämnts genererar en solpanel på 100 W cirka 5,56 A ström. Beroende på intensiteten och antalet timmar av direkt solljus som tas emot under dagen genererar panelen mellan 20 och 30 amperetimmar (Ah) under hela dagen. Men det betyder inte att ett batteri på 30 Ah och 12 V borde räcka. Varför?
Då batterier inte ska laddas ur helt och hållet, eftersom det kan skada batteriet om man gör det. Batterier kan laddas ur endast upp till 60 % av sin kapacitet, och upp till 80 % för ett djupcykelbatteri. I vårt fall med en 100 W-panel är därför ett 50 Ah 12 V-batteri mer lämpligt.
Hur många ampere producerar en 200 W-solpanel?
200W börjar nu bli en vanlig storlek för bärbara paneler, tack vare bättre verkningsgrader som leder till minskande panelstorlekar. En 200W-panel kan, till skillnad från en 100W-panel, ha två olika typer av spänningsutgångar:
- 28V (lämplig för 24V-system)
- 18V (lämplig för 12V-system)
Nedan följer den nuvarande generationen från 200W-paneler:
- För 28V-paneler – 7 ampere
- För 18V-paneler – 11 ampere
Naturligtvis beror de värden som nämns ovan och därmed den producerade strömmen på de faktorer som diskuterats tidigare. Med tanke på att vi laddar ett 12V-batteri med hjälp av en kompatibel 200W-panel (18V) kan du få upp till 50 amperetimmar av daglig solelproduktion, förutsatt att det finns direkt solljus. Ett djupcykelbatteri på 60Ah eller ett vanligt batteri på 75Ah bör alltså räcka i det här fallet.
Vad kan en bärbar solcellspanel driva?
Solkraft är en oerhört flexibel teknik. Den kan användas för att driva allt från miniräknare och armbandsur till städer. Bärbara solpaneler kan användas för att driva nästan vad som helst. Genom att använda ett gäng paneler på 100 W eller 200 W kan du driva din husbil eller ditt husvagnshus och till och med en riktig bostad om du har tillräckligt många paneler.
Men frågan är vad bärbara paneler lämpar sig bäst för. När det gäller solpaneler finns det ingen ”one-size-fits-all”.
Användningen av en panel beror främst på vilken storlek och effekt den har. Bärbara paneler är därför ett utmärkt val för husbilar med dubbla batterier eller enkla campinganläggningar utanför elnätet, men inte så mycket för solcellsinstallationer i hemmet.
För en genomsnittlig systemstorlek på 6 kW skulle du behöva 60 paneler med en kapacitet på 100 W, jämfört med bara 17 paneler med en kapacitet på 350 W. Utan tvekan skulle det göra ditt hem mer energieffektivt, men till en högre kostnad.
Detta är inte särskilt ekonomiskt vettigt, eftersom det ökar systemets komplexitet att para ihop många 12V-solpaneler och ökar din kostnad för solpaneler avsevärt. Att använda den större mängden ledningar som följer med är också emot eltekniska råd. Större paneler gör därför ett bättre val för dina uppgraderingar för hemförbättring.
Hursomhelst gör bärbara paneler ett perfekt val för stadssolpanelsatser, till exempel off-grid-satser för mobila stugor som kan driva ett par led-lampor, en liten fläkt och en mobil enhet. De flesta människor använder bärbara paneler för att ladda ett 12V-batteri och sedan använda det som sin energikälla under en bestämd period.
De flesta topprankade bärbara solpaneler håller till och med i över 20 år, vilket gör dem till en bra investering. Bärbara solpaneler ersätter ofta de skrymmande och rökgenererande dieselgeneratorerna. Tillsammans med att förbättra din energieffektivitet lägger detta sin lilla del till för att bromsa klimatförändringarna.