24 V-bus4200 W kontinuerligtMPPT 120 APV 60–500 VDC~6200 W solcelleanlægDoD 80 %dimensionerede DC-kabler

GSIKE-guide til dimensionering af et off-grid-anlæg på 4 kW 24 V

Dimensionering af et off-grid-anlæg er det trin, der afgør, om systemet fungerer eller ej. I denne guide forklarer vi, hvordan du beregner paneler, batteri og kabler til inverteren GSIKE 4200 W 24 V.

Begynd med at liste de apparater, du vil forsyne med strøm, og deres daglige forbrug i Wh. Det er udgangspunktet for hele beregningen.

Vær omhyggelig, når du laver listen. Glem ikke apparater på standby: routeren, opladerne, tv'et på standby. De virker ubetydelige, men tilsammen bruger de mellem 50 og 100 Wh om dagen, og hvis du udelader dem, bliver anlægget for lille, og batteriet aflades tidligere end forventet.

Tænk også på årstiderne. Om sommeren er der mere sol, og panelerne yder mere, men du bruger også flere apparater (ventilator, køleskab, der kører mere). Om vinteren er der mindre sol, men du bruger mindre uden aircondition. Dimensioner anlægget efter en gennemsnitlig dag, hverken den bedste eller den værste.

Når du placerer panelerne, er hældning og orientering vigtige. Et sydvendt tag med den rette hældning giver det bedste resultat; hvis panelerne står på jorden eller er delvist i skygge, skal du bruge mere overfladeareal for at opnå den samme produktion.

Glem ikke beskyttelsen. Solcelleanlægget kan generere høj spænding i direkte sollys, så der skal bruges sikringer og en overspændingsafleder på DC-siden, så tæt på panelerne og batteriet som muligt.

Når du vælger kabeltværsnit, skal du give plads til fremtiden. Hvis du vælger 25 mm² i dag og vil tilføje paneler næste år, skal du måske lægge kablerne om. Derfor anbefaler vi en størrelse over det aktuelle minimum.

Og hvis du bor i et område med tordenvejr, skal du også montere en overspændingsbeskyttelse på AC-udgangen og kontrollere jordforbindelsen, som er afgørende for systemets sikkerhed.

Før du rører ved noget, så lad os gennemgå de grundlæggende størrelser. Et panel på 400 W leverer cirka 40 V i tomgang og cirka 10 A under standardforhold. Hvis du seriekobler tre paneler, lægges spændingerne sammen (120 V), mens strømmen forbliver den samme; hvis du parallelkobler tre paneler, tredobles strømmen, mens spændingen forbliver den samme. L GSIKE's MPPT fungerer mellem 60 og 500 V jævnstrøm, så seriekæder med 2 til 12 paneler på 400 W passer fint.

Lden mest almindelige fejl er at forveksle panelets spænding med batteriets spænding. Panelerne producerer fra nogle få tiere til flere hundrede volt jævnstrøm; batteriet er på 24 V. MPPT-regulatoren håndterer denne forskel: Den trækker energi fra panelet ved den optimale spænding og leverer den til batteriet ved 28,8 V. Derfor kan du seriekoble højspændingspaneler uden risiko for batteribanken.

En anden almindelig fejl er at dimensionere batteriet efter energien (Wh) og glemme strømmen (A). GSIKE på 4200 W ved under 24 V kræver omkring 175–200 A kontinuerligt fra batteribanken. Hvis dit batteri på 100 Ah kun tillader en kontinuerlig afladning på 50 A, udløses beskyttelsen, og inverteren stopper. Du skal bruge et LiFePO4-batteri på 24 V, der kan klare den strøm, ikke kun det antal Wh, du har brug for.

Hvad angår sikringer: På batteriets pluspol, så tæt på terminalen som muligt, skal du montere en jævnstrømssikring, der er dimensioneret til 1,25 til 1,5 gange ledningsgrenens maksimale strøm. I et system på 200 A giver det en sikring på cirka 250 A. På panelsiden beskytter strengsikringen hver streng. Det er billige dele, der forhindrer brand, hvis et kabel flosser.

Likstrømsafbryderen og fejlstrømsafbryderen må ikke mangle. L inverterens 230 V-udgang skal føres gennem en automatsikring, der afbryder ved overbelastning, og en fejlstrømsafbryder, der beskytter personer. Det er udstyr, en installatør sætter op som en del af arbejdet, men hvis du selv monterer det, skal du ikke spare på det.

Lad os se på egetforbruget. De tilsvarende soltimer pr. dag er det, du ganger dit anlægs effekt med. På det italienske fastland kan du regne med 4–5 ækvivalente fuldlasttimer om sommeren og 2–3 om vinteren. Et anlæg på 3000 Wp med 4 ækvivalente fuldlasttimer og en samlet virkningsgrad på 80 % producerer cirka 9,6 kWh om dagen om sommeren. Det er det tal, du skal sammenligne med dit forbrug.

Og batteriet gælder 80 %-reglen. LiFePO4-batterier kan rutinemæssigt aflades til 80 % af deres brugbare kapacitet uden at blive slidt. Et batteri på 100 Ah ved 25,6 V lagrer 2560 Wh, hvoraf cirka 2048 Wh er brugbare. Det er, hvad du kan bruge om natten uden dårlig samvittighed. Hvis du dimensionerer til en dags autonomi, skal du fordoble eller tredoble det tal.

En bemærkning om orienteringen: På den nordlige halvkugle vender panelerne mod syd med en hældning tæt på stedets breddegrad. I Italien er en hældning på 30–45 grader et godt valg. Hvis du monterer dem fladt eller mod øst, falder produktionen, og du får brug for et større areal for at opnå det samme.

Og hvis du har delvis skygge fra træer eller skorstene, trækker et skyggefuldt panel hele serien ned. I så fald er det bedre at opdele anlægget i kortere serier eller satse på optimeringsenheder til hvert panel. Til et lille anlæg er det ofte nok at flytte panelerne, så solen rammer dem direkte midt på dagen.

Lad os sætte tal på et meget typisk eksempel: Et lille landsted, der bruger LED-lys (20 Wh/dag), et lille køleskab (150 Wh/dag), en router (50 Wh/dag), opladere til telefon og computer (80 Wh/dag) og en trykpumpe, der kører 10 minutter om dagen (30 Wh/dag). I alt: cirka 330 Wh om dagen. Med 4 ækvivalente soltimer producerer et anlæg på 1200 Wp cirka 3,8 kWh om dagen, mere end nok; et batteri på 50–60 Ah ved 24 V dækker natten.

Det er i DC-kabelføringen mellem batteri og inverter, at der går mest energi tabt, hvis det gøres forkert. Under 24 V er strømmen høj: 4200 W divideret med 24 V er cirka 175 A. Hvis du vælger et kabel, der er for tyndt, bliver det varmt, spændingen falder, og inverteren går i underspændingsalarm. Derfor går tabellen over ledertværsnit fra 25 mm² (kort) til 50 mm² (langt). Spar ikke her: Kobber koster lidt sammenlignet med et driftsstop.

Solpanelernes kabelføring arbejder derimod med høj spænding og lav strøm, så 4 mm² solcellekabler er tilstrækkelige til serier af en vis længde. Her er ledertværsnittet ikke så kritisk; det vigtige er at bruge MC4-solcellekabel, der er beregnet til udendørs brug, og ikke splejse med almindeligt installationskabel.

Og vi gentager: Batterisikringen skal sidde på pluspolen, mindre end 20 cm fra polskoen, og være dimensioneret til 1,25–1,5 gange den maksimale strøm. Hvis et kabel rører køretøjets eller eltavlens metalplade, springer sikringen og forhindrer en kortslutning. Det er den billigste og vigtigste del af hele anlægget.

Lad os nu tænke på vinteren. I Italien falder antallet af ækvivalente soltimer til 2–3 i december. Et solcelleanlæg, der producerer 10 kWh om dagen om sommeren, producerer 4–5 om vinteren. Derfor skal du dimensionere anlægget efter det værste kvartal, ikke det bedste. Hvis du dimensionerer til juli, kommer du til kort i februar; hvis du dimensionerer til november, får du overskudsproduktion om sommeren, som du kan bruge til at oplade mere.

Og batterikapaciteten: Hvor mange nætter vil du klare dig uden sol? Hvis du dimensionerer anlægget til én nat, er et batteri på 100 Ah nok; hvis det skal klare tre overskyede dage i træk, skal du bruge 200–300 Ah. I et lille hus til weekendbrug er én nat ofte nok; i en helårsbolig skal du tredoble det daglige forbrug for at være på den sikre side.

Til sidst et råd fra installatøren: Begynd med tegningen. Tegn, hvor panelerne skal sidde, hvor inverteren skal stå, hvor batteriet skal stå, og hvor kablerne skal føres. En tegning forhindrer, at du senere skal trække kabler steder, du ikke havde tænkt dig, og at afstanden mellem batteri og inverter bliver 6 m i stedet for de planlagte 2 m. Mål to gange, skær én gang.

Lad os se på et andet eksempel, denne gang et haveværksted med et lidt større forbrug. Lad os antage, at værkstedet bruger et lysstofrør (40 Wh), en lille loddekolbe, der bruges 20 minutter om dagen (200 Wh), en kompressor, der starter en gang imellem (150 Wh), og opladere til værktøj (100 Wh). I alt: cirka 490 Wh om dagen. Her anbefaler vi et solcellefelt på 2000–2500 Wp (5–6 paneler på 400 W) og et batteri på 60–80 Ah ved 24 V. GSIKE driver de to AC-udgange uden problemer.

En fejl, man ofte ser, er at dimensionere batteriet efter den maksimale effekt i stedet for energien. Det er inverteren og batteribanken, der leverer den maksimale effekt ved opstart; energien er det, der holder hele natten. Du har brug for begge dele: en batteribank, der kan klare en strøm på 175 A, og nok Ah til den ønskede driftstid. Et batteri på 100 Ah, der kun tillader en afladningsstrøm på 50 A, duer ikke til en inverter på 4200 W.

En anden detalje, der ofte bliver glemt, er spændingsfaldet i panelernes kabelføring. Selv ved høj spænding går der lidt spænding tabt i et langt og tyndt kabel. Til lange seriekoblinger skal du bruge et 4 mm² solcellekabel og ikke overskride 15–20 m pr. streng uden at begrunde kabeltværsnittet. Hvis anlægget er meget stort, måler du spændingsfaldet og justerer.

Og DC-afbryderen. Mellem panelerne og inverteren er det en god idé at have en DC-adskiller, så du kan afbryde solcellefeltet uden at skulle op på taget og dække panelerne til. Det er en billig komponent, der gør vedligeholdelsen meget sikrere. På AC-siden fuldender en automatsikring og en fejlstrømsafbryder beskyttelsen.

Til sidst det spørgsmål, der oftest går igen: Hvad hvis jeg installerer paneler med for høj effekt? GSIKE accepterer op til cirka 6200 W i loftseffekt. Hvis du installerer 7000 W, kan MPPT'en ganske enkelt ikke udnytte mere, end den tillader; den går ikke i stykker, men du betaler for paneler, du ikke får udnyttet. Derfor anbefaler vi, at du holder dig under loftet i stedet for at overskride det.

Et sidste praktisk regnestykke. Lad os antage, at vi dimensionerer til et forbrug på 500 Wh om dagen. Med 4 timers solspids og en virkningsgrad på 80 % har I brug for et solcellefelt på 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp... Det virker ikke af meget, men husk, at denne beregning gælder for en solskinsdag. Hvis I dimensionerer til vinteren med 2,5 timers solspids, kræver det samme forbrug 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Og hvis du vil have en margin, skal du fordoble det. Derfor ender et lille skur med at bruge 1500–2000 Wp, ikke 300 Wp.

Et sidste råd om batteriet: Køb ikke kapaciteten ud fra, hvad du tror, du bruger, men ud fra, hvad du måler. Hvis du kan, så installér først anlægget med GSIKE's batterifri tilstand, aflæs appen i to uger, og bestil batteriet ud fra det faktiske tal. Det er meget bedre end at bestille i blinde og ende med for lidt eller for meget.

Og hvis du på et tidspunkt er i tvivl om beregningerne, kan du bede om at få dem gennemgået. Det koster ikke meget at få en kvalificeret installatør til at kigge på din tegning og dine kabeltværsnit. Den times gennemgang kan spare dig for en dimensioneringsfejl, der kan koste hundredvis af euro. L'elektricitet ved 24 V og 500 V DC tilgiver ikke overslagsberegninger.

Til sidst en anbefaling om rækkefølgen på indkøbene. Først GSIKE 4200 W-inverteren. Dernæst 3–6 paneler på 400 W alt efter dit daglige forbrug. For det tredje et kommunikerende 24 V LiFePO4-batteri i den størrelse, du har beregnet. For det fjerde sikringer, afbrydere og kabler. Med den rækkefølge køber du hverken for meget eller for lidt, og hvis du skifter mening undervejs, har du plads til at justere.

Og husk, at denne vejledning er et udgangspunkt, ikke en fast opskrift. Hvert tag, hvert forbrug og hvert budget er forskelligt. Hvis beregningerne giver en mellemværdi, skal du runde op for panelerne og batteriet: Det er bedre at have lidt til overs end at løbe tør. Med GSIKE som centrum giver loftet på 6200 W paneler dig masser af plads til at udvide uden at skifte inverter.

Når du har tallene, kan det komplette datablad for GSIKE 4200 W bruges som reference til at bekræfte, at 24 V-batteribanken og panelrækken, du har beregnet, ligger inden for apparatets grænser. Og hvis der opstår spørgsmål under monteringen, hjælper vores italiensksprogede support dig.

Når alt kommer til alt, handler dimensionering af et anlæg blot om at anvende tre beregninger: dagligt forbrug, antal ækvivalente soltimer og anlæggets samlede virkningsgrad. Med de tre tal og tabellen i denne artikel har du det vigtigste til at bestille GSIKE 4200 W og de tilhørende komponenter uden at købe for meget eller løbe tør.