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OffgridCalc

Calcolo solare off-grid: quanto dura la power station e in quanto si ricarica?

Un pannello da 200 W, quattro ore di sole e una power station da 1.000 Wh: basta per frigo, portatile e luci? Questo calcolatore somma i tuoi apparecchi, li confronta con la produzione solare e mostra quanto dura la batteria senza sole, quanti giorni resisti con il solare e quanto ci vuole a riempirla.

Prendi gli apparecchi dall'elenco o inserisci i tuoi valori: tutto si aggiorna all'istante, con il calcolo passo passo.

Solare

Quanto produce il pannello?

La potenza nominale (Wp) di tutti i pannelli insieme. Lascia 0 se vuoi solo l'autonomia della batteria.

Ore di sole equivalenti, non ore di luce. Italia: 1,5–3 d'inverno, 3,5–4,5 in mezza stagione, 5–6,5 d'estate.

Accumulo

Batteria o power station

La capacità nominale indicata sull'apparecchio. Ah × volt = Wh: 100 Ah × 12,8 V = 1.280 Wh.

Apparecchi

Che cosa gira, e per quanto?

Apparecchi

La potenza indicata sull'apparecchio o misurata, e le ore reali di funzionamento al giorno. Per frigo e riscaldamento conta solo il tempo in cui girano davvero.

Impostazioni avanzate

75 % di base: temperatura, orientamento, regolatore di carica e cablaggio. Pannello steso 60–70 %, ben inclinato con MPPT fino all'80 %.

Power station 85–92 % (riserva del BMS, perdite di conversione). Batteria LiFePO4 80–90 %, piombo 50 %.

Risultato

Ammanco al giorno

85 Wh

600 Wh/giorno prodotti − 685 Wh/giorno consumati

Una giornata rispetto all'energia utilizzabile685 / 900 Wh
Consumo al giorno
685 Wh
Produzione al giorno
600 Wh
200 W × 4 h × 75 %
Autonomia senza sole
1,3 giorni
utilizzabile: 900 Wh
Autonomia con il solare
10,6 giorni
con 4 h ore di sole al giorno
Da vuota a piena
6 h 40 min
6,7 ore di sole, cioè 1,7 giorni a 4 h al giorno · mai piena con gli apparecchi accesi (nessuna eccedenza)
Quota dei consumi coperta dal solare
88 %
  • Mancano 85 Wh al giorno: la batteria si svuota in circa 10,6 giorni. Per pareggiare con 4 h ore di sole servirebbero altri 230 W di solare, oppure 85 Wh di consumo in meno.
Mostra il calcolo
  1. 1Frigo portatile: 45 W × 10 h = 450 Wh
  2. 2Portatile: 65 W × 3 h = 195 Wh
  3. 3Illuminazione LED: 10 W × 4 h = 40 Wh
  4. 4Consumo totale al giorno: 685 Wh/giorno
  5. 5Produzione solare: 200 W × 4 h × 75 % = 600 Wh/giorno
  6. 6Bilancio del giorno: 600 Wh/giorno − 685 Wh/giorno = -85 Wh/giorno
  7. 7Energia utilizzabile: 1.000 Wh × 90 % = 900 Wh
  8. 8Autonomia senza sole: 900 Wh ÷ 685 Wh/giorno = 1,3 giorni
  9. 9Autonomia con il solare: 900 Wh ÷ 85 Wh/giorno di ammanco = 10,6 giorni
  10. 10Ricarica da vuota a piena: 1.000 Wh ÷ (200 W × 75 %) = 6,7 ore di sole, cioè 1,7 giorni a 4 h al giorno

 

Come viene calcolato

Il conto si regge su tre grandezze: quanto consumano gli apparecchi in una giornata, quanto produce il pannello nello stesso tempo e quanta energia sta nella batteria. Bilancio, autonomia e tempo di ricarica vengono tutti da lì.

consumo [Wh/giorno] = Σ potenza [W] × ore d'uso [h/giorno] produzione [Wh/giorno] = potenza del pannello [W] × ore di sole [h/giorno] × 0,75 bilancio [Wh/giorno] = produzione − consumo
200 W × 4 h × 0,75 = 600 Wh prodotti; 685 Wh consumati → mancano 85 Wh al giorno

Quel 0,75 è il rendimento dell'impianto. Un pannello da 200 W non dà mai 200 W nell'uso quotidiano: temperatura del modulo, orientamento, regolatore di carica e cablaggio si prendono ciascuno la propria fetta. Con un pannello steso sul tetto di un van o di una tiny house si va dal 60 al 75 %; con una buona inclinazione e un regolatore MPPT si arriva all'80 %. Il valore si cambia sotto « Impostazioni avanzate ».

energia utilizzabile [Wh] = capacità [Wh] × quota utilizzabile (power station ≈ 90 %) autonomia senza sole [giorni] = energia utilizzabile ÷ consumo autonomia con il solare [giorni] = energia utilizzabile ÷ ammanco (illimitata se il bilancio è positivo)
1.000 Wh × 0,9 = 900 Wh; 900 ÷ 685 = 1,3 giorni senza sole; 900 ÷ 85 = 10,6 giorni con 4 ore di sole
tempo di ricarica [ore di sole] = capacità [Wh] ÷ (potenza del pannello × 0,75) tempo di ricarica [giorni] = ore di sole ÷ ore di sole al giorno
1.000 Wh ÷ (200 W × 0,75) = 6,7 ore di sole, cioè 1,7 giorni a 4 h al giorno

Attenzione a che cosa si intende per ore di sole: non sono le ore in cui il sole è alto, ma le ore di sole equivalenti, cioè l'irraggiamento della giornata riportato alla potenza nominale. In Italia si va da 1,5–3 ore d'inverno, a seconda della latitudine, a 3,5–4,5 in primavera e autunno, fino a 5–6,5 nelle belle giornate estive al Sud.

Esempio con i numeri

Un fine settimana in van: pannello pieghevole da 400 W, 4 ore di sole, power station da 2.000 Wh. A bordo un frigo portatile a compressore, un portatile, le luci LED, un router 4G, due telefoni e nove minuti di macchina del caffè la mattina.

Dati inseriti

  • Potenza del pannello: 400 W
  • Ore di sole al giorno: 4 h
  • Capacità di batteria o power station: 2.000 Wh
  • Apparecchi:
  • Kühlbox: 45 W × 12 h/giorno
  • Laptop: 65 W × 4 h/giorno
  • LED-Licht: 10 W × 5 h/giorno
  • Mobiler Router: 10 W × 8 h/giorno
  • Smartphones (2×): 20 W × 2 h/giorno
  • Kaffeemaschine: 1.200 W × 0,15 h/giorno
  • Rendimento dell'impianto: 75 %
  • Quota utilizzabile della capacità: 90 %

Risultato

50 Wh

Eccedenza al giorno

Consumo al giorno
1.150 Wh
Produzione al giorno
1.200 Wh
Autonomia senza sole
1,6 giorni
Autonomia con il solare
illimitata
Da vuota a piena
6 h 40 min
Quota dei consumi coperta dal solare
104 %

Calcolo

  1. Kühlbox: 45 W × 12 h = 540 Wh
  2. Laptop: 65 W × 4 h = 260 Wh
  3. Kaffeemaschine: 1.200 W × 0,15 h = 180 Wh
  4. Mobiler Router: 10 W × 8 h = 80 Wh
  5. LED-Licht: 10 W × 5 h = 50 Wh
  6. Smartphones (2×): 20 W × 2 h = 40 Wh
  7. Consumo totale al giorno: 1.150 Wh/giorno
  8. Produzione solare: 400 W × 4 h × 75 % = 1.200 Wh/giorno
  9. Bilancio del giorno: 1.200 Wh/giorno − 1.150 Wh/giorno = 50 Wh/giorno
  10. Energia utilizzabile: 2.000 Wh × 90 % = 1.800 Wh
  11. Autonomia senza sole: 1.800 Wh ÷ 1.150 Wh/giorno = 1,6 giorni
  12. Il bilancio è in pari o positivo: con queste ore di sole il consumo è coperto ogni giorno.
  13. Ricarica da vuota a piena: 2.000 Wh ÷ (400 W × 75 %) = 6,7 ore di sole, cioè 1,7 giorni a 4 h al giorno
  14. Con gli apparecchi accesi: 2.000 Wh ÷ 50 Wh/giorno di eccedenza = 40 giorni

I valori spiegati

Potenza del pannello (W)
La potenza nominale stampata sul modulo (Wp). Somma più pannelli. Un pieghevole ci arriva solo se è puntato bene verso il sole.
Ore di sole al giorno (h)
Ore di sole equivalenti. Italia: 1,5–3 d'inverno, 3,5–4,5 in mezza stagione, 5–6,5 d'estate. Con il cielo coperto resta il 10–25 % di questi valori.
Batteria o power station (Wh)
La capacità nominale in wattora. Se è indicata in Ah, moltiplica per la tensione: 100 Ah × 12,8 V = 1.280 Wh.
Apparecchi: potenza (W) e ore (h/giorno)
Potenza reale e ore di funzionamento reali. Gli apparecchi che partono e si fermano – frigo, ventola del riscaldamento – girano solo il 30–50 % del tempo: è quella la durata da inserire.
Rendimento dell'impianto (%)
Le perdite tra modulo e batteria (75 % di base): temperatura, orientamento, regolatore di carica, cablaggio.
Quota utilizzabile della capacità (%)
Una power station restituisce l'85–92 % della capacità nominale (riserva del BMS, perdite di conversione). Una batteria al piombo solo la metà.

Errori frequenti

  • Scambiare le ore di luce per ore di sole equivalenti. Dieci ore di sole in cielo fanno 5–6 ore equivalenti d'estate e 1,5–2 d'inverno.
  • Contare il frigo portatile su 24 ore. Lavora a cicli: 8–12 ore effettive d'estate, meno in mezza stagione.
  • Sottovalutare la macchina del caffè o il bollitore. 1.200 W per nove minuti fanno 180 Wh, quanto diciotto ore di luci LED.
  • Prendere per buona la capacità di targa. I 1.000 Wh stampati diventano circa 900 Wh alle prese.
  • Considerare l'eccedenza una riserva. Quando a mezzogiorno la batteria è piena, il resto della produzione va perso.
  • Dimensionare sulla giornata migliore. Tre giornate coperte di fila sono normali: il valore « senza sole » è il margine vero.

Ipotesi e limiti

  • Consumo giornaliero e ore di sole sono considerati uguali tutti i giorni.
  • Il rendimento dell'impianto (75 % di base) copre tutte le perdite tra modulo e batteria.
  • L'eccedenza prodotta a batteria piena non viene accumulata.
  • Il tempo di ricarica vale per una batteria vuota e non tiene conto del limite d'ingresso: molte power station limitano l'ingresso solare, per esempio a 200 W, e allora ci vuole di più.
  • Non sono considerati né l'effetto della temperatura sulla capacità né l'invecchiamento della batteria.

Domande frequenti

Come si calcola quanto produce un pannello solare in un giorno?

Potenza del pannello per ore di sole equivalenti, il tutto per il rendimento dell'impianto. Un pannello da 200 W con 4 ore di sole e il 75 % di rendimento dà 200 × 4 × 0,75 = 600 Wh al giorno. D'inverno, con 2 ore di sole, ne restano 300.

Quanti watt di solare servono per i miei consumi?

Consumo giornaliero diviso (ore di sole × 0,75). Per 685 Wh al giorno con 4 ore di sole: 685 ÷ 3 ≈ 230 W. Il calcolatore mostra questo valore appena il bilancio va in negativo. Metti in conto un 20–30 % di margine per le giornate grigie.

Quanto dura una power station da 1.000 Wh?

Energia davvero disponibile, circa 900 Wh, diviso il consumo giornaliero. Con 685 Wh al giorno fa 1,3 giorni senza sole. Per un solo apparecchio dividi invece per la sua potenza: un frigo da 45 W regge una ventina d'ore, un portatile da 65 W quasi quattordici.

Quanto ci vuole a ricaricare una power station con il solare?

Capacità ÷ (potenza del pannello × 0,75) dà le ore di sole necessarie. Per 1.000 Wh con un pannello da 200 W: 1.000 ÷ 150 ≈ 6,7 ore di sole, cioè poco meno di due giorni a 4 ore al giorno. Se nel frattempo girano degli apparecchi, ricarica solo l'eccedenza.

Che cosa sono le ore di sole equivalenti e quante ne ha l'Italia?

Un'ora equivalente corrisponde a 1 kWh/m² di irraggiamento: è il tempo per cui il sole dovrebbe splendere a piena forza per dare l'energia della giornata. L'Italia riceve dai 1.200 kWh/m² all'anno al Nord ai 1.800 al Sud, cioè 3,5–5 ore equivalenti al giorno in media; a dicembre 1,5–2,5, a giugno 5,5–6,5.

Perché il mio pannello da 100 W ne dà solo 60 o 70?

La potenza nominale vale con 1.000 W/m² di irraggiamento, 25 °C di temperatura del modulo e luce perpendicolare. Nella realtà il modulo scotta, è steso o mal orientato, magari sporco o in parte ombreggiato, e poi ci sono le perdite di regolatore e cavi. Tutto insieme fa quel rendimento intorno al 75 %.

Bastano 100 W di solare per un frigo portatile?

Un frigo a compressore da 45 W che gira dieci ore consuma 450 Wh al giorno. Un pannello da 100 W ne produce solo 300 con 4 ore di sole: d'estate ci si sta per il rotto della cuffia, in primavera e autunno no. Con 200 W si sta tranquilli.

Come si convertono gli ampere-ora in wattora?

Wh = Ah × tensione nominale. Una LiFePO4 da 100 Ah a 12,8 V contiene 1.280 Wh, una AGM da 100 Ah a 12 V ne contiene 1.200. Ma dal piombo se ne tira fuori solo la metà, dal LiFePO4 l'80–90 %.

Posso collegare un modulo da tetto a una power station?

Sì, se la power station regge la sua tensione. Un modulo classico da 400 W arriva a 35–45 V a vuoto, mentre molte power station accettano solo 12–60 V all'ingresso e limitano la potenza, spesso a 200 W. Il calcolatore ragiona sulla potenza del pannello: controlla l'ingresso solare massimo del tuo apparecchio.

Fonti e riferimenti