Dimensionering av solcellsanläggning

21. januar 2014

En solenergianläggning består av en eller flera solpaneler som producerar ström till en batteribank, som lagrar strömmen. För att få full glädje av solenergianläggningen, är det viktigt att den blir rätt dimensionerad. Batteribanken skall leverera tillräckligt med ström när du är i stugan och solpanelen/-panelerna ska se till att batterierna är fulladdade.

Förbrukar du mycket ström när du är i stugan, måste batteribanken vara relativt stor. Är det långt till nästa besök har solpanelen god tid på sig att ladda upp batterierna igen. I ett fritidshus med många besök, men med lite strömförbrukning, bör solenergianläggningen bestå av en större solpanel men med en mindre batteribank. Batterier har en begränsad livslängd, men med rätt underhåll kan livslängden bli 10-20 år, beroende på batterityp. Under denna tid är det ej att rekommendera en utvidgning av den existerande batteribanken, då gamla och nya batterier inte fungerar bra tillsammans. Ta hänsyn till detta vid beräkning av den förväntade förbrukningen, detta eftersom mycket kan ske under en period av 10-20 år. Lägg därför in en säkerhetsmarginal. En extra solpanel kan emellertid kopplas till anläggning när som helst.

Beräkning av batteribank

1. Beräkna dagligt energibehov i watt-timmar
All utrustning har en effekt angiven i Watt (W). Antalet timmar utrustningen är i bruk anger energin mätt i Watt-timmar (Wh). En glödlampa på 5 Watt som har stått på i 2 timmar har använt energi motsvarande 10 Watt-timmar (5 W x 2 tim = 10 Wh). Uppgiften blir därför att beräkna ditt energibehov för ett dygn mätt i watt-timmar. Utgå gärna från exemplet nedan och fyll i schemat på nästa sida.

Strömförbrukning per dygn, exempel:

Antal

Produkt

Effekt

Brukstid

Energibehov

2

Läslampor

10 W

7 tim

140 Wh

1

Lysrörsarmatur 2 x 8 W

16 W

1 tim

16 Wh

2

Vägglampett

10 W

5 tim

100 Wh

1

Vattenpump

40 W

30 min

20 Wh

4

Sänglampa (spot)

10 W

1 tim

40 Wh

1

TV

40 W

2 tim

80 Wh

Dagligt energibehov: 396 Wh

 
2) Räkna om dagligt behov till amperetimmar
Strömmängden i ett batteri anges i Amperetimmar (Ah), som skall tas med i beräkningen. Det betyder att det dagliga energibehovet räknas om från Watt-timmar (Wh) till Amperetimmar (Ah). 396 Wh/12V = 33 Ah, vilket ger den dagliga strömförbrukningen.

Effekt är definierad som ström x spänning: W= A x V
Motsvarande blir Wh = Ah x V och Ah = Wh/V

3. Räkna om dagligt energibehov till besökets behov
Genom att multiplicera dagligt strömbehov med antal dagar erhålls stugans strömbehov:
Weekend (3 dagar): 33 Ah x 3 = 99 Ah
Vecka: 33 Ah x 7 = 231 Ah

4. Val av batteristorlek
Livslängden på ett batteri är mycket beroende av hur djup varje urladdning är. Batteriet kan gå sönder om det urladdas helt. Ett urladdat batteri fryser också sönder mycket lättare. Generellt rekommenderar Sunwind att max 70 % av kapaciteten utnyttjas under sommarhalvåret och 50 % under vinterhalvåret. Ett 245 Ah-batteri har därför ca 170 Ah tillgängligt på sommarhalvåret eller 125 Ah på vinterhalvåret

Motsvarande för Concorde 305 blir 250 Ah (sommar) och 210 Ah (vinter). Beräkningen av tillgängliga amperetimmar är baserat på 100 timmars urladdningstid.

I följande exempel gäller:
Antal Sunwind 245 Ah-batterier, weekend (vinter):
99 Ah/125 Ah = 0,79 st = 1 batteri á 245 Ah

Antal Sunwind 245 Ah-batterier, vecka (sommar):
231 Ah/170 Ah = 1,35 st = 2 batterier á 245 Ah

Antal Concorde 305 Ah-batterier vecka (sommar):
231 Ah/250 Ah = 0,9 st = 1 st Concorde 305 Ah


Beräkningsschema för batteribank

Fyll i nedanstående tabell med hjälp av uppgifterna från föregående sida så blir valet av batteribank lättare och komforten i stugan högre.

Antal

Produkt

Effekt (W)

Brukstid (tim)

Energibehov (Wh)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Summa = 

Wh

2

Omräkning till amperetimmar: Dagligt strömbehov (Wh):

/12V

Ah

3

Beräkning av besökets strömbehov: Dagligt behov (Ah):

x (Ant.dygn)

Ah

4

Beräkning av antal Sunwind AGM 245 Ah-batterier: Strömbehov (Ah):

/110Ah

≈ 

st. 245 Ah

5

Beräkning av antal Concorde 305 Ah-batterier: Strömbehov (Ah):

/210Ah

≈ 

st. 305 Ah

 

Beräkning av solpanel

Solpanelen ska ladda upp batteriet inför nästa besök. Du vet från beräkningen hur mycket ström som förbrukats när du lämnar stugan. Frågan är alltså hur lång tid det är till nästa besök och när på året det är. Tabellen nedan, anger antal amperetimmar producerat per vecka under året. Används stugan huvudsakligen på helger, kan man utifrån tabellen se att en 80-Watt solpanel ska producera tillräckligt med ström varje vecka (99 Ah) från februari till oktober. Sunwind rekommenderar 1 st 80-Watt solpanel med 2 st 245 Ah batterier. Om stugan utnyttjas lika ofta under vintermånaderna, bör det förmodligen monteras fler solpaneler. Alternativet använda andra, kompletterande strömkällor t.ex. vindgenerator eller elkraftverk. Om stugan används under vinterhalvåret, påsken, sommarsemestern och under höstjakten, kommer solpanelen ha gott om tid att ladda upp batterierna mellan varje besök. I nedanstående exempel skulle troligen en mindre panel vara tillräckligt, men för att ha lite marginal bör
du välja en 65 Watts-panel med 1 st 305 Ah-batteri. Om stugan används hela sommaren bör solpanelen producera tillräckligt med ström för att täcka det dagliga behovet, 33 Ah (231 Ah på en vecka). Tabellen visar att en 135-Watts solpanel täcker det dagliga behovet. Dessutom behövs en batteribuffert som kan leverera ström under perioder med sämre väder än genomsnittligt. Erfarenhetsmässigt bör detta motsvara en veckas förbrukning, 231 Ah. En riktigt dimensionerad anläggning skulle således bestå av en 135-watts solpanel och 2 st Sunwind 245 Ah-batteri.


Strömproduktion i Mellansverige

Tabellen visar antal amperetimmar (Ah) producerat per vecka. Värdena är baserade på mer än 30 års samlade data och redovisar det faktiska förhållandet i Mellansverige.

Typ

Jan

feb

mar

Apr

maj

Jun

Jul

Aug

Sep

okt

Nov

Dec

160 W solcell

90

234

318

352

320

245

210

226

205

171

59

67

160 W vinklad

98

234

347

453

491

410

342

326

250

182

62

66

140 W solcell

78

204

279

308

280

214

183

197

179

150

52

59

140 W vinklad

85

204

304

396

430

358

300

286

218

160

55

57

135 W solcell

76

197

269

297

270

207

177

190

173

144

50

57

135 W vinklad

82

197

293

382

414

346

289

275

211

154

53

55

100 W solcell

56

146

199

220

200

153

131

141

128

107

37

42

100 W vinklad

61

146

217

283

307

256

256

204

156

114

39

41

80 W solcell

45

117

159

176

160

122

122

113

102

86

30

34

80 W vinklad

49

117

174

226

246

205

205

171

125

91

31

33


Tyckte du att denna artiklen var användbar?

Dela detta: