Sprawność moich paneli słonecznych

10 czerwca 2018 Artur

Jak mogliście się dowiedzieć z moich dwóch poprzednich wpisów, zamontowałem na dachu mojego kampera dwa elastyczne panele słoneczne o mocy 100W każdy. Pora na małe podsumowanie. Jak zatem w praktyce wygląda sprawność moich paneli fotowoltaicznych? (Dla tych mniej zainteresowanych tl;dr na końcu wpisu.)

Testy w zmiennych warunkach i przy zmiennym wykorzystaniu nie wypadały najlepiej. A to ze względu na zbyt wysoką temperaturę na zewnątrz. A to znów duże zachmurzenie. W końcu jednak udało mi się przeprowadzić dość miarodajny test. Ale zanim przejdziemy do sedna, powiem nieco o tym, jak moje panele fotowoltaiczne sprawowały się w tych mniej atrakcyjnych warunkach zewnętrznych.

Ponieważ w ciągu dnia nie było mnie w kamperze obawiałem się pozostawiać włączony obwód zewnętrzny. Popołudniami i wieczorami korzystałem z laptopa, ładowałem urządzenia, korzystałem z wody (działała pompa) i oświetlenia bez przesadnego oszczędzania. Wszystko po to, żeby testy były miarodajne. Akumulatory po takich wieczorach schodziły do 80-70 procent naładowania. Nie zdarzyło się jednak, by panele słoneczne w ciągu kolejnego dnia nie naładowały akumulatorów znów do 100 procent ich pojemności.

Dziś jednak miałem okazję przetestować akumulatory w nieco odmiennych warunkach. Cały dzień spędziłem nad Odrą z widokiem na most Rędziński. (Mam też zamiar spróbować mu zrobić zdjęcie w nocy.) Temperatura na zewnątrz około 22-23 stopni. Pełne nasłonecznienie. W tych pięknych okolicznościach przyrody pracowałem sobie na laptopie (około 9 godzin), a podczas tej pracy puszczałem materiały wideo na tablecie (w końcu mamy mundial, nie?), który również był stale podłączony. W ciągu tego dnia dwukrotnie naładowałem również swój telefon oraz dwa powerbanki. Teraz czas na trochę matematyki, wyliczenia będą wykonywane w dość dużym uproszczeniu i przybliżeniu – mam jednak nadzieję, że będą dla mnie miarodajne. Pod koniec napiszę, w jakim kontekście.

Bateria w laptopie ma pojemność 80Ah i wystarcza na około 4-5 godzin pracy. Można zatem powiedzieć, że w ciągu 9 godzin podczas pracy na laptopie zużyłem około 144Ah (sic!) – czego wcześniej nie kalkulowałem i jestem tym faktem nieco zdumiony. Jednak akurat ten parametr mogłem wyliczyć w miarę dokładnie. Bateria w tablecie ma 10Ah i zwykle wystarcza mi na około 7-8 godzin oglądania filmów wieczorami. Ja oglądałem transmisje sportowe, więc dochodziło wykorzystanie wbudowanego modemu, a i jasność ekranu musiałem podnieść, bo – jak wspomniałem – dzień był bardzo słoneczny. W tym czasie tablet został również doładowany do pełna. Myślę, że możemy z powodzeniem założyć, że zużył około 15Ah. Dwukrotne ładowanie telefonu (praktycznie wyzerowanego), to łącznie około 6Ah. Do tego należy dodać dwa powerbanki, które mają pojemność 10Ah (łącznie 20Ah). Doładowanie akumulatorów do pełna pochłonęło około 40Ah.

Żeby zbytnio nie zagalopować się w tych optymistycznych wyliczeniach pominę ładowanie pomniejszych urządzeń oraz korzystanie z wiatraka (22W). Muszę również wziąć pod uwagę, że niektóre magazyny energii mogą mieć już dawno za sobą czasy swojej świetności, więc ich pojemność może być mniejsza od tej podanej w specyfikacji producenta. Zatem prezentowane wartości podane w Ah mogą być diametralnie różne od stanu faktycznego. Jednak parametry podawane na sterowniku wyglądały naprawdę dobrze – co więcej – wydają się świadczyć o tym, że był jeszcze zapas mocy:

Tym niemniej dla mnie istotny był czas pracy tych urządzeń i to, jaką energię dostarczyły w ciągu dnia panele.

tl;dr: Na podstawie powyższych informacji można uznać, że moje panele słoneczne dostarczyły w ciągu dnia około 225Ah. Jeżeli zatem średnio dziennie dostarczą mi powiedzmy 200Ah będzie to oznaczało dla mnie, że w ciągu dnia naładują mi laptopa i tablet, których baterie dzień wcześniej wyczerpię w całości (raczej się nie zdarza). Dodatkowo naładują do pełna akumulatory pokładowe uprzednio wykorzystane do około 20%. Co również raczej nie będzie miało miejsca – unikam bowiem schodzenia poniżej 70-60%, żeby zbytnio nie skracać ich żywotności (cykli).

Poza tym, trzeba pamiętać o zimie, podczas której dzień jest krótszy, co oznacza mniej ładowania energią ze słońca i dłuższe korzystanie z oświetlenia w kamperze. Sprawność paneli słonecznych zapewne również nieco się obniży. Jeśli nawet będę musiał odpalać agregat (który jest już naprawiony), to będę mógł to robić zdecydowanie rzadziej! I tym optymistycznym akcentem kończę ten nieco techniczny wpis.

Aby jednak złagodzić ten wydźwięk pozostawiam kilka zdjęć obrazujących w jakich okolicznościach przyrody mogłem spędzić dzień przy pracy:

Musicie przyznać, że nijak ma się to, do pracy w czterech ścianach … A przecież właśnie to było w końcu powodem zakupu mobilnego lokum – żebym mógł mieszkać i pracować gdziekolwiek jestem! Ehh, gdybym tak mógł pracować codziennie…

(Przy okazji miałem możliwość przetestować, jak mój telefon radzi sobie z robieniem zdjęć w nocy i muszę przyznać, że jestem zadowolony z rezultatów 🙂 )

, , , , , , , ,

Artur

Jestem wolną duszą (ale nie „niebieskim ptakiem”), wiem, że nic nie spada z nieba i na wszystko trzeba zapracować. Wierzę również, że marzenia trzeba realizować, a odkładanie ich na później temu nie sprzyja.

Komentarze: (2)

  1. Bynio

    Najważniejsze, że Twoja instalacja spełnia Twoje potrzeby i oczekiwania. Zobacz co na ten temat pisze w swym blogu toscaner.com . Jestem z wykształcenia elektronikiem i mam kilka uwag co do Twoich wyliczeń “energetycznych” : otóż energię także elektryczną podaje się i oblicza w Wh (watogodzinach) i pochodnych (mWh – miliwatogodzinach, kWh – kilowatogodzinach). Pojemność baterii a zwłaszcza akumulatorów podaje się w w mAh (miliamperogodzinach) lub Ah (amperogodzinach). Jak połączyć obie te wielkości? Najprościej zrozumieć co oznaczają te wartości posłużyć się przykładem: niechaj akumulator samochodowy ma pojemność 120 Ah (akumulator kwasowy zazwyczaj naładowany ma napięcie 13,2 V czy coś około tego. Dla uproszczenie przyjmijmy, że jego napięcie nie zmienia się przez cały czas ładowania od zera do pełnego naładowania. Jaką energię należy dostarczyć zatem do pełnego naładowania? Proste wyliczenie pokazuje 120 Ah * 13,2V = 1584 Wh czyli nieco ponad 1,5 kWh. Podobne wyliczenie dla powerbanka np 20000 mAh czyli 20 Ah (napięcie dostarczane to okolo 5V) daje 20000 mAh * 5V = 100 000 mWh czyli 100 Wh a to jest 0,1 kWh. Na tym rzeczywistym przykładzie widać akumulator samochodowy o napięciu 13,2 V i pojemności 120 Ah w porównaniu z powerbankiem o pojemności 20 Ah i napięciu 5V potrafi zakumulować (czyli przechować) ponad 15 razy więcej energii niż powerbank mimo, że jego pojemność jest tylko 6 razy większa.
    Nie można porównywać pojemności akumulatorów nie biorąc pod uwagę ich napięcia. Niechaj przykładem będzie np. akumulator najnowszej (2018 rok)hybrydy plug- in Kia Niro, który ma pojemność 24,7 Ah przy napięciu gdzieś około 350 V. Może on zatem zakumulować 8645 Wh czyli ponad 8,5 kWh czyli prawie 6 razy więcej niż zwykły akumulator samochodowy o pojemności 120 Ah. Zupełnie inna sprawą sa sprawy parametrów ładowania jednego i drugiego akumulatora oraz dopuszczane przez producenta stany maksymalnego naładowania oraz rozładowania. Nie piszę tego aby “dowalić” metodyce oceny Twych obserwacji. Nie posługuj się pojemnością Twych odbiorników energii , ponieważ nie są to miarodajne wielkości. Najlepiej wywal ten komentarz, jeśli poczujesz się nim urażony. Pozdrawiam.

    • Artur

      Dziękuję za Twój komentarz! (Jak widzisz został opublikowany bez najmniejszej edycji :)!) Jeśli ktoś bowiem miałby jakieś dodatkowe pytania lub wątpliwości, to może Twój komentarz będzie dla niego ciekawą podpowiedzią.

      Co do metodyki moich wyliczeń, to już we wpisie zaznaczyłem, że to jest tylko i wyłącznie wynik obserwacji. Nie znam się na tym, więc jedyne co mogłem zrobić, to metodą najzwyklejszego testowania stwierdzić, czy słońce da mi wystarczającą ilość energii do pracy lub naładowania niektórych urządzeń. W Twoim komentarzu kluczowe jest zatem pierwsze zdanie 😉 Oczywiście, gdybym miał wyliczać zapotrzebowanie na prąd dla gospodarstwa domowego, pewnie usiadłbym nad tym z zupełnie innym zaangażowaniem i Twoje porady byłyby niezwykle pomocne. W obecnej sytuacji jednak nie było to wymagane.

      Tym niemniej mam do Ciebie pytanie: jeśli powerbank ma pojemność 20Ah, a telefon ma baterię o pojemności 8Ah i oba są ładowane prądem z gniazda USB 5V, czy to powinno oznaczać, że telefon naładuję powerbankiem 2,5 raza do pełna? Wiadomo, że z czasem parametry powerbanka będą się zmniejszały, ale pytam ogólnie, czy idąc tokiem Twoich wyliczeń możemy tak właśnie uznać?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

NAPISZ DO MNIE!