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

Begynd med at lave en liste over 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. NGlem ikke apparater på standby: internetrouteren, opladerne, tv'et i standby. De virker ubetydelige, men tilsammen bruger de mellem 50 og 100 Wh om dagen. Hvis du udelader dem, bliver systemet for lille, og batteriet løber tør tidligere end forventet.

Overvej derefter årstiderne. Om sommeren er der mere sol, og panelerne yder mere, men I bruger også flere apparater (ventilator, køleskab, der arbejder hårdere). Om vinteren er der mindre sol, men I bruger mindre strøm uden aircondition. Dimensionér efter en gennemsnitlig dag, hverken den bedste eller den værste.

Når du placerer panelerne, er hældning og retning vigtige. Et tag, der vender direkte mod syd, med den rette hældning giver det maksimale udbytte; hvis panelerne står på jorden eller er delvist skyggefulde, skal du bruge et større areal for at opnå samme produktion.

N glem ikke beskyttelsen. Solcelleanlægget kan producere høj spænding i direkte sollys, så du skal bruge sikringer og en overspændingsafleder på DC-siden, så tæt på panelerne og batteriet som muligt.

Når du vælger kabeltværsnit, skal du sørge for lidt ekstra kapacitet til fremtiden. Hvis du bruger 25 mm² i dag og vil tilføje paneler om et år, skal du måske trække kablerne om. Derfor anbefaler vi en størrelse over det aktuelle minimum.

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

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

L den hyppigste fejl er at forveksle panelspænding med batterispænding. Panelerne producerer fra nogle få snese til flere hundrede volt DC; batteriet er på 24 V. MPPT-regulatoren håndterer forskellen: Den trækker energi fra panelet ved den optimale spænding og leverer den til batteriet ved 28,8 V. Derfor kan du seriekoble højspændingspaneler uden fare for batteribanken.

En anden almindelig fejl er at dimensionere batteriet efter energien (Wh) og glemme strømmen (A). GSIKE på 4200 W kræver ved 24 V omkring 175–200 A kontinuerligt fra batteribanken. Hvis dit batteri på 100 Ah kun kan levere 50 A kontinuerligt, beskytter det sig selv, og inverteren slukker. Du skal bruge et 24 V LiFePO4-batteri, der kan klare denne strøm, ikke kun de Wh, du søger.

Sikringssiden: På batteriets positive pol placeres en DC-sikring så tæt på terminalen som muligt, dimensioneret til 1,25 til 1,5 gange sektionens maksimale strøm. I et 200 A-system giver det en sikring på cirka 250 A. På panelsiden beskytter strengsikringen hver serieforbindelse. Det er billige dele, som forhindrer brand, hvis et kabel flosser.

Likstrømsafbryderen og fejlstrømsafbryderen må ikke mangle. Inverterens 230 V-udgang skal gå gennem en automatsikring, der slår fra ved overbelastning, og en fejlstrømsafbryder, der beskytter personer. Det er komponenter, som en installatør monterer som en del af sit arbejde, men hvis du selv installerer, skal du ikke spare på dem for at spare penge.

Lad os tænke på egetforbruget. Det er det tilsvarende antal soltimer om dagen, der ganger dit anlægs effekt. I det franske fastland kan du regne med 4–5 soltimer om sommeren og 2–3 om vinteren. Et anlæg på 3000 Wp med 4 soltimer og en samlet virkningsgrad på 80 % producerer cirka 9,6 kWh om dagen om sommeren. Det er dette tal, du skal holde op mod dit forbrug.

Og hvad batteriet angår, så følg 80 %-reglen. LiFePO4-batterier kan normalt aflades til 80 % af deres brugbare kapacitet uden at blive slidt. Et batteri på 100 Ah ved 25,6 V lagrer 2560 Wh; heraf er cirka 2048 Wh brugbart. Det er, hvad du kan bruge om natten uden dårlig samvittighed. Hvis du dimensionerer anlægget til én dags autonomi, skal du fordoble eller tredoble dette tal.

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

Og hvis der er delvis skygge fra træer eller skorstene, trækker et skyggefuldt panel hele serien ned. I så fald er det bedre at dele anlægget op i korte 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 almindeligt eksempel: Et sommerhus, der bruger LED-belysning (20 Wh/dag), et lille køleskab (150 Wh/dag), en router (50 Wh/dag), opladere til mobiltelefon 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 soltimer producerer et solcelleanlæg på 1200 Wp cirka 3,8 kWh om dagen, mere end rigeligt; et batteri på 50–60 Ah ved 24 V dækker natten.

Det er i DC-kablingen mellem batteriet og inverteren, at man mister mest energi, hvis man vælger forkert. Ved 24 V er strømstyrken høj: 4200 W ved 24 V svarer til cirka 175 A. Hvis du vælger et kabel, der er for tyndt, bliver det varmt, og du mister spænding, så inverteren går i underspændingsalarm. Derfor går tabellen over kabeltværsnit fra 25 mm² (kort) til 50 mm² (langt). Spar ikke på det her: Kobber er billigt sammenlignet med et driftsstop.

Panelernes kabler arbejder ved høj spænding og lav strøm, så 4 mm² solcellekabler er tilstrækkelige til seriekoblede paneler over en vis længde. Her er kabeltværsnittet ikke så kritisk; det vigtige er at bruge MC4-solcellekabel, der er beregnet til udendørs brug, og ikke splejse med almindeligt installationskabel.

Og vi understreger, at batterisikringen skal sidde på pluspolen, mindre end 20 cm fra polen, og være dimensioneret til 1,25–1,5 gange den maksimale strøm. Hvis et kabel kommer i kontakt med køretøjets eller elskabets metalplade, springer sikringen og forhindrer en kortslutning. Det er den billigste og vigtigste del af hele installationen.

Lad os nu tænke på vinteren. I Frankrig falder soltimerne i december til 2–3. Et solcelleanlæg, der producerer 10 kWh om dagen om sommeren, producerer 4–5 om vinteren. Derfor dimensionerer du anlægget efter det værste kvartal, ikke det bedste. Hvis du dimensionerer efter juli, kommer du til at mangle strøm i februar; hvis du dimensionerer efter november, vil der være overskudsproduktion om sommeren, som du kan bruge til at oplade mere.

Og hvad med driftstiden: Hvor mange nætter vil du kunne klare dig uden sol? Hvis du dimensionerer til én nat, er et batteri på 100 Ah nok; hvis det skal holde til tre overskyede dage i træk, skal du bruge 200–300 Ah. I et skur, der kun bruges i weekenden, er én nat ofte nok; i en helårsbolig skal du gange det daglige forbrug med tre for at være på den sikre side.

Afslutningsvis et råd fra en installatør: Start med en plan. Tegn, hvor panelerne, inverteren og batteriet skal placeres, og hvor kablerne skal føres. En plan forhindrer, at du ender med at trække kablerne et sted, du ikke havde tænkt dig, eller at afstanden mellem batteriet og inverteren 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 med et haveværksted med et lidt højere forbrug. Lad os antage, at værkstedet bruger en lysstoflampe (40 Wh), en lille svejsemaskine, der arbejder 20 minutter om dagen (200 Wh), en kompressor, der starter en gang imellem (150 Wh), og værktøjsopladere (100 Wh). I alt: cirka 490 Wh om dagen. Her anbefaler vi et solcelleanlæg på 2000–2500 Wp (5–6 paneler på 400 W) og et batteri på 60–80 Ah ved 24 V. GSIKE kan uden problemer drive begge AC-udgange.

En almindelig fejl 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 dig kørende om natten. Du har brug for begge dele: en batteribank, der kan klare en strøm på 175 A, og derudover nok Ah til den ønskede driftstid. Et batteri på 100 Ah, der kun kan aflades med 50 A, duer ikke til en inverter på 4200 W.

En anden detalje, man ofte glemmer, er spændingsfaldet i panelernes kabler. Selv ved høj spænding mister et langt og tyndt kabel lidt spænding. Brug 4 mm² solarkabel til lange strenge, og overskrid ikke 15–20 m pr. streng uden at have begrundet kabeltværsnittet. Hvis installationen er meget stor, måler du spændingsfaldet og justerer.

Og DC-afbryderen. Mellem panelerne og inverteren bør der være en DC-adskiller, så du kan afbryde panelanlægget uden at skulle op på taget for at dække panelerne til. Det er en billig komponent, som gør vedligeholdelsen meget sikrere. På AC-siden fuldender en afbryder og en fejlstrømsafbryder beskyttelsen.

Til sidst, det spørgsmål, der oftest går igen: Hvad hvis jeg har for mange watt i paneler? GSIKE kan håndtere op til cirka 6200 W. Hvis du installerer 7000 W, kan MPPT'en simpelthen ikke optage mere, end den kan håndtere. Den går ikke i stykker, men du betaler for paneler, du ikke får udnyttet. Derfor anbefaler vi, at du holder dig under grænsen i stedet for at overskride den.

En sidste praktisk beregning. Lad os antage, at du dimensionerer til et forbrug på 500 Wh om dagen. Med 4 solskinstimer og en virkningsgrad på 80 % skal du bruge et panelanlæg på 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp... Det virker ikke af meget, men husk, at denne beregning gælder for en solrig dag. Hvis du dimensionerer til vinteren med 2,5 solskinstimer, kræver det samme forbrug 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Og hvis du vil have lidt ekstra, så fordobl det. Derfor ender et lille skur med at bruge 1500–2000 Wp og 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 sæt først systemet op 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 kapacitet.

Og hvis du på et tidspunkt er i tvivl om beregningerne, så bed nogen om at gennemgå dem. En kvalificeret installatør tager ikke meget for at se din plan og dine kabeltværsnit igennem. Den times gennemgang kan spare dig for en dimensioneringsfejl, der kan koste flere hundrede euro. L'elektricitet ved 24 V og 500 V DC tilgiver ikke beregninger på øjemål.

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

Husk, at denne vejledning er et udgangspunkt, ikke en fast opskrift. Alle tage, alt forbrug og alle budgetter er forskellige. Hvis du får et mellemliggende resultat, når du regner efter, så rund op for panelerne og batteriet: det er bedre med lidt for meget end for lidt. Med GSIKE i anlægget giver grænsen på 6200 W for paneler dig masser af spillerum til at udvide uden at skifte inverter.

Når du har tallene, kan du bruge det komplette datablad for GSIKE 4200 W som reference til at bekræfte, at den 24 V batteribank og det panelanlæg, du har beregnet, ligger inden for apparatets grænser. Og hvis du får spørgsmål under monteringen, hjælper vores dansktalende support dig gerne.

Når alt kommer til alt, handler dimensionering af et anlæg ikke om andet end at foretage tre beregninger: dagligt forbrug, spidsbelastningstimer med sol og anlæggets samlede virkningsgrad. Med de tre tal og tabellen i denne artikel har du det vigtigste, du skal bruge for at bestille GSIKE 4200 W og de tilhørende komponenter uden at købe for meget eller ende med for lidt.

Hvis du er i tvivl om dit kabeltværsnit eller størrelsen på dit panelanlæg, er databladet for GSIKE 4,2 kW gældende. Og vores dansktalende support besvarer dine spørgsmål om dimensionering, både før og efter købet, uden ekstra omkostninger.

Hvor mange solpaneler skal man bruge

Dagligt forbrug Anbefalet panelkapacitet Antal paneler 400 W Forventet produktion 200 Wh 800–1200 W 2–3 2,4–3,6 kWh/dag 500 Wh 1500–2000 W 4–5 4,5–6 kWh/dag 1000 Wh 2500–3500 W 6–9 7,5–10,5 kWh/dag 2000 Wh 4000–5000 W 10–12 12–15 kWh/dag

På GSIKE 4200 W er den maksimale solcelleeffekt cirka 6200 W. Det betyder, at du kan tilslutte op til 15–16 paneler på 400 W, men i praksis er det bedre at starte med et mere beskedent anlæg.

Hvilket batteri skal man vælge?

Batteriets størrelse afhænger af, hvor meget energi du vil have om natten. Som tommelfingerregel bør den brugbare kapacitet være mellem to og tre gange det daglige forbrug.

Dagligt forbrug Anbefalet kapacitet Eksempel ved 24 V Type 200 Wh 400–600 Wh 24 V / 20–25 Ah lithium 500 Wh 1000–1500 Wh 24 V / 40–60 Ah lithium 1000 Wh 2000–3000 Wh 24 V / 80–120 Ah lithium

Kabeltværsnit

Afstand mellem batteri og inverter Anbefalet kabeltværsnit Maks. tab op til 2 m 25 mm² <1 % 2–4 m 35 mm² <2 % 4–6 m 50 mm² <2 %

Konkret eksempel — dimensionering af et skur

Forestil dig et skur med et dagligt forbrug på 220 Wh. Vores anbefaling:

Det er et forsigtigt eksempel: Det leverer rigeligt til lys, køleskab, opladere og et lille apparat, og der er plads til at tilføje et femte panel næste år. Hvis skuret kun bruges i weekenden, kan du endda undvære batteri og arbejde i fuldt sollys; hvis du bruger det til daglig, giver et batteri på 50 Ah dig strøm natten over.

Endelig vurdering

Endelig vurdering: Til et selvforsynende anlæg med GSIKE 4200 W 24 V anbefaler vi at starte med 4–8 paneler på 400 W og et 24 V / 50–100 Ah-batteri. Du kan starte uden batteri og udbygge batteribanken, når du får brug for det.

Endelig vurdering

Ofte stillede spørgsmål

Kilder og referencedata

1. Produktblad for GSIKE G4200EU24V 4,2kW 24V (189,99 EUR, gratis levering i Frankrig) — https://gesike.com/fr-fr/products/gsike-4-2kw-24v-onduleur-hybride-mppt-120a-wifi-off-grid-france
2. EASUN 4kW 24V, referencebutik i EU — https://eu.easunpower.com/
3. MPPT 120A-guide og interval på 60–500 VDC — teknisk reference — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. LiFePO4 24V-batteri og DC-bus — reference for kabelføring — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Vejledninger og sammenligninger