Áno, klimatizáciu môžete spustiť zo solárnych panelov. Či je systém praktický pre váš domov alebo podnikanie, závisí od troch vecí: odber energie klimatizácie, výkon solárneho poľa a množstvo batérie alebo zálohy siete, ktorú zahrniete. Špeciálna solárna klimatizácia s interným jednosmerným invertorom zvyčajne potrebuje menej panelov a trpí menšou stratou pri konverzii ako konvenčná AC spárovaná so samostatným solárnym invertorom.
Kľúčové fakty predtým, ako začnete:
- 1,5-tonová invertorová klimatizácia zvyčajne potrebuje šesť až deväť 400W solárnych panelov.
- Hybridné systémy ACDC najskôr čerpajú solárny jednosmerný prúd a automaticky sa prepnú na striedavý prúd zo siete, keď klesne výkon FV, takže na chladenie počas dňa nie je povinná žiadna batéria.
- Inštalácie DC 48V mimo siete potrebujú zhruba 7 kWh využiteľnej kapacity batérie na prevádzku 1,5-tonovej jednotky počas piatich hodín po západe slnka.
Ako vlastne funguje klimatizácia na solárny pohon
Bežná klimatizácia interne premieňa napájanie striedavým prúdom na jednosmerný prúd a potom používa invertorovú dosku na pohon kompresora s premenlivou rýchlosťou. Solárna klimatizácia mení vstupnú stranu: namiesto prijímania iba striedavého prúdu zo siete odoberá jednosmerný prúd priamo z fotovoltaických panelov. Kompresor stále beží na jednosmerný prúd, ale zdrojom tejto energie sa stáva solárne pole a nie sieť.
Deye k tomu pristupuje pomocou 180-stupňového sínusového jednosmerného invertorového ovládača, čo je technológia, ktorú spoločnosť zdokonalila od roku 2007. Tento ovládač umožňuje jemné spustenie kompresora a moduláciu v širokom rozsahu otáčok, čo je presne to, čo umožňuje slnečnej jednotke bežať hladko, keď sa mení ožiarenie, keď nad hlavou prechádzajú mraky.
V praxi sa stretnete s tromi hlavnými opatreniami:
- Hybridný ACDC: jednotka najskôr využíva solárny jednosmerný prúd a potom automaticky odoberá záložný striedavý prúd zo siete, keď je FV výkon nedostatočný. Toto je najbežnejšia voľba pre rezidenčné a ľahké komerčné inštalácie.
- Off-grid DC 48V: klimatizačné zariadenie beží z 48V batérie dobíjanej solárnymi panelmi. Nie je potrebné žiadne pripojenie k sieti, čo z neho robí štandard pre vzdialené staveniská, farmy a chatky.
- Solárna energia pre celý dom: konvenčné strešné pole napája všetky spotrebiče cez solárny invertor a AC spotrebúva solárnu elektrinu ako každá iná záťaž. Funguje to, ale je to menej efektívne na prevádzku jednej veľkej striedavej záťaže ako jednotka postavená na priamy FV vstup.
Na rozdiele záleží, pretože a hybridná solárna klimatizácia ACDC eliminuje dvojitú konverziu: solárny jednosmerný prúd ide priamo do pohonu kompresora namiesto toho, aby bol premenený na striedavý prúd a potom späť na jednosmerný prúd. Menej konverzie znamená viac chladenia z rovnakej plochy panelu.
Koľko solárnych panelov potrebujete na prevádzku klimatizácie?
Začnite s menovitým prevádzkovým výkonom klimatizácie, nie s jej chladiacim výkonom. Jednotka s hmotnosťou 1 tony môže produkovať 3,5 kW chladenia, zatiaľ čo spotrebuje iba 700-900 W elektriny. Vynásobte prevádzkové watty hodinami dennej prevádzky, potom vydeľte počtom hodín slnečného svitu vo vašej lokalite a faktorom účinnosti systému približne 0,8.
Potrebné PV watty = (prevádzkové watty striedavého prúdu × denné hodiny prevádzky) ÷ (špičkové slnečné hodiny × 0,8)
Pre 1,5-tonový striedač AC, ktorý odoberá 1400 W a beží 6 hodín denne, s 5 špičkovými slnečnými hodinami, je výsledkom (1400 × 6) ÷ (5 × 0,8) = 2100 W kapacity FV. Pri použití 400W panelov je to 5-6 panelov len pre klimatizáciu. Ak pridáte batériu na beh cez noc, vynásobte veľkosť batérie rovnakou logikou.
| Typ klimatizácie | Prevádzkový výkon (W) | Spotreba energie za 6 h (kWh) | Odhadovaná potreba PV (W) | Počet panelov 400W |
|---|---|---|---|---|
| Okno AC, 0,75 tony | 550-750 | 3,3-4,5 | 1100-1500 | 3-4 |
| Nástenné, 1 tona | 750-1000 | 4,5-6,0 | 1500-2000 | 4-5 |
| Nástenné, 1,5 tony | 1200-1800 | 7,2-10,8 | 2400-3600 | 6-9 |
| Ľahká komerčná kazeta, 2 tony | 2000-2800 | 12,0-16,8 | 4000-5600 | 10-14 |
Nižšie uvedená tabuľka porovnáva priemernú FV kapacitu požadovanú pre každú kategóriu, takže môžete odhadnúť veľkosť strešnej plochy a rozpočet meniča skôr, ako sa obrátite na dodávateľa.
Vyššie uvedené údaje sú návody na plánovanie, nie záruky. Skutočné čísla sa menia s vnútornou nastavenou teplotou, vonkajšou teplotou, kvalitou izolácie a hodnotením energetickej účinnosti jednotky. Hybridný solárny AC s vysoko účinným jednosmerným kompresorom sa často nachádza na spodnej hranici týchto rozsahov.
Hybridný ACDC, off-grid DC alebo sieťový: ktorý systém vyhovuje vašej situácii?
Každá architektúra rieši iný problém. Vyberte si na základe spoľahlivosti siete, rozpočtu na inštaláciu a toho, či plánujete spustiť klimatizáciu po západe slnka.
Hybridný ACDC solárny AC
Hybridná jednotka odoberá jednosmerný prúd z panelového poľa a automaticky sa prepne na striedavý prúd, keď mraky znížia výkon FV. Pre dennú prevádzku nie je bezpodmienečne potrebná žiadna batéria, vďaka čomu sú počiatočné náklady nízke. Toto je najobľúbenejšia voľba pre domácnosti a kancelárie, ktoré už majú stabilnú sieť, ale chcú znížiť účty za elektrinu.
Off-grid klimatizácia DC 48V
Navrhnuté pre chatky, farmy, mobilné domy a akékoľvek miesta bez spoľahlivej elektriny. 48V DC jednotka sa pripája priamo k batériovej banke a solárne panely nabíjajú batérie cez MPPT ovládač. Systém funguje úplne nezávisle od siete, no na zvládnutie zamračených dní potrebuje dostatočnú kapacitu batérie.
Celobytový solárny panel viazaný na mriežku
Konvenčné strešné solárne pole, štandardný invertor a meranie siete umožňujú všetkým domácim spotrebičom, vrátane bežného striedavého prúdu, bežať počas dňa na solárnu elektrinu. Sieť absorbuje nadbytočnú produkciu a dodáva energiu v noci. Tento prístup je jednoduchý, ale neudrží AC v prevádzke počas výpadku siete a je menej účinný, keď je cieľom napájať jednu veľkú záťaž, ako je klimatizácia.
Čo ovplyvňuje skutočný výkon solárnej energie?
Priemerné denné watthodiny z údajového listu nebudú zodpovedať tomu, čo zažívate na svojej streche. Tieto premenné sú dôležitejšie ako samotný výkon panela:
- Najvyššie slnečné hodiny sa pohybujú od 3,5 v zamračenom podnebí po 6,5 v púštnych oblastiach. Dizajn na najhorší mesiac, nie ročný priemer.
- Orientácia panelu a tieňovanie. Prekážky na streche, znečistenie a vysoké teploty môžu znížiť výkon FV o 10 – 25 %.
- Náraz pri spustení kompresora. Dokonca aj s invertorovou technológiou mäkkého štartu kompresor pri štarte na chvíľu odoberie 1,5 až 2-násobok svojho prevádzkového výkonu. Hybridné systémy so zálohou siete to pokrývajú automaticky.
- Výber chladiva. Jednotky používajúce R32 pracujú s lepšou energetickou účinnosťou ako staršie konštrukcie R410A, najmä pri vysokých teplotách okolia.
- Chladiaca záťaž. Tienená, dobre izolovaná miestnosť potrebuje oveľa menej chladiacej energie ako priestor so sklenenými stenami a oknami orientovanými na západ.
- Účinnosť meniča. 180-stupňový sínusový regulátor zabraňuje zvlneniu krútiaceho momentu, ktoré sa vyskytuje v starších meničoch so štvorcovými vlnami, čím znižuje elektrické straty pri čiastočnom zaťažení.
- Prach a údržba. Znečistené cievky kondenzátora a upchaté filtre môžu zvýšiť odber striedavého prúdu o 10 – 15 % počas jedinej sezóny.
Možnosti solárnej klimatizácie, ktoré je potrebné zvážiť
Deye vyrába rad solárnych klimatizácií so vstavanými MPPT regulátormi, ktoré akceptujú priamo FV vstup. Tu sú tri konfigurácie, ktoré zodpovedajú vyššie uvedeným scenárom veľkosti.
Deye nástenná hybridná ACDC solárna klimatizácia Táto nástenná hybridná jednotka akceptuje priamy vstup fotovoltiky cez vstavaný ovládač MPPT a ponúka zálohovanie siete, čo z nej robí praktickú voľbu pre domácich používateľov, ktorí hľadajú nižšie inštalačné náklady a spoľahlivé chladenie. Zobraziť produkt → 
Solárna klimatizácia Deye Off-Grid DC 48V na stenu Táto jednotka DC 48V mimo siete, navrhnutá pre vzdialené budovy a núdzové chladenie, beží na batériovom bloku namiesto siete, takže je vhodná na miesta, kde je sieťové napájanie nedostupné alebo nespoľahlivé. Zobraziť produkt → 
Svetlá komerčná kazetová solárna klimatizácia Deye Light Tento typ kazety namontovaný na strope poskytuje rovnomernú štvorsmernú distribúciu vzduchu pre malé kancelárie a obchody, pričom funguje v hybridnom režime solárnej energie a siete bez potreby ďalších invertorov alebo batérií. Zobraziť produkt → Nástenný hybridný model ACDC je ideálnym riešením pre domácich používateľov, ktorí chcú zálohovanie siete a nízke náklady na inštaláciu. Verzia off-grid DC 48V nahrádza sieť batériovou bankou, vďaka čomu je vhodná pre vzdialené budovy a núdzové chladenie. Pre malé kancelárie, obchody a priestory s viacerými miestnosťami poskytuje ľahký komerčný kazetový typ chladenie na strope s rovnakou hybridnou logikou ACDC.
Ako je to s batériami a nočným chladením?
Solárne pole bez batérií nemôže v noci spustiť klimatizáciu. Ak očakávate chladenie po západe slnka, potrebujete buď hybridný ACDC systém so zálohovaním siete alebo off-grid systém s batériovým úložiskom.
Ak chcete určiť veľkosť batérie, vynásobte prevádzkový výkon AC počtom večerných hodín, ktoré potrebujete pokryť. 1,5-tonová nástenná jednotka s výkonom 1400 W po dobu 5 hodín potrebuje asi 7 kWh využiteľnej kapacity batérie. Pretože batérie by sa nemali vybíjať pod 20 % menovitej kapacity, inštalovaná batéria by mala byť približne 8,5 – 9 kWh pre lítiový model alebo väčšia pre uzavretú olovo-kyselinovú chémiu.
Hybridné systémy vám dávajú voľnosť využívať slnečnú energiu počas denného svetla a čerpať elektrickú energiu zo siete v noci, čím sa úplne vyhnú nákladom na batérie. Používatelia mimo siete musia na druhej strane považovať batériovú banku za hlavné prevádzkové náklady, porovnateľné so samotnou klimatizáciou. V oboch prípadoch MPPT regulátor, ktorý sleduje bod maximálneho výkonu FV poľa, získa o 10-20 % viac energie ako jednoduchý PWM regulátor.
Úvahy o nákladoch a návratnosti
Rozhodnutie nainštalovať solárnu klimatizáciu by sa malo riadiť miestnymi tarifami za elektrinu, dostupnosťou slnečného žiarenia a cenou porovnateľného štandardného AC plus samostatnej solárnej inštalácie.
- Hybridná ACDC solárna AC zvyčajne stojí o 30-50% viac ako konvenčná invertorová AC s rovnakým chladiacim výkonom.
- Pridanie vyhradeného FV poľa s výkonom 2-4 kW stojí niekoľko tisíc dolárov v závislosti od regiónu, zložitosti montáže a nákladov na regály.
- Inštalácie mimo siete zvyšujú náklady na batériu, čo môže zdvojnásobiť celkovú investíciu v porovnaní s hybridným systémom.
- Doba návratnosti v regiónoch s vysokou insoláciou a zvýšenými cenami elektriny je zvyčajne tri až šesť rokov. V oblastiach s nižším slnečným žiarením alebo nízkymi tarifami sa návratnosť predĺži na viac ako sedem rokov a nemusí odôvodňovať prémiu.
Spoločnosť Deye začala dodávať solárne klimatizácie začiatkom roku 2010 a do roku 2020 boli jednotky štvrtej generácie predané do viac ako 20 krajín vrátane Spojených štátov, Austrálie, Pakistanu, Indie, Filipín a trhov na Blízkom východe, v južnej Ázii a Európe. Na histórii terénu záleží: solárny AC nie je experimentom pre špecializovaný segment, keď solárne programy v utilitnom rozsahu a projekty elektrifikácie mimo siete stále vyberajú rovnakú generáciu technológie za generáciou.
Často kladené otázky o klimatizácii so solárnym pohonom
Môže jeden solárny panel prevádzkovať klimatizáciu?
Jeden 400W panel vyprodukuje zhruba 1,6-2,4 kWh za deň za 4-6 špičkových slnečných hodín. Väčšina izbových klimatizácií má výkon najmenej 500 W, takže jeden panel nestačí, pokiaľ AC nie je malá 12V prenosná jednotka fungujúca na krátke obdobia.
Koľko solárnych panelov potrebujem na 1,5-tonový AC?
S hybridnou jednotkou ACDC, ktorá počas stabilnej prevádzky odoberá približne 1 400 W, plánujte šesť 400 W panelov v oblasti s 5 špičkovými slnečnými hodinami. Pridajte kapacitu batérie, ak musí jednotka bežať aj v noci v situácii mimo siete.
Môžu solárne panely spustiť klimatizáciu v noci?
Nie. Solárne panely v noci nič negenerujú. Na chladenie po západe slnka potrebujete buď batériu, alebo záložnú sieť, ktorá sa automaticky zapne, ako to robia hybridné systémy ACDC.
Aký je rozdiel medzi hybridným ACDC solárnym AC a off-grid DC solárnym AC?
Hybridná jednotka ACDC prijíma jednosmerný prúd z FV poľa aj striedavý prúd zo siete, pričom oba zdroje podľa potreby mieša. Jednotka jednosmerného prúdu 48 V mimo siete funguje výlučne na solárne nabitej batériovej banke a nemôže sa pripojiť k sieti. Hybrid je jednoduchší pre mestských používateľov, zatiaľ čo off-grid je jedinou možnosťou, kde neexistuje žiadne pripojenie.
Vyžadujú solárne klimatizácie samostatný invertor?
Väčšina solárnych jednotiek má zabudovaný DC invertorový ovládač a funkciu MPPT. Nástenné modely Deye hybrid ACDC napríklad integrujú ovládač do vonkajšej jednotky, takže nepotrebujete samostatný domový invertor pre AC okruh.
Bude solárna klimatizácia fungovať počas zamračených dní?
Áno, so zníženým výkonom. Hybridná jednotka to kompenzuje odberom väčšieho množstva striedavého prúdu zo siete pri poklese výroby fotovoltiky, zatiaľ čo systém mimo siete sa spolieha na uloženú energiu z batérie. Predimenzovanie poľa o 15-20% je najbežnejším spôsobom zachovania pohodlia počas zamračeného počasia.
Spodný riadok
Prevádzka klimatizácie na solárnych paneloch nie je len možná, ale často je to správne riešenie, keď sú ceny elektriny vysoké a slnečného svetla dostatok. Kľúčom je vybrať si striedavý prúd určený pre priamy FV vstup, dimenzovať pole na sezónu s čo najmenším slnečným žiarením a byť úprimní v tom, či potrebujete nočné chladenie, a teda záložnú batériu alebo sieť.
Hybridné modely ACDC ponúkajú najlepšiu rovnováhu pre väčšinu obytných a ľahkých komerčných inštalácií, pretože sieť zvláda nárazové prúdy a nočné zaťaženie, zatiaľ čo solárna energia pokrýva hlavné náklady na chladenie. Pre lokality úplne mimo siete je osvedčenou cestou 48V DC systém. Pred nákupom skontrolujte špecifikácie striedavého prúdu pripraveného na solárnu energiu, potvrďte prevádzkový výkon a rozsah napätia MPPT u svojho inštalatéra a matematika vám presne povie, koľko panelov a batérií potrebujete.
