За скільки сонячна панель заряджає акумулятор 12 В
Акумулятор 12 В ємністю 100 А·год, розряджений наполовину, панель 100 Вт заряджає за 1-2 доби влітку і приблизно за 7 діб у грудні, а панель 230 Вт - за 0,6 доби влітку і за 3 доби в грудні. Це ідеальний розрахунок за виробітком PVGIS для Києва. З простим контролером типу PWM реальний час буде до 1,4 раза довшим.
Формула
Час заряду в добах = енергія, яку треба повернути акумулятору, поділена на виробіток панелі за добу.
- Енергія акумулятора, Вт·год = ємність, А·год × 12 В (номінальна напруга).
- Скільки треба повернути = енергія × глибина розряду. Для свинцево-кислотних акумуляторів у розрахунок беруть 50%: глибше розряджати їх шкідливо для ресурсу.
- Виробіток панелі за добу беремо з PVGIS (Київ, нахил 35°): для 100 Вт це 0,47 кВт·год у червні, 0,30 у березні і 0,09 у грудні. Для 230 Вт множимо на 2,3.
Приклад: акумулятор 100 А·год. 100 × 12 = 1200 Вт·год. Повернути треба 1200 × 0,5 = 600 Вт·год. Панель 100 Вт у червні дає 470 Вт·год на добу: 600 / 470 = 1,3 доби. У грудні вона дає 90 Вт·год: 600 / 90 = 6,7 доби. Панель 230 Вт у червні дає 0,47 × 2,3 = 1,081 кВт·год: 600 / 1081 = 0,6 доби.
У ампер-годинах це виглядає так: 470 Вт·год / 12 В ≈ 39 А·год за добу у червні і 90 / 12 = 7,5 А·год у грудні.
Таблиця: діб на заряд з 50% до 100%
У кожній клітинці два числа через скісну риску: ідеальний розрахунок і розрахунок із запасом ×1,4 на простий контролер (пояснення нижче). Дані виробітку: Київ, PVGIS.
| Акумулятор 12 В | 100 Вт, червень | 100 Вт, березень | 100 Вт, грудень | 230 Вт, червень | 230 Вт, березень | 230 Вт, грудень |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 А·год (300 Вт·год) | 0,6 / 0,9 | 1,0 / 1,4 | 3,3 / 4,7 | 0,3 / 0,4 | 0,4 / 0,6 | 1,4 / 2,0 |
| 100 А·год (600 Вт·год) | 1,3 / 1,8 | 2,0 / 2,8 | 6,7 / 9,3 | 0,6 / 0,8 | 0,9 / 1,2 | 2,9 / 4,1 |
| 200 А·год (1200 Вт·год) | 2,6 / 3,6 | 4,0 / 5,6 | 13,3 / 18,7 | 1,1 / 1,6 | 1,7 / 2,4 | 5,8 / 8,1 |
Для інших міст беріть виробіток з таблиці виробітку: в Одесі у червні 0,49 кВт·год, у грудні 0,14, тож узимку час заряду буде приблизно в 1,5 раза коротшим.
Звідки запас ×1,4
Контролер заряду 30 А, який продається окремо, за конструкцією простий контролер типу PWM, не MPPT. Такий контролер підтягує напругу панелі до напруги акумулятора. Панель 18 В працює при близько 13 В, а струм майже не росте. Оцінка: 13 / 18 ≈ 0,72, тобто до акумулятора дійде приблизно на 28% менше енергії, ніж дав би ідеальний трекер потужності. Зворотне число: 1 / 0,72 ≈ 1,4. Це верхня оцінка: на гарячій літній панелі її робоча напруга нижча, і втрата менша. Запас покриває й частину втрат на сам заряд акумулятора. Докладніше про різницю контролерів: MPPT чи PWM.
Від чого час заряду залежить ще
- Тип акумулятора. Свинцево-кислотному не розряджають глибше 50%. Літієвий LiFePO4 допускає глибший розряд, тоді енергії для заряду потрібно більше, а діб більше. Контролер 30 А працює зі свинцево-кислотними, літій-іонними й LiFePO4 акумуляторами, а вибір типу дивіться в його інструкції.
- Навантаження. Якщо від акумулятора одночасно живиться холодильник чи освітлення, панель спершу покриває їх, а акумулятор отримує залишок. Тоді заряд іде повільніше.
- Тінь і кут. Навіть часткова тінь від борту, антени чи дерева помітно знижує віддачу. Горизонтальна панель за рік дає на 15% менше, ніж нахилена, детальніше в статті про кут нахилу.
- Хмари. Таблиця побудована на середніх значеннях. Похмура доба дасть набагато менше, а скільки саме, описано у статті про панель у хмарну погоду.
Струм і межі контролера
Розрахунковий робочий струм панелі 100 Вт близько 5,5 А, панелі 230 Вт близько 12,8 А. Контролер розрахований на 30 А, тому одна панель 230 Вт у його межі вкладається. Для акумулятора 50 А·год струм 12,8 А - це близько 0,26 ємності на годину. Чи допустимий такий струм для вашого акумулятора, дивіться в його паспорті.
Підключення без помилок
Поставте між контролером і акумулятором запобіжник на струм, зазначений в інструкції контролера. Стежте за полярністю: плюс до плюса, мінус до мінуса. Порядок підключення в типових інструкціях такий: спершу акумулятор до контролера, потім панель до контролера. Для вашої моделі дотримуйтесь інструкції контролера. Роботи на даху та підключення до мережі 230 В доручайте фахівцям. Покрокова схема є в статті як підключити панель до акумулятора.
Що взяти
Для акумулятора до 100 А·год вистачить панелі 100 Вт, якщо ви готові чекати кілька діб узимку. Якщо потрібно швидше або акумулятор більший, дивіться на панель 230 Вт. Контролер потрібен в обох випадках.
Часті питання
За скільки панель 100 Вт зарядить акумулятор 100 А·год?
Якщо акумулятор розряджений на 50% (600 Вт·год), то у червні в Києві приблизно за 1,3 доби, у березні за 2 доби, у грудні за 6,7 доби. З простим контролером закладіть до 40% зверху.
Чи можна заряджати акумулятор від панелі без контролера?
Ні. Панель 18 В без контролера може перезарядити акумулятор 12 В і пошкодити його. Контролер 30 А продається окремо від панелей.
Скільки ампер дає сонячна панель 100 Вт?
Розрахунковий робочий струм панелі 100 Вт на 18 В близько 5,5 А, у панелі 230 Вт близько 12,8 А. Це струм у ясний день на сонці, вночі й у хмари він набагато менший.
Чи заряджається акумулятор у хмарну погоду?
Так, але повільніше. При щільній хмарності панель дає лише близько десятої частини потужності, тож заряд може розтягнутися на кілька діб.
Не впевнені, що підійде? Напишіть задачу або зателефонуйте, підкажемо панель і контролер.
+38 (073) 220 08 45