Openers de porte à énergie solaire: Comment tailler le panneau et la batterie

Un ouvre-porte solaire qui fonctionne bien en juillet peut vous laisser échoué à la porte en janvier. La porte n'a jamais changé, et le moteur n'a jamais échoué. Le système solaire était juste dimensionné pour le soleil d'été et a manqué de réserve quand les jours sont devenus courts. Obtenir une configuration solaire droite est principalement arithmétique: combien la porte utilise par jour, combien de soleil votre site obtient réellement, et combien de batterie vous gardez en main pour les mauvaises semaines. Ce guide marche à travers ce calcul afin que vous puissiez tailler le panneau et la batterie pour votre propre porte au lieu de deviner.

Quand le solaire a du sens

Le solaire convient aux portes où l'alimentation du secteur est coûteuse ou peu pratique. Une porte au bout d'une longue allée, une entrée de terrain loin de la maison, ou une propriété éloignée sans approvisionnement à proximité sont tous des candidats forts. La pose d'un câble à 150 mètres d'une porte peut coûter plus cher que l'ensemble de l'ouvreur, de sorte qu'un panneau et une batterie gagnent bien souvent.

Des paires solaires naturellement avec des moteurs DC à basse tension. Tous les ouverts Open Bear fonctionnent sur 24V DC, qui tire moins de courant qu'un moteur asynchrone AC à la même tâche et stocke facilement dans une batterie. Si vous voulez connaître les raisons pour lesquelles DC convient à cela, notre guide sur Moteurs 24V DC vs porte ACcouvre-le.

Le solaire est plus faible pour les portes commerciales de service continu à vélo des centaines de fois par jour. Ceux qui ont besoin de panneaux et batteries banques assez grandes que l'alimentation du secteur est généralement plus simple. Le solaire est à son meilleur sur les portes résidentielles et de trafic de lumière.

Les quatre numéros dont vous avez besoin

Tailler un ouvre-porte solaire descend à quatre chiffres:

• Consommation quotidienne d'énergie:combien de puissance la porte consomme plus de 24 heures
• Tirage en attente:ce que le contrôleur et le récepteur sirotent pendant que la porte est au ralenti
• Heures de soleil maximales:les heures de soleil utilisables votre emplacement moyenne, par saison
• Autonomie:combien de jours nuageux la batterie doit couvrir par elle-même

Obtenez ces quatre et la taille du panneau et de la batterie tombent de la simple multiplication. Sautez n'importe qui et vous êtes de retour à deviner.

Étape 1 : déterminer la consommation quotidienne d'énergie

Commencez par la fréquence des mouvements de la porte. Un plein ouvert et proche compte comme un seul cycle. Une maison typique fonctionne de 20 à 60 cycles par jour une fois que vous ajoutez le trajet, les livraisons, et les visiteurs.

Chaque cycle tire le courant de la batterie pendant les quelques secondes que le moteur exécute. Pour une estimation de fonctionnement, un ouvreur résidentiel de 24 V utilise environ 2 à 4 wattheures (Wh) par cycle. Prendre 40 cycles par jour à 3 Wh chacun:

40 cycles × 3 Wh = 120 Wh par jour pour le fonctionnement moteur.

Maintenant ajoutez le tirage en attente, que les gens oublient presque toujours. Le contrôleur, le récepteur radio et tout clavier tirent un petit courant toutes les heures de chaque jour, que la porte bouge ou non. Un tirage en attente de 30 milliamps à 24V est d'environ 0,72 watts, soit environ 17 Wh par jour. La veille coûte souvent autant que le mouvement de la porte elle-même, parfois plus sur une porte à faible trafic.

120 Wh (mouvement) + 17 Wh (en attente) = environ 137 Wh par jour total.

Rassemblez jusqu'à 150 Wh par jour pour vous donner une marge.

Étape 2: taille de la batterie

La batterie doit transporter la porte à travers la nuit et à travers des étirements nuageux lorsque le panneau donne peu. C'est là qu'intervient l'autonomie. Pour la plupart des sites résidentiels, taillez la batterie pendant trois à cinq jours d'autonomie afin qu'un mauvais temps ne l'aplatisse pas.

La capacité de la batterie est mesurée en ampère-heures (Ah) à une tension. Convertir vos watt-heures quotidiennes en ampère-heures en divisant par la tension de la batterie:

150 Wh ÷ 24V = 6,25 Ah par jour.

Pour quatre jours d'autonomie :

6,25 Ah × 4 = 25 Ah.

Il y a encore une correction. Vous ne devriez pas drainer une batterie plomb-acide complètement, ou il meurt jeune. Prévoyez n'utiliser que la moitié de sa capacité nominale. Alors doublez le chiffre :

25 Ah ÷ 0,5 = 50 Une batterie.

Une batterie 24V 50Ah donne cette porte quatre jours nuageux avec le moteur qui fonctionne toujours et la batterie jamais profondément déchargée. Les piles au lithium (LiFePO4) tolèrent une décharge plus profonde et peuvent être dimensionnées plus près du nombre brut, ce qui fait partie de la raison pour laquelle elles valent le prix plus élevé sur les portes solaires.

Étape 3: taille du panneau solaire

Le panneau doit remplacer tout le portail utilisé en une journée, plus assez supplémentaire pour recharger la batterie après un sort nuageux, et il n'a que quelques heures de soleil utiles pour le faire.

Les heures de soleil ne sont pas de jour. Ce sont les heures équivalentes de soleil à pleine résistance que votre site moyenne, et ils oscillent fort selon la saison et la latitude. Un emplacement pourrait voir 5 heures de soleil de pointe en été et à peine 1,5 en milieu d'hiver. Toujours taille sur votre chiffre d'hiver, pas la moyenne annuelle, ou la porte échouera dans la saison il est le plus nécessaire.

Prenez un chiffre d'hiver de 2 heures de pointe et le besoin quotidien de 150 Wh:

150 Wh ÷ 2 heures = 75 watts, avant les pertes.

Les panneaux ne fournissent jamais leur sortie nominale sur le terrain. Dirt, la chaleur, la perte de câblage, et le contrôleur de charge de l'inefficacité raser un bon morceau, donc ajouter environ 30 pour cent:

75W × 1,3 = environ 100 watts de panneau.

Un panneau 100W couvre cette porte tout l'hiver. Dans un endroit brumeux ou à haute latitude, redimensionner plutôt que de faire confiance à la brochure.

L'hiver et le brouillard changent tout

La plus grosse erreur avec les portes solaires est le calibrage pour l'été. Le brouillard, le soleil d'hiver et les courts jours peuvent réduire la production de panneaux de moitié ou plus pendant des semaines à la fois. Un système qui semblait généreux en juin meurt de faim en décembre.

Trois habitudes vous empêchent d'avoir des ennuis. Taillez le panneau sur votre pire mois, pas la moyenne annuelle. Donnez à la batterie assez d'autonomie pour sortir d'une semaine nuageuse sans aide. Garder le panneau à l'écart des feuilles, de la neige et de la poussière, car un panneau sale à faible lumière hivernale ne produit presque rien.

Ajouter un contrôleur de charge

Ne filez jamais un panneau directement sur une batterie. Un contrôleur de charge se trouve entre eux et gère la charge de sorte que la batterie n'est pas surchargée par un soleil fort ou drainée dans le panneau la nuit. Un contrôleur MPPT presse plus d'énergie utilisable du même panneau qu'un type PWM moins cher, ce qui compte le plus en hiver quand chaque watt compte. Associez le contrôleur à votre tension de puissance et de batterie.

Exemple travaillé: porte d'allée de 4 m à distance

Rassemblez-le pour une porte. Un swing opener 24V sur une allée rurale, environ 40 cycles par jour, dans une région avec 2 heures de pointe en hiver.

• Utilisation quotidienne : 40 cycles à 3 Wh, plus réserve, arrondi à 150 Wh
• Batterie: 150 Wh donne 6,25 Ah/jour, quatre jours d'autonomie à 50% de profondeur a besoin d'une batterie 24V 50Ah
• Groupe : 150 Wh sur 2 heures de soleil d'hiver plus les pertes nécessite environ 100W
• Contrôleur : une unité MPPT adaptée à un panneau 100W et une batterie 24V

Ce paquet passe la porte à travers l'hiver avec réserve pour les sorts nuageux. Pour une porte de cette taille, vérifiez si le moteur lui-même est dimensionné à droite aussi, en utilisant notre guide sur comment tailler un ouvre-porte, puis parcourir le gamme d'ouverture complèteou demandez à notre équipe vérification du calibrage solaire.