Zonnepanelen gebruiken om energie op te slaan in accu's

Groene energie

Autonoom energiesysteem

Het stroom verbruik
Hoeveel elektriciteit er moet worden opgewekt om elektrische apparaten te laten werken is afhankelijk van het verbruik. Stel een apparaat gebruikt 50 Watt per uur, het apparaat wordt vier uur per dag gebruikt, het stroomverbruik is dan 200 Watt per dag. Om te bepalen hoe groot de opslag van elektriciteit in accu's moet zijn, en hoeveel energie opgewekt dient te worden, zijn een aantal feiten belangrijk die meegenomen dienen te worden in de berekening. Bijvoorbeeld het gemiddeld aantal zonuren in Nederland, van januari tot en met december, is 5 uren per dag. Een ander feit is dat zonnepanelen in Nederland maar 80% van de opgegeven energie opwekken. Dat heeft te maken met de hoek van inval van de zon op de aarde, en de plek waar Nederland ligt op de aarde. Dichter bij de evenaar zal het rendement van een zonnepaneel toenemen. Om een apparaat van 50 Watt, vier uren per dag te laten werken zullen de panelen 200 Watt per dag moeten leveren om de accu weer op te vullen.De berekening
200 Watt gedeeld door 5 zonuren is 40 Watt. 40 Watt plus 20% is dan de grootte van het zonnepaneel, een zonnepaneel van 50 Watt voldoet in dit geval. De accuopslag wordt uitgedrukt met de eenheid Ampère-uren (Ah). Als een apparaat 50 Watt per uur verbruikt en vier uren per dag aan staat is dat 16,66 Ah verbruik. De formule voor deze berekening is als volgt, Watt = Volt x Ampère. 200 Watt gedeeld door 12 Volt is dan 16,66 Ampère verbruik in vier uur. Om de levensduur van de accu te garanderen mag deze nooit helemaal leeggetrokken worden. Een accu moet ongeveer 30% vol blijven om goed te kunnen blijven functioneren, dat wil zeggen dat een accu 70% bruikbare stroom levert. Als het verbruik 16,66 Ampère per dag is dan is er een accu nodig met een opslagcapaciteit van 23,8 Ah. De stroomsterkte, Ampère per uur, die de accu moet leveren bepaalt ook de grootte van de accu. Een vuistregel is, de maximale stroomsterkte van een accu is 1/5 van de accucapaciteit. Als de geleverde stroomsterkte per uur van de accu niet te hoog wordt gaat deze langer mee. Als een accu met een te hoge stroomsterkte wordt belast kan deze te warm worden waardoor de accu kan exploderen of gaan lekken. Een apparaat met een verbruik van 50 Watt per uur trekt een stroom van 4,16 Ampère per uur. Dus de grootte van de accu moet minimaal 5 x 4,16 Ampère zijn, dat is 20,83 Ah. Een accu van 20 Ah voldoet om een apparaat van 50 Watt per uur, vier uren per dag te kunnen laten werken..Accu

Laadregelaar
Voor zonnepanelen is een aparte laadregelaar in de handel die direct op de accu wordt aangesloten. Er zijn twee soorten laadregelaars verkrijgbaar, een PWM- en een MPPT-laadregelaar. Beide werken met een ander principe. PWM staat voor 'Puls Width Modulation', MPPT staat voor 'Maximum Power Point Tracking'. Een PWM-laadregelaar houdt het spanningsniveau tussen het zonnepaneel en de accu gelijk, daardoor zal de accu snel opladen. Als de zon niet fel schijnt zal de PWM-laadregelaar nauwelijks werken als de accu redelijk vol is. De spanning van het zonnepaneel is dan nagenoeg gelijk aan de accuspanning. Een MPPT-laadregelaar heeft een hoger rendement, deze laadt de accu ook op als de zon niet fel schijnt. Het verschil in principe tussen de MPPT-laadregelaar en een PWM-laadregelaar is dat de MPPT-laadregelaar een condensator oplaadt die hoger in spanning ligt dan de accuspanning, daardoor zal deze de accu toch laden als de zon niet fel schijnt.Omvormer
