Sådan dimensionerer du et 2 kW- og 12 V-off-grid-anlæg med GSIKE

En god dimensionering af et lille 2 kW- og 12 V-anlæg afgør, om din installation fungerer pålideligt, eller om du står uden strøm. Vi viser, hvordan du dimensionerer batteriet, PV-anlægget og kablerne korrekt med GSIKE G2500EU12V.

Det første trin i al planlægning af et off-grid-anlæg er at kortlægge forbruget. Skriv alle de 230 V-apparater, du vil bruge, ned sammen med deres typiske effekt. En LED-pære bruger 5–10 W, en router 10–15 W, et køleskab 80–150 W kontinuerligt, en bærbar computer 30–60 W og et tv 40–80 W. Læg dem sammen, og hold dig med god margin under 2000 W for at undgå afbrydelser.

Batteri: Hvor stor kapacitet har du brug for?

Et litiumbatteri på 12,8 V og 100 Ah med BMS lagrer ca. 1280 Wh; med 80 % brugbar afladning er der ca. 1024 Wh til rådighed. Det rækker kun til omkring tredive minutter ved fuld belastning på 2 kW, men i praksis bruger man blandede belastninger på ca. 500 til 1000 W i en halv eller en hel dag. Til autocampere og weekendhuse er 100 til 200 Ah ved 12 V det realistiske interval, hvor energibehov og vægt stadig passer sammen.

Antallet af mulige opladningscyklusser afhænger i høj grad af BMS'en og afladningsdybden: Den, der sjældent aflader batteriet til under 80 %, får betydeligt flere cyklusser end den, der aflader det helt hver dag. Det er en af grundene til, at et lille batteri, der bruges forsigtigt, holder længere end et stort batteri, der konstant er presset.

Et beregningseksempel for et weekendhus

Tag et typisk skur: Et køleskab på 80 W kører cirka en tredjedel af tiden, svarende til omkring 30 Wh i timen; dertil kommer lys (20 W i to timer = 40 Wh), bærbar computer og router (30 W i fire timer = 120 Wh). I alt cirka 400 Wh om dagen før tab. Et batteri på 100 Ah med en brugbar kapacitet på 1024 Wh dækker halvanden dag, før det skal genoplades. Tre moduler på 250 W producerer nemt 2,5 til 3 kWh på en god solskinsdag, hvilket er mere end nok til at lade batteriet helt op igen. Med den begrænsede solindstråling om vinteren, på 30–40 %, er der stadig nok til basisforbruget.

Hvis du ikke kender dit forbrug, bør du bruge en elmåler i en uge og registrere det faktiske forbrug. Ud fra de målte Wh pr. dag beregnes batterikapaciteten og derefter PV-anlæggets størrelse, så der på en gennemsnitlig solskinsdag produceres mere energi, end der forbruges på en overskyet dag. Denne simple fremgangsmåde erstatter et overdimensioneret anlæg og forhindrer, at du ender med at betale for ubrugelig lagerkapacitet.

PV-moduler og orientering i Spanien

På Den Iberiske Halvø er solindstrålingen god året rundt, og tre moduler på 250 W, der vender mod syd, yder rigeligt til et skur eller en autocamper. MPPT-regulatorens driftsspænding er mellem 30 og 160 VDC, så modulerne skal forbindes i serie, indtil denne spænding nås, uden at den åbne kredsløbsspænding overstiger 160 VDC. En hældning på omkring 30–45 grader i forhold til horisonten og med retning mod syd udnytter solindstrålingen bedst; om vinteren hjælper en stejlere vinkel sneen med at glide af.

DC-kabeltværsnit ved 12 V og 170 A

Her er et af de punkter, der ofte forvirrer nybegyndere: Ved 2000 W og 12 V er strømmen ikke 8 A som ved 230 V, men omkring 170 A. Derfor skal kablerne mellem batteriet og vekselretteren være korte og meget tykke. Et for tyndt kabel bliver varmt, mister energi og får spændingen til at falde under belastning. Spar ikke her: Det er forskellen på en pålidelig installation og et nedbrud ved første belastning.

Sikkerhedsafbrydere og sikringer

Mellem batteriets pluspol og inverteren skal der være en korrekt dimensioneret DC-sikring tæt på batteriet, som afbryder ved kortslutning i kablet. Det anbefales også at montere en automatsikring eller en synlig skilleafbryder, så du sikkert kan afbryde udstyret ved rengøring eller eftersyn. På AC-siden beskytter en lille automatsikring udgangen. Disse sikkerhedskomponenter er billige og forebygger brand; de er ikke valgfrie.

Månedlig energibalance, ikke kun daglig

Det er en almindelig fejl kun at dimensionere efter en typisk dag. Et skur, der kun bruges i weekenderne, har et andet forbrugsprofil end et, der bruges hver dag, og en landbrugsbygning midt om vinteren får kun en brøkdel af sommerens solindstråling. Derfor bør man se på årets mest ugunstige måned, ikke den mest solrige. Hvis du dimensionerer anlægget, så batteriet rækker natten over selv i en overskyet december, vil overskuddet fra juli klare sig selv; hvis du dimensionerer efter juli, står du uden lys i december.

På den iberiske halvø kan solindstrålingen i december i syd være mellem en tredjedel og halvdelen af niveauet i juni, og lidt mindre i nord. Det betyder, at hvis tre moduler på 250 W er mere end rigeligt om sommeren, producerer de måske kun lige nok til grundforbruget om vinteren, men ikke nok til at lade et batteri på 200 Ah helt op. Derfor bør man, hvis man bruger skuret hele året, overveje at tilføje et ekstra panel eller acceptere, at man i de værste måneder må bruge generatoren eller elnettet. GSIKE er forberedt på automatisk backup med sin tørkontakt til ATS.

Natlig batteritid: en trinvis beregning

Hvis du vil beregne, hvor længe batteriet rækker om natten, skal du begynde med batteriets brugbare energi. Et litiumbatteri på 12,8 V og 100 Ah har en bruttokapacitet på 1280 Wh. Da det ikke anbefales at aflade det mere end 80 %, har du reelt omkring 1024 Wh til rådighed. Læg nu forbruget sammen fra solnedgang til solopgang: LED-lys (15 W i 5 timer = 75 Wh), køleskab i natcyklus (30 Wh), router og opladere (20 W i 8 timer = 160 Wh). Samlet natforbrug ≈ 265 Wh. De 1024 Wh, du har til rådighed, rækker til flere nætter i træk uden sol, så længe det, du har brugt, bliver genopladet i løbet af dagen.

Hvis dit natforbrug derimod overstiger 800 Wh, er ét batteri på 100 Ah ikke nok, og du skal bruge to i parallel (200 Ah) eller acceptere, at du skal lade op hver dag. Her kan man se, hvor vigtigt det er at måle det faktiske forbrug: Et løst overslag kan få dig til at købe et batteri, der ikke er stort nok, og frustrationen melder sig allerede den anden nat, når lyset slukker før morgenmaden.

Parallel- og seriekobling af paneler: Sådan tilslutter du strengene

GSIKE's MPPT fungerer mellem 30 og 160 VDC. Det afgør, hvordan modulerne skal grupperes. Med paneler på 250 W, der leverer omkring 30-38 V ved deres maksimale effektpunkt, giver to i serie 60-76 V og tre i serie 90-114 V: Alt sammen inden for området. Tilslut ikke fire i serie, da du ved lave temperaturer ville overskride tomgangsspændingen på 160 V, og MPPT-regulatoren enten nægter at starte eller beskytter sig selv. For at nå 900 W er løsningen tre seriekoblede strenge med hver to eller tre moduler, parallelkoblet.

Strenge, der parallelkobles, skal have sikringer på hver streng, så en kortslutning i én gren ikke aflader de andre. Hvis du bruger to eller tre moduler pr. streng, skal du kontrollere, at tomgangsspændingen på den koldeste dag ikke overstiger 160 VDC: På en iskold vinterdag stiger tomgangsspændingen, og det er det værste tilfælde, som regulatoren skal kunne klare uden at tage skade.

Hvornår det kan betale sig at skifte til 24 V

Der er en grænse, som alle off-grid-projekter bør kende: Når den ønskede effekt regelmæssigt overstiger 2000 W kontinuerligt, eller det daglige energiforbrug overstiger 2–3 kWh, begynder 12 V-systemet at arbejde med meget høje strømme (over 170 A), og tabene i kablet bliver uacceptable. På det tidspunkt er den kloge beslutning ikke at presse GSIKE til det yderste, men at skifte til en 24 V- eller 48 V-inverter, hvor den samme effekt føres med langt lavere strøm og mere håndterbare kabler.

GSIKE står ved sin klasse: Det er et fremragende værktøj til små off-grid-anlæg, og det forsøger ikke at være alt. Hvis man holder sig inden for grænserne og bruger et stort batteri og korte kabler, får man en pålidelig og støjsvag installation. Overskrider man grænserne for at spare udgiften til at skifte til 24 V, ender det med gentagne strømafbrydelser. Det er lige så vigtigt at kende grænsen som udstyrets fordele.

Dimensioneringsfejl, du bør undgå

Fejl nummer ét er at glemme motorernes startstrøm. Et køleskab, der bruger 100 W under normal drift, kræver tre eller fire gange så meget i et kort øjeblik ved opstart; derfor har GSIKE en spidseffekt på 3000 VA, og derfor må du ikke tilslutte to induktive belastninger på samme tid. Fejl nummer to er at dimensionere batteriet efter inverterens effekt i stedet for det daglige energiforbrug: Inverteren kan klare 2000 W, men batteriet afgør, hvor længe. Fejl nummer tre er at overse tabene: lange kabler, løse forbindelser og en forkert dimensioneret MPPT-regulator reducerer det, der på papiret burde være rigeligt, med 10-20 %.

Det er nemt at rette op på dem, hvis man måler, før man køber: en uge med registrering af det faktiske forbrug, et ærligt estimat af solindstrålingen i årets dårligste måned og et godt dimensioneret kabel på 12 V-siden. Når man har de tre oplysninger, bliver dimensioneringen af GSIKE ikke længere et spørgsmål om tro, men en ligetil beregning.

Rigtige eksempler på tre forskellige projekter

For at gøre dimensioneringen mere konkret kan du se, hvordan GSIKE passer ind i tre typiske projekter. Det første er en jagthytte i Extremadura uden nettilslutning: et køleskab på 80 W, to LED-lamper og en router, der kun tændes om eftermiddagen. Det faktiske daglige forbrug er omkring 350 Wh. Med tre moduler på 250 W og et batteri på 100 Ah er der energi til overs, selv om vinteren, og GSIKE fungerer hele året uden indgriben. Det andet er en autocamper, der kører rundt i det nordlige Spanien om sommeren: Den bruges på farten, kompressorkøleskabet kører konstant, og om aftenen bruges en bærbar computer og en kaffemaskine. Her oplades batteriet på 100 Ah delvist fra generatoren under kørslen, og GSIKE skifter på 10 ms uden at genstarte udstyret.

Det tredje projekt er et lille haveværksted, der ligger op ad en bolig med nettilslutning: Brugeren vil forsyne arbejdsbordet, lyset og en lille kompressor af og til uden at få lagt en dyr, ny nettilslutning. Her fungerer GSIKE som et øsystem i dagtimerne, og den potentialfrie kontakt kan starte en lille generator på dage med meget overskyet vejr. I alle tre tilfælde ville det have været en fejl at dimensionere til over 2000 W i forventning om fremtidig udvidelse; den rigtige løsning var at begynde med et lille, pålideligt system og først udvide, hvis det faktiske behov kræver det.

Sådan påvirker temperaturen dimensioneringen

En faktor, som begyndere ofte glemmer, er temperaturen. Litiumbatteriets kapacitet falder i kulde: ved −10 °C kan det kun levere 70–80 % af den nominelle kapacitet, og opladning ved lave temperaturer skader cellerne. Derfor skal batteriet installeres et sted, hvor det er beskyttet mod frost, ikke på gulvet i et uopvarmet skur. Solpaneler yder derimod bedre i kulde end i varme: en klar vinterdag giver mere, end man skulle tro, så længe panelerne ikke er dækket af sne. Denne forskel forklarer, hvorfor dimensioneringen skal tage højde for batteriets arbejdstemperatur, ikke kun solindstrålingen.

GSIKE understøtter arbejdstemperaturer mellem −10 og +50 °C, et bredt interval for det meste af Spanien. I områder med meget varme somre skal du blot undgå at montere den i et lukket skab uden ventilation, da enheden afgiver varme, og ventilatoren skal have luft. I praksis forebygger luft omkring kabinettet de fleste temperaturproblemer.

Forslag til indkøbsliste til et 2 kW-øsystem

For at dimensioneringen skal føre til et konkret køb, er dette den minimale liste, der passer til GSIKE G2500EU12V: selve hybridinverteren; et 12,8 V litiumbatteri på 100–200 Ah med BMS; to eller tre solcellemoduler på 250–300 W, op til 900 W i alt; korte DC-kabler på 25 til 50 mm²; en DC-sikring tæt på den positive pol; en lille automatsikring på AC-udgangen; og eventuelt det valgfrie WiFi-modul. At købe kun inverteren og vente med resten er den dyreste fejl, for i mellemtiden står udstyret ubrugeligt på en hylde.

Hvis det er din første installation, så start med et 100 Ah-batteri og to 250 W-moduler, og sørg for plads til at udvide til 900 W og 200 Ah. Den moderate start giver dig mulighed for at afprøve systemet til en rimelig pris, og GSIKE understøtter denne udvidelse, uden at inverteren skal udskiftes. To enheder kan dog ikke parallelforbindes, så køb ikke en ekstra i den tro, at du kan stable dem; hvis du har brug for mere effekt, er løsningen højere spænding, ikke flere enheder.

Hvis du stadig er i tvivl om kabeltværsnittet, antallet af paneler eller batterikapaciteten, giver sammenligningen med EASUN og PowMr samt vejledningen til drift uden batteri et komplet overblik. Det kræver ikke, at man er ingeniør, at dimensionere et ø-anlæg, men man skal respektere tre tal: effekt, energi og strømstyrke. Når de tre tal står klart, klarer GSIKE resten. Hvis noget i beregningen ikke stemmer, så tjek databladet før køb. Her er tallene fra manualen angivet i tabeller uden kommerciel afrunding.

Husk til sidst, at god dimensionering ikke handler om at optimere mest muligt, men om at undgå de to fejl, der oftest ødelægger et anlæg: for lidt batterikapacitet eller for høj effekt, så udstyret konstant kører på grænsen. GSIKE belønner mådehold: Et lille, men velafstemt ø-anlæg giver mere ro i hverdagen end et stort og overfyldt. Når batteriet, PV-anlægget og kablerne er på plads, er der kun tilbage at nyde den energi, du selv producerer.

Konklusion

At dimensionere et 2 kW- og 12 V-ø-anlæg med GSIKE handler grundlæggende om tre tal: hold dit forbrug under 2000 W kontinuerligt, vælg et batteri på 100–200 Ah, der kan klare natten, og tilslut op til 900 W PV med kraftige, korte kabler. Hvis du overholder disse tre grænser, bygger du en selvstændig 230 V-strømkilde, der vil tjene dig i årevis. Vejledningen til drift uden batteri og WiFi fuldender billedet.

Endelig vurdering

Ofte stillede spørgsmål

Kilder og referencedata

1. Produktblad for GSIKE G2500EU12V 2 kW 12 V (149,99 EUR, gratis forsendelse i Spanien) — https://gesike.com/es-es/products/gsike-g2500eu12v-inversor-hibrido-2000w-12v-900w-mppt-wifi-spain
2. EASUN 2 kW 12 V, EU-butik til sammenligning — https://eu.easunpower.com/
3. MPPT-guide 60 A og område på 30–160 VDC — teknisk reference — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. 12 V-batteri og DC-bus — reference til kabelføring — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Guides og sammenligninger