Kích thước tấm pin mặt trời để sạc pin 12V (Hướng dẫn về công suất)

Đối với hầu hết các thiết lập trong thế giới thực, một quy tắc tốt là: sử dụng 100–200W năng lượng mặt trời để sạc pin 12V một cách đáng tin cậy (như 12V 100ah) nếu bạn muốn sạc lại hàng ngày chứ không chỉ bảo trì. Chỉ để bảo trì pin đơn giản, 10–30W thường là đủ . Kích thước chính xác phụ thuộc vào mức sử dụng năng lượng hàng ngày của bạn (Ah/Wh), số giờ nắng có sẵn và tổn thất hệ thống.

Quy tắc định cỡ nhanh hoạt động

Hãy sử dụng những phím tắt thiết thực này nếu bạn không muốn tính toán mọi thứ:

Bảo trì/sạc phao (ắc quy dự trữ): 10–30W mỗi pin (theo kịp khả năng tự xả và tải ký sinh nhỏ).
Sử dụng nhẹ (một vài đèn LED, thỉnh thoảng sạc điện thoại): 50–100W.
Tải trọng cuối tuần/xe tải/cắm trại điển hình: 100–200W (mức tiêu chuẩn chung cho hệ thống 12V).
Sử dụng nhiều hơn hàng ngày (tủ lạnh, thời gian chạy dài, lề đục): 200–400W.

Các phạm vi này giả định rằng bạn muốn bảng điều khiển thực hiện công việc sạc thực sự (không chỉ bảo trì) và bạn gặp phải các tổn thất thông thường do nhiệt, hệ thống dây điện và bộ điều khiển sạc.

Công thức đơn giản cho “kích thước tấm pin mặt trời để sạc pin 12V”

Để kích thước một tấm pin mặt trời một cách chính xác, hãy bắt đầu từ năng lượng bạn cần nạp lại vào pin mỗi ngày.

Bước 1: Chuyển đổi mức sử dụng hàng ngày sang watt-giờ (Wh)

Nếu bạn theo dõi mức sử dụng theo amp-giờ (Ah) trên hệ thống 12V:
Wh hàng ngày ≈ Ah hàng ngày × 12

Bước 2: Tính toán tổn thất thực tế

Hệ thống năng lượng mặt trời không cung cấp năng lượng cho bảng tên cả ngày. Một yếu tố hiệu quả tổng thể thực tế là 0,65–0,80 (bao gồm giảm nhiệt độ, tổn thất bộ điều khiển, hệ thống dây điện và góc mặt trời không lý tưởng). Nếu bạn muốn một mặc định an toàn, hãy sử dụng 0.70 .

Bước 3: Sử dụng số giờ nắng cao điểm (PSH)

Giờ nắng cao điểm là số giờ “mặt trời đầy đủ tương đương” mỗi ngày. Giá trị quy hoạch chung:

2–3 PSH: mùa đông, vùng nhiều mây, cài đặt bóng mờ
4 PSH: mức trung bình hàng năm thận trọng ở nhiều địa điểm
5–6 PSH: mùa nắng / độ nghiêng tốt / bầu trời trong xanh

Phương trình định cỡ cuối cùng

Công suất bảng điều khiển ≈ Wh hàng ngày ÷ (PSH × Hiệu suất)
Sử dụng mặc định (hệ thống 12V, 4 PSH, hiệu suất 0,70):
Công suất bảng điều khiển ≈ (Ah hàng ngày × 12) ÷ (4 × 0,70) ≈ Ah hàng ngày × 4,3

Ví dụ đã làm việc (số thực)

Ví dụ A: Ắc quy 12V 100Ah, thay 20Ah/ngày

Năng lượng hàng ngày cần thay thế: 20Ah × 12V = 240Wh
Giả sử 4 PSH và hiệu suất 0,70:
Công suất bảng điều khiển ≈ 240 ữ (4 × 0,70) = 240 ữ 2,8 ≈ 86W
Lựa chọn thực tế: 100W (hoặc 150W nếu bạn muốn có lề cho mây, bóng râm và mùa đông).

Ví dụ B: Ắc quy 12V 100Ah, thay 40Ah/ngày (sử dụng nhiều hơn mỗi ngày)

Năng lượng hàng ngày: 40Ah × 12V = 480Wh
Công suất bảng điều khiển ≈ 480 2,8 ≈ 171W
Lựa chọn thực tế: 200W (thường là thời điểm mà pin 100Ah có cảm giác “được hỗ trợ bởi năng lượng mặt trời” hàng ngày).

Ví dụ C: Chỉ bảo trì cho ắc quy 12V đã lưu trữ

Nếu pin gần như không hoạt động và bạn chỉ cần bù lại khả năng tự xả và tải ở chế độ chờ nhỏ, 10–30W thường là đủ, đặc biệt là với một bộ điều khiển thích hợp. Sử dụng loại cao cấp hơn nếu pin quá nóng, bạn bị ký sinh hoặc bạn bị hạn chế tiếp xúc với ánh nắng mặt trời.

Bảng kích thước bảng điều khiển cho các thiết lập pin 12V phổ biến

Phạm vi công suất bảng điều khiển năng lượng mặt trời được khuyến nghị để sạc pin 12V, từ bảo trì đến sạc lại thông thường hàng ngày.
Kích thước pin 12V	Chỉ bảo trì	Sử dụng nhẹ hàng ngày	Sử dụng hàng ngày điển hình
50ah	10–20W	50–80W	80–150W
100Ah	10–30W	80–120W	120–250W
200ah	20–50W	150–250W	250–450W

Cột “Sử dụng thông thường hàng ngày” giả định rằng bạn muốn pin phục hồi hàng ngày trong điều kiện trung bình. Nếu bạn đang ở dưới ánh nắng mùa đông, có bóng râm hoặc chạy với tải trọng cao hơn, hãy di chuyển lên một khung.

Sẽ mất bao lâu để sạc pin 12V bằng năng lượng mặt trời?

Thời gian sạc phụ thuộc vào mức độ cạn kiệt của pin, cộng với điều kiện mặt trời. Một xấp xỉ hữu ích:
Số giờ sạc ≈ (Ah để thay thế × 12) ÷ (Công suất bảng × Hiệu suất)

Ví dụ: Thay 50Ah trên ắc quy 12V sử dụng bảng 200W

Năng lượng thay thế: 50Ah × 12V = 600Wh
Công suất bảng hiệu dụng: 200W × 0,70 ≈ 140W
Thời gian nắng gắt: 600Wh 140W ≈ 4,3 giờ nắng “tốt” (không phải thời gian trên đồng hồ - chất lượng mặt trời rất quan trọng).

Quá trình sạc thực chậm lại ở gần đỉnh vì bộ điều khiển giảm dòng điện trong quá trình hấp thụ. Vì vậy, ngay cả khi phép toán cho biết là 4 giờ, hãy lên kế hoạch thêm thời gian nếu bạn cần sạc thực sự 100%.

Lựa chọn bộ điều khiển sạc ảnh hưởng đến kích thước bảng điều khiển

Bộ điều khiển không thay đổi ánh nắng mặt trời nhưng nó ảnh hưởng đến mức độ hiệu quả của năng lượng bảng điều khiển khi sạc pin—đặc biệt là trong thời tiết lạnh hoặc khi điện áp bảng điều khiển cao hơn điện áp pin.

PWM vs MPPT (tác động thực tế)

WM: Đơn giản và rẻ hơn nhưng thường để lại nguồn điện khi điện áp bảng cao hơn nhiều so với điện áp pin.
MPPT: Thu hoạch năng lượng hiệu quả hơn, đặc biệt là ở nhiệt độ lạnh hơn và với các tấm điện áp cao hơn; thường mang lại lượng điện năng có thể sử dụng nhiều hơn đáng kể mỗi ngày.

Nếu bạn đang có kích thước chật hẹp (bạn “phải” sạc lại hàng ngày), MPPT mang lại cho bạn nhiều lợi nhuận hơn và có thể biện minh cho việc sử dụng bảng điều khiển nhỏ hơn một chút để đạt được kết quả tương tự—mặc dù nhiều người vẫn sử dụng bảng điều khiển quá khổ trong những ngày nhiều mây.

Chi tiết kích thước quan trọng mà mọi người bỏ lỡ

Hóa học của pin thay đổi kỳ vọng sạc của bạn

Axit chì (AGM/Ngập/Gel): Cần thời gian hấp thụ; nạp tiền chậm là chuyện bình thường. Tránh sạc quá mức mãn tính.
LiFePO4: Chấp nhận dòng điện cao hơn một cách hiệu quả và đạt mức gần đầy nhanh hơn; vẫn cần hồ sơ tính phí chính xác.

Ghi nhãn “12V” trên bảng điều khiển có thể gây hiểu nhầm

Một “tấm năng lượng mặt trời 12V” thường có Vmp khoảng ~18V (để sạc pin 12V đúng cách). Điều đó là bình thường. Điều quan trọng nhất đối với việc định cỡ là công suất , không phải nhãn điện áp tiếp thị.

Bóng có thể cắt giảm sản lượng đáng kể

Ngay cả bóng râm một phần cũng có thể làm giảm sản lượng. Nếu bảng điều khiển của bạn nhìn thấy bóng râm từ giá đỡ mái nhà, cây cối hoặc lỗ thông hơi, hãy xem xét quá khổ 25–50% so với mức tối thiểu được tính toán.

Bạn không thể “buộc” sạc nhanh hơn giới hạn an toàn

Kích thước bảng điều khiển cũng phải tôn trọng giới hạn dòng sạc. Nguyên tắc quy hoạch chung:
Dòng sạc số lượng lớn thoải mái với axit chì thường ở xung quanh 0,1C–0,2C (10–20A cho pin 100Ah), mặc dù thông số cụ thể khác nhau tùy theo kiểu máy.
Ở điện áp sạc ~ 14V, 20A là ~ 280W vào pin (trước khi mất). Đây là lý do tại sao 200W trên hệ thống 100Ah 12V thường “mạnh nhưng hợp lý” .

Danh sách kiểm tra thực tế để chọn kích thước bảng phù hợp

Nếu bạn muốn có một sự lựa chọn đáng tin cậy mà không cần suy nghĩ quá nhiều:

Ước tính số tiền rút hàng ngày của bạn bằng Ah (hoặc Wh). Nếu không chắc chắn, hãy bắt đầu với giá trị trung bình đo được từ màn hình.
Chọn PSH: sử dụng 4 cho một ước tính chung thận trọng, 3 nếu mùa đông/bóng râm phổ biến.
Sử dụng hệ số hiệu quả của 0.70 trừ khi cài đặt của bạn là cao cấp và không bị bóng mờ.
Tính công suất: Bảng W ≈ (Ah hàng ngày × 12) ÷ (PSH × 0,70) .
Làm tròn đến kích thước bảng thông thường tiếp theo (100W, 200W, 300W) và thêm lề nếu bạn muốn có mây hoặc bóng râm.
Ghép bộ điều khiển sạc với mức định mức dòng điện phù hợp (công suất bảng điều khiển ữ ~ 14V sẽ đưa ra ước tính nhanh về bộ điều khiển-ampe).

Nếu bạn chỉ nhớ được một điều: đối với hệ thống ắc quy 12V thông thường cần được phục hồi hàng ngày, việc tăng công suất quá mức lên 100–200W thường là sự khác biệt giữa “đôi khi sạc” và “sạc liên tục”.

Chia sẻ: