แผงโซลาร์เซลล์ขนาดใดที่จะชาร์จแบตเตอรี่ 12V (คู่มือวัตต์)

กฎการกำหนดขนาดด่วนที่ใช้ได้ผล

ใช้ทางลัดที่เป็นประโยชน์เหล่านี้หากคุณไม่ต้องการคำนวณทุกอย่าง:

• การบำรุงรักษา/การชาร์จแบบลอยตัว (แบตเตอรี่ที่เก็บไว้): 10–30 วัตต์ ต่อแบตเตอรี่ (ตามการคายประจุเองและโหลดปรสิตขนาดเล็ก)
• การใช้แสง (ไฟ LED ไม่กี่ดวง, การชาร์จโทรศัพท์เป็นครั้งคราว): 50–100W.
• น้ำหนักบรรทุกในช่วงสุดสัปดาห์/รถตู้/การตั้งแคมป์โดยทั่วไป: 100–200W (สวีทสปอตทั่วไปสำหรับระบบ 12V)
• การใช้งานหนักในแต่ละวัน (ตู้เย็น ระยะเวลาใช้งานยาวนาน ขอบเมฆมาก): 200–400W .

ช่วงเหล่านี้อนุมานว่าคุณต้องการให้แผงชาร์จจริง (ไม่เพียงแต่บำรุงรักษา) และคุณประสบกับการสูญเสียความร้อน สายไฟ และตัวควบคุมการชาร์จโดยทั่วไป

สูตรง่ายๆ ว่า “แผงโซลาร์เซลล์ชาร์จแบตเตอรี่ 12V ขนาดไหน”

หากต้องการปรับขนาดแผงโซลาร์เซลล์ให้ถูกต้อง ให้เริ่มจากพลังงานที่คุณต้องใส่กลับเข้าไปในแบตเตอรี่ในแต่ละวัน

ขั้นตอนที่ 1: แปลงการใช้งานรายวันเป็นวัตต์-ชั่วโมง (Wh)

หากคุณติดตามการใช้งานเป็นแอมป์-ชั่วโมง (Ah) บนระบบ 12V:
รายวัน Wh µ รายวัน Ah × 12

ขั้นตอนที่ 2: บัญชีสำหรับการสูญเสียในโลกแห่งความเป็นจริง

ระบบสุริยะไม่ได้ส่งพลังงานจากแผ่นป้ายตลอดทั้งวัน ปัจจัยประสิทธิภาพโดยรวมในทางปฏิบัติคือ 0.65–0.80 (รวมถึงการลดอุณหภูมิ การสูญเสียตัวควบคุม สายไฟ และมุมดวงอาทิตย์ที่ไม่เหมาะ) หากคุณต้องการค่าเริ่มต้นที่ปลอดภัย ให้ใช้ 0.70 .

ขั้นตอนที่ 3: ใช้เวลาที่มีแสงแดดจัดสูงสุด (PSH)

ชั่วโมงที่มีดวงอาทิตย์สูงสุดคือชั่วโมง "เทียบเท่ากับดวงอาทิตย์เต็มดวง" ต่อวัน ค่าการวางแผนทั่วไป:

• 2–3 PSH: ฤดูหนาว บริเวณที่มีเมฆมาก การติดตั้งแบบแรเงา
• 4 PSH: ค่าเฉลี่ยรายปีแบบอนุรักษ์นิยมสำหรับหลายสถานที่
• 5–6 PSH: ฤดูกาลที่มีแดดจัด / ท้องฟ้าแจ่มใส / ท้องฟ้าแจ่มใส

สมการขนาดสุดท้าย

วัตต์ของแผง µ รายวัน Wh ۞ (PSH × ประสิทธิภาพ)
การใช้ค่าเริ่มต้น (ระบบ 12V, 4 PSH, ประสิทธิภาพ 0.70):
วัตต์ของแผง µ (รายวัน Ah × 12) ۞ (4 × 0.70) µ รายวัน Ah × 4.3

ตัวอย่างการทำงาน (จำนวนจริง)

ตัวอย่าง A: แบตเตอรี่ 12V 100Ah ทดแทน 20Ah/วัน

พลังงานรายวันเพื่อทดแทน: 20Ah × 12V = 240Wh
สมมติว่าประสิทธิภาพ 4 PSH และ 0.70:
วัตต์ของแผง asym 240 ۞ (4 × 0.70) = 240 ۞ 2.8 ۞ 86W
ทางเลือกที่เป็นประโยชน์: 100W (หรือ 150W หากคุณต้องการระยะขอบสำหรับเมฆ ร่มเงา และฤดูหนาว)

ตัวอย่าง B: แบตเตอรี่ 12V 100Ah ทดแทน 40Ah/วัน (ใช้งานหนักในแต่ละวันมากขึ้น)

พลังงานรายวัน: 40Ah × 12V = 480Wh
วัตต์ของแผง asym 480 ۞ 2.8 γ 171W
ทางเลือกที่เป็นประโยชน์: 200W (บ่อยครั้งเป็นจุดที่แบตเตอรี่ 100Ah รู้สึกว่า “ได้รับการสนับสนุนจากแสงอาทิตย์” ทุกวัน)

ตัวอย่าง C: การบำรุงรักษาเฉพาะแบตเตอรี่ 12V ที่เก็บไว้เท่านั้น

หากแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้งาน และคุณเพียงแค่ต้องชดเชยการคายประจุเองและโหลดสแตนด์บายเพียงเล็กน้อยเท่านั้น 10–30W โดยทั่วไปก็เพียงพอแล้ว โดยเฉพาะเมื่อมีตัวควบคุมที่เหมาะสม ใช้ปลายที่สูงกว่าหากแบตเตอรี่ยังร้อน คุณมีปรสิตหรือมีแสงแดดจำกัด

ตารางขนาดแผงสำหรับการตั้งค่าแบตเตอรี่ 12V ทั่วไป

คอลัมน์ "การใช้งานประจำวันโดยทั่วไป" ถือว่าคุณต้องการให้แบตเตอรี่ฟื้นตัวทุกวันในสภาวะโดยเฉลี่ย หากคุณอยู่กลางแสงแดดในฤดูหนาว มีร่มเงา หรือมีภาระหนักมาก ให้ขยับขึ้นไปหนึ่งวงเล็บ

การชาร์จแบตเตอรี่ 12V ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เวลานานเท่าใด?

เวลาในการชาร์จขึ้นอยู่กับว่าแบตเตอรี่เหลือน้อยเพียงใด รวมถึงสภาพแสงอาทิตย์ด้วย การประมาณที่มีประโยชน์:
ชั่วโมงการชาร์จ µ (Ah เพื่อแทนที่ × 12) ۞ (แผงวัตต์ × ประสิทธิภาพ)

ตัวอย่าง: เปลี่ยนแบตเตอรี่ 12V ขนาด 50Ah โดยใช้แผงขนาด 200W

พลังงานทดแทน: 50Ah × 12V = 600Wh
เอาต์พุตแผงที่มีประสิทธิภาพ: 200W × 0.70 data 140W
เวลาในแสงแดดจ้า: 600Wh ۞ 140W ۞ แสงอาทิตย์ “ดี” เป็นเวลา 4.3 ชั่วโมง (ไม่ใช่เวลานาฬิกา—คุณภาพของดวงอาทิตย์เป็นสิ่งสำคัญ)

การชาร์จจริงจะช้าลงเมื่ออยู่ใกล้ด้านบนเนื่องจากตัวควบคุมจะลดกระแสไฟระหว่างการดูดซับ ดังนั้นแม้ว่าคณิตศาสตร์จะบอกว่า 4 ชั่วโมง คุณก็ควรวางแผนเวลาเพิ่มหากคุณต้องการชาร์จให้เต็ม 100%

ตัวเลือกตัวควบคุมการชาร์จส่งผลต่อขนาดแผง

ตัวควบคุมไม่เปลี่ยนดวงอาทิตย์ แต่จะส่งผลต่อประสิทธิภาพของแผงพลังงานในการชาร์จแบตเตอรี่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาวเย็นหรือเมื่อแรงดันไฟฟ้าแผงสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่

PWM กับ MPPT (ผลกระทบในทางปฏิบัติ)

• พรอมต์: เรียบง่ายและราคาถูกกว่า แต่มักจะทิ้งพลังงานไว้บนโต๊ะเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแผงสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่มาก
• MPPT: การเก็บเกี่ยวพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิที่เย็นกว่าและแผงไฟฟ้าแรงสูง โดยทั่วไปจะทำให้มีประจุใช้งานได้มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดต่อวัน

หากคุณปรับขนาดได้แน่น (คุณต้อง "ต้อง" ชาร์จใหม่ทุกวัน) MPPT ให้อัตรากำไรขั้นต้นแก่คุณมากขึ้น และสามารถปรับแผงที่เล็กกว่าเล็กน้อยเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เดียวกัน แม้ว่าหลายคนจะยังคงขยายขนาดแผงให้ใหญ่เกินไปในวันที่มีเมฆมากก็ตาม

รายละเอียดขนาดที่สำคัญที่ผู้คนมองข้าม

เคมีของแบตเตอรี่เปลี่ยนความคาดหวังในการชาร์จของคุณ

• กรดตะกั่ว (AGM/น้ำท่วม/เจล): ต้องใช้เวลาในการดูดซึม การเติมเงินช้าเป็นเรื่องปกติ หลีกเลี่ยงการชาร์จน้อยเกินไปเรื้อรัง
• LiFePO4: รับกระแสไฟที่สูงกว่าได้อย่างมีประสิทธิภาพและถึงเกือบเต็มเร็วขึ้น ยังคงต้องการโปรไฟล์การชาร์จที่ถูกต้อง

ป้ายแผง "12V" อาจทำให้เข้าใจผิดได้

“แผงโซลาร์เซลล์ 12V” มักจะมี Vmp ประมาณ ~18V (เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ 12V อย่างเหมาะสม) นั่นเป็นเรื่องปกติ สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับการปรับขนาดคือ วัตต์ ไม่ใช่ป้ายแรงดันทางการตลาด

การแรเงาสามารถตัดเอาท์พุตได้อย่างมาก

แม้แต่ร่มเงาบางส่วนก็สามารถลดการผลิตได้ หากแผงของคุณมองเห็นร่มเงาจากแร็คหลังคา ต้นไม้ หรือช่องระบายอากาศ ลองพิจารณาดู ขนาดใหญ่เกินไป 25–50% เทียบกับค่าขั้นต่ำที่คำนวณได้

คุณไม่สามารถ "บังคับ" การชาร์จที่เร็วกว่าขีดจำกัดที่ปลอดภัยได้

ขนาดแผงควรคำนึงถึงขีดจำกัดกระแสไฟชาร์จด้วย แนวทางการวางแผนทั่วไป:
กระแสประจุจำนวนมากที่สะดวกสบายของกรดตะกั่วมักจะอยู่แถวๆ นี้ 0.1ซีซี–0.2ซี (10–20A สำหรับแบตเตอรี่ 100Ah) แม้ว่าข้อมูลเฉพาะจะแตกต่างกันไปตามรุ่น
ที่แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ ~ 14V 20A จะอยู่ในแบตเตอรี่ ~ 280W (ก่อนที่จะสูญเสีย) นี่คือเหตุผล 200W ในระบบ 100Ah 12V มักจะ "แรงแต่ก็สมเหตุสมผล" .

รายการตรวจสอบที่เป็นประโยชน์ในการเลือกขนาดแผงที่เหมาะสม

หากคุณต้องการทางเลือกที่เชื่อถือได้โดยไม่ต้องคิดมาก:

1. ประมาณการการจับรางวัลรายวันของคุณในหน่วย Ah (หรือ Wh) หากไม่แน่ใจ ให้เริ่มต้นด้วยค่าเฉลี่ยที่วัดได้จากจอภาพ
2. เลือก PSH: ใช้ 4 สำหรับการประมาณการทั่วไปแบบอนุรักษ์นิยม 3 ถ้าฤดูหนาว/ร่มเงาเป็นเรื่องธรรมดา
3. ใช้ปัจจัยประสิทธิภาพของ 0.70 เว้นแต่ว่าการติดตั้งของคุณจะเป็นแบบพรีเมียมและไม่มีการแรเงา
4. คำนวณวัตต์: แผง W µ (รายวัน Ah × 12) ۞ (PSH × 0.70) .
5. ปัดเศษขึ้นเป็นขนาดแผงทั่วไปถัดไป (100W, 200W, 300W) และเพิ่มระยะขอบหากคุณคาดว่าจะมีเมฆหรือร่มเงา
6. จับคู่ตัวควบคุมการชาร์จกับพิกัดกระแสไฟที่เพียงพอ (วัตต์ของแผง ÷ ~14V ให้ค่าประมาณแอมป์ของตัวควบคุมอย่างรวดเร็ว)

หากคุณจำได้เพียงประเด็นเดียว: สำหรับระบบแบตเตอรี่ 12V ทั่วไปที่ต้องการการกู้คืนรายวัน โดยทั่วไปการเพิ่มขนาดเป็น 100–200W มักจะเป็นความแตกต่างระหว่าง "การชาร์จในบางครั้ง" และ "การชาร์จอย่างต่อเนื่อง"