Suponga que la entrada de energía a la bombilla es de 10 vatios.
Supongamos por ahora una eficiencia del 100% desde la salida de la batería hasta la entrada de la bombilla.
La eficiencia del almacenamiento de energía por la batería de energía suministrada variará según la química de la batería y la forma en que se diseñó el cargador. En el mejor de los casos, con una batería de litio de algún tipo, puede lograrse una eficiencia superior al 90%. La eficiencia más baja o mucho más baja se logra a menudo en la práctica.
La eficiencia de la energía suministrada en los terminales de la batería en comparación con la energía que sale del panel fotovoltaico dependerá del diseño de la interfaz y también variará según el estado de carga de la batería.
La salida de potencia del panel en cualquier momento (Wp) y en comparación con la potencia máxima que el panel puede generar en condiciones ideales (Wmpp) variará con el nivel de insolación (nivel de luz solar), las condiciones del panel, las condiciones atmosféricas y más.
SO en general, un panel de 100 vatios, por ejemplo, producirá 100 vatios a pleno sol cuando sea nuevo y producirá el equivalente a 2 o 3 horas de sol equivalente en la mayoría de los lugares de EE. UU. en invierno y de 5 a 6 horas de sol equivalente.
es decir, obtienes de 200 a 700 vatios-hora por día dependiendo de la temporada.
Con el mejor equipo de interfaz (MPPT, tamaño inteligente de la batería para minimizar las pérdidas por resistencia, ... puede obtener el 95% o más de esta energía en los terminales de la batería y, como se mencionó anteriormente, el 90% o más de esto está realmente almacenado en el batería.
Por lo tanto, la clasificación de vatios PV x 0.95 x 0.9 x hours_equivalent_per_day = Watt-hours disponibles. Di 85%. Usar el 80% sería más seguro y aún muy optimista en muchos casos.
Al comienzo, asumí que la batería estaba 100% agotada en la bombilla.
Independientemente del tipo de carga (que generalmente es LED en este contexto), si desea un brillo constante a medida que la batería varía o la entrada constante de "bombilla" habrá algunas pérdidas de conversión. El 90% de la batería a la bombilla o LED generalmente sería excelente.
Por lo tanto, en general, la "clasificación de placa" de PV de vatios-hora a vatios-hora de entrada "bombilla" es, en el mejor de los casos, aproximadamente el 75%. Por lo general, menos.
Cuando el sol está suministrando energía, se pueden obtener algunos beneficios al hacer funcionar la bombilla desde el panel sin almacenamiento de la batería. Esta ganancia es útil, pero sigue siendo una pequeña parte de la energía total necesaria a través de la batería. Lo ignoraré en lo siguiente y se puede tener en cuenta más adelante si es necesario.
De lo anterior:
Horas vatios disponibles = (vatios del panel nominal) x 75% x horas de sol.
Se buscan horas en vatios = Load_Watts x 24.
Reorganizando lo anterior -
Vatios del panel necesarios = vatios de carga x 24 / (0.75 x horas de sol)
= Load_Watts x 32 / Sunshine_Hours
Por ejemplo, 10 vatios de carga en invierno con 2 horas / día de horas de sol / día (= luz solar equivalente).
Panel de vatios necesarios = 10 x 32/2 = 160 vatios !!!
10 vatios de carga en verano con 6 horas de sol / día.
Panel de vatios necesarios = 10 x 32/6 = 53 vatios.
En la práctica superior se necesitarán vatios.
Puede encontrar un promedio de horas de sol al día en el maravilloso sitio de Gaisma aquí: este ejemplo es para Houston
La línea superior es insoltaion en kWh / m ^ 2 / día = horas de sol / día = horas de luz solar equivalente. I = enero, II = febrero etc.
2,34 horas / día en enero.
5.98 horas / dia en julio
Estos son medios por muchos años y cualquier año y cualquier día en el mes puede variar ampliamente de esto. Ese es el clima para ti :-)
Más tarde ...