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1 | ||||||||||||||||||||||||||
2 | Solar Power Calculation | |||||||||||||||||||||||||
3 | EXAMPLE | |||||||||||||||||||||||||
4 | An LED lamp of 40W for 12 Hours per day | |||||||||||||||||||||||||
5 | A refrigerator of 80W for 8 Hours per day | |||||||||||||||||||||||||
6 | A DC Fan of 60W for 6 Hours per day. | |||||||||||||||||||||||||
7 | Finding the Total Load | |||||||||||||||||||||||||
8 | Total Load in Wh / Day | |||||||||||||||||||||||||
9 | S.NO | Watts | time in ( H) | Remarks | Units | Required wattage by Solar Panels System | Units | |||||||||||||||||||
10 | 1 | 40 | 12 | 480 | Wh/day | |||||||||||||||||||||
11 | 2 | 80 | 8 | 640 | Wh/day | |||||||||||||||||||||
12 | 3 | 60 | 6 | 360 | Wh/day | |||||||||||||||||||||
13 | Total | 1480 | Wh/day | 1924 | Wh/day | |||||||||||||||||||||
14 | ||||||||||||||||||||||||||
15 | Finding the Size and No. of Solar Panels | |||||||||||||||||||||||||
16 | ||||||||||||||||||||||||||
17 | WPeak Capacity of Solar Panel | Unit | ||||||||||||||||||||||||
18 | WPeak Capacity of Solar Panel | 601.25 | Wpeak | |||||||||||||||||||||||
19 | ||||||||||||||||||||||||||
20 | Required No of Solar Panels | |||||||||||||||||||||||||
21 | S.No | WPeak Capacity of Solar Panel | Required No of Solar Panels | No of Modules | ||||||||||||||||||||||
22 | 1 | 601.25 | 5.01 | 5 | ||||||||||||||||||||||
23 | ||||||||||||||||||||||||||
24 | ||||||||||||||||||||||||||
25 | Find the Rating and Size of Inverter | |||||||||||||||||||||||||
26 | watt | watt | watt | Total required wattage is: | Unit | |||||||||||||||||||||
27 | 40 | 80 | 60 | 180 | Watts | |||||||||||||||||||||
28 | ||||||||||||||||||||||||||
29 | Rating of inverter should be 25% greater than the total load due to losses in the inverter | |||||||||||||||||||||||||
30 | unit | |||||||||||||||||||||||||
31 | Inverter Rating & Size | 225 | Watts | |||||||||||||||||||||||
32 | ||||||||||||||||||||||||||
33 | Find the Size, Rating & No of Batteries | |||||||||||||||||||||||||
34 | [(40W x 12 hours) + (80W x 8 hours) + (60W x 6 hours) / (0.85 x 0.6 x 12V)] x 2 days | Ah | ||||||||||||||||||||||||
35 | 483.6601307 | Ah | ||||||||||||||||||||||||
36 | ||||||||||||||||||||||||||
37 | This way, we need a 12V 500Ah battery capacity for 2 days of autonomy | |||||||||||||||||||||||||
38 | ||||||||||||||||||||||||||
39 | In this case, we may use 4 number of batteries each of 12 V, 125 Ah connected in parallel. | |||||||||||||||||||||||||
40 | ||||||||||||||||||||||||||
41 | Required Number of batteries = Required capacity of batteries in Ampere-hour / Available battery Ah rating | |||||||||||||||||||||||||
42 | ||||||||||||||||||||||||||
43 | 1 | Find the Rating and Size of Solar Charge Controller | ||||||||||||||||||||||||
44 | ||||||||||||||||||||||||||
45 | Size of solar charge controller in Amp = Short circuit current of PV × 1.25 | |||||||||||||||||||||||||
46 | PV module specification PM = 120 WPeak VM = 15.9 VDC IM = 7.5 A VOC = 19.4 A ISC = 8.8 | |||||||||||||||||||||||||
47 | ||||||||||||||||||||||||||
48 | The required rating of solar charge controller is = (5 panels x 8.8 A) x 1.25 = 44 A | |||||||||||||||||||||||||
49 | ||||||||||||||||||||||||||
50 | Size of solar charge controller in Amp | Short circuit current of PV X 1.25 | = | |||||||||||||||||||||||
51 | ||||||||||||||||||||||||||
52 | So you can use the next nearest rated charge controller which is 45A. | |||||||||||||||||||||||||
53 | ||||||||||||||||||||||||||
54 | Charging Current for Batteries | |||||||||||||||||||||||||
55 | Now the Required Charging Current for these two batteries. | |||||||||||||||||||||||||
56 | (Charging current should be 1/10 of batteries Ah) | |||||||||||||||||||||||||
57 | 200Ah x (1/10) = 20A | |||||||||||||||||||||||||
58 | 20 | Ah | ||||||||||||||||||||||||
59 | ||||||||||||||||||||||||||
60 | Charging Time required for Battery | |||||||||||||||||||||||||
61 | ||||||||||||||||||||||||||
62 | Here is the formula of Charging Time of a Lead acid battery. Charging Time of battery = Battery Ah / Charging Current T = Ah / A | |||||||||||||||||||||||||
63 | For example, for a single 12V, 100Ah battery, the charging time would be: | |||||||||||||||||||||||||
64 | T = Ah / A = 100Ah / 10A = 10 Hrs. (Ideal Case) | |||||||||||||||||||||||||
65 | Charging Time | 10 | H | |||||||||||||||||||||||
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100 | ||||||||||||||||||||||||||