Jak dimenzovat ostrovní solární systém 11kW v Evropě se zařízením GSIKE: fotovoltaické panely, baterie LiFePO4 a výpočty kabelů 48V
Trvalý výkon 11 kW / 11 kVA · hlavní AC výstup 11 kW + sekundární 5.5 kW · špičkový výkon 22000 VA · čistá sinusovka 230 V / 50 Hz · bateriová sběrnice 48 V (51.2 V LiFePO4) · duální MPPT 2×5500 W = 11 kW · fotovoltaické vstupní napětí 60–500 V DC · nabíjení solární energií 160 A / nabíjení ze sítě AC 120 A / vybíjení 220 A · cena EUR 509.99
Krátká odpověď: dimenzování ostrovního systému 11 kW 48 V začíná v tabulce, ne v katalogu — spotřebu každého spotřebiče převedete na watthodiny za den a pak postupujete zpětně k baterii, fotovoltaickému poli a kabelům. Pro evropský dům s denní spotřebou 10–15 kWh vychází bateriová sestava LiFePO4 s kapacitou přibližně 244–732 Ah (podle požadovaného počtu dní autonomie), fotovoltaické pole o výkonu 4.3–6 kWp rozdělené mezi dva regulátory MPPT s výkonem 5500 W a měděné kabely 48 V s průřezem 25–50 mm² pro proudy až 220 A. Střídač GSIKE 11 kW 48 V je navržen přesně pro tyto limity: 11 kW trvalého výkonu a špičkový výkon 22000 VA jsou pevné stropy, které nelze překročit přidáním dalších panelů.
Prohlédněte si střídač GSIKE 11kW 48V: specifikace, cena a recenzeNejprve vzorce a volba napětí — 12 V, 24 V, nebo 48 V?
Nejdražší chybou při instalaci 11 kW je dimenzovat součásti podle katalogového výkonu místo skutečného profilu zatížení domu, farmy nebo dílny v Evropě. Než začnete cokoli počítat, musíte vědět, že jednotka GSIKE pracuje se sběrnicí 48 V (fyzicky jde o blok LiFePO4 s napětím 51.2 V), nikoli s 12 V nebo 24 V.
Pravidlo pro volbu napětí se opakuje ve všech návodech na dimenzování solárních systémů a stojí za to si ho zapamatovat: 2–2.5 kW odpovídá 12 V, 3.5–4.2 kW odpovídá 24 V a 6.2–11 kW vyžaduje 48 V. Při výkonu 11 kW by přes sběrnici 12 V procházelo zhruba 900 A, což je fyzicky nemožné bez přípojnic tlustých jako vodovodní potrubí. Sběrnice 48 V snižuje špičkový proud přibližně na 220–250 A — to je hodně, ale se standardním svařovacím kabelem pro baterie a kabelovými oky pro jednu baterii už jde o zvládnutelné hodnoty.
Těchto pět vzorců se opakuje v každém kroku tohoto průvodce. Do tabulky můžete zadat vlastní spotřebiče a znovu zkontrolovat celý systém.
Denní spotřeba energie [Wh] = příkon spotřebiče [W] × počet hodin používání za den [h].
Energie baterie [Wh] = napětí [V] × kapacita [Ah].
Využitelná energie Wh = jmenovitá energie Wh × hloubka vybití (u LiFePO4 počítáme s 0.8).
Jmenovitá kapacita [Ah] = denní spotřeba Wh × počet dní autonomie ÷ DoD ÷ 51.2 V.
Pokles napětí na kabelu: ΔU = 2 × jednosměrná délka [m] × proud [A] × měrný odpor mědi ÷ průřez [mm²], kde měrný odpor mědi ρ = 0.0175 Ω·mm²/m.
Nabíjecí proud z fotovoltaiky: I = výkon fotovoltaického pole × účinnost ÷ napětí sběrnice. Při výkonu 11 kW a napětí 48 V je to teoreticky přibližně 249 A, ale střídač omezuje nabíjecí proud ze solárních panelů na 160 A. Nad určitou velikost pole proto přebytek proudí přímo do polední spotřeby místo do baterie.
Krok 1 — Bilance watthodin za den: domácnost versus farma
Typický samostatně stojící evropský dům bez elektrického vytápění celého domu (vytápí se plynem nebo dřevem, případně používá tepelné čerpadlo pouze v sezóně) spotřebuje přibližně 10–15 kWh denně. Malá farma, dílna nebo vedlejší budova s čerpadly, kompresory a nočním osvětlením už má spotřebu 15–25 kWh denně. Následující dvě tabulky sčítají spotřebu běžných spotřebičů; poslední řádek uvádí celkovou spotřebu ve watthodinách.
Bilance pro samostatně stojící evropský dům (10–15 kWh/den)
| Spotřebič | Příkon | Hodin za den | Spotřeba energie za den | Poznámky |
|---|---|---|---|---|
| LED osvětlení (12×10 W) | 120 W | 5 h | 600 Wh | Večer |
| Chladnička + mraznička (průměr) | 160 W | 24 h | 3840 Wh | Kompresor, rozběhový proud 3–5× vyšší |
| Pračka + myčka nádobí | 800 W | 1 h | 800 Wh | Topné těleso pro ohřev vody |
| Tlakové čerpadlo | 750 W | 0.4 h | 300 Wh | Krátké cykly |
| Klimatizace / tepelné čerpadlo (sezónně) | 900 W | 5 h | 4500 Wh | Většinou přes den |
| Elektronika: router, televizor, notebooky, nabíječky | 110 W | 6 h | 660 Wh | Vyžaduje čistou sinusovku |
| Indukční varná deska (oběd + večeře) | 2000 W | 0.5 h | 1000 Wh | Špičkový odběr |
| Celková spotřeba domácnosti | — | — | 11 700 Wh | ≈ 11,7 kWh/den |
Bilance pro malou farmu / dílnu (15–25 kWh/den)
| Spotřebič | Příkon | Hodin za den | Spotřeba energie za den | Poznámky |
|---|---|---|---|---|
| Osvětlení dílny a budovy LED svítidly | 300 W | 6 h | 1800 Wh | V noci a ráno |
| Komerční chladnička / chladicí místnost | 400 W | 24 h | 9600 Wh | Nepřetržitý provoz |
| Čerpadlo hlubinné studny / tlakové čerpadlo | 1500 W | 1.5 h | 2250 Wh | Indukční rozběh |
| Kompresor / dílenské nářadí | 2200 W | 1 h | 2200 Wh | Současný špičkový odběr |
| Klimatizace / větrání pro hospodářská zvířata | 1200 W | 6 h | 7200 Wh | Sezónně |
| Elektronika, velín, nabíječka baterií | 150 W | 8 h | 1200 Wh | Monitorování 24/7 |
| Celková spotřeba farmy | — | — | 24 250 Wh | ≈ 24,3 kWh/den |
Důležitá není celková denní spotřeba, ale noc bez slunce. Po západu slunce fotovoltaické pole přestane vyrábět a jediným zdrojem se stane baterie. U výše popsaného domu činí noční spotřeba (19:00–07:00) přibližně 3,5–4,5 kWh; u farmy je to 8–12 kWh. Právě tato čísla porovnáte ve druhém kroku s využitelnou kapacitou baterie.
Nezapomínejte na okamžitý příkon, nejen na denní průměr. Varná deska s příkonem 2000 W, konvice s příkonem 2000 W a topidlo s příkonem 2000 W jsou odporové zátěže bez pozvolného rozběhu, ale po celou dobu provozu odebírají plný výkon. Pokud zapnete všechny tři současně s běžícím kompresorem, během jediné hodiny se přiblížíte limitu 11 kW. Proto majitelé ostrovních systémů rozkládají vaření během dne a nepoužívají dvě varné desky současně.
Krok 2 — Dimenzování baterie LiFePO4: DoD 80 % a počet dní autonomie
Střídač GSIKE se připojuje k 48V blokům LiFePO4 (fyzicky 51,2 V) a komunikace s BMS probíhá přes kabel RS485. Chemie fosforečnanu lithno-železitého je navržena pro hloubku vybití 80% — právě při těchto podmínkách zaručuje 6000 cyklů při DoD 80 % a 25 °C, tedy životnost přibližně 10 let. Znamená to, že během jednoho cyklu nikdy neodeberete více než 80 % energie z jmenovité kapacity bloku.
Dva příklady výpočtu
Příklad A — domácnost se spotřebou 15 kWh/den, s autonomií na dvě noci. Požadovaná využitelná energie = 15 kWh × 2 dny = 30 kWh. Jmenovitá kapacita při DoD 0.8 = 30 ÷ 0,8 = 37,5 kWh. Při 51,2 V je to 37 500 Wh ÷ 51,2 V = 732 Ah na sběrnici 48 V.
Příklad B — minimální varianta při spotřebě 10 kWh/den, s autonomií na jednu noc. Využitelná energie = 10 kWh × 1 = 10 kWh. Jmenovitá kapacita = 10 ÷ 0,8 = 12,5 kWh. Při 51,2 V = 12 500 ÷ 51,2 = 244 Ah.
Konfigurace s reálnými bloky GSK
| Blok LiFePO4 | Jmenovitá kapacita ve Wh | Využitelná energie při DoD 80 % | Paralelně až | Životnost v cyklech |
|---|---|---|---|---|
| GSK-51.2V-100Ah | 5120 Wh | ≈ 4,10 kWh (4096 Wh) | Až 16 | 6000 @80% |
| GSK-51.2V-300Ah (314 Ah) | 16 076,8 Wh | ≈ 12,29 kWh (51.2×300×0.8 = 12 288 Wh) | Podle návrhu BMS | Životnost 10 let |
Pro příklad A (požadovaných 732 Ah) představují praktickou sestavu tři bloky GSK-51.2V-300Ah zapojené paralelně: 3 × 12,29 kWh využitelné energie = 36,9 kWh, což pokryje plánované dvě noci při spotřebě 15 kWh/den. Alternativou je sedm nebo osm bloků 100 Ah zapojených paralelně (každý s využitelnou kapacitou 4,10 kWh), ale zaberou více místa na podlaze a ke každému bloku je třeba vést kabely stejné délky, aby se proud rozdělil rovnoměrně.
Pro příklad B (požadovaných 244 Ah) představují nouzové minimum dva bloky GSK-51.2V-100Ah zapojené paralelně: 2 × 5120 Wh = jmenovitě 10 240 Wh, z toho je využitelných přibližně 8,2 kWh. Tato varianta vystačí na jeden slunečný den a ponechá rezervu na jednu krátkou noc; při dvou po sobě následujících zamračených dnech přidejte třetí blok (jmenovitě 15 360 Wh, z toho je využitelných přibližně 12,3 kWh).
Napětí sběrnice zůstává vždy 48 V — bloky zapojujte paralelně, nikdy sériově. Komunikace BMS probíhá přes RS485, takže měnič zná stav nabití, teplotu a proudové limity každého bloku. Fyzickou instalaci by měl provést kvalifikovaný elektrikář: zkrat na sběrnici 48 V při 220 A není z hlediska napětí nebezpečný, ale zničí poddimenzovaný kabel a izolaci.
Krok 3 — Dimenzování fotovoltaického pole: dva trackery MPPT 5500 W a poměr kWp
Měnič má dva nezávislé trackery MPPT, každý dimenzovaný na 5500 W, celkem tedy na maximálně 11 kW panelů. Rozsah napětí trackeru je 60–500 V DC. Ke každému trackeru tak můžete připojit jeden nebo dva sériové stringy, pokud výkon na daném trackeru nepřekročí 5500 W a napětí stringu zůstane v rozsahu 60–500 V.
Výkon pole určíte odspodu podle denní spotřeby. Ve většině Evropy činí průměrný efektivní počet hodin špičkového slunečního svitu (PSH) v celoročním průměru přibližně 3,0–3,5 hodiny denně — na dalekém severu méně, ve Středomoří více. Výpočet je jednoduchý: požadovaný výkon v kWp = denní spotřeba ve Wh ÷ počet hodin špičkového slunečního svitu.
| Scénář | Denní spotřeba | Teoretický výkon v kWp = spotřeba ÷ 3,5 PSH | Praktická sestava (s rezervou) |
|---|---|---|---|
| Minimální domácnost | 10 kWh/den | 2,9 kWp | 3,5–4 kWp, jeden–dva trackery |
| Průměrná domácnost (příklad A) | 15 kWh/den | 4,29 kWp | 5–6 kWp, dva stringy ≤5,5 kW každý |
| Malá farma / dílna | 24 kWh/den | 6,9 kWp | 7–8 kWp, dva stringy, každý blízko limitu 5.5 kW |
| Horní limit vstupu | — | Max. výkon panelů 2 × 5500 W = 11 kW | Na jednom trackeru nikdy nepřekračujte |
Vezměme panel s výkonem 450 W (Vmp ≈ 41.5 V, Voc ≈ 49.5 V, Impp ≈ 10.8 A). Na jednom MPPT trackeru zapojíte do série dva stringy po šesti panelech a na vstupu je spojíte paralelně: 12 × 450 W = 5400 W na daném trackeru, těsně pod limitem 5500 W. Dva trackery dají 24 panelů = 10.8 kWp — blízko horní hranice vstupu, ale stále v mezích 2 × 5500 W.
A co nabíjecí proud? Při výkonu panelů 10.8 kW a účinnosti 0.95 by teoreticky protékalo přibližně 217 A, ale měnič omezuje solární nabíjecí proud na 160 A. Nad přibližně 8 kWp už přebytek nedorazí do baterie a místo toho se spotřebovává přímo při poledním zatížení. Proto domácnosti se spotřebou 11.7 kWh/den neprospěje nákup celé sestavy panelů o výkonu 11 kWp — 5–6 kWp bohatě stačí a zabrání plýtvání polovinou kapacity trackeru.
Za rok vyrobí 1 kWp ve střední Evropě přibližně 850–1050 kWh (orientačně). Šest kWp poskytne asi 5400 kWh ročně, v průměru 14.8 kWh/den — přesně tolik, kolik potřebuje naše domácí bilance 11.7 kWh, a ještě zbude malá rezerva na dobití baterie.
Krok 4 — Korekce Voc pro chladné počasí: proč zima překračuje rozsah MPPT
Napětí naprázdno panelu (Voc) roste s klesající teplotou. V evropské zimě při teplotě kolem −15 °C může string, který měl v létě 380 V, překročit 500 V a poškodit MPPT tracker. Proto kontrolujte každý sériový string ne při 25 °C, ale při nejnižší teplotě střechy, kterou očekáváte.
Vzorec pro zimní Voc je: Voc_winter = Voc_STC × (1 + (T_min − 25) × teplotní koeficient Voc). Typický koeficient krystalického křemíku je přibližně −0.30 %/°C. Při T_min = −15 °C je teplotní rozdíl −40 °C, takže násobitel je 1 + (−0.003) × (−40) = 1 + 0.12 = 1.12.
Vezměme string osmi panelů s výkonem 450 W a Voc = 49.5 V na panel. V létě: 8 × 49.5 = 396 V. V zimě při −15 °C: 396 × 1.12 = 443.5 V — stále pod limitem 500 V, tedy bezpečně. Kdybyste zapojili do série devět panelů: 9 × 49.5 × 1.12 = 499 V, tedy téměř na limitu; deset panelů by už dalo 554 V a překročilo limit 500 V.
| Kontrola stringu (panel s Voc 49.5 V) | Hodnota | Limit 500 V |
|---|---|---|
| Voc stringu 8× při 25 °C | 8 × 49.5 = 396 V | Pod 500 V |
| Voc stringu 8× v zimě při −15 °C (×1.12) | 396 × 1.12 = 443.5 V | Pod 500 V — OK |
| Vmp stringu 8× | 8 × 41.5 = 332 V | V rozsahu 60–500 V |
| Max. počet panelů v sérii | 500 ÷ (49.5 × 1.12) = 9.02 → 9 | 9 panelů = 499 V, na hranici |
Pravidlo je jednoduché: zvolte délku stringu tak, aby Voc_winter zůstalo ≤ 500 V a Vmp v nejteplejší den na střeše nekleslo pod spodní hranici rozsahu MPPT, tedy 60 V. V zimě, když jsou panely pod sněhem, je výroba nízká, ale napětí nejvyšší — právě tento návrhový okamžik určuje maximální počet panelů ve stringu. Dva paralelní stringy na jednom trackeru vyřeší problém s výkonem, nikoli s napětím; délku sériového zapojení určujete pomocí násobitele 1.12.
Krok 5 — Průřez 48V kabelu: od 2 m při úbytku 1 % po 5 m při úbytku 3 %
Při vybíjení výkonem 11 kW je proud na 48V sběrnici I = P ÷ (U × účinnost) = 11 000 W ÷ (48 V × 0.92) = 249 A, zatímco maximální vybíjecí proud měniče je 220 A. Jde o vysoký proud a záleží na každém čtverečním milimetru: u tenkého kabelu napětí klesá, ztráty se mění na teplo a izolace se může roztavit. Používáme měrný odpor mědi ρ = 0.0175 Ω·mm²/m a vzorec S = 2 × L_one-way × I × ρ ÷ ΔU, kde faktor 2 zohledňuje proud tekoucí tam i zpět.
| Případ | Výpočet | Teoretický průřez S | Zvolte měď |
|---|---|---|---|
| 2 m jedním směrem, úbytek 1 % (0.48 V), 249 A | (2×2×249×0.0175) ÷ 0.48 | 36,3 mm² | 50 mm² |
| 5 m jedním směrem, úbytek 3 % (1.44 V), 220 A | (2×5×220×0.0175) ÷ 1.44 | 26,7 mm² | 35 mm² |
Jednoduše řečeno: pokud je baterie vedle měniče (1–2 m), je vhodný měděný bateriový kabel o průřezu 25–50 mm²; když je bateriová banka v jiné místnosti a délka vedení dosahuje 5 m, počítáte s úbytkem 3 % a zvolíte průřez 35 mm². Při délce nad 4–5 m problém narůstá — i při mírnějším úbytku 2 % (0,96 V) se požadovaný průřez příliš nezmenší, takže lepším řešením je trasu zkrátit nebo zvýšit napětí sběrnice. To odpovídá zveřejněnému srovnávacímu údaji: zátěž 10 kW při 48 V odebírá 208 A a jednosměrné vedení dlouhé 2 m při úbytku 1 % vyžaduje průřez 30,8 mm², zaokrouhlený nahoru na praktických 50 mm².
Hlavní stejnosměrnou pojistku umístěte co nejblíže ke kladnému pólu baterie, do utěsněného krytu. Pravidlo pro dimenzování je 1,25 × maximální proud vedením. Při vybíjení proudem až 220 A to vychází na 275 A, takže standardní volbou je stejnosměrná pojistka 250–300 A. Přidejte stejnosměrný odpojovač, abyste mohli bateriovou banku při údržbě bezpečně odpojit. Měděná kabelová oka zalisujte vhodným nářadím — bez mezilehlých konektorů — protože na 48V sběrnici při 220 A se každý uvolněný spoj stává horkým místem.
Krok 6 — AC strana, ochrany a paralelní zapojení až 6 jednotek (66 kW)
Měnič má dva AC výstupy: hlavní 11 kW a sekundární 5,5 kW. Standardní napětí a frekvence připojení jsou 230 V / 50 Hz. Proud hlavního výstupu při plném zatížení je 11 000 ÷ 230 ≈ 47,8 A, takže hlavní přívod potřebuje nadproudový jistič typu C 50–63 A a proudový chránič 30 mA (typu F nebo A, vhodný pro elektronické zátěže). Sekundární výstup 5,5 kW chraňte jističem typu C 20–25 A.
Dává smysl rozdělit zátěž: nejnáročnější spotřebiče (klimatizace, čerpadlo, kuchyň) připojte k hlavnímu 11kW okruhu, zatímco osvětlení, zásuvky a elektroniku k 5,5kW okruhu. Okamžitou špičku tak snáze udržíte pod kontrolou a můžete se vědomě rozhodnout, který okruh má zůstat napájený jako nouzový.
Vstup AC (ze sítě nebo generátoru) nabíjí baterii proudem až 120 A. Během zatažených týdnů můžete bateriovou sestavu dobíjet ze sítě nebo z generátoru přes bezpotenciálový kontakt. Právě tato rezerva udrží sestavu 11 kW mimo síť v provozu během dlouhých období zataženého počasí.
Kdy potřebujete propojit paralelně až šest střídačů? Když jedna jednotka jednoduše nestačí: na celé farmě běží současně několik strojů, vytápí se hospodářská budova, funguje malá zpracovatelská dílna nebo okamžitá špičková zátěž domácnosti pravidelně přesahuje 11 kW. Šest jednotek zapojených paralelně poskytne 6 × 11 kW = 66 kW. Pro běžný samostatně stojící dům je jediný střídač 11 kW s rezervou špičkového výkonu 22000 VA více než dostačující — hned od začátku nemusíte budovat rozvaděč pro paralelní zapojení.
Kompletní sestavy — dům a malá farma v číslech
Varianta pro samostatně stojící dům (≈11.7 kWh/den): jeden střídač GSIKE 11 kW 48 V; dva až tři bloky GSK-51.2V-100Ah zapojené paralelně (8.2–12.3 kWh využitelné kapacity, tedy jedna až dvě noci nezávislého provozu) nebo jeden blok 300 Ah pro pohodlné pokrytí jedné noci; 12–14 panelů po 450 W = 5.4–6.3 kWp na dvou regulátorech MPPT; bateriový kabel 25–35 mm² se stejnosměrnou pojistkou 250–300 A; okruhy rozdělené mezi hlavní výstup 11 kW a vedlejší výstup 5.5 kW; generátor 6–8 kVA pro nejzamračenější týdny. Samotný střídač stojí 509.99 EUR ve skladu v EU, dodání do většiny evropských zemí za 2–7 pracovních dnů, doprava zdarma, možnost vrácení do 30 dnů.
Varianta pro malou farmu / dílnu (≈24.3 kWh/den, zapojená paralelně): dva střídače 11 kW zapojené paralelně (trvalý výkon 22 kW); tři bloky GSK-51.2V-300Ah (≈36.9 kWh využitelné kapacity na dvě noci); 18–20 panelů po 450 W = 8–9 kWp na dvou regulátorech; oddělené okruhy pro motory a osvětlení; proudový chránič 30 mA na každé fázi AC. Rozhodující je zde souběžná špičková zátěž, nikoli denní spotřeba — proto zvyšujete počet jednotek, místo abyste přetěžovali jednu skříň panely.
Závěr — navrhujte pro špičkovou hodinu a dvě zatažené noci
Na závěr jedna myšlenka: u systému 11 kW 48 V nerozhoduje denní průměr, ale okamžitá špičková zátěž v nejvytíženější hodině a rezerva na dvě až tři zatažené noci. Domácnost se spotřebou 15 kWh/den potřebuje bateriovou sestavu LiFePO4 s kapacitou 732 Ah (tři bloky po 300 Ah); minimální varianta pro 10 kWh/den potřebuje 244 Ah (dva až tři bloky po 100 Ah). Fotovoltaické panely mají celkový výkon 4,3–6,9 kWp podle spotřeby a jsou rozdělené mezi dva regulátory MPPT s výkonem 5500 W; povinná korekce Voc ×1.12 za nízkých teplot udrží zimní napětí stringu pod 500 V. Pro přívod 48 V při proudu 220–249 A použijte průřez 50 mm² při délce 2 m / úbytku 1 % nebo 35 mm² při délce 5 m / úbytku 3 % a poblíž baterie také stejnosměrnou pojistku 250–300 A. Dodržujte pevné limity: trvalý výkon 11 kW a špičkový výkon 22000 VA stačí pro celý dům a malou farmu – nejsou určeny k plnému elektrickému vytápění budovy.
Často kladené otázky
Kolik fotovoltaických panelů potřebuji pro 11kW 48V střídač?
Střídač přijímá až 11 kW z panelů (dva regulátory po 5500 W), ale v praxi takový výkon potřebujete jen zřídka. Pro domácnost se spotřebou 15 kWh denně stačí 5–6 kWp: při 3,5 hodinách špičkového slunečního svitu vychází teoretický výkon na 4,29 kWp, který se s rezervou navýší na 5–6 kWp. To znamená 12–14 panelů po 450 W rozdělených do dvou řetězců. Nad zhruba 8 kWp nevyužijete přebytečný výkon, protože nabíjecí proud ze solárních panelů je omezen na 160 A.
Jakou baterii LiFePO4 potřebuji pro střídač 11 kW - kolik Ah?
Výpočet vychází z denní spotřeby a počtu nocí autonomie: Ah = denní Wh × počet dní autonomie ÷ DoD 0,8 ÷ 51,2 V. Při spotřebě 15 kWh a autonomii na 2 noci je to 732 Ah (například tři bloky GSK-51.2V-300Ah). Při spotřebě 10 kWh a autonomii na 1 noc je to 244 Ah (dva až tři bloky po 100 Ah). Baterii LiFePO4 dimenzujte na DoD 80 %, protože jen tak dosáhne 6000 cyklů a životnosti 10 let.
Jak vypočítám denní spotřebu ve watthodinách pro evropskou domácnost nebo farmu?
U každého spotřebiče uveďte příkon ve wattech a počet hodin provozu denně a pak je vynásobte: Wh = W × h. V příkladu domácnosti činila celková spotřeba 11 700 Wh (≈11,7 kWh): chladnička s mrazákem 3840 Wh, klimatizace 4500 Wh, indukční varná deska 1000 Wh a zbytek připadal na osvětlení, pračku, čerpadlo a elektroniku. Spotřeba malé farmy dosahuje 24 250 Wh (≈24,3 kWh), pokud přidáte chladicí komoru v provozu 24 hodin denně a čerpadlo hluboké studny.
Jaký průřez kabelu pro 48V stejnosměrný proud mám použít při výkonu 11 kW?
Při výkonu 11 kW je proud přibližně 249 A (11 000 ÷ (48 × 0,92)). Při úbytku napětí 1 % (0,48 V) a měrné rezistivitě mědi ρ = 0,0175 vyžaduje jednosměrná trasa dlouhá 2 m průřez 36,3 mm², takže zvolíte 50 mm². Při povoleném úbytku 3 % (1,44 V), proudu 220 A a délce 5 m vychází průřez 26,7 mm², takže zvolíte 35 mm². Vzorec je S = 2 × L × I × 0,0175 ÷ ΔU. Při délce nad 4–5 m trasu zkraťte, místo abyste dále zmenšovali průřez kabelu.
Co znamená DoD 80 % a jak ovlivňuje velikost baterie?
DoD (hloubka vybití) udává, kolik energie z baterie odeberete v každém cyklu. LiFePO4 je konstruována tak, aby se v jednom cyklu využívalo nejvýše 80 % její jmenovité kapacity - při tomto využití vydrží 6000 cyklů. Proto potřebnou energii dělíte 0,8: místo 30 kWh, které skutečně potřebujete, musíte instalovat baterii se jmenovitou kapacitou 37,5 kWh. Odebírání 100 % kapacity v každém cyklu zkrátí životnost baterie několikanásobně.
Jak v zimě použít teplotní koeficient Voc?
Napětí naprázdno se v chladu zvyšuje. Při teplotním koeficientu −0,30 %/°C a minimální teplotě střechy −15 °C je násobitel 1,12. Osm panelů po 49,5 V v sériovém řetězci dává v létě 396 V, ale v zimě 443,5 V. Dimenzujte sériový řetězec tak, aby Voc_winter = Voc_STC × 1,12 zůstalo pod limitem střídače 500 V, jinak může první mráz způsobit přepětí regulátoru MPPT.
Na kolik dní autonomie mám dimenzovat systém pro evropskou zimu?
Pro jeden slunečný den stačí zásoba na jednu noc (baterie pokryje noční spotřebu). V evropských podmínkách s týdny oblačného počasí a sněhem počítejte s rezervou na 2–3 noci. Při spotřebě 15 kWh denně to na 2 noci znamená 30 kWh využitelné energie, tedy jmenovitou kapacitu 37,5 kWh a 732 Ah. Mezery během delších zamračených období pokryje generátor s výkonem 6–8 kVA.
Stačí pro systém 11 kW dva sledovače MPPT po 5500 W?
Ano, funguje to přesně takto: střídač má dva nezávislé sledovače MPPT, každý až 5500 W, celkem tedy maximální výkon panelů 11 kW. Ke každému sledovači připojte sériové řetězce o celkovém výkonu nejvýše 5500 W, jejichž Voc_winter je nižší než 500 V. Domácí systém o výkonu 5–6 kWp využívá jen polovinu kapacity sledovačů, takže je tu velká rezerva.
Jak dimenzovat jističe AC a kabel pro výstup 11 kW?
Hlavní výstup 11 kW přenáší přibližně 47,8 A, proto použijte jistič typu C 50–63 A a proudový chránič 30 mA (typ F/A). Sekundární výstup 5,5 kW chraňte jističem typu C 20–25 A. Na vstupu ze sítě/generátoru opatřete nabíjecí větev AC 120 A samostatným odpojovačem. Celý systém uzemněte podle norem EN a připojte nulový, fázový a ochranný vodič.
Kdy je potřeba zapojit paralelně až šest střídačů (66 kW)?
Kdy jeden střídač 11 kW nestačí: na farmě, kde současně běží několik strojů, ve vytápěné budově pro hospodářská zvířata, v malé zpracovatelské dílně nebo v domě, kde okamžitý špičkový příkon pravidelně překračuje 11 kW. Šest paralelně zapojených jednotek poskytne 6 × 11 kW = 66 kW. Pro běžný dům jeden střídač se špičkovým výkonem 22 000 VA bohatě stačí a není potřeba paralelní rozvaděč.
Zdroje a hodnoty použité ve výpočtech
Níže uvedené hodnoty jsou parametry a zdroje dat použité ve výpočtech. Spotřeba a klimatické hodnoty jsou orientační průměry pro Evropu.
• Stránka produktu GSIKE 11 kW 48 V (11 kW / 11 kVA, špičkový výkon 22 000 VA, dva MPPT regulátory po 5500 W, FV 60–500 V, nabíjení 160/120 A, vybíjení 220 A, cena 509,99 EUR): gesike.com.
• Datový list baterie GSK-51.2V-100Ah (5120 Wh, DoD 80 %, 6000 cyklů, RS485, paralelní zapojení až 16 kusů) a GSK-51.2V-300Ah (16 076,8 Wh) — příloha produktu.
• Evropský standard jednofázové sítě 230 V / 50 Hz (EN 50160) a orientační výnos fotovoltaiky 850–1050 kWh na kWp ročně v celé Evropě.
• Teplotní koeficient Voc krystalického křemíku přibližně −0,30 %/°C a rezistivita mědi 0,0175 Ω·mm²/m — typické katalogové hodnoty instalačních komponent; ověřeno podle zveřejněných pokynů k dimenzování kabelů pro 48 V (10 kW při 48 V ≈ 208 A, 2 m při 1 % → 30,8 mm², prakticky 50 mm²).
Návody a srovnání
Než nakoupíte, zjistěte víc:
