Dimensionering af et 2 kW 12 V-solanlæg: trin for trin med GSIKE G2500EU12V

En korrekt dimensionering af et lille 2 kW 12 V-anlæg afgør, om dit anlæg fungerer pålideligt, eller om du står uden strøm. Vi viser, hvordan du beregner batteri, solcellepaneler og kabler korrekt med GSIKE G2500EU12V.

Det første trin i enhver planlægning af et off-grid-anlæg er at kortlægge forbruget. Notér alle de 230 V-apparater, du vil bruge, samt 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, et tv 40–80 W. Læg tallene sammen, og sørg for at have god margin under 2000 W, så undgår du afbrydelser.

Batteri: Hvor stor kapacitet har du brug for?

Et 12,8 V lithiumbatteri på 100 Ah med BMS lagrer cirka 1280 Wh; med 80 % brugbar afladning er der cirka 1024 Wh tilbage. Ved fuld belastning på 2 kW rækker det kun omkring en halv time, men i praksis bruger man blandede belastninger på 500 til 1000 W i en halv eller en hel dag. Til autocampere og weekendhuse er 100 til 200 Ah ved 12 V et realistisk interval, hvor energibehov og vægt hænger sammen.

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

Et regneeksempel for en weekendhytte

Tag en typisk hytte: 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), computer og router (30 W i fire timer = 120 Wh). I alt cirka 400 Wh om dagen. Et batteri på 100 Ah med 1024 Wh brugbar kapacitet dækker halvanden dag, før det skal oplades. Tre moduler på 250 W producerer nemt 2,5 til 3 kWh på en god solskinsdag, mere end nok til at oplade batteriet helt. I det svagere vinterlys, ved 30–40 %, er der stadig nok til basisforbruget.

Hvis man ikke kender sit forbrug, bør man bruge en energimåler i en uge og registrere det faktiske forbrug. Ud fra det målte daglige antal Wh beregnes først batterikapaciteten og derefter PV-anlægget, så en gennemsnitlig solskinsdag producerer mere, end der forbruges på en overskyet dag. Denne enkle fremgangsmåde erstatter enhver overdimensioneret installation og forhindrer køb af unødvendig lagerkapacitet.

PV-moduler og orientering i Frankrig

I Frankrig er der rigeligt med sol året rundt, og tre paneler på 250 W, der vender mod syd, giver rigeligt med strøm til en hytte eller autocamper. MPPT-regulatorens arbejdsspænding ligger mellem 30 og 160 VDC; derfor kobles panelerne i serie op til denne værdi, uden at den ubelastede spænding overstiger 160 VDC. En hældning på omkring 30–45 grader i forhold til horisonten, vendt stik syd, udnytter solindstrålingen bedre; om vinteren hjælper en større hældning sneen med at glide af.

DC-kabeltværsnit ved 12 V og 170 A

Her er et af de punkter, der oftest snyder 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 inverteren være korte og meget tykke. Et for tyndt kabel bliver varmt, mister energi og får spændingen til at falde under belastning. Spar ikke på dette: Det er forskellen mellem en pålidelig installation og et udfald, første gang du skifter noget.

Beskyttelse og sikringer

Mellem batteriets pluspol og inverteren skal der sidde en passende dimensioneret DC-sikring tæt på batteriet, som afbryder strømmen i tilfælde af kortslutning i kablet. Det anbefales også at montere en synlig afbryder eller skilleafbryder, så apparatet kan afbrydes sikkert ved rengøring eller eftersyn. På AC-siden beskytter en lille afbryder udgangen. Disse beskyttelsesanordninger er billige og forebygger brand; de er ikke valgfrie.

Som afslutning på denne guide kan vi huske tre enkle tal: 2000 W kontinuerligt til stikkontakterne, 900 W i alt til panelerne og 100 til 200 Ah til batteriet. Hvis du overholder disse tre grænser, kører installationen uden uventede afbrydelser. Tilføj korte og tykke kabler, en sikring tæt på batteriet og en orientering stik syd, så har du hele planen. Resten er blot finjustering.

Dimensionering er ikke en eksakt videnskab én gang for alle: Den udvikler sig. I dag forsyner du kun en lampe og en router; om et år vil du have et køleskab, og derefter en lille kaffemaskine. Derfor kan du tilføje mere senere uden at skifte inverter, hvis du dimensionerer korrekt fra starten og giver dig selv lidt råderum. Så længe du holder dig under 2000 W kontinuerligt og under 900 W solcelleeffekt, vokser GSIKE med dig. Det er ikke en fastlåst installation, men et beskedent grundlag, som du bygger videre på trin for trin.

Et sidste sikkerhedstip: Sørg fra starten for at have en lille LED-nødbelysning og en telefonoplader tilsluttet hele tiden, så du kan kontrollere, at systemet faktisk holder natten igennem, inden du tilføjer større forbrugere. Denne forsigtige idriftsættelse forebygger overraskelser. Og vigtigst af alt: Skriv de valgte indstillinger (batteritype, prioritet, grænseværdier) ned i en notesbog. Om et år, når du vil tilføje et panel, ved du præcis, hvordan anlægget er tænkt sammen. Denne enkle dokumentation gør hele forskellen på et system, man forstår, og et system, man bare må finde sig i.

L'samlede investering, inklusive inverteren

For at lægge et realistisk budget skal vi se på de samlede omkostninger, ikke kun inverteren. GSIKE koster 149,99 EUR; et 12,8 V 100 Ah litiumbatteri med BMS koster cirka 250 til 350 EUR afhængigt af mærket; tre paneler på 250 W koster 180 til 250 EUR; kabler, sikringer og afbryder koster yderligere 50 til 80 EUR. I alt koster et lille komplet solcelleanlæg omkring 650 til 850 EUR afhængigt af batteri- og panelmærkerne. Sammenlignet med at blive tilsluttet det offentlige elnet, når der er langt til det, eller med en generator, der skal tankes op, bliver dette solcelleanlæg rentabelt i løbet af få år.

Det samlede tal hjælper med at undgå en begynderfejl: at købe den billigste inverter og derefter være i tvivl om batteriet og panelerne, for til sidst at ende med et underdimensioneret anlæg. Det er bedre at bruge lidt mere på et kvalitetsbatteri end at købe tre billige apparater, der ikke fungerer sammen. Dimensioneringsguiden har fokus på helheden, ikke på en enkelt komponent isoleret.

Sådan måler du dit faktiske forbrug

Mål først, inden du vælger størrelse. Den forsigtige gør-det-selv-type sætter en lille energimåler mellem hvert apparat og stikkontakten i en uge og noterer det faktiske Wh-forbrug. Denne enkle måling erstatter løse skøn, som næsten altid er for optimistiske. Et fjernsyn bruger for eksempel mere i løbet af dagen, end man tror, og et køleskab bruger mere end en ventilator. Med en oversigt over det faktiske Wh-forbrug foran dig kan du vælge den rigtige størrelse: hverken for lille (afbrydelser) eller for stor (spildte penge).

For dem, der ikke vil måle, er her en tommelfingerregel: Regn med 400 til 600 Wh om dagen til en lille hytte med lys og router og 800 til 1200 Wh til weekendbrug med let madlavning. Under 600 Wh er et batteri på 100 Ah nok; derover bør du vælge 200 Ah. Tommelfingerreglen er ikke perfekt, men den hjælper med at undgå den modsatte og meget almindelige fejl: at overdimensionere uden grund.

Ladestrømmen: Derfor gør 60 A en forskel

En detalje, der adskiller GSIKE fra konkurrerende hybridmodeller i denne klasse, er dens 60 A MPPT-oplader. Med et 12 V-batteri svarer 60 A til cirka 720 W ladeeffekt, så et delvist afladet batteri kan genoplades på få solskinstimer. En model med 40 A tager en tredjedel længere tid. I praksis betyder det, at hvis batteriet har været belastet om natten, kan en 60 A-oplader lade det helt op inden aften, mens det stadig er lavt opladet med 40 A. Det er en detalje, man mærker på den faktiske driftstid, især om vinteren, hvor der kun er få dage til opladning.

Denne højere ladestrøm betyder ikke, at du skal tilslutte mere end 900 W solpaneler: MPPT'en begrænser effekten, ikke strømmen. Det betyder, at energien optages hurtigere, når solen virkelig skinner. For et batteri på 100 Ah er 60 A en behagelig ladestrøm, uden at batteriet belastes; for et batteri på 200 Ah er den stadig forsigtig. Det er en af de ting, der gør GSIKE hurtigere end konkurrenterne i samme prisklasse.

Månedligt eksempel: fra beregning til vinterautonomi

Lad os vende tilbage til hytten, der bruger 400 Wh om dagen. Om sommeren producerer tre moduler på 250 W i Frankrig 3 til 4 kWh på en solrig dag, hvilket er rigeligt. Om vinteren, når solen står lavt, og dagene er korte, falder produktionen ofte til gennemsnitligt 1 kWh om dagen. Hvis dit forbrug fortsat er 400 Wh, giver batteriet på 100 Ah (1024 Wh brugbar kapacitet) to dages autonomi, selv i en overskyet uge. Det er denne reserve, der gør forskellen mellem et anlæg, man trygt kan regne med, og et, der holder op med at virke en regnfuld aften. Det hjælper ikke at presse modulerne ud over GSIKE's grænse på 900 W: Det er batterikapaciteten og styringen af opladningen, der tæller.

Mange nybegyndere tager fejl af, hvor længe strømmen rækker om natten. Man tror, at et batteri på 100 Ah kan holde hele natten; i virkeligheden bruger en router på standby, nogle LED'er og et lille køleskab 200 til 300 Wh i løbet af natten, hvilket sagtens kan rummes inden for de 1024 Wh, så længe du ikke tænder for en mikrobølgeovn og en varmeovn på samme tid. Det er netop dette natlige forbrug, og ikke det imponerende tal for fuld opladning, der afgør, hvilken batteristørrelse der passer.

Serie- eller parallelkobling af PV-moduler

GSIKE accepterer en MPPT-driftsspænding på mellem 30 og 160 VDC. I praksis kobler du modulerne i serie for at lægge deres spændinger sammen (to moduler på 36 Vc i serie giver 72 Vc, hvilket ligger inden for det rette interval), ikke parallelt, da spændingen ellers falder til under de krævede 30 Vc. Det er absolut afgørende at holde sig under 160 Vc i tomgang (Voc), da en for høj spænding beskadiger MPPT'en. Hvis dine moduler tilsammen når en Voc på over 160 Vc, skal du fjerne et modul eller vælge et andet.

Denne regel om seriekobling bliver ofte misforstået. En nybegynder, der seriekobler to store moduler på 450 W, beregner, at det giver omkring 900 W, og er tilfreds, men deres samlede tomgangsspænding overstiger nogle gange 160 Vc på en kold dag. Derfor anbefaler tabellen ovenfor enten tre moduler på 250/300 W eller to mindre moduler i serie i stedet for to store moduler på 450 W. Spændingsmargenen, ikke kun effekten, afgør, hvad GSIKE faktisk kan håndtere.

Hvornår bør man skifte til 24 V eller 48 V?

12 V er enkelt og billigt, men kapaciteten rækker ikke langt. Så snart dine belastninger regelmæssigt overstiger 1500 W, du ønsker flere dages autonomi i dårligt vejr, eller dit anlæg overstiger 1,5 kWh om dagen, kan det anbefales at skifte til 24 V: Strømmen halveres, kablerne kan være tyndere, og effektiviteten stiger. Det er præcis, hvad MPP Solar gør med sin PIP-2424 i en anden prisklasse. At blive ved 12 V med GSIKE er altså et valg af størrelse, ikke en begrænsning ved apparatet: Det gør sit arbejde i den lille 2 kW-klasse, og det er allerede meget.

Det afgørende øjeblik kommer, når du lægger dine belastninger sammen og når frem til 1200 W kontinuerligt med en spidsbelastning på 2500 VA. I så fald kan GSIKE stadig fungere, men uden nogen margen og tæt på grænsen. En 24 V-model ville klare det uden problemer. Det er en god idé at planlægge med en margen på 30 % under den kontinuerlige effekt: Hvis du vil have 1500 W konstant, så vælg en 24 V-model i stedet for at presse 12 V-modellen.

Dimensioneringsfejl, du bør undgå

Blandt de mest almindelige fejl er at ville få et energikrævende køleskab på 300 liter til at fungere med 900 W solceller; at undervurdere en kompressors startstrøm; at tilslutte modulerne parallelt, selvom MPPT-området kræver seriekobling; at købe et 100 Ah blybatteri i den tro, at det holder lige så længe som et 100 Ah litiumbatteri (blybatteriet kan kun udnytte 50 % af sin kapacitet uden at forkorte levetiden); og endelig at overse temperaturen: Et litiumbatteri, der oplades i kulde, kan modtage mindre strøm, og en inverter, der er installeret i direkte sol på en sydvendt væg, køles dårligere.

Det koster ikke meget at rette op på disse punkter før købet, og det forebygger måneder med skuffelser. Dimensionering handler grundlæggende om at sige nej til et apparat, hvis reklame er tillokkende, men som ikke passer til behovet. GSIKE er ærlig om, hvad den kan; det er op til køberen at være ærlig om sine behov.

Temperatur, ventilation og placering

L'inverteren afgiver varme via en ventilator, der starter ved høj belastning. På en sommerdag med 35 °C i et lukket skab stiger den indvendige temperatur, og apparatet kan reducere sin effekt. Installér den derfor et ventileret sted, beskyttet mod direkte sollys, og ikke bagerst i et skab uden luftcirkulation. Til et litiumbatteri er en omgivelsestemperatur på omkring 15–25 °C ideel; kulde hæmmer opladningen, og varme forkorter batteriets levetid. Disse forholdsregler er bedre end at overdimensionere anlægget.

Typisk indkøbsliste til 2 kW og 12 V

Kort opsummeret i en konkret liste: GSIKE G2500EU12V, et 12,8 V-litiumbatteri på 100 til 200 Ah med BMS, tre solcellemoduler på 250 til 300 W vendt mod syd, en korrekt dimensioneret DC-sikring tæt på batteriet, en synlig afbryder, et kabel på 25 til 50 mm² mellem batteriet og inverteren, et passende PV-kabel og eventuelt Wi-Fi-modulet. Med disse dele er installationen komplet og klar til brug. Det er præcis det, denne vejledning handler om.

Konklusion

At dimensionere et off-grid-anlæg på 2 kW og 12 V med GSIKE er grundlæggende en øvelse med tre tal: læg dit forbrug sammen, så det holder sig under 2000 W kontinuerligt, vælg et batteri på 100–200 Ah, der kan holde hele natten, og tilslut op til 900 W PV med korte, tykke kabler. Overholder man disse tre grænser, får man en selvstændig 230 V-strømkilde, der kan holde i årevis. Vejledningen om drift uden batteri og Wi-Fi fuldender billedet.

Endelig vurdering

Ofte stillede spørgsmål

Kilder og referencedata

1. Produktblad for GSIKE G2500EU12V 2kW 12V (149,99 EUR, gratis levering i Frankrig) — https://gesike.com/fr-fr/products/gsike-g2500eu12v-onduleur-hybride-2000w-12v-900w-mppt-wifi-france
2. EASUN 2kW 12V, officiel EU-butik — https://eu.easunpower.com/
3. MPPT-guide til 60A og spændingsområde på 30–160 VCC — teknisk reference — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. 12V-tilslutning med høj strømstyrke og sikring — reference for DC-ledningsføring — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Guides og sammenligninger