Kan een zonnepaneel een kleine elektrische motor laten draaien?

Elektrische motoren drijven veel verschillende soorten apparaten aan, van polshorloges tot waterpompen. U kunt een motor laten draaien op de stopcontacten in een huis op zonne-energie of op de stroom die wordt opgewekt door speciale zonnepanelen. Niet alle configuraties voor zonne-energie kunnen echter alle motoren aandrijven. Om een ​​elektromotor met zonne-energie aan te drijven, moet u het vermogen van uw zonne-energiesysteem afstemmen op de eisen van de motor.

Het vermogen van zonnecellen is afhankelijk van het aantal cellen en de manier waarop ze zijn aangesloten. Een typische cel levert ongeveer 0,5 tot 0,6 volt elektriciteit. Als u meerdere cellen in serie aansluit, wordt hun spanning toegevoegd. Als je zonnecellen parallel aansluit, zal de module een hogere stroom leveren. U kunt cellen in een combinatie van serie- en parallelschakelingen aansluiten om de gewenste spannings- en stroomuitgang te bereiken.

Een zonnepaneel produceert alleen stroom als zonlicht ermee in contact komt. Als uw zonnepaneel rechtstreeks op een motor zou zijn aangesloten, zou de motor in het donker geen stroom krijgen. Een batterij die tussen uw zonnepanelen en de motor is aangesloten, slaat de door zonnepanelen opgewekte stroom op totdat deze nodig is. Bovendien varieert de hoeveelheid stroom die door uw zonnepaneel wordt gegenereerd, op basis van uw locatie, weersomstandigheden en tijd van het jaar. Wolkenloze equatoriale gebieden zullen een veel groter zonnepotentieel ontvangen dan bewolkte poolgebieden. Als uw zonne-energie fluctueert, kunnen uw motorprestaties dienovereenkomstig fluctueren. Een batterij helpt een motor te voorzien van vermogensstabiliteit voor zowel onmiddellijke als langdurige toepassingen. Bovendien heeft een motor typisch een eerste stroomstoot nodig om te starten. Zonnepanelen zonder batterij kunnen deze piekstroom mogelijk niet leveren. Daarom is het belangrijk om een ​​batterij voor uw elektromotor te hebben, zelfs als u van plan bent deze uitsluitend in zonlicht te laten werken.

Elektrisch vermogen is het product van spanning en stroom en wordt gemeten in watt. Een typisch stopcontact in de Verenigde Staten levert 120 volt bij 15 ampère. Dit stopcontact levert dus 1.800 watt aan vermogen. Motoren zetten elektrisch vermogen om in mechanisch vermogen, dat het product is van koppel en hoeksnelheid. Verschillende motoren produceren verschillende hoeveelheden mechanisch vermogen, afhankelijk van het beoogde gebruik. De motor in een plafondventilator kan maar liefst 65 watt nodig hebben. De motor in een vaatwasser daarentegen heeft meestal minimaal 1.200 watt nodig.

De meeste typeplaatjes op motoren vermelden alleen hun uitgangsvermogen. U kunt echter het benodigde ingangsvermogen schatten door het vereiste vermogen op verschillende efficiëntieniveaus te berekenen. Het motorrendement is de verhouding tussen het ingangsvermogen en het uitgangsvermogen. Een motor van 100 watt die met een efficiëntie van 75 procent werkt, gebruikt bijvoorbeeld 75 watt aan ingangsvermogen. Elektrische motoren werken doorgaans met een efficiëntie van minimaal 50 procent. Als de motor niet het vereiste ingangsvermogen heeft, zal deze met een verminderd rendement of helemaal niet werken. Bovendien produceren uw zonnepaneel en accu gelijkstroom. Als uw motor wisselstroom nodig heeft, moet u de gelijkstroom omzetten naar wisselstroom met een omvormer.