Med Kalkylator små Solelsystem II beräknar / dimensionerar du den solpaneleffekt du behöver off-grid för att klara önskad strömförbrukning under de månader du vill, samt beräknar samtidigt den batterikapacitet du behöver för rimligt stabil robust drift.
Man kan beräkna för olika batterityper och olika systemspänning för batteribanken.
Off-grid system kan grovt delas in i tre olika kategorier med lite olika behov: 1. Fritidsbåtar (husbilar?) där laddning från båtmotorns generator ofta är centralt. 2. Renodlade solcellssystem, där runt 5 dygns dåligt-väder-reserv är centralt. 3. Åretruntboende där laddning vintertid från reservkraftgenerator ofta blir centralt. Kalkylator små Solelsystem II beräknar och dimensionerar för ett renodlat solcellssystem!
Men kan användas för de övriga också om ström från solceller är en central del där också.
Görs för den lutning och orientering i väderstreck man önskar för solpanelerna och för önskad geografisk plats. Samt kan göras för flera olika användarmönster årets olika månader, som kontinuerlig drift, användning under weekend varje vecka eller med olika antal veckor mellan.
Beräkningarna baseras på solpanelernas genomsnittliga strömproduktion i verkligt väder, utifrån data av drygt 10 års statistik från EU Science Hub. Samt görs för olika marginal mot vädervariationer, där man kan påverka hur stabil tillförlitlig drift man vill dimensionera för.
Kalkylatorn tar med effekten av olika batteriverkningsgrad hos de olika batterityperna, olika effektivitet hos de olika typer av solladdregulator samt tar hänsyn till att vinter- och sommar-solstånd inträffar asymmetriskt dag 20/21 i månaden, för bästa resultat.
Kalkylatorn ger ett solcellssystem som fungerar fint i praktisk drift, baserat på >10 års erfarenhet från min off-grid anläggning utifrån omfattande ingenjörsmässig uppföljning och analys!
Kalkylatorns dimensionering av ett off-grid solcellssystem stämmer även bra överens med data från några länders officiella standarder, från välkända batteritillverkare, från personer med gott anseende inom off-grid världen samt från vetenskapliga forskningsrapporter!
Kalkylatorn är även validerad mot några olika externa källor samt ver.1 under 7 års nyttjande.
Dock kan man aldrig få 100% tillförlitlig strömförsörjning från väderberoende solcellsström!
Kalkylatorn ger en bra ekonomisk balans mellan kostnaden för batterier och solcellspaneler vid blybatterier, för effektmarginal mellan 1,75ggr till 2,5ggr, dåligt-väder-reserv på runt 5dygn samt övrigt rekommenderade värden, med rätt inmatad strömförbrukning (2020 års prisnivåer).
Ger ett solcellssystem som rimligt snabbt återladdar batterierna efter lite längre dåligt väder.
Kalkylatorn är gratis och helt reklamfri att använda - jag står privat för kostnader & arbete.
Men är fasta kostnader, så din beräkning kostar mig inget extra - bara skoj om den används!
Är mitt bidrag att försöka göra världen till en lite bättre plats, min hobby med webben.
Föregångaren finns kvar och kan användas: Kalkylator små Solelsystem ver.1.
Utöver detta påverkar vädrets variation mycket, vilket jag tar med i parametern "Effektmarginal" för att klara den mindre solelsproduktionen vid sämre väder än genomsnittligt enligt väderstatistiken, så man får en rimligt rubust och tillförlitligt dimensionerad off-grid solcellsanläggning.
Kalkylatorns gränssnitt är optimerat för ett webbläsarfönster på 360x560 CSS pixlar eller större, men fungerar hyfsat på mindre också.
Diagrammen på webbsidan känner av skärmens pixeldensitet (via devicePixelRatio) och utnyttjar den fullt ut för bästa skärpa på högupplösta (HiDPI) retina-skärmar. (Än så länge är det bara diagrammet för Terrängskugga, men de andra ska uppdateras.)
Kalkylatorn är baserad på FrittLiv´s dimensioneringsmodell för vilken solpaneleffekt och batterikapacitet man behöver för husvagn. Även för husbil och nu bra för off-grid fritidshus.
Nu i version 2 med fler funktioner, bättre dataunderlag, mer flexibel samt bättre för off-grid.
Med statistisk standardavvikelse för hur solcellsströmmen varierar månadsvis över många år. Dimensioneringsmodellen ger en bra förståelse för tankarna bakom hur systemet beräknas.
Visar sig även nu långt senare stämma med den Australiska standarden "AS/NZS 4509.2, Stand-alone power systems System design", beskriven i denna design-riktlinje för off-grid.
Själva beräkningsmodellen är även validerad mot extern resurs här nedan.
Grundprinciper för stabilt off-grid solcellssystem:
Sammanfattning av basprincipen för design av off-grid elsystem:
1. Solpaneleffekten dimensioneras med en effektmarginal för hantering av de stora dag-till-dag vädervariationerna, samt för en bra effektiv återladdningen av batteribanken efter strömuttag för en pålitlig tillgänglig dåligt-väder-reserv i batteribanken.
Är även viktigt för att hantera årliga variationer i månatlig solinstrålning, för en rimligt tillförlitlig strömförsörjning i olika års varierande väder, där standardavvikelsen för vädervariation från mångårig statistik utnyttjas i beräkningarna.
2. Batteribanken dimensioneras med lämpligt antal dygns dålig-väder-reserv, för en trygg utjämnande strömbuffert som hanterar de stora dag-till-dag vädervariationerna.
Ger då även på köpet en skonsam cykling av blybatterier för lång livslängd.
3. I beräkningarna tas hänsyn till batteriverkningsgrad, olika solladdregulatorers arbetssätt samt att vinter- och sommar-solstånd inträffar asymmetriskt dag 20/21 i månaden.
4. Man använder en vetenskaplig säker månadsstatistik för solcellernas genomsnittliga strömproduktion i verkligt väder, för vald geografisk plats samt utifrån solcellernas montageläge.
5. Genomsnittlig strömförbrukning per dygn som önskas försörjas är ett viktigt avgörande underlag. Dimensioneringen blir inte bättre än vad det underlaget är!
OBS! De olika hjälpavsnitten i i Kalkylatorn nedan ger mer detaljerad kunskap, lite som en koncentrerad lärobok kring ström från off-grid solcellssystem.
Den statistiska mätdata man kan få tag på för solcellers strömproduktion i verkligt väder för olika geografiska platser är per månad. Dag-till-dag variationen är så stor stokastisk slumpmässig, att det är inte meningsfullt att redovisa data för den. Men ett off-grid solcellssystem måste ändå dimensioneras för att hantera även de stora dag-till-dag variationerna för att funger väl och ge en rimligt stabil elförsörjning, även om man inte kan få en 100% säker elförsörjning från ett väderberoende system.
En bra dimensionering för hantering av de väderberoende dag-till-dag variationerna är därmed kritiskt för ett välfungerande off-grid solcellssystem!
För att hantera den stora väderberoende dag-till-dag variationen i strömproduktion från solcellerna tar man till dels att (1) dimensionera solpaneleffekten med en lämplig effektmarginal mot det månatliga statistiska medelvärdet, dels att (2) dimensionera batteribanken med en kapacitetsbuffert för att utjämna variationerna i strömproduktion över ett antal dygn.
Man tar (3) med olika parameterar som påverkar förluster / effektiviteten i solcellssystemet.
Samt man (4) dimensionerar utifrån bäst tillgängliga statistiskt uppmätta produktionsdata i verkligt väder för solcellerna man kan få tag på. Datan från EU Science Hub PVGIS är då det mest exakta snittet per månad man kan få tag på i dessa sammanhang, med kurvor för standardavvikelsen för varje månad för hur den har varierat i verkligt väder under 11 års tid för varje unik geografisk plats i Europa, just nu för åren 2005-2016.
Dessutom (5) kan inte dimensioneringen bli bättre än det underlag för genomsnittlig strömförbrukning per dygn som solcellssystemet ska klara av att försörja, så viktigt att lägga tid på att få ett bra underlag där.
1. Solpanelernas effektmarginal dimensioneras för att hålla batterierna tillräckligt bra laddade i snitt för att ha batteribankens utjämnande strömbuffrande dåligt-väder-reserv aktivt tillgänglig för en tillförlitlig elförsörjning. Ger även en bra vårdande laddning av blybatterier.
I denna kalkylatorn baseras effektmarginalen på dels (a) egen analytisk erfarenhet från 14 års drift av mitt fritids off-grid solcellssystem, dels (b) på kunskap inhämtad från en mängd seriösa proffsiga källor med stor kunskap och erfarenhet (allt från hardcore DIY praktiker med bra kunskap, till forskningsrapporter från universitet, studier av produktionsdata från solcellsanläggningar, samt från officiella offentliga standarder för dimensionering av fristående off-grid solcellsanläggningar), samt dels (c) på den uppmätta standardavvikelsen för variationen i den genomsnittliga månadsvisa strömproduktionen över 11 år från EU Science Hub PVGIS.
2. Batteribankens utjämnande strömbuffrande dåligt-väder-reserv dimensioneras utifrån hur många dygn man ska klara sin strömförsörjning helt från batteribanken utan någon ström från solpanelerna i riktigt dåligt väder. Vanligt är då att välja 3, 5 eller 7 dygns dåligt-väder-reserv för sommarhalvåret i Norden. Lite mer för aktiv drift under Nordiskt vinterhalvår.
Vid 5 dygns dålig-väder-reserv klarar man då 10 dygns drift när solcellerna levererar halva ens behov av ström, dvs dag-till-dag variationern buffras då i batteribanken över 10 dygn.
När man får 75% av strömförbrukning från solpanelerna klarar en 5 dygns dålig-väder-reserv att utjämna för 20 dygns stabil strömförsörjning, och så länge ger normalt inte solcellerna en underproduktion pga vädret vid lämpligt vald effektmarginal för dem.
Batteribankens dåligt-väder-reserv är en av nyckelfaktorerna för ett välfungerande stabilt off-grid solcellssystem! Är även viktig för att få bra livslängd på blybatterier, då den dagliga cyklingen bara blir runt 10-30% DOD (Depth Of Discharge) med en sund dåligt-väder-reserv!
För både (1) och (2) finns det en stor samsyn på dessa principer från både officiella standarder för off-grid solcellssystem, från erkänt kunniga och erfarna inom off-grid solcellssystem, från batterileverantörer till off-grid, samt från vetenskapliga forskningsrapporter.
Är då även verifierat av mina 14 års drift av mitt fritids off-grid solcellssystem samt från feedback via folk som dimensionerat sina anläggningar med min version 1 av kalkylatorn alla de år den funnits sedan Juni 2013.
Användarvillkor för FrittLiv´s Kalkylator för solelanläggningarGenom att använda solelkalkylatorn här nedan accepterar man att man (I) använder den på egen risk medveten om att det alltid kan smyga sig in fel i sådan här programvara trots noga validering, samt (II) att man inte ber om någon hjälp eller stöd från FrittLiv´s webbmaster kring sitt dimensionerande eller beräknande av sitt off-grid solcellssystem.
Användandet är gratis både kommersiellt och privat och tänkt att förbli så, samt webbsidan är reklamfri och utan spårning.
Vanlig feedback på funktionalitet samt synpunkter på förbättringar är dock alltid välkomna!
Diagrambilder är tillåtna att kopieras och användas annan stans, oredigerade.
Länka helst då till denna Kalkylator små Solelsystem II.
Det har tagit mycket tid och analyserande för mig att ta fram denna till synes enkla och kanske självklara dimensioneringsmodell som jag bjuder på här, och inte minst att koda och implementera den i en webbaserad kalkylator. Utöver det kan jag inte ställa upp på att hjälpa till eller svara på frågor för någons privata behov av att dimensionera sin off-grid solelanläggning.
Är väldigt mycket kunskap jag samlat på mig aktivt under mer än 10 års tid som är inbyggt i kalkylatorn, som du som användare tar del av där på ett smidigt sätt!
Ni får hålla tillgodo med detta underlaget och räcker inte det får ni vända er till proffs på området (men högst tveksamt om ni får bättre råd, data eller dimensionering där).
Geografisk platsdata hämtas online från Open Street Map samt produktionsdata för solcellerna online från EU science hub tjänsten PVGIS i Kalkylator små Solelsystem II. Är seriösa säkra källor, men webmaster kan inte garantera riktigheten i datan från dessa två källor.
Användartips / manual:
Alla dataparametrar för beräkningen sparas under en aktiv beräkningssession!
Datan sparas bara lokalt i din webbläsare samt raderas när webbsidans flik / tab stängts.
Vald indata bibehålls då mellan varje beräkning, så man lätt bara kan göra småmodifieringar.
1. Sök dig fram till önskat resultat genom att beräkna om med nya småmodifierade indata.
Eller se om det blir strömförbrukning vid boende-perioder eller kontinuerlig strömförbrukning (typ: larm, wifi, kyl) som blir dimensionerande, genom separata beräkningar för de två fallen.
2. Skifta sedan till att analysera några olika solpaneleffekter som finns att köpa, för slutligt val.
3. Man kan även beräkna / dimensionera för t.ex. sommar i Sverige och analysera för vinter i södra Frankrike / Spanien eller tvärtom, så en solcellsinstallation fungerar för båda platserna.
4. Är någon inställning svår att förstå så använd den förvalda standardinställningen.
Alla förvalda standardinställningar är sunt valda, så är bra för en enklare beräkning.
De data / värden som måste fyllas i / väljas har sin Rubrik markerad med fet-text.
5. Klicka (uppe till höger) för att visa i helskärmsläge (=App-view). Bra på mobil.
Funger dock troligen inte i Safari webbläsare på iPhone / iPad.
6. Klicka på inmatningsfältens rubrik så markeras dess innehåll, för enklare redigering.
7. Öppna / stäng popin-infotexter med klick / touch på i för info och tips om de olika delarna i Kalkylatorn, samt kan även stängas genom att klicka / toucha i den öppna infotext-boxen.
8. OBS! Att dimensionera och utforma ett renodlat off-grid solcellsystem för Nordiskt midvinterbruk är inte någon enkel rak fram sak att göra! Nordisk midvinter är dåliga förutsättning för solcellsdrift, men kan funka för weekendboende. Man kan använda denna "Kalkylator små Solelsystem II" och mata in sina data här så ser man hyfsat hur man behöver dimensionera.
Dock med förbehållet att främst en MPPT-regulator kan ha en för hög egenströmförbrukning som drar "mycket" ström konstant dygnet runt, samt en hel del MPPT-regulatorer har usel verkningsgrad när de arbetar med de ofta små strömmar man har runt midvinter och det tar inte denna kalkylator hänsyn till (finns ingen möjlighet för den att veta hur aktuell MPPT-regulator fungera då, samt står ytterst sällan i deras datablad). Personligen har admin dålig erfarenhet från de tre olika MPPT-regulatorer som provats i vinterdrift runt midvinter, så kör med en extremt strömsnål (4mA) 20A PWM-regulator till 250Wp + 95Wp solpaneler!OBS! All beräkning gäller för solcellspaneler med direkt solljus, utan skuggning!
Denna Kalkylatorn använder både JavaScript och sessionStorage för att fungera!
1. Hämta / ange Latitud och Longitud för plats att beräkna för:
i
Behöver inte vara speciellt nära alls, bara grovt i samma geografiska område, t.ex. närmsta större ort.
Dock om solcellerna är norr om höga berg tar PVGIS med skuggeffekten av dem, men upplösningen är bara 90m.
Finns även mycket småorter, platser, gårdsnamn, kyrkor, gator, etc med i databasen, så bara att prova.
För små orters namn som finns på flera ställen geografiskt kan man även ta med kommun och/eller län/region.
PVGIS-data finns tillgängliga för alla platser i Europa och Afrika, samt stora delar av Asien och Amerika.
Norr om latitud 62°30'N (62,50°) är datan från PVGIS lite glesare (<30km mellan), så man får inte exakt för vald plats.
PVGIS väljer hela tiden den datakälla som ger tillförlitligast värden för solcellsproduktionen för vald plats.
2. Hämta PVGIS statistisk solcellsströmdata till beräkningar:
i
PVGIS = Photovoltaic Geographical Information System (EU).
PVGIS-data finns tillgängliga för alla platser i Europa och Afrika, samt stora delar av Asien och Amerika.
Norr om latitud 62°30'N (62,50°) är datan från PVGIS lite glesare (<30km mellan), så man får inte exakt för vald plats.
PVGIS väljer hela tiden den datakälla som ger tillförlitligast värden för solcellsproduktionen för vald plats.
Om PVGIS projektet: Research: We have been active for many years in estimating solar radiation from satellite data, both through our own efforts [Gracia Amillo et al., 2014] and by collaboration with organizations such as Deutscher Wetterdienst [Huld et al., 2012, Gracia Amillo et al., 2015] and National Renewable Energy Laboratory (U.S.). We have worked on improving estimates and on validation, collaborating with many research groups around the world [Gracia Amillo et al., 2014, Urraca et al.,2017, Urraca et al., 2018a, Urraca et al., 2018b] Benefit: The largest uncertainty in estimating solar energy system output comes from the solar radiation data. By improving solar radiation data and making them available to the public we help buyers and investors to make decisions by reducing their uncertainty. Research: PV module efficiency depends on a number of things such as the solar radiation intensity, variations in the solar spectrum, and module temperature. Module temperature in turn depends on air temperature, wind speed and solar irradiance. We have contributed to mathematical models for PV module performance and have used these models to estimate the performance of PV modules over large geographical regions (including Europe, Africa, and most of Asia). We have pioneered such studies and in several cases have been the first to produce such maps. Benefit: Some of these effects are large while others have turned out to be rather small. But as long as we don´t know the size of the different effects that influence PV performance, PV manufacturers and installers are free to make exaggerated claims about the benefits of their particular PV technology. Our research helps buyers and investors to make more informed decisions.
3. Beräkna Strömförbrukning:
Väntar med att utveckla denna steg 3. - Får komma i en uppdatering senare!
i
Genom att fylla i tabellinfo efter bästa förmåga kan man försöka skapa ett så bra underlag som möjligt för ens genomsnittliga strömförbrukning, vilket krävs för att dimensioneringen ska bli bra. Bästa är om man har uppmätta värden eller typ årsförbrukning angiven för t.ex. ett kylskåp. Lägg ned lite tid på att försöka få detta bra.
Vet man redan sin medelströmförbrukning kan man gå direkt på beräkna / analysera och fylla i siffrorna där.
Medelvärdet för strömförbrukningen avser vad man i snitt använder per dygn under upp till runt en 7 dygns period.
Typ dammsugning 3h/vecka => 3h / 7dygn = 0,43h/dygn.
Har man möjlighet så är det bra att mäta upp sin förbrukning via en batterimonitor först, typ i husvagn / husbil.
Vill du beräkna / dimensionera för både en strömförbrukning vid boende och för en kontinuerlig strömförbrukning när du inte är där, typ larm / wifi / kylskåp, får du göra det som två separata beräkningar och se vad som avgör.
Välj de olika parametrar / förutsättningar solcellssystemet ska kalkyleras / analyseras för.
Dimensionerar solpaneleffekt och batterikapacitet eller analyserar vad viss solpaneleffekt räcker till.
(uppe till höger) för att visa i helskärmsläge (=App-view). Bra på mobil.
FotoBlogg