Skroman krovni solarni niz od samo četiri ili pet panela na maloj vikendici sa sivim krovnim pločicama, primjer razumnog dimenzioniranja fotonaponskog sustava za sustav od 4 kW

Kako dimenzionirati solarni sustav od 4 kW / 24 V izvan mreže u Europi uz GSIKE: izračun fotonaponskog niza, LiFePO4 baterije i kabela od 24 V

Kontinuirana snaga 4200 W (≈4 kW) · udarna snaga 8000 VA · čisti sinusni val 230 V / 50 Hz · sabirnica baterije od 24 V (LiFePO4 od 25,6 V) · jedan MPPT solarni punjač od 120 A · PV 60–500 V DC, do ≈6200 W solarnih panela · AC punjač od 80 A · nije moguće paralelno spajanje · cijena 189.99 EUR

Kratak odgovor: dimenzioniranje sustava od 4 kW / 24 V izvan mreže počinje od dnevne potrošnje u vat-satima, a ne od kataloških podataka. Za mali europski dom, vikendicu ili vrtnu kućicu s potrošnjom od oko 7 kWh dnevno i željenom autonomijom od dvije noći, izračun daje LiFePO4 baterijsku grupu od 24 V kapaciteta oko 729 Ah prema osnovi od 24 V (≈684 Ah pri stvarnom nazivnom naponu LiFePO4 baterije od 25,6 V), fotonaponski niz od oko 2,67 kWp, koji se zaokružuje na ~3 kWp, te bakrene akumulatorske kabele od 24 V presjeka 70 mm² pri duljini od 2 m / padu napona od 1% ili 35 mm² pri duljini od 5 m / padu napona od 3%. Kontinuirana izlazna snaga invertera GSIKE od 4,2 kW i 24 V ograničena je na 4200 W, a udarna na 8000 VA; to su čvrste granice koje ne možete prijeći dodavanjem solarnih panela.

Inverter GSIKE od 4,2 kW i 24 V: specifikacije, cijena i recenzije
Pravilno dimenzionirana mala baterijska grupa od 24 V s dvije uske litijske baterije na jednostavnoj otvorenoj drvenoj polici i jednim malim inverterom postavljenim iznad, u kutu europskog doma
Pravilno dimenzionirana LiFePO4 baterijska jedinica od 24 V: dva uska paralelno spojena bloka uz inverter održavaju napon sabirnice na 24 V bez velike baterijske stijene.
Otvorena mala europska razvodna kutija pričvršćena na zid, s DC osiguračima i minijaturnim automatskim prekidačima te uredno spojenim kabelima umjerenog presjeka za mali sustav izvan mreže
DC osigurači i prekidači u maloj razvodnoj kutiji: zaštita od prekomjerne struje koja je potrebna svakoj baterijskoj grupi od 24 V u blizini pozitivnog pola baterije.

Prvo, odabir napona — zašto sustav od 4 kW radi na 24 V, a ne na 12 V ili 48 V

Najskuplja pogreška pri postavljanju malog sustava izvan mreže jest odabir dijelova prema brojci iz brošure, a ne prema stvarnom opterećenju. Prije bilo kakvog izračuna imajte na umu da jedinica GSIKE radi sa sabirnicom od 24 V (fizički se radi o LiFePO4 bateriji od 25,6 V), a ne 12 V ili 48 V.

Pravilo odabira napona ponavlja se u svim vodičima za dimenzioniranje solarnih sustava: oko 1–2 kW odgovara sustavu od 12 V, oko 2–4,2 kW sustavu od 24 V, a za približno 6,2 kW i više potreban je sustav od 48 V. Sustav od 12 V pri 4 kW povlačio bi gotovo 350 A, što zahtijeva sabirnice debele poput vodovodnih cijevi. Sabirnica od 24 V već svodi struju pri punom opterećenju na oko 190 A — mnogo, ali izvedivo uz standardne akumulatorske kabele za zavarivanje i odgovarajuće kabelske stopice.

To je ujedno i realna gornja granica: sabirnica od 24 V pri ovoj struji razlog je zašto se sustavi iznad ~4–5 kW u pravilu prebacuju na 48 V. Ako vaš istodobni vršni potrošak redovito prelazi 4200 W, pravo je rješenje inverter višeg napona, a ne deblji kabeli za 24 V.

Istih pet formula primjenjuje se u svakom koraku u nastavku. Unesite vlastite uređaje i ponovno provjerite cijeli sustav u proračunskoj tablici.

1. Dnevna energija [Wh] = snaga uređaja [W] × sati upotrebe dnevno [h].

2. Energija baterije [Wh] = nazivni napon [V] × kapacitet [Ah].

3. Iskoristivi Wh = nazivni Wh × dubina pražnjenja (za LiFePO4 uzimamo 0.8).

4. Nazivni kapacitet [Ah] = dnevna potrošnja Wh × broj noći autonomije ÷ DoD ÷ napon sabirnice [V].

5. Presjek kabela: A = (2 × duljina u jednom smjeru [m] × struja [A]) ÷ (κ × ΔV), pri čemu je vodljivost bakra κ = 56 m/(Ω·mm²), a ΔV dopušteni pad napona u voltima.

Ograničenje punjenja solarnom energijom: pojedinačni MPPT punjač predviđen je za 120 A, pa teorijska snaga punjenja solarnom energijom iznosi 120 A × 24 V = 2880 W (pri naponu održavanja od 27 V iznosi oko 3240 W). Iznad te vrijednosti dodatni paneli ne povećavaju struju punjenja — višak energije izravno se troši za dnevne potrebe.

Korak 1 — Bilanca vat-sati za malo europsko kućanstvo

Malo europsko kućanstvo, vikendica, minijaturna kuća ili prenamijenjena vrtna prostorija bez električnog grijanja cijele kuće obično troši 5–8 kWh dnevno. Kao primjer u ovom vodiču uzima se potrošnja od 7 kWh/dan — hladnjak sa zamrzivačem, LED rasvjeta, perilica rublja jednom dnevno, nekoliko elektroničkih uređaja, povremeno kuhalo za vodu ili mikrovalna pećnica te mala pumpa.

Dnevna bilanca potrošnje (referentna konfiguracija od 7 kWh/dan)

Potrošač Snaga Sati/dan Energija/dan Napomene
LED rasvjeta (10×8 W) 80 W 5 h 400 Wh Večeri
Hladnjak + mali zamrzivač (prosječno) 120 W 24 h 2880 Wh Kompresor, struja pokretanja 3–5× veća
Perilica rublja 500 W 1 h 500 Wh Grijaći element, tijekom dana
Elektronika: usmjerivač, televizor, prijenosna računala, punjači 90 W 6 h 540 Wh Zahtijeva čisti sinusni val
Kuhalo za vodu / mikrovalna pećnica (povremeno) 1200 W 0.5 h 600 Wh Kratki impulsi velike snage
Tlačna pumpa / pumpa za vodu 400 W 0.4 h 160 Wh Induktivno pokretanje
Ploča za kuhanje / mala pećnica (jedan obrok) 1500 W 1 h 1500 Wh Raspoređeno tijekom dana
Razni telefoni i mali uređaji 30 W 10 h 300 Wh Stalno uključeni uređaji
Ukupno za dan — — ≈ 6880 Wh ≈ 7 kWh/dan

Najvažniji je podatak noć bez sunca. Nakon zalaska sunca PV niz prestaje proizvoditi, a baterija postaje jedini izvor energije. Za ovu konfiguraciju od 7 kWh, noćna potrošnja (otprilike od 19:00 do 07:00) iznosi oko 2,5–3,5 kWh — najvećim dijelom na hladnjak sa zamrzivačem i uređaje u stanju pripravnosti.

Uzmite u obzir trenutačnu snagu, a ne samo dnevni prosjek. Kuhalo od 1200 W, ploča za kuhanje od 1500 W i kompresor hladnjaka koji se pokrene u istom trenutku brzo se približe granici od 4200 W. Zato vlasnici kuća izvan mreže raspoređuju kuhanje i nikad istodobno ne koriste kuhalo za vodu i pećnicu.

Korak 2 — Dimenzioniranje LiFePO4 baterije: DoD 80% i dvije noći autonomije

GSIKE inverter kompatibilan je s LiFePO4 baterijskim blokovima od 24 V (fizički 25,6 V), uz komunikaciju s BMS-om preko RS485. Litij-željezo-fosfatna kemija predviđena je za dubinu pražnjenja od 80% — raspon u kojem jamči dug vijek trajanja u ciklusima. U jednom ciklusu nikad ne potrošite više od 80% energije nominalnog bloka.

Razrađeni primjer - 7 kWh/dan, autonomija za dva noćenja

1. Potrebna iskoristiva energija = 7 kWh × 2 noćenja = 14 kWh iskoristive energije. Za dva noćenja baterijski sklop mora izdržati cijeli oblačni dan i potrošnju tijekom noći koja slijedi.

2. Nominalni kapacitet pri DoD-u od 0,8 = 14 kWh ÷ 0,8 = 17,5 kWh nominalno. Budući da je iskoristivo samo 80 %, instalirani nominalni kapacitet mora biti veći od ciljanog iskoristivog kapaciteta.

3. Pretvorite u amper-sate pri sabirnici od 24 V = 17 500 Wh ÷ 24 V ≈ 729 Ah.

4. Pri stvarnom nominalnom naponu LiFePO4 baterije od 25,6 V: 17 500 Wh ÷ 25,6 V ≈ 684 Ah. Navodimo napon koji se koristi: istaknutih 729 Ah izračunato je prema zaokruženoj oznaci od 24 V; stvarni LiFePO4 baterijski sklop od 25,6 V pohranjuje istih 17,5 kWh u približno 684 Ah. Pri kupnji provjerite nominalni napon baterije na oznaci i pri izračunu podjele upotrijebite taj podatak.

Kako to izgleda s praktičnim paralelnim blokovima

Konfiguracija Blokovi (paralelno) Nominalni kapacitet Iskoristivi kapacitet pri DoD-u od 80% Autonomija
Minimum (1 noćenje) 2 × 24 V 200 Ah ≈ 9,6 kWh (24 V) / 10,2 kWh (25,6 V) ≈ 7,7 kWh ≈ 1 sunčan dan + 1 kratka noć
Referentna konfiguracija (2 noćenja) 4 × 24 V 200 Ah ≈ 19,2 kWh (24 V) / 20,5 kWh (25,6 V) ≈ 16,4 kWh 2 noćenja uz 7 kWh/dan
Mala kuća (6 kWh, 1 noćenje) 2 × 24 V 100 Ah ≈ 4,8 kWh ≈ 3,8 kWh Samo za hitne slučajeve

Za referentni sustav od 7 kWh praktična je konfiguracija četiri paralelno spojena LiFePO4 bloka od 24 V i 200 Ah: ukupno oko 800 Ah i 20,5 kWh nominalnog kapaciteta pri 25,6 V, odnosno približno 16,4 kWh iskoristivog kapaciteta. To s dovoljnom rezervom pokriva planirana dva noćenja.

Povežite baterijske blokove paralelno, nikad serijski — napon sabirnice mora ostati 24 V. Do svakog bloka povucite kabele jednake duljine kako bi se struja ravnomjerno raspodijelila i ostavite priključen vod RS485 BMS-a kako bi pretvarač očitavao stanje napunjenosti, temperaturu i ograničenja struje.

Provjera struje punjenja: punjač MPPT od 120 A za baterijski sklop od 800 Ah daje umjerenu struju punjenja od 0,15C; za sklop od 400 Ah ona iznosi 0,30C. Obje su vrijednosti prikladne za punjenje LiFePO4 baterija — stupanj od 120 A dobro odgovara baterijskom sklopu od 400–800 Ah i 24 V.

Korak 3 — Dimenzioniranje PV polja: kWp prema dnevnoj potrošnji, s jednim MPPT-om

Ova jedinica ima jedan solarni punjač MPPT (jedan kanal za praćenje, 120 A), a ne dvostruki MPPT. Raspon ulaznog napona za PV iznosi 60–500 V DC, a prema marketinškoj specifikaciji na strani panela može se priključiti do otprilike 6200 W. To je gornja granica snage panela, a ne ciljna vrijednost.

U većem dijelu Europe prosječan broj efektivnih sati vršnog sunčeva zračenja (PSH) tijekom cijele godine iznosi oko 3,0–3,5 sati dnevno — manje na krajnjem sjeveru, više na Sredozemlju. Uzmite u obzir faktor smanjenja od oko 0,75 zbog temperature, prašine, gubitaka u MPPT-u i ožičenju.

Razrađeni primjer - PV za 7 kWh/dan

Potreban kWp = dnevni Wh ÷ (PSH × faktor smanjenja) = 7000 Wh ÷ (3.5 × 0.75) = 7 ÷ 2.625 ≈ 2.67 kWp. Ugradite malo više od toga kako biste imali zimsku rezervu, pa planirajte ~3 kWp — primjerice šest panela od 500 W ili sedam do osam panela od 400 W.

Scenarij Dnevna potrošnja Teorijski kWp = potrošnja ÷ (3.5 × 0.75) Praktična izvedba
Skromna koliba / spremište 3 kWh/dan 1.14 kWp 1.5–2 kWp (4×400 W)
Referentno malo kućanstvo 7 kWh/dan 2.67 kWp ~3 kWp (6×500 W)
Zauzeto kućanstvo / kućni ured 10 kWh/dan 3.81 kWp 4 kWp — pripazite na ograničenje od 4200 W AC
Tvrdo ograničenje niza — ≈ najviše 6200 W panela (jedan MPPT) Nemojte predimenzionirati sustav iznad dnevnih potreba

Pri ~3 kWp i učinkovitosti od 0.95, teorijski bi oko 2850 W doseglo stupanj punjenja — gotovo točno gornjoj granici solarnog punjenja od 120 A × 24 V = 2880 W. To potvrđuje da je sustav panela dobro usklađen: za opskrbu kućanstva koje troši 7 kWh dnevno ne trebate svih 6200 W panela.

Tijekom godine 1 kWp u srednjoj Europi daje otprilike 850–1050 kWh (orijentacijski). Tri kWp daju oko 2700 kWh godišnje, što je u prosjeku ~7.4 kWh dnevno — blizu cilja od 7 kWh, uz malu sezonsku rezervu.

Provjera napona niza: zimi održavajte napon praznog hoda ispod 500 V. Uz tipični temperaturni koeficijent Voc od −0.30 %/°C i krov na −15 °C, na Voc niza primijenite korekcijski faktor za hladnoću ×1.12. Odaberite broj panela u nizu tako da hladni niz ostane ispod 500 V, a Vmp za toplih dana iznad donje granice od 60 V.

Korak 4 — presjek kabela baterije od 24 V: 70 mm² na 2 m, 35 mm² na 5 m

Pri punoj izlaznoj snazi od 4200 W struja na sabirnici od 24 V iznosi I = P ÷ (V × η) = 4200 W ÷ (24 V × 0.92) = 4200 ÷ 22.08 ≈ 190.2 A. To je struja koju kabel baterije mora podnijeti. Pri 24 V dopušteni pad napona vrlo je malen: 1 % od 24 V = 0.24 V, a blaži kriterij od 3 % = 0.72 V.

Uz vodljivost bakra κ = 56 m/(Ω·mm²), najmanji presjek iznosi A = (2 × L × I) ÷ (κ × ΔV), pri čemu faktor 2 uzima u obzir struju koja putuje naprijed i natrag pozitivnim i negativnim vodičem.

Slučaj Izračun Teorijski A Odaberite bakar
2 m u jednom smjeru, pad od 1 % (0.24 V), 190.2 A (2 × 2 × 190.2) ÷ (56 × 0.24) = 760.8 ÷ 13.44 ≈ 56.6 mm² 70 mm²
5 m u jednom smjeru, pad od 3 % (0.72 V), 120 A (2 × 5 × 120) ÷ (56 × 0.72) = 1200 ÷ 40.32 ≈ 29.8 mm² 35 mm²

Jednostavno rečeno: ako je baterija uz pretvarač (1–2 m), 70 mm² bakreni kabel za bateriju održava pad napona na 1 % pri gotovo punom opterećenju. Kad je baterijski stalak u zasebnoj prostoriji, a trasa duga 5 m, prihvaća se pad od 3 % pri umjerenoj struji od 120 A i prelazi na 35 mm².

Iznad 4–5 m problem se na sabirnici od 24 V brzo povećava — čak ni uz dopušteni pad napona potrebna površina presjeka ne smanjuje se mnogo. Bolje rješenje je skratiti trasu, postaviti bateriju uz pretvarač ili prihvatiti da veći sustav treba raditi na 48 V. To je ključna inženjerska pouka: sustav od 24 V ograničen je na oko 4 kW upravo zato što struja i pad napona zahtijevaju tako debele bakrene vodiče.

Dimenzioniranje osigurača: glavni DC osigurač postavite što bliže pozitivnom polu baterije, unutar zabrtvljenog kućišta. Opće je pravilo 1,25 × najveća struja voda. Pri struji do 190 A to iznosi ≈ 238 A, pa je DC osigurač od 200–250 A (s odgovarajućom DC sklopkom za odvajanje) uobičajen izbor. Prešajte bakrene kabelske stopice s prstenom odgovarajućim alatom — bez međuspojeva — jer na sabirnici od 24 V pri 190 A svaki labavi spoj postaje žarišna točka.

Solarni paneli na krovu male irske kućice pod oblačnim nebom, uz meko raspršeno svjetlo, pokazujući niske performanse pri slabom sunčevu zračenju iznad zelenih brežuljaka
Za oblačnih dana faktor smanjenja od 0,75 i rezerva za dvije noći osiguravaju da svjetla ostanu upaljena.

Korak 5 — AC strana, punjač od 80 A i stvarna ograničenja

Inverter ima dva AC izlaza (glavni i sekundarni izlaz), 230 V / 50 Hz. Glavni izlaz od 4200 W prenosi oko 4200 ÷ 230 ≈ 18,3 A, pa je za napojni vod prikladan prekidač tipa C od 20–25 A uz RCD od 30 mA. Sekundarni izlaz napaja manje potrošače.

AC ulaz (mreža ili generator) puni bateriju strujom do 80 A. To je korisna pričuva tijekom dugih oblačnih tjedana: usporedite dva izvora punjenja — solarni MPPT od 120 A (~2880 W) besplatan je, ali ovisi o vremenskim uvjetima, dok AC punjač od 80 A (~1900 W pri 24 V) košta, ali radi na zahtjev. Za većinu vlasnika sustava izvan mreže, solarni sustav obavlja svakodnevno punjenje, a AC ulaz služi samo za dopunjavanje nakon duljeg razdoblja oblačnog vremena.

Ograničenja koja treba uzeti u obzir. Ova se jedinica može upotrebljavati samo samostalno — ne može se povezivati paralelno ni slagati. Stalna izlazna snaga ograničena je na 4200 W (prenaponska snaga od 8000 VA dostupna je samo pri kratkotrajnim pokretanjima motora), a 24 V nije prikladno za veće sustave: za sustav od 6,2–11 kW potrebna je sabirnica od 48 V. Radi na jednom kanalu MPPT-a. Podrška putem chata dostupna je na engleskom, a praćenje putem Wi-Fija opcionalni je dodatak, nije ugrađeno.

Potpun sustav od 7 kWh za dvije noći na papiru

Primjer sustava za manju kuću: jedan inverter GSIKE 4.2 kW 24 V; četiri bloka LiFePO4 od 24 V i 200 Ah spojena paralelno (≈800 Ah / 20,5 kWh nominalno / 16,4 kWh iskoristivo za dvije noći); oko šest panela od 500 W = ~3 kWp na jednom MPPT-u; baterijski kabel presjeka 70 mm², duljine 2 m, s DC osiguračem od 200–250 A blizu baterije; AC prekidači od 20–25 A sa RCD-om od 30 mA; AC ulaz od 80 A za dopunjavanje tijekom oblačnih tjedana iz mreže ili generatora.

Sam inverter košta 189,99 EUR, uz besplatnu dostavu u 15 europskih zemalja (obrada 1–3 dana, dostava 2–7 dana) i mogućnost povrata u roku od 30 dana. Ne navodi se prekrižena preporučena maloprodajna cijena — 189,99 EUR izravna je cijena.

Zaključak — dimenzionirajte prema noćima, a ne prema kataloškom broju

Zaključak: kod sustava od 4 kW / 24 V ključno je uskladiti bateriju s noćnom potrošnjom, a presjek kabela s padom napona. Za 7 kWh/dan uz dvije noći to znači 729 Ah pri 24 V (≈684 Ah pri stvarnom nazivnom naponu LiFePO4 baterije od 25,6 V), niz snage ~3 kWp prema izračunu od 2,67 kWp te presjek 70 mm² na 2 m / uz pad napona od 1 % ili 35 mm² na 5 m / uz pad napona od 3 %, uz DC osigurač od 200–250 A. Poštujte stroga ograničenja: 4200 W trajne snage, 8000 VA vršne snage, jedan MPPT regulator, bez paralelnog spajanja — a ako vam potrošnja poraste iznad ~4–5 kW, prijeđite na 48 V umjesto da preopterećujete sabirnicu od 24 V.

Često postavljana pitanja

Koliku dnevnu potrošnju u kWh trebam predvidjeti za malo europsko kućanstvo izvan mreže?

Malo europsko kućanstvo, vikendica ili vrtna kućica bez električnog grijanja cijele kuće obično troši 5–8 kWh dnevno. Ovdje je primjer proračuna za 7 kWh/dan: hladnjak sa zamrzivačem 2880 Wh, rasvjeta 400 Wh, perilica rublja 500 Wh, elektronika 540 Wh, kuhalo za vodu/mikrovalna pećnica 600 Wh, pumpa 160 Wh, jedan kuhani obrok 1500 Wh i potrošnja u stanju pripravnosti 300 Wh. Sastavite vlastiti popis na isti način: pomnožite snagu svakog uređaja s brojem sati korištenja.

Koji kapacitet LiFePO4 baterije od 24 V (Ah) trebam za potrošnju od 7 kWh/dan i dvije noći autonomije?

Dvije noći autonomije znače 7 kWh × 2 = 14 kWh iskoristive energije. Podijelite s dubinom pražnjenja od 80 %: 14 ÷ 0,8 = 17,5 kWh nazivnog kapaciteta. Na sabirnici od 24 V to iznosi 17 500 Wh ÷ 24 V ≈ 729 Ah; pri stvarnom nazivnom naponu LiFePO4 baterije od 25,6 V iznosi 17 500 ÷ 25,6 ≈ 684 Ah. Praktično rješenje su četiri bloka od 24 V i 200 Ah spojena paralelno (≈800 Ah, ~16,4 kWh iskoristive energije).

Zašto je pri 24 V potreban veći kapacitet u Ah nego pri 48 V za istu količinu energije?

Energija je napon × amper-sati, pa vam je za istih 17,5 kWh pri nižem naponu potrebno više amper-sati. Pri 24 V ista količina energije iznosi oko 729 Ah, a na sabirnici od 48 V iznosila bi oko 365 Ah. Razlika je u struji: pri izlaznoj snazi od 4200 W, sustav od 24 V vuče oko 190 A, zbog čega sustavi od 24 V obično dosežu najviše oko 4 kW, a veći sustavi prelaze na 48 V.

Koliku snagu fotonaponskog niza (kWp) trebam za napajanje pretvarača od 4,2 kW i 24 V?

Dimenzionirajte prema dnevnoj potrošnji, a ne prema granici snage panela. Potrebna snaga u kWp = dnevna potrošnja u Wh ÷ (vršni sunčani sati × faktor smanjenja). Za 7 kWh/dan uz 3,5 vršnih sunčanih sati i faktor smanjenja 0,75: 7 ÷ (3,5 × 0,75) = 2,67 kWp, pa složite sustav od ~3 kWp (oko šest panela od 500 W). Jedan MPPT regulator prihvaća panele ukupne snage do približno 6200 W, no kućanstvu koje troši 7 kWh dnevno ni približno ne treba toliko.

Koji presjek kabela akumulatora od 24 V trebam za pretvarač GSIKE od 4,2 kW?

Struja pri punom opterećenju iznosi 4200 ÷ (24 × 0,92) ≈ 190,2 A. Prema formuli A = (2 × L × I) ÷ (κ × ΔV), uz κ = 56 za bakar: za jednosmjernu duljinu od 2 m, pad napona od 1 % (0,24 V) i 190,2 A, presjek je ≈ 56,6 mm², pa odaberite 70 mm². Za jednosmjernu duljinu od 5 m, pad napona od 3 % (0,72 V) i 120 A, presjek je ≈ 29,8 mm², pa odaberite 35 mm².

Koja nazivna struja DC osigurača štiti dovod iz akumulatora od 24 V?

Postavite osigurač što bliže pozitivnom polu akumulatora, unutar zatvorenog kućišta. Dimenzionirajte ga na približno 1,25 × maksimalnu struju voda: 1,25 × 190 A ≈ 238 A, pa je standardni izbor DC osigurač od 200–250 A s DC rastavljačem. Upotrijebite odgovarajuće prešane bakrene kabelske stopice i izbjegavajte međukonektore jer se labav spoj pri 190 A i 24 V brzo pregrijava.

Kako dubina pražnjenja od 80 % utječe na nazivni kapacitet baterije?

Dubina pražnjenja označava koliko se energije iz baterije potroši u svakom ciklusu. Baterije LiFePO4 projektirane su tako da se za dug vijek trajanja u svakom ciklusu troši najviše 80 % kapaciteta, pa energiju koja vam je potrebna dijelite s 0,8. Za 14 kWh iskoristive energije potrebno je ugraditi bateriju nazivnog kapaciteta 17,5 kWh, a ne 14 kWh. Potpuno pražnjenje u svakom ciklusu višestruko skraćuje vijek trajanja baterije.

Je li MPPT punjač od 120 A dovoljan za bateriju od 400–800 Ah i 24 V?

Da. Stupanj od 120 A omogućuje blago punjenje: za bateriju od 400 Ah to je 0,30C, a za bateriju od 800 Ah 0,15C. Obje su vrijednosti prikladne za LiFePO4. Teorijska snaga solarnog punjenja iznosi 120 A × 24 V = 2880 W, zbog čega niz od približno 3 kWp već odgovara punjaču, bez nepotrebnih panela.

Trebam li dimenzionirati panele za maksimalnu fotonaponsku ulaznu snagu od 6200 W?

Ne. Vrijednost od približno 6200 W predstavlja najveću snagu na ulazu pojedinačnog MPPT-a, a ne ciljnu vrijednost. Predimenzioniranje u odnosu na dnevne potrebe samo preusmjerava višak fotonaponske energije na podnevnu potrošnju, umjesto da puni bateriju, jer je struja solarnog punjenja ograničena na 120 A. Kućanstvu koje troši 7 kWh dnevno potrebno je približno 3 kWp; sustav od 6 kWp donosi dodatne panele koji rijetko brže pune bateriju.

Kada 24 V više nije dovoljno i potreban je sustav od 48 V?

Planirajte prijelaz na 48 V kada istodobna vršna potrošnja redovito prelazi približno 4–5 kW ili kada su za 24-voltne vodove potrebni nepraktično debeli bakreni kabeli. Jedinica GSIKE od 4,2 kW ne može raditi paralelno s drugom jedinicom; ako je za malu farmu ili kućanstvo s nekoliko strojeva koji rade istodobno potrebno više od 4200 W trajne snage, ispravno je prijeći na klasu pretvarača od 48 V, a ne slagati jedinice od 24 V.

Izvori i brojke korištene u izračunima

Brojke u nastavku predstavljaju parametre i izvore podataka korištene u izračunima. Vrijednosti potrošnje i klime okvirni su prosjek za 15 zemalja u koje se dostavlja diljem Europe.

• Stranica proizvoda GSIKE 4,2 kW 24 V (4200 W trajne snage, 8000 VA udarne snage, jedan MPPT od 120 A, fotonaponski ulaz 60–500 V, maksimalna snaga niza približno 6200 W, punjenje izmjeničnom strujom 80 A, cijena 189,99 EUR): gesike.com.

• Europski standard za jednofazno napajanje: 230 V / 50 Hz (EN 50160); okvirni prinos fotonaponskih sustava u Europi iznosi 850–1050 kWh po kWp godišnje, uz prosjek od 3,0–3,5 sati vršnog Sunčeva zračenja tijekom cijele godine.

• Vodljivost bakra κ = 56 m/(Ω·mm²) i formula za pad napona A = (2·L·I) ÷ (κ·ΔV); provjereno u odnosu na objavljene smjernice za dimenzioniranje kabela za istosmjernu struju od 24 V/48 V, prema kojima je 48 V preporučena sabirnica iznad približno 2–3 kW.

• Kemijski sastav LiFePO4 projektiran je za 80 % dubine pražnjenja i dug vijek trajanja; nazivni napon bloka iznosi 25,6 V.

Vodiči i usporedbe