太陽エネルギーは私たちの生活に電力を供給する方法を変えており、中規模から大規模な設備を構築する人にとっては 48Vソーラーシステム は、多くの場合、頼りになる選択肢です。オフグリッドの小屋、家庭、または小規模ビジネスに電力を供給する場合でも、1 つの重要な疑問が生じます。 48V ソーラーシステムに最適なソーラーパネルの電力はどれくらいですか? 答えは万能ではありません。エネルギー需要、システム コンポーネント、環境要因によって異なります。この詳細なガイドでは、48V セットアップに適したソーラー パネルのサイズと電力を選択するために必要なすべての情報を説明します。
48Vソーラーシステムの基礎を理解する
ソーラーパネルのサイズを決める前に、 48Vソーラーシステム 特別です。低電圧システム (12V または 24V など) とは異なり、48V 構成はより高い電圧で動作し、次のような明確な利点があります。
- エネルギー損失の削減: 電圧が高いほど、同じ出力に対して電流が低くなり、ケーブルや接続での損失が最小限に抑えられます。
- スケーラビリティ: 1 kW から 10 kW 以上を必要とするシステムに最適で、住宅や大規模なプロジェクトに最適です。
- コンポーネントの互換性: 現代のインバーター、バッテリーバンク、充電コントローラーの多くは 48V 用に設計されており、設置が簡素化されています。
一般的な 48V ソーラー システムには、ソーラー パネル、充電コントローラー、バッテリー バンク (多くの場合 48V)、および家庭用に DC 電源を AC に変換するインバーターが含まれます。ソーラー パネルの役割は、バッテリー バンクを充電してエネルギー需要を満たすのに十分な電力を生成することです。そのため、適切なサイズを決定する方法を考えてみましょう。
ステップ1: エネルギー必要量を計算する
最適なソーラーパネルの電力を決定するための最初のステップは、 48Vソーラーシステム 毎日のエネルギー消費量を把握することです。これはワット時 (Wh) またはキロワット時 (kWh) で測定されます。方法は次のとおりです。
- 家電製品をリストアップする: 照明、扇風機、冷蔵庫、テレビなど、電源を供給するものをすべて特定します。
- 使用量の見積もり各デバイスのワット数と、1 日の稼働時間をメモします。これらを掛け合わせると、デバイスあたりのワット時数 (W × h = Wh) が算出されます。
- 合計する: すべてのデバイスのワット時間を合計して、1 日の合計を算出します。
例: 100Wの扇風機を5時間（500Wh）、60Wの照明を4時間（240Wh）、300Wの冷蔵庫を24時間（7200Wh）使用するとします。500日に必要な電力は240 + 7200 + XNUMX = 7940Wh（7.94kWh）.
ステップ2: 太陽のピーク時間を考慮する
ソーラーパネルは24時間7日発電するわけではなく、太陽光に依存しています。あなたの場所が受ける有効な太陽光の量は「太陽のピーク時間（気候や季節によって異なりますが、通常は 3 日 6 ～ XNUMX 時間です）。平均を知るには、地域の日射量データを確認してください。
必要なソーラーパネルの合計ワット数を計算するには、1 日のエネルギー必要量をピーク時の太陽時間で割ります。
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- 例: 7.94時間のピーク太陽時間で7940 kWh（5 Wh）の場合、7940 ÷ 5 = 1588W 太陽光パネルの非効率性を考慮して切り上げます。 1600W-1800W.
ステップ3: 48Vソーラーシステム用のソーラーパネルのワット数を選択する
ソーラーパネルにはさまざまなワット数があり、通常はパネル200枚あたり500WからXNUMXWです。 48Vソーラーシステム目標は、配線したときにシステムの電圧と一致し、必要な電力を供給できるパネルを選択することです。システム サイズ別の内訳は次のとおりです。
- 小型システム（1～2kW）: 5 日の 10～4 kWh の電力需要には、6W～300W のパネルを 400～350 枚使用すると効果的です。たとえば、1750W のパネルを 48 枚使用すると合計 XNUMXW になり、XNUMXV のバッテリー バンクを備えた小規模なオフグリッド キャビンに最適です。
- 中規模システム（3～5kW）: 15～25 kWh/日の場合、8W～12Wのパネル350～450枚が理想的です。400Wのパネル4000枚（合計XNUMXW）で、中程度の電化製品を備えた家庭に電力を供給できます。
- 大規模システム (5 kW 以上): ヘビーデューティー使用（例：30kWh/日以上）の場合、15W～20Wのパネルが400～500枚必要になる場合があります。小規模なビジネスや農場には、450Wのパネルが6750枚（XNUMXW）あれば十分です。
ステップ4: 48Vソーラーシステムのパネル配線
A 48Vソーラーシステム パネルの出力電圧は、バッテリー バンクと充電コントローラと一致する必要があります。ほとんどのパネルの開放電圧 (Voc) は 35V ～ 50V、最適動作電圧 (Vmp) は 30V ～ 40V です。パネルを直列または直並列で配線します。
- シリーズ: パネルを端から端まで接続して電圧を追加します。40つの80Vmpパネルを直列に接続するとXNUMXVになり、 MPPTコントローラ 48Vバッテリーを充電します。
- 直並列: より多くの電力を得るには、複数の直列ストリングを作成し、それらを並列に接続して、電流を増加させながら電圧を範囲内に保ちます。
例: 1600W アレイの場合、400W パネルを 40 枚使用します (Vmp 約 80V)。1600 枚のパネルを直列に 80 列 (48 列あたり XNUMXV) にして並列に配線すると、約 XNUMXV で XNUMXW が得られ、XNUMXV システムに最適です。
ステップ5: 充電コントローラーとの組み合わせ
充電コントローラはパネルから48Vバッテリーバンクへの電力を調整します。 48VソーラーシステムMPPT コントローラーは、パネルの高電圧 (例: 60V ～ 150V) を 48V まで効率的に変換できるため、推奨されます。次の点を確認してください。
電圧 レンジ: コントローラーがパネルアレイの電圧を受け入れることを確認します。
定格電流: コントローラーはアレイの電流 (W ÷ V = A) を処理する必要があります。1600V で 80W の場合、20A になります。定格 25A 以上のコントローラーを選択してください。
ステップ6: バッテリーバンクの容量を考慮する
48V バッテリー バンクは、夜間や曇りの日に備えてエネルギーを蓄えます。その容量 (アンペア時間、Ah) はパネル出力と一致している必要があります。48 日でバッテリーを完全に充電するには、XNUMX 日のパネル ワット数を XNUMXV のアンペア時間に変換します (W ÷ V = Ah)。
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- 例: 1600W ÷ 48V = 約 33Ah/日。200V の 48Ah バッテリー バンク (容量 9600Wh) は、空の状態から完全に充電するのに約 3 日かかります。これは安全なバッファーです。
実例: 48V ソーラーシステムの設計
ピーク時の太陽エネルギーが 7.94 時間で 5 kWh/日のシステムを設計してみましょう。
- パネルアレイ: 7940 Wh ÷ 5 時間 = 約 1600W。350W パネルを 1750 枚使用します (合計 XNUMXW)。
- 配線: 80 つのストリング (120 つのパネル (100V) と 40 つのパネル (XNUMXV)) は、XNUMXV+ 入力および XNUMXA 出力定格の MPPT コントローラーで調整されます。
- 電池: 48V、200Ah バッテリー (9600Wh) は XNUMX 日分以上のエネルギーを蓄えます。
- 結果: このセットアップでは、約6〜7時間でバッテリーを充電でき、 48Vソーラーシステム.
まとめ
適切なソーラーパネルの電力を選択する 48Vソーラーシステム エネルギー需要、太陽光の利用可能性、システム コンポーネントのバランスを取る必要があります。300W ～ 450W の範囲のパネルはほとんどのセットアップで汎用性がありますが、正確なサイズは状況によって異なります。消費量の計算、アレイのサイズ設定、コンポーネントのマッチングというこれらの手順に従うことで、ライフスタイルに合わせた効率的で信頼性の高い 48V ソーラー システムを構築できます。太陽を活用する準備はできましたか? 今すぐソーラー ジャーニーの計画を始めましょう。
