Prąd (A), Waty (W), Ah (Amperogodziny) - Co trzeba o nich wiedzieć?

Wiedza na temat działania systemu fotowoltaicznego akumulatorowego jest znana specjalistom, natomiast potencjalny użytkownik nie zagłębia się w takie tajniki. Podstawowa informacja jest taka, że panel słoneczny wykorzystując regulator ładowania naładuje akumulator żelowy. Jednak, gdy nie ma już światła słonecznego (wieczór) zmagazynowana energia jest z niego oddawana. Innym sposobem poboru tej energii jest zasilanie 230V za pomocą przetwornicy napięcia. Czy jednak wszyscy posiadamy wiedzę na temat działania tego systemu? Warto zaczerpnąć trochę wiadomości na temat podstawowych parametrów pracy to znaczy: (V) Volty, (A) Ampery, (Ah) Amperogodziny.

Napięcie (V) - co to jest?

Dobierając panele w systemie fotowoltaicznym najważniejszym parametrem jest napięcie stałe wyrażane w Voltach. Czym ono jest? To wartość odpowiadająca za to, czy system będzie działał w zakresie 12V (Volty) czy może 24V (Volty). Podsumowując, można stwierdzić, że wyższe napięcie umożliwia przesłanie większej ilości energii za pomocą przewodu o tej samej długości. Mówiąc o systemie solarnym warto wiedzieć, w jakich miejscach jest ono obecne? Otóż, w dwóch miejscach:

• Panele słoneczne – moduły do 150W (Waty) potrzebują napięcia 18-22V (Volty), moduły ponad 260W (Waty) potrzebują napięcia 33-50V.
• Akumulator – z napięciem nominalnym 12V (Volty). Istnieje możliwość ich szeregowego łączenia (plus z minusem) uzyskując napięcie 24V lub 48V.

Ważne! Jeżeli napięcie jest zwiększane, zwiększeniu ulega także sprawność systemy a wynika to z usuwania strat przesyłu na przewodach. Co oznacza wyższe napięcie? Oznacza mniej prądu (A). Napięcie musi zostać dopasowane do wykorzystywanych urządzeń, dlatego przetwornica dająca napięcie zmienne 230V (Volty) powinna zostać zasilana z napięcia: 12V, 24V, 48V. Co warto wiedzieć? Standardowo akumulator żelowy pracuje w granicach od 10,5V do 14.8V. Jednak podawane jest ono jako nominalne czyli 12V a następnie jego wielokrotność.
 

Prąd (A)- co to jest?

Kolejny ważny element składowy energii elektrycznej to prąd czyli ampery (A) stanowiące jednostkę natężenia prądu elektrycznego. Jest on niezbędny w czasie potrzeb przejściowych a jest to zależne od napięcia (V). Dla osiągnięcia takiej samej ilości energii elektrycznej konieczne jest mniej lub więcej prądu, a jest to uzależnione od napięcia systemu. Mnożąc napięcie razy prąd zostanie uzyskana moc w Watach.

 

Waty (W) - co to jest?

Czym jest Wat (W)? Jest iloczynem czyli wynikiem mnożenia napięcia (V) oraz prądu (A) co równa się Wat (W). Czyli: V x A = W. Jest to równanie przemienne, co to oznacza? Jeżeli mamy znane dwie z trzech wartości uda się obliczyć wartość ostatnią. Gdzie  widoczne jest oznaczenie Watów (W)? Na pewno na żarówkach czy czajnikach oraz innych urządzeniach. Przykład: odbiornik (halogen LED) z mocą 20W (Wat), napięciu 12V (Volt) - jaki daje prąd? Obliczenie: 20W/12V = prąd 1,66 Amperów (A). Tak więc, halogen 20W (1,66A) będzie działał z baterią 100Ah (Amperogodziny) przez 60 godzin (100Ah/1,66A).
 

Czy jest to dokładne wyliczenie? Niestety nie, ponieważ nie obejmuje napięcia zmiennego oraz strat: na akumulatorze, przewodach, na urządzeniu. Jednak daje nam możliwość poznania orientacyjnego czasu pracy urządzenia z konkretnym akumulatorem. Czy można w ten sposób dokonać obliczenia czasu ładowania się akumulatora? Tak, ponieważ znane są wartości takich parametrów jak: napięcie, prąd panela słonecznego oraz pojemność baterii. Ważny przy tym jest także regulator ładowania, ponieważ uda się poznać szacowaną wartość.
 

Ah (Amperogodziny) - co to jest?

Następny parametr to (Ah)Amperogodziny. Czym on jest? Jest to wynikowa czasu oraz prądu. Można więc stwierdzić, że pobierając prąd – 1A przez określony czas na przykład jedną godzinę to uzyskaną wartość trzeba będzie zapisać jako 1(Ah) Amperogodzina (miara pojemności).

Oznacza to, że przez godzinę uda się pobrać prąd o wartość 1 Ampera.
Czy można zamienić amper na waty?1 amper ile to wat? Amper = 1 W / (1 × 230 V) = 0,004348 A.
Dodając do tego równania taki parametr jak napięcie 12V (Volt), wynik będzie stanowił, że ilość przesłanej energii elektrycznej wynosi 12 Wh (WatoGodziny) a dokładnie: 12Vx1A=12Wx (1h) = 12Wh (WatoGodziny).

Uzyskując moc określoną w watach w prostszy sposób uda się ocenić czas działania urządzenia, dla którego podano jedynie jego moc wykazaną w Watach. Czy można waty sprowadzić do amperów? Tak, w tym celu należy wykonać takie działanie: (W) Waty / (V) Napięcie = (A) Ampery. To działania przemienne, dlatego uda się w ten sposób uzyskać wyliczenie każdego z parametrów.
 

Co jest jeszcze ważne! Nie należy wykorzystywać akumulatorów z pojemnością minimalną. Liczba cykli pełnego rozładowania ma wpływ na długość eksploatacji baterii. Z tego powodu należy używać większych akumulatorów, nie dopuszczając do zbyt dużego rozładowania. Od czego zależy moc baterii słonecznej niezbędnej do wykorzystania? Przede wszystkim od pory roku w jakiej będzie ona użytkowana, jest to oczywiście ściśle związane z ilością promieniowania słonecznego.
 

Dlaczego potrzebne są baterie słoneczne? Aby zapewnić zapas energii na czasy, gdy system nie będzie generował prądu – na przykład w nocy. Rzeczywiście, w ciemności produkcja elektryczności z promieniowania słonecznego jest niemożliwa: jej źródło, słońce, jest poza zasięgiem. Do budynku wyposażonego w panele słoneczne należy dostarczać energię elektryczną przez 24 godziny na dobę, inaczej nie ma sensu montować takich systemów.