Akun ideana on varastoida energiaa ja tämä on tarpeen, jos laitteisto on off-grid tyyppinen, jolloin verkkovirtaa ei ole saatavissa. Akun purkausta ja latausta rajoittaa akun kapasiteetti, jos akkua syväpurkaa niin akun kapasiteetti laskee, jos taas akkua yliladataan niin kapasiteetti laskee hapettumisen johdosta.

Mitä akulle tapahtuu, jos akkua syväpurkaa, mitä muodostuu kennojen pinnoille?

Exide akkujen infoa

Aurinkopaneeleita ei voida suoraan kytkeä rinnakkain, koska jos yhden paneelin kennoja menisi varjoon niin paneeli alkaisi ottamaan virtaa muista rinnakkain kytketyistä paneeleista.

Aurinkopaneelien rinnankytkentä onnistuu kun käytetään diodeja, jolloin paneelilta päin saadaan virtaa mutta paneeli ei ota virtaa muilta paneeleilta.

Suunnittelutehtävänä on kytkeä 5kpl 150W aurinkopaneeleita rinnakkain. Tee kytkentäkaavio esimerkiksi Geda ohjelmistolla tai vastaavalla piirikaavio ohjelmalla. Ideana on kytkeä rinnakkain aurinkopaneelit ja kytkennässä tulee huomioida diodit, jotta energiaa ei mene hukkaan aurinkopaneelien energian ristisyötössä.

Aurinkopaneelin myyntitiedot täältä
Etsi tarvittaessa aurinkopaneelin datalehti netistä.

Serveriin on mahdollista kytkeä liitäntäkortilla aurinkoenergiaa.
Jos serverin energian kulutus on 500W niin siihen voitaisiin kytkeä 2kpl 270W kennoja, kennot kannattaa kytkeä rinnakkain. Kennojen tuottama energia on noin 500W. Paneelin ja serverin väliin tarvitaan liitäntäkortti, kun energia ajetaan liitäntäkortin läpi niin menetetään energiasta noin 10%.

Laske kuinka nopeasti aurinkopaneelit maksavat itsensä takaisin, kun kennojen tuottama energia on päivässä 1,8kWh, tuottoa tapahtuu 9kk aikana (3kk talvella niin kennojen tuotto lähes nolla). Verkkoenergia maksaa 1MWh =165euroa. Aurinkopaneelien kokonaishinta on 470euroa.

• Laske kuinka suuri jännite saadaan aikaan kun 8kpl 12V/100Ah akkuja kytketään sarjaan?
• Mikä on tarvittava latausjännite ja mikä on maximijännite?
• Kuinka monta aurinkopaneelia tarvitaan kytkeä sarjaan, jotta akustoa voitaisiin ladata aurinkoenergialla?
• Mitä tarvitsee huomioida sähköturvallisuudessa?

Tehtävänä on laskea kymmenen sarjaan kytketyn aurinkopaneelin tehopiste jännite ja avoimen lenkin jännite. Laske tehopisteen teho kokonaisjännitteellä ja virralla (P=U*I).

• Mieti mitä tulee huomioida kytkettäessä aurinkopaneeleja -> mm. Sähkötyöturvallisuus.
• Onko kaapelin paksuudella merkitystä asennuksessa?
• Mitä liittimiä kannattaa käyttää sähköisissä liitoksissa, kun kytketään aurinkopaneeleja sarjaan.

• Mieti itsenäisesti miten aurinkoenergiaa voisit käyttää kotona ICT laitteissa?
• Kuinka ison aurinkopaneelin pystyisit itse asentamaan ja tuottamaan eko energiaa (50W -140W)
• Mitä pitää huomioida aurinkopaneelin asennuksessa?

Piirikorttiin voidaan syöttää aurinkoenergiaa ja samalla 12V ulkoisen jännitteen powerista. Yöllä energiaa otetaan powerista ja päivällä aurinkopaneelista. Alla kuvat piirilevystä.