62Wh, hoe groot moet mijn zonnepaneel zijn?

Hoi,

ik ben een kippenhok aan het bouwen die voor een deel geautomatiseerd is. Aangezien er geen stroomaansluiting voor handen is moet het geheel op een accu draaien die overdag met een zonnepaneel wordt geladen. Klinkt simpel, maar ik vind het lastig om in te schatten hoe groot het zonnepaneel moet zijn?

Alles bij elkaar geteld kom ik op het volgende verbruik uit:

code:


Arduino    0,1989W    ->    4,78Wh/24h
Ventilator 1,16W      ->    27,6Wh/24h
Lampje     2W         ->    2Wh/24h
Luik       4W         ->    4Wh/24h
Overig     1W         ->    24Wh/24h
========================================
Totaal                      62,4Wh/24h

Het accupakket zal bestaan uit 18650 cellen, 3 in serie. Iedere cel heeft een capaciteit van +/- 8Wh
Ik zat te denken aan een 3s7p configuratie, 21 cellen in totaal met een capaciteit van 168Wh, daarmee kan het bijna 3 dagen blijven draaien zonder te laden.

Nu zal dat laden in de zomer niet zo'n probleem zijn. Maar ervan uitgaande dat het zonnepaneel niet optimaal staat gericht (20 graden, noord) en het in de winter niet meer dan 7 uur licht is ben ik toch wel een beetje bang voor deze "slechte" dagen, zelfs met een buffer van bijna 3 dagen.

Wat denken jullie?

big_fat_mama

Zie Paulinha_B

Er is een oude vuistregel, maar ik steek er mijn hand niet voor in het vuur:
reken op de maximale opbrengst van vier uur per etmaal. Dus een paneel van 100Wp zou op 24 uur tijd een minimale opbrengst hebben van 4 x 100 = 400 Wh.

Dit kan nooit meer zijn dan een grove indicatie, maar het kan een begin van een uitgangspunt bieden.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Mjah, dat lijkt mij een beetje optimistisch eerlijk gezegd?

De plaatsing op het noorden halveert denk ik al de maximale opbrengst. En wat zou een 100Wp aan dag opbrengst geven op 22 december met een laagje sneeuw erop?

Dat vind ik eerlijk gezegd het lastigste, hoe te garanderen dat het ook blijft draaien wanneer bij alle weer condities?

Hensz

Golden Member

Misschien moet je nog wat aan de categorie 'overige' sleutelen. Het is goed voor bijna de helft van het verbruik. Daar is vast nog iets/veel te halen!

Don't Panic!

Laat ik beginnen met zeggen dat ik blij ben om een dergelijk lijstje in de openingspost te zien!

Edoch, nu gaan we even naar de aparte posten kijken, of ze realistisch zijn. Het eerste wat me opvalt is dat je het verbruik van het lampje en het luikje x1 overneemt, terwijl je de rest wel x24 doet. Is dat met opzet of een vergissing?

Waarom verbruikt dat luikje zoveel? Als dat een luikje aan een motortje is, heb je toch alleen verbruik terwijl je die aan het openen of sluiten bent; dan is 4Wh over de hele dag toch wel erg veel. Ter vergelijking: dat is ongeveer evenveel als het kost om een auto te starten!

De Arduino kan best minder verbruiken, want die kan het grootste deel van de tijd wel in sleep mode.

Die ventilator verbruikt over de hele dag ook wel veel, moet die echt altijd draaien? Als je die nou alleen aan zet als je energie uit je zonnepaneel krijgt (zonnige, windstille dagen), hoef je die energie niet in je accu op te slaan. Op zonnige zomerdagen is extra ventileren waarschijnlijk wel goed, om het hok een beetje koel te houden, maar op dagen dat je weinig opbrengst hebt niet, en dagen met weinig zon zijn typisch ook winderig, dus dan krijg je daardoor waarschijnlijk wel genoeg circulatie.

De post "overig" is inderdaad best groot; wat zit daarin?

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ik heb een installatie van 4kWp. In december is de gemiddelde opbrengst 2 kWh/dag. In juni bedraagt de opbrengst gemiddeld 18 kWh/dag !
Als je gedurende het hele jaar dus minimaal 62Wh/dag eist, moet je ongeveer 120 Watt piek installeren.

big_fat_mama

Zie Paulinha_B

Laat ik beginnen met zeggen dat ik blij ben om een dergelijk lijstje in de openingspost te zien!

Daar sluit ik me graag bij aan! We zien hier niet zo vaak nieuwkomers die hun vraag zo goed weten te omkaderen (en daarenboven ook nog netjes te verwoorden). [edit: oepsie, niet zo'n danige nieuwkomer, blijkbaar. Evenzeer lof en hulde voor de behoorlijk correcte post!]

Ook mij lijken de schattingen nogal ruim. Dat is natuurlijk een goed principe, zoals men kinderkleren koopt "op de groei" :) maar men moet daarmee niet overdrijven. De post "overige" valt inderdaad op, maar nog meer valt de "ventilator" op: moet die echt zoveel draaien? Ook in de winter? Het gaat vermoedelijk over het ventileren van de kippen, eerder dan de electronica? Dat moet toch met convectie te regelen vallen, voor een goed deel, enkel door het openen/sluiten van een klep?

Overweeg verder om de panelen redelijk verticaal te zetten: dat geeft minder opbrengst in de zomer maar meer in de winter. En bovendien zal er de sneeuw minder op blijven liggen.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Een aantal dingen heb ik alvast kunnen meten, een aantal andere posten heb ik moeten schatten.

De ventilator zijn eigenlijk 2 ventilatoren, die moeten zorgen voor een constante ventilatie en draaien daarom ook 24/7.

Het lampje is ongeveer 1 uur per dag aan om 's avonds het hok te controleren.

Het luik zit wordt bedient door een 12V (ruitenwisser) motor, dit verbruik heb ik moeten schatten, 1x open en 1x dicht per dag.

Sensoren en overige is inderdaad een grote post, zie dit meer als extra buffer. Wellicht kan dit wat minder.

Zit liever te ruim dan te krap met de schattingen. Zie het als een "worst case" scenario.

Zou een 240Wp paneel, die op het noorden gericht staat, voldoen?

JoWi

Special Member

Misschien kom je weg met een 240 Wp paneel, maar dan moet je accu capaciteit flink omhoog. In de winter heb je een probleem, gemiddeld heb je een overdaad aan vermogen, maar niet voor een slechte periode.

Ik heb de opbrengst van mijn zonnepanelen geschaald naar een 240 Wp paneel voor de periode van 1 t/m 10 januari 2021.
De opbrengsten per dag zijn dan: 229Wh/24Wh/18Wh/18Wh/13Wh/31Wh/57Wh/144Wh/542Wh/339Wh.

1 januari en later dan 8 januari leveren zat op, maar hoe overbrug je de periode van 2 t/m 6 januari. Op sommige dagen genereer je gewoon 20x zoveel als op andere dagen (en in de zomer 50x zoveel)

Ignorance is bliss

Zoals van zoveel zaken heb ik ook van kippen geen verstand, maar stel me de vraag of die ventilatoren echt nodig zijn in een normaal kippenhok. Kun je dat niet met natuurlijke ventilatie oplossen? Dat scheelt je bijna de helft van je verbruik.

big_fat_mama

Zie Paulinha_B

Precies, @Kilian, zoiets stelde ik ook reeds. Maar ook ik ben geen kippoloog :) Wel lijkt het me dat er al langer kippen worden gehouden dan dat er ventilatoren bestaan, dus het moet wel kunnen zonder - maar we kennen natuurlijk deze concrete situatie niet. En daar mag het eigenlijk ook niet op aankomen: T/S heeft raad gevraagd bij het dimensioneren van de panelen, niet bij de ventilatie van haar/zijn pluimvee.

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op woensdag 5 mei 2021 18:58:07 (68%)

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Op 5 mei 2021 17:54:51 schreef RP6conrad:
Ik heb een installatie van 4kWp. In december is de gemiddelde opbrengst 2 kWh/dag. In juni bedraagt de opbrengst gemiddeld 18 kWh/dag !
Als je gedurende het hele jaar dus minimaal 62Wh/dag eist, moet je ongeveer 120 Watt piek installeren.

Leuke berekening, maar dat gaat er van uit dat je ongeveer een maand aan "buffer" hebt in de accu..... Je zegt namelijk dat in december de gemiddelde opbrengst 0.5Wh/dag/kWp is

Kortom, Ik zou die accu verdubbelen.... En dan 150 tot 200Wp aan zonnecellen installeren. En liefst nog een GSM module d'r aan die iedere dag de opbrengst, en batterijspanning door-SMSst. (bij lage baterij natuurlijk ook, maar het idee van iedere dag de batterij-spanning is dat je dan een indicatie kan krijgen van als ie plots zelfs geen spanning meer heeft om de SMS te versturen. Of op een andere manier kapot is.)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Bijkomend probleem is dat Li-ion minder capaciteit heeft bij lage temperaturen en het laden bij temperaturen onder 0C ook een probleem is.

Een plaatje bij het praatje:

Er zitten 2 ventilatoren in de nok, 1 voor aanzuiging en 1 voor afzuiging. Reden is om een gezond klimaat te creeren, zonder tocht, in een hok met nauwelijks openingen/spleten/kieren, dit is namelijk een broednest voor bloedluis.

Het is een beetje jammer dat je flink moet over dimensioneren voor de paar slechte dagen. Ik zou ervoor kunnen kiezen om de ventilatoren in het uiterste noodgeval uit te schakelen door de spanning in het accupack te meten, daarmee garandeer ik in ieder geval de werking van de automatische deuropener.

In de post "overig" heb ik overigens ook de DC-DC converter in meegenomen om de Arduino (5V) op de 12V accu te kunnen laten werken. Hier gaat ook nog zo'n 20% in verloren.

Toch wel schrikken, hoe een systeem van nog geen 3W toch zoveel vraagt.

Op 5 mei 2021 19:32:47 schreef Kilian:
Bijkomend probleem is dat Li-ion minder capaciteit heeft bij lage temperaturen en het laden bij temperaturen onder 0C ook een probleem is.

if (power_available && (Pack_TEMP < 0)) resistor_heater_from_solar_panel (ON);

Een standaard DCDC converter, bijvoorbeeld op basiss van de LM2596 trekt "in rust" zo'n 10mA. Maar dat kan veel beter volgens mij. Ik heb een printje met DCDC wat nu voor mij in china bestukt wordt. Hopelijk is ie begin volgende week kaar en eind volgende week hier. Volgens mij trekt die in rust veel minder. Met een arduino die 20mA @5V trekt verwacht ik zo'n 2.88 Wh per dag. (10mA op 12V).

[Bericht gewijzigd door rew op woensdag 5 mei 2021 19:55:47 (39%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

De energie voor de verwarming van het pack bij vorst moet ook ergens vandaan komen hè?

Kippen zorgen voor de verwarming ;)

big_fat_mama

Zie Paulinha_B

Ja, en daarmee zorgen ze toch gelijk ook voor de ventilatie? Warme lucht gaat omhoog, toch?

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Kilian: Wat moet je met energie uit je zonnepaneel als de Lithium cellen te koud zijn om op te laden? Als het goed is gaat ie zo dus met de ochtendzon het pack opwarmen, en komt hopelijk redelijk snel de boel tot de temp dat geladen kan worden....

@toverstaf: Als je gelijk hebt dan zal de verwarming niet/zelden nodig zijn. Waarschijnlijk toch wel nuttig. Het hangt er natuurlijk een beetje van af waar dit zich allemaal afspeelt. In zuidfrankrijk tussen Marseille en Nice accepteren ze dat de helft van de palmbomen kapot vriest als je wat nachtvorst hebt. Tja dat is de afgelopen 50 jaar zo'n 2x voorgekomen.... Vandaar dat hier in NL geen palmbomen staan.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ik zou ervoor kunnen kiezen om de ventilatoren in het uiterste noodgeval uit te schakelen

Misschien kun je iets verzinnen zodat je de ventilatoren kunt vermijden. Ik denk aan een kachelpijp van een meter of twee er op. En die laten werken met natuurlijke trek zoals een schoorsteen. Dat kan niet stuk ook.

En het is al gezegd. Zet de panelen zo schuin dat er geen sneeuw op kan blijven liggen.

big_fat_mama

Zie Paulinha_B

Op 5 mei 2021 21:59:07 schreef Ex-fietser:
[...]

Misschien kun je iets verzinnen zodat je de ventilatoren kunt vermijden. Ik denk aan een kachelpijp van een meter of twee er op. En die laten werken met natuurlijke trek zoals een schoorsteen. Dat kan niet stuk ook.

En het is al gezegd. Zet de panelen zo schuin dat er geen sneeuw op kan blijven liggen.

/* "Dat kan niet stuk", inderdaad dat is het grootste voordeel. Ik werk aan grote servers in grote datacentres, en defecte ventilatoren zijn een courante bron van storing, met af en toe vérgaande gevolgen. Eigenlijk ben ik aan ventilatoren bijna zo allergisch als aan teedee-vauten ;) beide dienen absoluut totaal verworpen te worden nmbm.

/* "dat er geen sneeuw op kan blijven liggen" dat is een beetje te wit-zwart gesteld. Al zet men ze op -270 graden, vroeg of laat komt er een sneeuwstorm uit precies die richting en dan hangt de boel toch nog potdicht. 100% kan men dat nooit vermijden, laat staan uitsluiten. Maar hoe verticaler, hoe minder blokkering, dat wel, ja.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Ik denk dat je op de donkerste dagen en weken met veel sneeuw of bewolking zoveel buffer nodig hebt dat het te gek wordt.

Neem deze aanpak:
Twee 100-300 Wh accu's, zoek een mooi kliksysteem, eventueel Makita/Bosch accu's nemen. Elke keer dat je toch moet voeren: accu wisselen.

Dat kan je combineren met een paneel en hopelijk is dat wisselen t/m november niet nodig.

Overig + Arduino vind ik erg veel. Een simpele CV-klokthermostaat schakelt wel 10 keer per dag een relais en dat gaat meerdere winters lang prima op 2 AA's.

Ik Google ook even snel wat ventilatoren en 1 Watt is best stevig volgens mij. Je ziet ze ook met 0,2W op 150rpm.
Overigens lijkt me natuurlijke convectie door de warmte van de kippen goed genoeg. Volgens mij worden er al eeuwen kippen gehouden zonder ventilatoren;)

Edit: de kant & klare ChickenGuard hokopener draait gewoon op 4AA's. Ik denk dat je die snel terugverdiend als je het paneel laat terugleveren aan het net in plaats van je kippen weg te blazen ;)

[Bericht gewijzigd door K7Jz op woensdag 5 mei 2021 23:15:00 (11%)

Op 5 mei 2021 17:54:51 schreef RP6conrad:
Ik heb een installatie van 4kWp. In december is de gemiddelde opbrengst 2 kWh/dag. In juni bedraagt de opbrengst gemiddeld 18 kWh/dag !
Als je gedurende het hele jaar dus minimaal 62Wh/dag eist, moet je ongeveer 120 Watt piek installeren.

Met deze berekening ben ik het eens.
Omdat het paneel naar het noorden wijst zal het rendement rond de 50% van de ideale opstelling zijn. Je hebt dus een plaat nodig van minimaal 240Wp.
Ook denk ik dat je minimaal 10 dagen moet bufferen ivm donkere dagen en sneeuw op de panelen. Je accu moet dan 625Wh kunnen opslaan. De accu moet groter zijn, want je mag hem niet helemaal leegtrekken.

Op 5 mei 2021 17:05:58 schreef Toverstaf:
Maar ervan uitgaande dat het zonnepaneel niet optimaal staat gericht (20 graden, noord)

Dan zou het rendement van het zonnepaneel ca 70% zijn volgens afbeelding 4 van deze site

Op 5 mei 2021 18:03:58 schreef Toverstaf:
Zou een 240Wp paneel, die op het noorden gericht staat, voldoen?

Dat zou voldoende moeten zijn.

Als je rekent met gemiddelden zal het gemiddeld wel kloppen, maar ik denk dat je veel zwaarder moet overdimensioneren qua cellen en panelen wil je zekerheid in het worst case scenario hebben. De afweging komt dan om de hoek of het leggen van een kabel niet goedkoper is.

Ik heb indertijd een kabel gelegd naar mijn kippenhok. Reden: In de winter bevriest het water voor de kippen. Dat kun je simpel oplossen met een klein (10W ofzo) verwarmingselementje in de watervoorraad, maar dat gaat natuurlijk nooit werken met zonnepanelen, het vriest alleen in de winter.

Ventilatoren en lampjes hadden mijn kippen niet. Wel een automatisch deurtje (Chickenguard) en die doet het prima 2 jaar op een setje AA batterijen.

Volgens mij ben je financieel en ecologisch beter af met een kabel voor je kippenhok, en een zonnepaneel op je dak dat aan het net teruglevert.