Η διαδικασία υπολογισμού ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος περιλαμβάνει διάφορα βήματα και παράγοντες, όπως η εκτίμηση της ηλιοφάνειας, ο αριθμός των πάνελ που απαιτούνται, η χωρητικότητα της μπαταρίας, ο κατάλληλος ρυθμιστής φόρτισης και η μέγιστη ισχύς που απαιτούν τα φορτία ώστε να υπολογίσουμε το μέγεθος του inverter.
Πρώτα, πρέπει να προσδιορίσουμε τις ημερήσιες ενεργειακές μας ανάγκες. Αυτό γίνεται προσθέτοντας την κατανάλωση όλων των συσκευών που θα χρησιμοποιήσουμε. Για παράδειγμα, αν χρησιμοποιούμε έναν υπολογιστή (200W) για 4 ώρες, ένα ψυγείο (100W) για 24 ώρες, και φώτα (50W) για 6 ώρες, οι ημερήσιες ανάγκες είναι:
Σύνολο ημερήσιας κατανάλωσης: 800 + 2400 + 300 = 3500Wh
Η ηλιοφάνεια διαφέρει ανάλογα με την τοποθεσία. Ας υποθέσουμε ότι η τοποθεσία μας έχει μέση ηλιοφάνεια 5 ώρες ανά ημέρα.
Αν χρησιμοποιούμε πάνελ με ισχύ 300W, τότε η ενέργεια που μπορεί να παράγει κάθε πάνελ ημερησίως είναι:
Για να καλύψουμε τις ημερήσιες ανάγκες μας των 3500Wh, χρειαζόμαστε:
Πρέπει να στρογγυλοποιήσουμε προς τα πάνω, άρα χρειάζονται 3 πάνελ των 300W.
Η χωρητικότητα της μπαταρίας πρέπει να καλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες μας τουλάχιστον για δύο ημέρες αυτονομίας.
Για να υπολογίσουμε την απαιτούμενη χωρητικότητα μπαταριών σε Ah (αμπερώρες), χρησιμοποιούμε την τάση του συστήματος (π.χ. 24V):
Πρέπει να λάβουμε υπόψη μας το βάθος εκφόρτισης των μπαταριών (DoD).
Αν το DoD είναι 90%, τότε:
Στρογγυλοποιούμε προς τα πάνω, άρα χρειαζόμαστε περίπου 350Ah μπαταρίες.
Ο ρυθμιστής φόρτισης πρέπει να είναι κατάλληλος για το ρεύμα που παράγουν τα πάνελ και για την τάση του συστήματος. Με 3 πάνελ των 300W σε σύστημα 24V, ο συνολικός ρεύμα είναι:
Για 3 πάνελ: 12.5A * 3 = 37.5A
Ο ρυθμιστής πρέπει να είναι λίγο μεγαλύτερος για ασφάλεια, π.χ., 45A.
Η μέγιστη ισχύς του inverter πρέπει να καλύπτει τη συνολική ισχύ όλων των συσκευών που μπορεί να λειτουργούν ταυτόχρονα οπότε αθροίζουμε τις ισχύς όλων των συσκευών που ενδέχεται να λειτουργούν ταυτόχρονα:
και προσθέτουμε ένα περιθώριο ασφαλείας για να είμαστε βέβαιοι ότι ο inverter μπορεί να χειριστεί αιχμές ισχύος ή πρόσθετα φορτία.
Συνήθως προσθέτουμε ένα 20%-30% περιθώριο. Ας υποθέσουμε 30%:
Με βάση τον υπολογισμό μας, θα χρειαστούμε έναν inverter με μέγιστη ισχύ τουλάχιστον 500W για να έχουμε επαρκή περιθώριο ασφάλειας.
Με αυτόν τον τρόπο, εξασφαλίζουμε ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα που καλύπτει τις ενεργειακές μας ανάγκες και προσφέρει δύο ημέρες αυτονομίας.
