Valutare il fabbisogno di energia solare

Se stai installando energia solare nella tua casa, indipendentemente dal tipo di applicazione, il primo passo è valutare le tue esigenze energetiche. È possibile sommare i consumi energetici dei singoli elettrodomestici e altri carichi che è necessario eseguire, ma è anche necessario definire quanti carichi verranno eseguiti contemporaneamente e in quali orari. Ecco quattro specifiche di interesse:

• Capacità totale del sistema, misurata in chilowattora al giorno: questa è la quantità totale di elettricità di cui hai bisogno nel corso di una giornata.

• Potenza di picco istantanea, misurata in watt: hai molto controllo su questa specifica perché puoi far funzionare gli apparecchi in momenti diversi. Ad esempio, se la tua solita routine include l'accensione delle luci al mattino nello stesso momento in cui accendi la caffettiera, puoi passare a una caffettiera programmabile che ha il caffè pronto prima del tuo risveglio. Oppure puoi far funzionare il tuo forno a microonde solo quando tutte le luci sono spente e così via.

• Una misura della frequenza di utilizzo settimanale del sistema (ciclo di lavoro): una cabina del fine settimana utilizzata per due giorni alla settimana ha un ciclo di lavoro di 2/7, ovvero circa il 28 percento. Un sistema utilizzato ogni giorno ha un ciclo di lavoro del 100%.

• Quante ore di buona luce solare al giorno puoi aspettarti: Fare una stima con molta precisione è difficile perché la luce solare dipende molto dal tempo. Dipende anche dal periodo dell'anno in cui sei interessato a utilizzare il tuo sistema.

La tabella seguente mostra un grafico di analisi del carico di esempio per una cabina del fine settimana. In questa situazione, il ciclo di lavoro è di circa il 28 percento (due giorni alla settimana) e la cabina viene utilizzata solo nei mesi estivi, quindi la luce solare media giornaliera prevista è di circa otto ore.

Consumo Energetico in Cabina Weekend

• Determinare il fabbisogno energetico giornaliero totale (in kWh/giorno): sommare la colonna Watt-ora/giorno e dividere per 1.000.

• Calcolare il fabbisogno energetico giornaliero corretto per l'inefficienza (10%): moltiplicare il fabbisogno energetico giornaliero totale per 1.1.

• Calcola il carico istantaneo massimo: decidi quali elettrodomestici saranno accesi contemporaneamente e aggiungi i loro consumi.

• Stimare il ciclo di lavoro: dividere il numero di giorni alla settimana in cui la cabina viene utilizzata per 7.

• Trova il kWh medio al giorno: moltiplica il fabbisogno energetico giornaliero corretto per il ciclo di lavoro.

Le specifiche che definiscono il sistema di esempio sono le seguenti (quando si acquista un sistema, sono necessari questi numeri per indicare le dimensioni e la composizione del sistema):

• Potenza del pannello solare: con otto ore di buona luce solare al giorno, l'esempio richiede un pannello solare da 67,5 watt. (Prendi il kWh medio al giorno di 0,54 e dividi per 8 ore.) È meglio moltiplicare questo numero per 1,3, solo per essere prudenti. Questo produce circa 90 watt.

• Uscita in tensione: nell'esempio è 12VDC, ma è possibile utilizzare anche altre tensioni. (12VDC è il più comune perché è quello che usano barche, auto e camper).

• Dimensioni della batteria: calcola la dimensione della batteria, che è specificata in termini di amperora (Ah). La maggior parte delle batterie è da 12VDC, ma sono disponibili anche altre dimensioni. Per questo esempio, supponiamo di avere un sistema a 12VDC. Prendi il totale di kWh/giorno regolato, moltiplicalo per 1.000 per ottenere kWh/giorno, quindi dividi questo valore per la tensione della batteria.

  Per ottenere le migliori prestazioni ed economia da una batteria, è meglio sovrascrivere la capacità del 100%, che produce circa 300 Ah.

• Dimensione del fusibile: la dimensione del fusibile è determinata dall'assorbimento massimo di corrente. Prendi il carico istantaneo massimo e dividi per la tensione. Per l'esempio, questo produce 100 ampere:

  Questo è un problema. Non solo le correnti superiori a 30 ampere sono pericolose, ma anche le dimensioni dei cavi devono essere molto spesse. Nota che se togli il forno a microonde dall'immagine, la massima interruzione di corrente istantanea è solo di circa 300 watt, che produce 25 ampere. Questo numero è pratico. È il momento di costruire un forno solare o un fornello da campeggio che funziona con il propano.

Un sistema di avviamento di base a 12 V CC costa $ 1.100 con batteria e produce 0,4 kWh al giorno (che non è molta energia).