GSIKE-veiledning for dimensjonering av et frittstående anlegg på 4 kW 24 V

Begynn med å liste opp apparatene du skal drive, og det daglige forbruket deres i Wh. Det er utgangspunktet for hele beregningen.

Vær nøye når du lager listen. Ikke glem apparater i standby: ruteren, laderne, TV-en i standby. De virker ubetydelige, men til sammen bruker de mellom 50 og 100 Wh per dag, og hvis du utelater dem, blir systemet for lite og batteriet går tomt tidligere enn forventet.

Tenk deretter på årstidsvariasjonene. Om sommeren er det mer sol, og panelene yter mer, men du bruker også flere apparater (vifte, kjøleskap som jobber hardere). Om vinteren er det mindre sol, men du forbruker mindre uten klimaanlegg. Dimensjoner for en gjennomsnittsdag, ikke den beste eller den verste.

Når du skal plassere panelene, er helning og orientering viktig. Et sørvendt tak med riktig helning gir best effekt; hvis panelene står på bakken eller ligger delvis i skyggen, trenger du større overflate for å oppnå samme produksjon.

Ikke glem beskyttelsen. Solcellefeltet kan generere høy spenning i direkte sollys, derfor trenger du sikringer og overspenningsvern på DC-siden, så nær panelene og batteriet som mulig.

Når du velger kabeltverrsnitt, bør du ha litt å gå på for framtiden. Hvis du bruker 25 mm² i dag og vil legge til flere paneler om et år, kan det hende du må legge kabel på nytt. Derfor anbefaler vi å velge et tverrsnitt som er større enn dagens minimum.

Og hvis du bor i et område med tordenvær, bør du også installere overspenningsvern på AC-utgangen og kontrollere jordforbindelsen, som er avgjørende for systemets sikkerhet.

Før du begynner, er det lurt å friske opp enhetene. Et panel på 400 W gir omtrent 40 V i åpen krets og omtrent 10 A under standardforhold. Kobler du tre i serie, summeres spenningen (120 V), mens strømmen forblir den samme; kobler du tre parallelt, tredobles strømmen, mens spenningen forblir den samme. MPPT-en i GSIKE fungerer mellom 60 og 500 V DC, så serier med mellom 2 og 12 paneler på 400 W passer godt.

Den vanligste feilen er å forveksle panelspenning med batterispenning. Panelene genererer fra noen titalls til flere hundre volt DC, mens batteriet er på 24 V. MPPT-regulatoren håndterer denne forskjellen: Den henter ut energien fra panelet ved optimal spenning og leverer den til batteriet ved 28,8 V. Derfor kan du koble høyspente paneler i serie uten fare for batteribanken.

En annen vanlig feil er å dimensjonere batteriet etter energi (Wh) og glemme strømmen (A). GSIKE på 4200 W med 24 V krever rundt 175–200 A kontinuerlig fra batteribanken. Hvis batteriet ditt på 100 Ah bare tåler 50 A kontinuerlig utladestrøm, vil beskyttelsen slå inn, og inverteren stopper. Du trenger et 24 V LiFePO4-batteri som tåler denne strømmen, ikke bare har ønsket Wh-kapasitet.

Om sikringene: På batteriets plusspol, så nær polen som mulig, setter du inn en DC-sikring dimensjonert til mellom 1,25 og 1,5 ganger maksimalstrømmen i kretsen. I et 200 A-system betyr det en sikring på omtrent 250 A. På panelsiden beskytter strengsikringen hver serie. Dette er billige komponenter som hindrer brann hvis en kabel får skadet isolasjon.

AC-skillebryteren og jordfeilbryteren må heller ikke mangle. Inverterens 230 V-utgang må gå gjennom en automatsikring som kobler ut ved overbelastning, og en jordfeilbryter som beskytter personer. Dette er komponenter en installatør setter inn som en selvfølge, men hvis du monterer selv, må du ikke hoppe over dem for å spare penger.

La oss tenke på egenforbruk. Antall timer med tilsvarende sol per dag er det du multipliserer effekten til solcelleanlegget med. I innlandet i Spania kan du regne med 4–5 topptimer om sommeren og 2–3 om vinteren. Et solcelleanlegg på 3000 Wp, med 4 topptimer og en samlet virkningsgrad på 80 %, produserer rundt 9,6 kWh per dag om sommeren. Det er dette tallet du bør sammenligne med forbruket ditt.

For batteriet gjelder 80-prosentregelen. LiFePO4-batterier kan vanligvis lades ut med opptil 80 % av den brukbare kapasiteten uten å slites. Et batteri på 100 Ah ved 25,6 V lagrer 2560 Wh, hvorav rundt 2048 Wh kan brukes. Det er så mye du kan bruke om natten uten bekymringer. Hvis du dimensjonerer for ett døgns autonomi, dobler eller tredobler du dette tallet.

En merknad om orientering: På den nordlige halvkule vender panelene mot sør med en helning som omtrent tilsvarer stedets breddegrad. I Spania er en helning på mellom 30 og 45 grader et godt valg. Hvis du monterer dem flatt eller vender dem mot øst, går produksjonen ned, og du trenger større panelareal for å få like mye strøm.

Hvis du har delvis skygge fra trær eller skorsteiner, påvirker et panel i skyggen hele serien. Da er det bedre å dele anlegget inn i korte serier eller investere i optimalisatorer for hvert panel. For et lite anlegg er det noen ganger nok å flytte panelene slik at solen treffer dem direkte midt på dagen.

Hvor mange solcellepaneler trenger jeg?

Daglig forbruk Anbefalt solcelleeffekt Antall paneler på 400 W Forventet produksjon 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

GSIKE 4200 W har en maksimal solcelleeffekt på rundt 6200 W. Det betyr at du kan komme opp i 15–16 paneler på 400 W, selv om det i praksis lønner seg å starte med et mer moderat anlegg.

Hvilket batteri trenger jeg?

Batteristørrelsen avhenger av hvor mye energi du vil ha om natten. Som en tommelfingerregel bør den brukbare kapasiteten være to til tre ganger det daglige forbruket.

Daglig forbruk Anbefalt kapasitet Eksempel ved 24 V Type 200 Wh 400–600 Wh 24 V / 20–25 Ah litium 500 Wh 1000–1500 Wh 24 V / 40–60 Ah litium 1000 Wh 2000–3000 Wh 24 V / 80–120 Ah litium

Kabeltverrsnitt

Avstand mellom batteri og vekselretter Anbefalt kabeltverrsnitt Maksimalt effekttap opptil 2 m 25 mm² <1 % 2–4 m 35 mm² <2 % 4–6 m 50 mm² <2 %

Praktisk eksempel — dimensjonering av en hytte

Se for deg en hytte med et daglig forbruk på 220 Wh. Vi anbefaler:

Dette er et forsiktig anslag: Det produserer mer enn nok til lys, kjøleskap, ladere og et lite apparat, og gir rom for å legge til et femte panel neste år. Hvis du bare bruker hytta i helgene, kan du til og med klare deg uten batteri og bruke strømmen når solen skinner; hvis du bruker den daglig, gir batteriet på 50 Ah deg strøm gjennom natten.

For en større bolig med et forbruk på 1000 Wh per dag øker anbefalingen: 6–9 paneler på 400 W (2500–3500 Wp) og et batteri på 80–120 Ah ved 24 V. Her bør du bruke kabler på 35–50 mm² og vurdere to separate AC-kretser, som er nettopp det GSIKE tilbyr som standard.

Hvis du har et lager eller verksted med et forbruk på 2000 Wh per dag, øker anlegget til 4000–5000 Wp og batterikapasiteten til 200 Ah eller mer. Det er fortsatt innenfor grensen på 6200 W for GSIKE, men dette er et prosjekt det er verdt å få en installatør til å se over før du kjøper.

La oss se på tallene for et svært typisk tilfelle: En hytte på landet som bruker LED-lys (20 Wh/dag), et lite kjøleskap (150 Wh/dag), ruter (50 Wh/dag), ladere til mobil og bærbar PC (80 Wh/dag) og en trykkpumpe som går 10 minutter om dagen (30 Wh/dag). Totalt: omtrent 330 Wh per dag. Med 4 topptimer med sol produserer et solcelleanlegg på 1200 Wp rundt 3,8 kWh om dagen, mer enn nok; et batteri på 50–60 Ah ved 24 V dekker natten.

Det er i DC-kablingen mellom batteriet og vekselretteren du mister mest energi hvis du gjør feil. Ved 24 V er strømmen høy: 4200 W delt på 24 V er omtrent 175 A. Hvis du bruker en kabel som er for tynn, blir den varm og du mister spenning, og vekselretteren varsler om lav spenning. Derfor øker tabellen for kabeltverrsnitt fra 25 mm² (kort) til 50 mm² (lang). Ikke spar på dette: Kobber er billig sammenlignet med et driftsstans.

Panelkablingen arbeider derimot med høy spenning og lav strøm, så 4 mm² solcellekabler er tilstrekkelig for seriekoblinger av en viss lengde. Tverrsnittet er ikke like kritisk der; det viktige er å bruke egnet MC4-solcellekabel for utendørs bruk og ikke skjøte med vanlig installasjonskabel.

Og batterisikringen, vi gjentar det: Den skal sitte på plussiden, mindre enn 20 cm fra batteripolen, og være dimensjonert til 1,25–1,5 ganger maksimal strøm. Hvis en kabel får kontakt med kjøretøyets karosseri eller sikringsskapets metallkabinett, går sikringen og hindrer en kortslutning. Det er den billigste og viktigste delen av hele installasjonen.

La oss tenke på vinteren. På Den iberiske halvøy faller antallet topptimer i desember til 2–3. Et anlegg som produserer 10 kWh om dagen om sommeren, produserer 4–5 om vinteren. Derfor bør du dimensjonere anlegget etter det dårligste kvartalet, ikke det beste. Hvis du dimensjonerer for juli, får du knapt nok i februar; hvis du dimensjonerer for november, får du overskudd av produksjon i juli som du kan bruke til mer lading.

Og kapasiteten: Hvor mange netter vil du klare deg uten sol? Hvis du dimensjonerer for én natt, holder et batteri på 100 Ah; hvis du dimensjonerer for tre sammenhengende overskyede dager, trenger du 200–300 Ah. I en helgehytte holder det som regel med én natt; i en fast bolig bør du tredoble dagsforbruket for å være på den sikre siden.

Avslutningsvis, et råd fra en installatør: Begynn med plantegningen. Tegn inn hvor panelene, vekselretteren og batteriet skal stå, og hvor kablene skal gå. En plantegning hindrer at du senere må trekke kabler der du ikke hadde tenkt, og at avstanden mellom batteriet og vekselretteren blir 6 m når du hadde planlagt 2 m. Mål to ganger, kutt én gang.

La oss se på et eksempel til, nå for et hageverksted med litt høyere forbruk. Anta at verkstedet bruker et lysrør (40 Wh), en liten sveiseapparat som er i bruk 20 minutter om dagen (200 Wh), en kompressor som starter innimellom (150 Wh) og verktøyladere (100 Wh). Totalt blir det rundt 490 Wh daglig. 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 begge AC-utgangene uten problemer.

En vanlig feil er å dimensjonere batteriet etter effekttoppen i stedet for energien. Effekttoppen bestemmes av vekselretteren og batteribanken ved oppstart; energien avgjør hvor lenge du klarer deg gjennom natten. Du trenger begge deler: en batteribank som tåler en strøm på 175 A, og nok Ah til å gi ønsket autonomi. Et batteri på 100 Ah som bare tåler en utladningsstrøm på 50 A, fungerer ikke med en vekselretter på 4200 W.

En annen detalj som ofte overses, er spenningsfallet i kablingen til panelene. Selv om du arbeider med høy spenning, vil en lang og tynn kabel miste noe spenning. Ved lange seriekoblinger bør du bruke 4 mm² solcellekabel og ikke overskride 15–20 m per streng uten å beregne nødvendig kabeltverrsnitt. Hvis anlegget er svært stort, måler du spenningsfallet og justerer.

Og likestrømsbryteren. Mellom panelene og vekselretteren er det lurt å montere en DC-skillebryter, slik at du kan koble ut solcellefeltet uten å måtte klatre opp på taket og dekke til panelene. Det er en billig komponent som gjør vedlikeholdet mye tryggere. På AC-siden fullfører en automatsikring og en jordfeilbryter beskyttelsen.

Til slutt, spørsmålet vi får oftest: Hva om jeg installerer for mange watt med solcellepaneler? GSIKE tåler opptil rundt 6200 W. Hvis du installerer 7000 W, vil MPPT-en ganske enkelt ikke kunne utnytte mer enn den tåler. Den går ikke i stykker, men du betaler for paneler du ikke får fullt utbytte av. Derfor anbefaler vi å holde seg innenfor grensen, ikke overskride den.

Et siste praktisk regnestykke. Anta at du dimensjonerer for et forbruk på 500 Wh daglig. Med 4 timer med maksimal sol og en virkningsgrad på 80 % trenger du et solcellefelt på 500 / (4 × 0,8) ≈ 156 Wp... Det virker lite, men husk at dette regnestykket gjelder en solrik dag. Hvis du dimensjonerer for vinteren, med 2,5 timer med maksimal sol, krever det samme forbruket 500 / (2,5 × 0,8) ≈ 250 Wp. Og hvis du vil ha litt ekstra å gå på, dobler du det. Derfor ender en liten hytte opp med å bruke 1500–2000 Wp, ikke 300 Wp.

Et siste råd om batteriet: Ikke kjøp kapasitet ut fra hvor mye du tror du bruker, men ut fra det du måler. Hvis du kan, monterer du først systemet med GSIKE-modus uten batteri, følger med i appen i to uker og bestiller batteriet ut fra det faktiske forbruket. Det er mye bedre enn å bestille på måfå og ende opp med for lite eller for mye.

Og hvis du blir usikker på beregningene, kan du be om en gjennomgang. En kvalifisert installatør tar ikke mye for å se over tegningen og kabeltverrsnittene dine. Den timen med kontroll kan spare deg for en dimensjoneringsfeil som kan koste hundrevis av euro. Strøm på 24 V og 500 V DC tilgir ikke beregninger på øyemål.

Avslutningsvis kommer en anbefaling om rekkefølgen på innkjøpene. Først vekselretteren GSIKE 4200 W. Deretter 3–6 paneler på 400 W, avhengig av det daglige forbruket ditt. Så det kommuniserende 24 V LiFePO4-batteriet i størrelsen du har beregnet. Til slutt sikringer, skillebrytere og kabler. Med denne rekkefølgen kjøper du verken for mye eller for lite, og hvis du ombestemmer deg underveis, har du rom for justeringer. Slik dimensjonerer du et frittstående 4 kW 24 V-anlegg uten å stresse og uten å gjøre feil.

Husk at denne veiledningen er et utgangspunkt, ikke en fast oppskrift. Alle tak, forbruksmønstre og budsjetter er forskjellige. Hvis du ender opp med et mellomliggende tall når du gjør beregningene, rund opp for paneler og batteri: Det er bedre å ha litt til overs enn for lite. Med GSIKE får du god margin til å utvide anlegget, siden maksgrensen for paneler er 6200 W, uten å bytte vekselretter.

Når du har tallene, kan du bruke databladet for GSIKE 4200 W som referanse for å bekrefte at 24 V-batteribanken og panelanlegget du har beregnet, holder seg innenfor utstyrets grenser. Og hvis du lurer på noe under monteringen, hjelper den norskspråklige kundestøtten vår deg gjerne.

Til syvende og sist handler dimensjonering av et anlegg bare om å gjøre tre beregninger: daglig forbruk, timer med toppeffekt fra solen og anleggets totale virkningsgrad. Med disse tre beregningene og tabellen i denne artikkelen har du det du trenger for å bestille GSIKE 4200 W og komponenter som passer, uten å kjøpe for mye eller ende opp med for lite.

Hvis du vil se de nøyaktige parametrene til vekselretteren før du legger inn bestillingen, finner du alle elektriske grenser, beskyttelser og batterianbefalinger for dimensjoneringen din i det fullstendige databladet for GSIKE 4,2 kW.

Endelig konklusjon

Endelig konklusjon: For et frittstående anlegg med GSIKE 4200 W 24 V anbefaler vi å begynne med 4–8 paneler på 400 W og et 24 V / 50–100 Ah-batteri. Du kan starte uten batteri og utvide batteribanken når du trenger det.

Endelig konklusjon

Ofte stilte spørsmål

Kilder og referansedata

1. Produktark for GSIKE G4200EU24V 4,2 kW 24 V (189,99 EUR, gratis frakt i Spania) — https://gesike.com/es-es/products/gsike-4-2kw-24v-inversor-hibrido-mppt-120a-wifi-off-grid-spain
2. EASUN 4 kW 24 V, anbefalt EU-butikk — https://eu.easunpower.com/
3. MPPT-guide for 120 A og område på 60–500 V DC — teknisk referanse — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_charge_controller
4. LiFePO4-batteri 24 V og DC-buss — referanse for kabling — https://en.wikipedia.org/wiki/Deep-cycle_battery

Guider og sammenligninger