Cálculo del panel solar y la batería

Supongo que su sistema "consume" 0,5 amperios de corriente y no 0,5 amperios de carga (lo que sería una medida inusual).

Entonces, ha calculado la potencia de su sistema a 5 V * 0.5 A = 2.5 W. Se ejecutará durante 48 horas, por lo que necesita 2.5 W * 48 h = 120 Wh .

Necesitaría una batería con 120 Wh, pero no hay una batería ideal de 5 V ni un panel solar ideal de 5 V.

Usted eligió (supongo) una batería de 12 V y un panel solar con cargador para eso. Y desea cargar la batería en un día para que su sistema pueda funcionar durante dos días sin recargarse.

En un mundo ideal, necesita un panel solar de 120 Wh / 6 h = 20 W (es decir, 12 V con una clasificación de corriente de 20 W / 12 V = 1.67 A). Y una batería con 120 Wh / 12 V = 10 Ah .

Pero el mundo está lejos de ser ideal:

Para pasar de los 12 V de la batería a 5 V de su sistema, utilizará una fuente de alimentación de modo conmutado. Digamos que obtienes una muy mala (porque es barata) y solo tiene una eficiencia del 80%. La batería debe tener más energía para alimentar las pérdidas de la fuente de alimentación. Entonces, con el 80% necesitarías 120 Wh / 80% = 150 Wh.

Lo siguiente a considerar es que para mejorar la vida útil de la batería (si eso es un problema), no querrá que el ciclo pase del 0% al 100% con frecuencia, sino más bien solo del 25% al 90% (o incluso Menos). Entonces solo usas el 65% de la capacidad nominal. Para 150 Wh necesita energía utilizaría una batería 230 Wh .

El solo aumento de la necesidad ahora requiere que el panel solar entregue al menos 25 W. Pero el tamaño del panel solar basado en la potencia máxima y las horas de sol requiere problemas (excepto en algunas regiones muy soleadas, supongo). Por lo tanto, para obtener una mejor estimación, consulte algunas estadísticas del área donde se supone que se utilizará. En mi casa, tienes un miserable 1,5 horas de sol en diciembre, y un día dura aproximadamente 8,3 horas. Por supuesto, su panel solar producirá algo de energía incluso cuando no tenga luz solar directa que lo alcance, pero está lejos de la potencia máxima. Entonces, tal vez sea el 100% de potencia máxima y el 30% de potencia (realicé ese número, no tengo idea de cuánto es) por el resto del día. Entonces obtendrías 25 W * 1.5 h + 30% * 25 W * (8.3-1.5) h = 85 Wh. Necesitamos aproximadamente el doble de esa cantidad. Así que mejor ve por un panel de 50 W.

Ni siquiera he mencionado que necesita un cargador de seguimiento de punto de máxima potencia para obtener eso, por lo que el cargador tendrá una cierta eficiencia que reduce la cantidad de energía disponible para cargar su batería, piense en otra eficiencia del 90% y usted necesito 55 W.

Debería haber mejores estimaciones en torno a cuánta energía solar está disponible. Me gusta este gráfico:

(tomadode Wikipedia por SechWatt )

Muestra la energía total producida por un panel solar de 1 kWp (kilovatio pico) por mes en algún lugar del norte de Alemania. El día promedio (desde el amanecer hasta la puesta del sol) en diciembre es de 7.8 horas allí, por lo que tiene 20 kWh en diciembre, que promedian 20 kWh / 31 días = 645 Wh por día para un panel de 1 kWp. Con nuestros 150 Wh necesarios, terminamos con un panel solar (150 Wh) / (645 Wh) * 1kWp = 232 Wp . Por lo tanto, mi estimación del 30% probablemente estaba muy lejos.

Nota: Debería haber calculadoras para este tipo de análisis.

Si planea usar el sistema por varios años sin reemplazar los componentes, también debe tener en cuenta el envejecimiento (la capacidad de la batería se reduce, la energía del panel solar se reduce). Así que eso hace que las cosas sean aún más grandes.

Conclusión:

Use una batería clasificada para 230 Wh (12 V / 19.2 Ah) y un panel solar de 232 Wp (12 V / 19.3 A), si desea que su sistema funcione en diciembre en el norte de Alemania.

Si planea usarlo en otro lugar, vuelva a calcular.

Esto solo debería considerarse como una guía aproximada sobre lo que debería considerarse y no lo consideraría un análisis completo.