Dimensionar un panel solar y una batería para una aplicación solar simple

Esta no es una respuesta a tu pregunta, pero es demasiado grande para ser un comentario.

Acerca del uso de energía solar para cargar una batería, y luego convertirla para generar calor hacia atrás ... en general, el panel solar no tiene un alto índice de conversión, y el calor que obtiene de una luz incandescente tampoco es bueno (ya que estás generando luz, no calor).

¿No sería mejor usar la luz solar directamente para calentarla a la temperatura deseada y utilizar la energía solar para calentar un poco de agua y almacenarla, y usar el agua como el elemento calefactor durante la noche?

Célula solar: eficiencia de alrededor del 20% ( enlace )

Calentamiento solar del agua: eficiencia alrededor del 68% ( enlace )

Utilizar un inversor de 120 VCA y una bombilla para evitar que las tuberías se congelen es solo una idea tonta.

Si necesita 40W de calor en un espacio cerrado, simplemente seleccione un grupo de resistencias de potencia que sumen esa cantidad, atorníllelas a un disipador de calor y hágalas funcionar directamente desde su batería de 12 V. Por ejemplo, una resistencia de 15 ohmios disipará aproximadamente 10W a 12V, use cuatro de ellos.

También puede obtener lámparas CFL que funcionan directamente desde 12V.

Supongamos que necesita un tiempo de ejecución de 48 horas y que tiene un mínimo de 6 horas para recargar.

Su carga está dibujando un promedio diario de 3.33 (calentador) + 5/24 × 1 (luces) = aproximadamente 3.5 A. Multiplique por 48 horas para obtener la capacidad de la batería: 170 Ah

Las baterías no son perfectamente eficientes, por lo que tomará aproximadamente 170 / 0.8 = 212.5 Ah para recargarlas.

Si desea conducir la carga y recargue la batería en 6 horas, necesita una capacidad de panel de aproximadamente 40 A a 12 V o 480 W.

Muchas variables / incógnitas aquí. No hay un cálculo "correcto", pero aquí hay un ejemplo.

Carga: 12W cfl = 12W, 5/24 duty = > 12 * 5/24 * 24 h = 60 Wh

Carga: bombilla 40W = 40W, servicio 24/24 = > 40 * 24 h = 960 Wh

Carga total por 24 horas = 1020 Wh.

Eficacia del inversor: 50% (consulte la hoja de datos). Pérdida del inversor = 1020 Wh * 50% = 510 Wh, por lo que la carga total es de aproximadamente 1500 Wh por día.

Horas de autonomía: 48 (sin sol durante 48 horas). Su sistema debe proporcionar alrededor de 1500 Wh durante 2 días, por lo que una carga total de 3000 Wh.

Carga = 1500Wh / 24h = 62.5W

Batería: Corriente I = Carga / Voltaje = 62.5W / 12V = 5.2A DC

Capacidad de la batería = 5.2A * 48h = 250 Ah

El panel solar debe proporcionar suficiente corriente para cargar una batería descargada y proporcionar la carga. Supongamos un máximo de 6 horas de sol útil por día. Necesita 250 Ah para cargar la batería en 6 horas = 250 Ah / 6h = 41A + 5.2A para la carga. Bastante actual, y esto no tiene en cuenta la eficiencia de la batería, tal vez el 80%.

Pero este es un cálculo al final del sobre, su exposición al sol puede ser mejor que 5 horas, e incluso en días nublados, el panel solar se cargará. Mi sugerencia: si tiene un suministro de energía no muy lejos, úselo.