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我可以用太阳能来运行我的房车空调吗

时间:2024-08-13 17:15:13 点击:

 这是我们最常被问到的问题之一。 简短的回答是:是的! 事实上,我们的许多客户都是这么做的。 

尽管如此,在使用太阳能运行如此大规模的电力负载时,没有“一刀切”的解决方案。室外温度、房车或露营车绝缘等级以及空调效率等因素都会影响我们需要多少电力来实现这一目标。 

此外,太阳能系统必须有适当的大小才能为我们想要运行的任何其他电器供电,例如微波炉、冰箱和电视。 

底线:用太阳能运行空调并非易事,但绝对可行。让我们开始吧:

  • TL;DR:进行能源审计,然后平衡您的目标和预算
  • 有用的术语
  • 系统概述:
    • 太阳能电池板
    • 电池
    • 逆变器

犹他州炎热天气中的一辆货车

TL;DR:利用太阳能运行你的房车空调是可能的,至于如何将一切结合在一起取决于你的能源需求、系统规模和预算。 

如果您希望我们为您计算数字,请单击此处并跳至本文底部。我们将总结您需要了解的内容的简略版本,您可以立即填写您的 RV 太阳能审计(规划过程中最重要的部分)。填写完毕后,请将其提交给 我发送一份免费的个性化报价 ,我们的团队将与您联系。

否则,请继续阅读以了解更多信息!

 

有用的术语

我们将在整个博客中使用此术语来计算如何利用太阳能运行房车空调。花点时间熟悉一下。

Wh 或瓦特小时:负载每小时运行将使用多少瓦特。

比如一台空调的额定功率是1500瓦,如果连续使用1小时,就消耗1500瓦时的电。

Ah 或安培小时:这通常用作电池组容量的度量。

例如,400Ah 的电池组能够供给 400 安培电流持续 1 小时,或供给 100 安培电流持续 4 小时。

欧姆定律指出V x A = W。这个公式有很多应用,但今天我们将用它来了解电池容量和消耗功率之间的关系。

例如,如果我们将 12.8V 400Ah 电池组转换为 Wh(400Ah x 12.8V = 5,120Wh),我们可以更轻松地确定该电池组可以支持空调多少小时:5,120Wh/1500W = 3.4 小时

 

场景:利用太阳能运行房车空调

在我们利用太阳能运行房车空调之前,我们需要计算出需要多少太阳能。

运行设备

约翰希望每天不用插电就能开空调、看新闻、煮咖啡、洗碗和洗澡。因此,约翰用这些信息填写了 房车太阳能审计计算器,选择了他想要运行的电器以及它们每天运行的时间。

重要的是,约翰注意到他的空调在使用过程中会循环开启和关闭。因此,即使他每天开机 8 小时,也只有大约 50% 的时间在运行。这意味着实际运行时间接近 4 小时。

在填写完能源审计计算器后,约翰确定他每天所需的能量为 8,485.95Wh(增加了 10% 的转换损耗,也称为逆变器损耗)。 


房车太阳能审计会计空调

太阳能电池板

此时,我们可以计算出在日照高峰时段需要多少太阳能来满足约翰的能源需求。这些是 每天阳光在天空中足够高时数,可实现太阳能的峰值性能。请注意,这取决于地理位置和天气,但北美的平均值为每天 3-6 小时。 


计算约翰太阳能需求的示例公式

我们发现,在 5 小时的峰值日照下,约翰需要大约 1700 瓦的太阳能。但我们还需要考虑另一个因素。

在进行太阳能计算时,我们还需要 25% 的缓冲 。这是因为太阳能电池板是在 25 摄氏度或 77 华氏度的电池温度下进行测试(和评级)的。在现实世界中,当环境温度为 77 华氏度时,太阳能电池板电池的温度通常比环境温度高 30 度。

随着电子设备的发热,它们的功率会降低,或者产生的能量会低于额定值。平均而言(取决于环境温度和太阳辐射),太阳能电池阵列的功率约为其额定输出的 75%,因此在阳光最强的情况下,1600 瓦的太阳能电池阵列实际上会产生 1200 瓦的能量。

考虑到这一点,我们加上 25% 来得出我们的实际太阳能需求:


约翰的房车空调的实际太阳能需求,加上额外的 25%

根据你的房车的大小,你可能会想,“我不可能在屋顶上安装 2000 瓦以上的太阳能。”你会感到惊讶——请参阅我们关于最大限度地发挥太阳能潜力的说明。

约翰现在知道,他将需要 2,121.48 瓦的太阳能来为他的房车空调和其他电器供电。如果约翰只想在日照高峰时段为他的房车电器供电,我们可以就此打住。

实际上,John 需要一个可以在早上和晚上光照较弱的情况下运行的系统。它还需要在阴天和晚上(没有太阳能发电时)工作。单靠太阳能电池板是不够的:我们需要一个电池组、太阳能充电控制器和逆变器,才能真正摆脱对岸电或发电机的依赖。

电池

由于约翰完成了能源审计并了解他每天的预期能源使用量(8,485.95 Wh/天),他可以轻松确定合适的电池组来满足他的需求。

在计算最佳电池容量之前,我们应该考虑一下电池组的电压。空调消耗大量电力,因此我们通常建议使用 24V 或 48V 的电池组(主要是为了提高系统效率)。 

虽然大多数房车都有 12V 负载,如 LED、通风风扇和水泵,但只需添加 DC-DC 转换器即可轻松解决这些问题。这将从我们的电池组中获取更高的电压,并将其降至 12V 以用于这些负载。

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毕竟,我们的 120V 电​​器消耗的能量比 12V 负载要多得多。这意味着,与从 12V 开始相比,逆变器将 24V 或 48V 升至 120V 更为高效。

在这个例子中,我们假设 John 的系统为 24V。我们将他的预期8485.95Wh 除以 24V得到 353.58Ah然后我们加上 10%,因为我们不想将电池完全放电到零。353.58 + 10%(或乘以 1.1)= 24V 时 388.9Ah。

因此,John 需要一个容量至少为 388.9Ah 的 24V 锂电池组。了解了这一点后,John 决定使用 (2) 个Victron Energy 25.6V 200Ah 智能锂电池来实现他一整天的自主性目标(外加一点额外时间)。两个这样的电池将为 John 提供总计 400Ah 的存储量(25.6V),或 10,240Wh 的存储量。(嘘……还记得欧姆定律吗?这相当于 12V 的 800Ah)

让我们检查一下我们的工作:约翰需要 2,121.48W 的太阳能来支持他的预期能源使用量(8,485.95Wh/天)。如果我们将这个数字乘以 5 小时的峰值日照时间,我们可以预期每个晴天会产生 10.6kWh 的太阳能。 

这样约翰的 10.24 kWh 电池组就能正常充电。他现在可以使用此储能来满足日照不足(或无日照)条件下的能源需求。 

逆变器

快速回顾:John 完成了能源审计,并确定他的预期能源使用量为 8,485.95Wh/天。据此,他计算出最佳太阳能电池阵列为 10.6kWh。为了充分存储这种直流电能,他的电池组将为 400Ah,电压为 25.6V(10.24kWh)。

现在我们需要将直流电转换为交流电,为我们的 120V 电​​器供电。如果我们可以反过来做,将岸电或发电机的交流电转换为直流电来为我们的电池充电,那不是很酷吗?

输入: 逆变器/充电器。

注意:虽然您的房车上可能已经有逆变器和电池充电器,但在大多数情况下,如果您打算在离网露营,我们建议升级到功能更强大的设备。

John 读过我们的博客《我的房车或货车改装需要多大尺寸的逆变器》。 然后,他使用逆变器尺寸计算器确定需要多大尺寸的逆变器。他选择了Victron Quattro 5000VA 24 伏/120 伏纯正弦波逆变器 120 安培电池充电器 100/100。 

现在他已经选择了逆变器,我们需要验证电池是否能够释放足够的电流(安培数)来操作逆变器和负载。使用逆变器计算器,John 确定他在给定时间的同时负载消耗可能高达 3200 瓦。

让我们回到我们值得信赖的朋友欧姆定律:3200 W / 25.6V = 125 安培。

参考他的电池数据表,我们发现每个 25.6V 200Ah 智能锂电池可以安全放电 200A。将两个并联后,我们将该值翻倍至 400A 连续放电,这将轻松满足我们的功率输出要求。


电池数据表

此时,约翰已经有了一个完善的计划,其中包括一个足够强大的逆变器来支持他的 120V 负载,一个足够大的电池组来支持他预期的能源使用,以及一个足够大的太阳能电池板来保持他的电池组充电。 

我们在这篇文章中讲了很多内容,如果你已经读到这里,那就太棒了!在结束之前,我们还有一些事情要分享。

关于 Micro-Air EasyStart 的说明:

Micro-Air EasyStart 是任何离网系统的必备设备。它能够出色地降低启动空调机组所需的功率,从而减轻整个系统的压力。更少的压力意味着更高的效率和更长的逆变器、电池组甚至空调的使用寿命!

最大限度发挥太阳能潜力的注意事项:

您可能已经确定在屋顶上安装足够的太阳能来满足您的能源需求是不可行的。如果是这样,您还有其他选择。  

首先,您可以 在地面上 使用一些 可展开(折叠)的面板,并结合永久安装在屋顶的面板,以增加 400W-600W 的太阳能。 

另一种选择是定制太阳能架,将太阳能电池板抬高到屋顶上的任何障碍物之上。这通常只会增加车辆或拖车的总高度约 2 英寸。对于 DIY 爱好者来说,这将需要相当多的额外工作。如果您正在寻找专业的安装,我们很乐意为您提供定制太阳能架。

关于发电机的说明:

备用发电机始终是补充太阳能系统的好办法。 它可以在运行空调时协助逆变器和电池组,最终有助于减少系统所需的电池数量。它还可用于在太阳能不足时为电池组充电,或支持长时间远离岸上电源。

那么,是否可以利用太阳能在房车、改装货车或小房子中运行空调? 

答案是肯定的,但这项投资需要足够大的太阳能电池阵列、电池组和逆变器系统。

如果您一直住在房车里 ,喜欢在假期逃离拥挤的房车公园,或者只是厌倦了听到发电机的嗡嗡声,那么房车的可再生能源系统将是一个很好的解决方案。 

到最后,你的目标和优先事项将决定什么对你来说是有意义的。

如果您想要免费获得满足您特定需求的可再生能源系统的报价,请花几分钟填写我们的能源审计计算器

这是小狗约翰在山中微笑的照片。
如果你坚持到了最后,那就来见见约翰吧!他是 RV Solar Connections 路上所有(空调)冒险的伙伴。

 

TL;DR:从 RV 太阳能审计开始

太阳能审计计算器的屏幕截图
使用能源审计计算器,从常见的房车和家用电器中进行选择,并填写您计划在一天内使用每台电器的时间。这将让我们知道您每天的预期能源使用量,并让我们设计一个满足您特定需求的系统。

所以现在你知道了,用太阳能来运行房车的空调是完全有可能的。在解决“如何”问题时,首先要做的是: 进行能源审计,并开始考虑平衡你的目标和预算。

花几分钟时间填写我们的RV 太阳能审计计算器。完成后,选中“向我发送免费个性化报价”旁边的复选框 。然后,您将收到一份逐项报价,其中包含我们推荐的所有组件,以满足您的电力需求。

需要更多指导?查看我们的博客,了解如何完成 RV 太阳能审计。


现在就开始你的能源审计!

平衡目标和预算

牢记我们的目标和预算之间的平衡非常重要。 

一个足够大的可再生能源系统可以为空调和其他电器供电,需要大量的太阳能、电池和其他电力电子设备。仅材料一项,你就需要投资 10,000 美元以上。不过值得注意的是,系统中的大多数组件可以使用 10 年以上! 

话虽如此,您还是有选择的。有些人喜欢从较小的系统开始,然后随着时间的推移逐渐扩展。其他人则喜欢我们为他们的 Affirm 系统提供的融资选择。 

通过 Affirm 的每月付款选项提供的融资示例
这是通过 Affirm 融资可获得的每月付款的一个示例。

注意:如果选择从较小的电池组开始,请遵循电池制造商关于扩展系统允许时间的建议。许多制造商建议 6 个月到 2 年之间。 

您是否梦想拥有自己的 RV 太阳能系统?您目前有能够运行空调的系统吗?与我们和社区其他成员分享您的问题、评论和经验!