Alimentare cu panouri solare: ansamblu sistem DIY

Conținutul articolului

• Echipamentele sistemului de alimentare: gama, caracteristicile
• Schema de conectare pentru echipamentele stației solare
• Instalarea panourilor solare și a echipamentelor electrice auxiliare
• Moduri de a îmbunătăți eficiența alimentării autonome

Articolul examinează aplicarea practică a panourilor solare, descrie în detaliu nodurile necesare pentru o sursă de alimentare neîntreruptă, autoconectarea și configurarea panourilor solare.

Echipamentele sistemului de alimentare: gama, caracteristicile

În articolul precedent, am analizat tipurile de panouri solare. Dar în sistemele de producere a energiei solare, aceste elemente sunt doar convertoare primare. Pentru a crea o centrală electrică de acasă, avem nevoie de următoarele echipamente:

• controler de încărcare a bateriei
• baterie de stocare (bancă pe acțiuni)
• invertor de tensiune

Controlere de încărcare a bateriei sunt de două tipuri: controlere PWM (controlere PWM) și controlere OTMM (controlere MPPT).

Controlerul PWM este un dispozitiv mai simplu și mai ieftin care controlează încărcarea bateriei. Eficiența unui controler PWM este, de obicei, mai mare decât cea a unui controler OTMM, datorită faptului că, în faza inițială de încărcare, conectează bateria aproape direct la bateria solară fără a converti tensiunea generată. Regulatoarele OTMM se recomandă a fi utilizate cu module cu tensiune de ieșire standard de 28 V și mai mare.

Utilizarea controlerelor OTMM va fi justificată economic în sistemele de generare cu o putere nominală mai mare de 400 W. Un alt motiv pentru utilizarea unui astfel de controler este proiectarea unei stații solare pentru a genera electricitate pe tot parcursul anului. În zilele tulbure de iarnă, la încărcarea bateriilor, controlerul OTMM își va arăta cea mai bună latură.

Baterie în sistemul de alimentare cu energie solară joacă rolul unui tampon care acumulează energie electrică.

Spre deosebire de toate celelalte echipamente ale stației solare, bateria este un consumabil. Prin urmare, cu cât funcționează mai mult fără înlocuire, cu atât va fi mai scurtă perioada de rambursare a componentelor achiziționate. Pentru ca bateria să funcționeze mult timp, trebuie să abordați în mod responsabil alegerea sa. Parametrii principali ai bateriei care interesează potențialul proprietar sunt:

• tensiune (Volt, V) – sunt puse la vânzare baterii solare de 12, 24 și 48 V. Pentru stațiile mici de acasă cu o capacitate de 200-300 W, bateriile de 12 V sunt destul de potrivite;
• capacitatea electrică (Ampere? oră, A? h) – caracterizează cantitatea de energie electrică care poate fi acumulată. În consecință, cu cât este mai mare acest parametru, cu atât sistemul electric poate funcționa în regim autonom (pe vreme înnorată sau noaptea);
• nivel de auto-descărcare (% din capacitatea nominală) – cu cât este mai mic acest parametru, cu atât este mai bună bateria.

Invertor de tensiune proiectat pentru a converti tensiunea constantă a bateriei în tensiunea alternativă a rețelei de 220 V care alimentează sarcina casnică.

Există o gamă largă de invertoare pe piață, cu o varietate de funcții. Printre cei mai importanți parametri se numără următorii:

• puterea invertorului;
• tensiunea principală a circuitului (tensiunea bateriei conectate);
• prezența protecțiilor încorporate (împotriva supraîncărcării, împotriva inversării polarității bateriei, împotriva scurtcircuitului în sarcină, împotriva descărcării excesive a bateriei);
• tensiune de ieșire sinusoidală (în principiu, dacă sarcina conectată conține motoare, de exemplu, mașini de spălat, frigidere, pompe de circulație, ventilatoare etc.).

De asemenea, trebuie menționat faptul că un număr excesiv de funcții nu face decât să crească costul dispozitivului și să complice configurația și funcționarea acestuia..

Schema de conectare pentru echipamentele stației solare

Asamblarea unui circuit al unei centrale solare este destul de simplă. Mai jos este o secvență de conexiuni ilustrate prin fotografii. Pentru a asambla un sistem simplu, se folosește un panou solar cu celule policristaline, un controler de încărcare și o baterie. Începem montajul prin conectarea cablului la panoul solar.

Acest pas nu este necesar pentru bateriile care vin cu cablul. Conectăm bateria la bornele de ieșire ale controlerului. Mai mult, cablurile care vin de la panou trebuie conectate la bornele de intrare ale regulatorului de încărcare.

Toate conexiunile se fac conform principiului „+” la „+”, și „-” la „-„. Furnizăm energie de la baterie la bornele de intrare ale invertorului. După pornirea controlerului de încărcare și a invertorului, vedem că energia electrică generată de panoul solar începe să încarce bateria.

Pentru a determina polaritatea bornelor bateriei solare, este suficient să măsurați tensiunea la bornele cu un multimetru. Dacă există un semn minus în apropierea citirilor de tensiune, atunci poziția sondei negre corespunde terminalului pozitiv (verificați dacă sondele sunt conectate corect înainte de măsurare). Dacă nu există un semn în minus, atunci poziția sondei negre corespunde terminalului negativ al bateriei.

Instalarea panourilor solare și a echipamentelor electrice auxiliare

Instalarea echipamentului electric al stației solare se realizează cu un fir de cupru. Secțiunea transversală a sârmei de cupru pentru un panou trebuie să fie aleasă de cel puțin 2,5 mm². Acest lucru se datorează faptului că densitatea normală a curentului într-un conductor de cupru este de 5 amperi pe 1 mm². Adică cu o secțiune de 2,5 mm² curentul admis va fi de 12,5 A.

În acest caz, curentul de scurtcircuit al panoului RZMP-130-T cu o putere de 145 W este de numai 8,5 A. Atunci când se combină mai multe panouri cu conexiune paralelă, secțiunea transversală a cablului de ieșire comună trebuie selectată pe baza curentului total maxim al tuturor panourilor conform conceptului de mai sus (5 A per 1 mm²).

Există o varietate de cabluri solare de vânzare. Caracteristica lor distinctivă este că izolarea exterioară a cablului a fost supusă unui tratament special și are o rezistență crescută la radiațiile ultraviolete. Nu este necesar să cumpărați astfel de cabluri. Panourile solare pot fi conectate cu un cablu cu izolație obișnuită din PVC, dar așezați-l într-un manșon ondulat, care este proiectat pentru instalarea cablurilor exterioare. Această opțiune va costa cu 30-40% mai puțin.

Regulatorul de încărcare a bateriei și invertorul ar trebui să fie plasate într-o cameră uscată, cu temperatura camerei, cum ar fi un dulap sau hol. Este imposibil să amplasați acest echipament în aer liber, deoarece componentele electronice ale echipamentului nu trebuie expuse la fluctuații semnificative ale temperaturii și umidității. Bateria în sine poate fi plasată împreună cu electronica.

Dacă decideți să utilizați baterii acide sau alcaline, ar trebui să le așezați într-o zonă nerezidențială bine ventilată, deoarece eliberează vapori de electroliți dăunători sănătății. În plus, nu ar trebui să existe surse de scânteie și pericol de incendiu în cameră cu baterii, deoarece oxigenul și hidrogenul eliberat în camerele slab ventilate pot forma un amestec exploziv..

Panoul solar poate fi instalat în două moduri:

• Instalarea fixă ​​presupune amplasarea staționară a panourilor pe acoperișul casei sau pe un suport fixat pe un perete sau fundație. În acest caz, panourile trebuie direcționate către sud, înclinarea orizontală a panourilor ar trebui să fie un unghi egal cu latitudinea zonei plus 15 °. Latitudinea locației dvs. poate fi determinată, de exemplu, prin citirile unui navigator GPS sau în serviciul Google Maps;
• instalarea mobilă a panourilor se face pe o traversă, care este capabilă să se rotească azimutal (în direcția soarelui de-a lungul orizontului) și zenit, înclinând panourile astfel încât razele soarelui să cadă pe ele perpendicular. Un astfel de sistem de instalare permite creșterea eficienței panourilor solare utilizate, dar necesită costuri financiare tangibile suplimentare pentru construcția traversei, a motoarelor de antrenare și a sistemului pentru controlul acestora.

Moduri de a îmbunătăți eficiența alimentării autonome

Pentru a îmbunătăți eficiența unei centrale solare, puteți merge în două moduri: creșteți cantitatea de electricitate generată pe de o parte și reduceți consumul pe de altă parte. Modalitățile de creștere a energiei electrice pot fi următoarele:

• instalarea de panouri solare pe o traversă mobilă sau pe un mecanism de control al înclinării zenitului (jumătate de măsură, dar și destul de eficientă, în principal pentru panouri monocristaline);
• utilizarea de baterii de înaltă calitate, cu un procent redus de auto-descărcare și o durată de viață lungă, fără o scădere semnificativă a capacității;
• întreținerea regulată a sistemului: curățarea panourilor de praf și zăpadă, întreținerea conexiunilor detașabile și a terminalelor pentru a reduce rezistența la contact și, ca urmare, pierderi de energie.

În ceea ce privește sarcina, eficiența energetică poate fi crescută după cum urmează:

• alocarea unui circuit de alimentare de joasă tensiune direct de la baterie, de exemplu, pentru conectarea iluminatului LED. Acest lucru va evita dubla conversie a energiei în invertor;
• oprirea invertorului atunci când sarcina este deconectată la ieșirea sa, deoarece invertorul, care este inactiv, consumă în continuare o cantitate mică de energie;
• instalarea împreună cu iluminarea senzorilor de mișcare cu un cronometru pentru a exclude consumul enervant de energie electrică datorită faptului că pur și simplu au uitat să stingă lampa pe hol.

Intrări similare:

1. Alimentarea cu panouri solare: o imagine de ansamblu a panourilor pe piața internă Conținutul articolului Tipuri de panouri solare Celule solare din silicon Filme celule solare Tabel comparativ de panouri solare rusești, taiwaneze și chineze Articolul va ajuta la determinarea necesității de a achiziționa...
2. Panouri solare pentru acasă: diagrame de aplicare și conexiune Conținutul articolului Caracteristici ale energiei solare din latitudinile medii Fezabilitate economica Principalele tipuri de panouri solare Echipamente complexe de energie solară Cerere gospodărească Energia alternativă devine din ce în ce mai...
3. Panouri solare pe balcon și loggia: caracteristici, recenzii Nu numai proprietarii de case private se gândesc la autonomia caselor lor. Acest subiect este relevant și pentru proprietarii de apartamente. Și dacă nu-și pot obține propria fântână, atunci portalul Site-ul...
4. Panouri solare în casa ta – este real Nu este suficient spațiu pe acoperiș? Sunt disponibile instalații alternative de panouri Beneficiile panourilor solare Unul dintre principalele beneficii ale utilizării panourilor solare este capacitatea de a sprijini mediul înconjurător prin...

Citește mai mult  Cum să faci o fântână cu propriile mâini