Haluat käyttää ikkunan ilmastointilaitetta aurinkoenergialla. Lyhyt vastaus on kyllä, mutta vain, jos yhdistät kolme asiaa: AC:n käyttöteho, aurinkopaneeliryhmän päivittäinen energiantuotanto ja akun tallennuskapasiteetti. Useimmat 5 000 BTU:n ikkunayksiköt kuluttavat 450-550 wattia ajon aikana, mutta ne nousevat 1 200–1 500 wattiin käynnistyksen yhteydessä. Tämä aalto on usein se pala, joka laukaisee tee-se-itse-asetukset. Oikea tapa on mitoittaa aurinkojärjestelmäsi lukituille roottorivahvistimille, ei vain käyville wateille.
Vaihe 1: Tunnista ikkunasi AC:n todellinen teho
Valmistajat listaavat BTU-luokituksia, mutta BTU:t eivät kerro watteja. Yhden merkin 5 000 BTU:n yksikkö voi kuluttaa 480 wattia, kun taas toinen 540 wattia. Ainoa luotettava numero on AC-laitteen kylkeen kiinnitetyssä tyyppikilven tarrassa. Etsi "ampeeria" 115V tai 120V. Kerro jännitteet ampeereilla saadaksesi käyntiwatit, ja kerro sitten käynnissä olevat watit 3–5:llä käynnistysylipainearvion saamiseksi.
Tässä on pikaviite, joka perustuu tyypillisten ikkunayksiköiden todellisiin mittauksiin:
| AC kapasiteetti | Watts käynnissä | Startup Surge (noin) | Päivittäinen kWh (8 tuntia ajoa) |
| 5000 BTU | 450–550 | 1 200–1 500 | 3.6–4.4 |
| 8000 BTU | 700-850 | 2 000–2 500 | 5.6–6.8 |
| 10 000 BTU | 900–1 100 | 2 500–3 500 | 7.2–8.8 |
| 12 000 BTU | 1 050–1 350 | 3 000–4 500 | 8.4-10.8 |
Käytä halpaa plug-in wattimittaria (kuten Kill-A-Watt) vahvistaaksesi yksikkösi. Ilman tätä mittausta arvaat, ja arvailu johtaa alimitoitettuihin invertteriin tai riittämättömään akun kapasiteettiin ensimmäisenä kuumana iltapäivänä.
Vaihe 2: Laske aurinkopaneeliryhmän koko
Aurinkopaneelit on mitoitettu normaaleissa testausolosuhteissa (1 000 W/m² irradianssi 25 °C:ssa). Todellisissa asennuksissa menetät noin 20–25 % lämmön, johtohäviöiden, invertterin tehokkuuden ja pölyn vuoksi. Käytä pienennyskerrointa 0,75 käytännön mitoituksessa.
Päivittäisen tuotannon kaava
Ryhmän koko (kW) = (päivittäinen AC kWh × 1,25 vähennysmarginaali) ÷ (huippu aurinkotunnit × 0,75 järjestelmän tehokkuus)
Esimerkki: 5 000 BTU AC käyttää 4 kWh päivässä. Paikka saa 5 huipputuntia aurinkoa. Vaadittu ryhmä = (4 × 1,25) ÷ (5 × 0,75) = 5 ÷ 375 = 1,33 kW. Eli kolmesta neljään 400 watin paneelia.
5 000 BTU Window AC
Tarvittavat paneelit: 3-4 x 400W
Päivittäinen tuotanto: ~5-6 kWh
Akku: Käyttöteho 2-3 kWh
8 000 BTU Window AC
Tarvittavat paneelit: 5-6 x 400W
Päivittäinen tuotanto: ~8-10 kWh
Akku: Käyttöteho 4-5 kWh
10 000 BTU Window AC
Tarvittavat paneelit: 7-8 x 400W
Päivittäinen tuotanto: ~11-13 kWh
Akku: Käyttöteho 5-7 kWh
Jos aurinkohuipputunnit ovat alhaiset (alle 4 tuntia), lisää yksi ylimääräinen paneeli kompensoimaan aamupilviä tai talviauringon kulmia.
Vaihe 3: Akkupankin mitoitus yön yli tapahtuvaa jäähdytystä varten
Ilman paristoja verkkovirta toimii vain auringon paistaessa. Jos tarvitset jäähdytystä auringonlaskun jälkeen tai ohikulkevan pilvipankin aikana, tarvitset säilytystilaa. Tyhjentyneet lyijyakut tulee purkaa vain 50 % purkaussyvyyteen asti. Litiumioniakut (LiFePO₄) voivat purkaa 80–90 % turvallisesti.
Akun kapasiteetin kaava
Käytettävä akun kapasiteetti (kWh) = Päivittäinen AC kWh × Akun käyttötunteja ÷ Päivittäinen kokonaiskäyttöaika
Esimerkki: Haluat 4 tuntia vaihtovirtaa auringonlaskun jälkeen. AC kuluttaa 550 wattia. 550 W × 4h = 2,2 kWh. Kun käytät LiFePO₄-akkua 80 % DoD:llä, tarvitset 2,2 ÷ 0,8 = 2,75 kWh akun kokonaiskapasiteettia. Tämä tarkoittaa noin 48V 60Ah akkupankkia.
Lyijyhapolle 50 %:n DoD:llä sama käyttökelpoinen 2,2 kWh vaatii yhteensä 2,2 ÷ 0,5 = 440 kWh. Se on paljon raskaampi, suurempi ja lyhyempi pankki.
Vaihe 4: Invertterin valinta ja ylijännitekäsittely
500 watin käyttökuorma saattaa tuntua pieneltä, mutta invertterin on kestettävä käynnistysjännite. 5 000 BTU:n yksikkö voi saavuttaa 1 500 wattia 100–200 millisekunnin ajan. 1 000 watin invertteri 2 000 watin ylijännitearvolla on minimi. Valitse 8 000 BTU:n yksikölle, jossa on 2 500 watin ylijännite, 1 500 watin jatkuva invertteri, jolla on vähintään 3 000 watin ylijännite.
Puhtaat siniaaltoinvertterit ovat pakollisia kompressorimoottoreille. Modifioitu siniaalto voi aiheuttaa ylikuumenemista, heikentynyttä tehoa ja mahdollisia moottorivikoja. Aurinkoenergiakohtainen hybridi-invertteri, kuten joihinkin järjestelmiin sisäänrakennetut, pystyy hallitsemaan sekä paneelin tuloa että akun latausta samanaikaisesti, mikä yksinkertaistaa johdotusta ja vähentää vikakohtia.
Vaihe 5: Käytännön asennusvaihtoehdot
Vaihtoehto A: Erillinen off-grid-järjestelmä yhden ikkunan AC:lle
Tämä on suorin reitti. Asenna erillinen aurinkopaneeli, latausohjain, akkupankki ja invertteri, joka on mitoitettu erityisesti tälle AC-yksikölle. Ei vuorovaikutusta talon johtojen kanssa. Hinta vaihtelee tyypillisesti 1 200 - 2 800 dollaria riippuen paneelien määrästä ja akun kemiasta. Tämä kokoonpano sopii hyvin työpajaan, aitoon, mökkiin tai yhden makuuhuoneen ikkunayksikköön.
Vaihtoehto B: Hybridijärjestelmä verkkovarmistuksella
Jos ikkuna-AC on kodissa, joka on jo kytketty verkkoon, akkuvarastolla varustetun hybridi-invertterin avulla voit käyttää vaihtovirtaa aurinkoenergiasta päivällä ja akusta yöllä, jolloin verkko toimii varajärjestelmänä. Näin vältytään koko verkon ulkopuolisen mitoituksen monimutkaiselta ja samalla pienennetään huippukysyntää ja sähkölaskua. Monet hybridiyksiköt mahdollistavat "aurinkoprioriteetti"-tilan asettamisen, joten AC käyttää vain aurinkoenergiaa ja akkua, kunnes akku laskee asetetun kynnyksen alle.
Vaihtoehto C: All-in-one aurinkoilmastointilaite
Deye Hybrid ACDC seinään asennettava aurinkoilmastointilaite Tämä Deye hybridi ACDC aurinkoilmastointilaite integroi MPPT-vahvistimen ja invertterin ulkoyksikköön eliminoiden erilliset komponentit. Se toimii suoraan aurinkopaneeleista ja kytkeytyy automaattisesti verkkovirtaan tarjoten yksinkertaistetun ja kustannustehokkaan jäähdytysratkaisun. Näytä tuote → Jotkut valmistajat, mukaan lukien Deye, valmistavat ikkunamaisia tai minijakoisia yksiköitä, joissa on sisäänrakennetut DC-tuloportit, jotka yhdistetään suoraan aurinkopaneeleihin. Nämä hybridi-ACDC-ilmastointilaitteet poistavat erillisen invertterin tarpeen. Yksikkö vaihtaa automaattisesti aurinkoenergian tasavirran ja verkkovirran välillä saatavuuden mukaan. Tämä vähentää komponenttien määrää ja alkukustannuksia ja parantaa järjestelmän yleistä tehokkuutta, koska DC-AC-kompressori-muunnoshäviötä ei tapahdu.
Yleisiä kokovirheitä
| Virhe | Miksi se epäonnistuu | Korjaa |
| BTU:n käyttäminen wattien arvioimiseen | EER vaihtelee suuresti; 5 000 BTU:n yksikkö voi kuluttaa 430 W tai 580 W | Lue vahvistimien nimikilvestä tai käytä wattimittaria |
| Käynnistyspiikin huomioiminen | Invertteri sammuu ylikuormituksen yhteydessä kompressorin ensimmäisen käynnistyksen yhteydessä | Kokoinvertteri 3-5x käyntiwattia varten |
| Päivittäisen ajoajan aliarviointi | Akku tyhjenee ennen kuin aurinko laskee | Oletetaan, että kompressorin todellinen käyttöaika on 8–10 tuntia |
| Käyttää lyijyhappoa 50 % DoD:llä | Tarvitsee kaksinkertaisen kapasiteetin litiumiin verrattuna; raskas ja lyhytikäinen | Vaihda LiFePO₄:iin saadaksesi 80 % käytettävissä olevasta kapasiteetista |
| Akun lämpötila-anturin ohittaminen | Ylilataus kuumalla säällä lyhentää akun käyttöikää | Asenna BMS lämpötilakompensaatiolla |
Vaikuttaako ikkunan vaihtovirtakompressorin kierto aurinkoenergian mitoitukseen?
Kyllä, merkittävästi. Ikkuna AC ei toimi jatkuvasti. Kompressori kytkeytyy päälle ja pois päältä termostaatin asetuksen ja ympäristön lämpötilan mukaan. 95°F-päivänä oikean kokoinen yksikkö saattaa toimia 70–80 % ajasta. Lyhyemmällä 80 °F:n päivällä tämä käyttösuhde laskee 40–50 prosenttiin. Aurinkoenergian ja akkujen mitoituksessa on otettava huomioon pahin käyttöjakso vuoden kuumimman osan aikana.
Mitoitustarkoituksia varten oletetaan, että käyttösuhde on 75 % huippujäähdytyskauden aikana. Tämä tarkoittaa, että 8 tunnin jäähdytysjaksosta 5 000 BTU:n yksiköllä (550 W käynnissä) tulee 550 W × 8 h × 0,75 = 3,3 kWh, ei 4,4 kWh. Tuo 25 prosentin vähennys voi tehdä marginaalijärjestelmän toimivan.
Voitko käyttää ikkunan vaihtovirtaa kannettavasta aurinkogeneraattorista?
Kyllä, mutta rajoituksin. Kannettava aurinkogeneraattori, jonka jatkuva teho on 1 500 wattia ja 3 000 watin aalto, pystyy käsittelemään 5 000 tai 8 000 BTU:n ikkunayksikköä. Rajoittava tekijä on akun kapasiteetti. Useimmat kannettavat generaattorit tarjoavat 1 000–2 000 Wh tallennustilaa. 550 W:n kuormalla 1 500 Wh:n generaattori antaa vain 2,7 tuntia käyttöaikaa ennen kuin akku tyhjenee. Yön läpi ajamiseen tarvitset joko paljon suuremman generaattorin (5 000 Wh) tai asennuksen, joka lataa akun päiväsaikaan vaihtovirran ollessa käynnissä.
UKK
Kuinka monta aurinkopaneelia tarvitsen 5 000 BTU:n ikkunavaihtovirtaan?
Kolmesta neljään 400 W paneelia, olettaen 5 huipputuntia aurinkoa ja vara-akkua iltakäyttöön. Jos käytät vaihtovirtaa vain päivänvalossa, kaksi paneelia voi riittää.
Voinko käyttää ikkunan vaihtovirtaa ilman akkua?
Kyllä, mutta vain silloin, kun aurinko paistaa. Heti kun pilvi ohittaa, kompressori saattaa pysähtyä eikä käynnisty uudelleen. Pieni, vähintään 500 Wh akkupuskuri on erittäin suositeltavaa.
Käyttääkö 100 W aurinkopaneeli ikkunan vaihtovirtaa?
Ei. 100 W paneeli tuottaa enintään 80 W todellisissa olosuhteissa. Pieninkin 5 000 BTU:n yksikkö tarvitsee 450 W:n käynnissä ja 1200 W:n käynnistyksen.
Minkä kokoisen invertterin tarvitsen 10 000 BTU:n ikkunavaihtovirtaan?
Vähintään 1 500 W jatkuva ja 3 500 W ylijännitekapasiteetti. 2000 W invertteri on turvallisempi ja jättää tilaa muille pienille kuormille.
Tarvitsenko puhtaan siniaaltoinvertterin?
Kyllä. Kompressorimoottorit luottavat puhtaaseen siniaaltovoimaan. Muokattu siniaalto voi aiheuttaa kuuluvaa huminaa, ylikuumenemista ja mahdollisia kompressorivaurioita.
Kuinka kauan 48V 100Ah akku kestää ikkunan vaihtovirtaa?
48 V 100 Ah akku kestää 4,8 kWh. 80 %:n käyttöasteella (LiFePO4), se on 3,84 kWh. 550 watin vaihtovirta toimisi noin 7 tuntia yhtäjaksoisesti tai pidempään kompressorikierroksella.
Voiko aurinkoenergialla toimiva ilmastointilaite toimia yöllä?
Vain jos siinä on akkuvarasto tai verkkoyhteys. Suorat aurinkopaneelit pysähtyvät, kun aurinko laskee. Hybridi-ACDC-mallit, joissa on sisäänrakennettu akkuportti, voivat varastoida päiväenergiaa yökäyttöä varten.
