Ključne komponente sončnega elektrarn brez omrežja

Sončni dnevi so dobri za več kot le za vašo porjavelost: z uporabo sončne energije lahko zmanjšate svoj račun za elektriko in si omogočite prilagodljivost, da ostanete povezani, ko ste izven omrežja.

Kljub temu, kako zastrašujoče se zdi sončna energija, z nekaj osnovnega znanja o tem, kaj počnejo različne komponente in kako varno nastaviti sistem, je lahko izklop iz omrežja hiter!

Varnost na prvem mestu

Pri gradnji solarnega polja boste delali z nekaj zelo visokimi napetostmi, zato je bistveno upoštevati ustrezne varnostne smernice. Tu so štiri osnovna varnostna pravila, ki se jih je treba držati:

1. Vedno uporabite debelejšo žico, kot si izračunate, da jo potrebujete.
2. Vedno vključite varovalke v svoje vezje, zlasti med plošče in baterijo.
3. Vedno uporabljajte krmilnik polnjenja, ki lahko prenese veliko moč, ki jo oddajajo vaši sončni kolektorji.
4. Vedno najemite strokovnjaka, če se počutite neprijetno pri delu z visoko napetostjo.

Essentials

Sestavne dele električnega sistema izven omrežja lahko razdelimo v štiri kategorije: viri, shranjevanje, povezave in obremenitve.

Viri: Ti so vir električne energije – v našem primeru so sončne celice same.

Shranjevanje: Te komponente hranijo električno energijo za kasnejšo uporabo. Sončni sistemi uporabljajo skupino baterij z globokim ciklom, ki so serijsko ožičene, znane kot baterija.

povezave: Sestavljeni so iz delov, ki povezujejo sistem, kot so žice, krmilniki polnjenja in varovalke. Z varnostnega vidika so povezave območje, ki bo najverjetneje povzročilo težave na cesti, razen če se sprejmejo ustrezni varnostni ukrepi.

obremenitve: To so končni cilj; vsak kos opreme, ki uporablja elektriko, je obremenitev. To vključuje pretvornike moči za naše 120-voltne naprave, kot tudi vse 12-voltne naprave, ki jih morda uporabljamo.

Ustvarjanje energije s sončnimi paneli

Sončni paneli delujejo tako, da pretvarjajo sončno energijo v uporabno enosmerno (enosmerni tok) elektriko. Ta enosmerni tok se nato shrani v baterije in se uporablja za napajanje naših naprav.

Ko sončni žarki naletijo na fotovoltaične elemente sončnih kolektorjev, se energija prenese na elektrone znotraj. Ti vzbujeni elektroni se nato vrtijo okoli tokokroga sončne plošče, od negativnih do pozitivnih koncev, polnijo naše baterije in ohranjajo prižgane luči.

Sončni paneli so običajno na voljo v dveh okusih, ki temeljijo na molekularni sestavi njihovih fotovoltaičnih elementov: črni monokristalni in modri polikristalni.

V širokih potezah so Mono plošče učinkovitejše in dražje. Poli plošče so lahko dobra proračunska izbira; lahko pa se znajdemo, da potrebujemo več Poly plošč, da dobimo enako izhodno moč, ki jo ustvari manj Mono plošč. Če delate z omejenim prostorom, na primer na vrhu avtodoma, so Mono plošče prava izbira.

Povezano: Izjemni pripomočki na sončno energijo, ki bi jih moral uporabljati vsak dom

Shranjevanje energije z baterijo

Obstaja veliko, veliko različnih vrst baterij; toliko, da je lahko izbira popolnih za vašo baterijo nekoliko zastrašujoča. Če želite stvari nekoliko poenostaviti, pri izbiri baterij upoštevajte ti dve pravili:

1. Vedno uporabljajte baterije globokega cikla – te so zasnovane tako, da se enakomerno praznijo in vzdržujejo svojo izhodno moč. Uporaba baterij s plitkim ciklom, kot so avtomobilski akumulatorji, bo povzročila krajšo življenjsko dobo vaše baterije.
2. Baterije z globokim ciklom se običajno lahko izpraznijo le do polovice njihove polne zmogljivosti, preden jih je treba ponovno napolniti. Ko upoštevate potrebe po bateriji, si oglejte svojo dnevno porabo energije in jo pomnožite z dva.

Zunaj teh dveh zlatih pravil je izbira baterij, ki jih boste uporabili, bolj kot karkoli omejena na proračun. Natančneje, če bi raje plačali več vnaprej za učinkovitejšo, dolgotrajnejšo litijevo baterijo ali pa začeli delovati za manj denarja z baterijo svinčenih baterij.

Vzpostavljanje povezav

Preden sestavimo katerega koli od kosov, moramo poznati ustrezno debelino žice, jakost varovalk in največjo moč našega krmilnika polnjenja. Ne bi marširali parade čez nov most, ne da bi ugotovili, koliko teže lahko prenese; isti koncept tukaj.

Varna debelina žice je odvisna od tega, koliko toka bo v danem trenutku teče skozi njo, pa tudi od dejanske potrebne dolžine žice. Pretanka in žica bi se lahko stopila, kar bi povzročilo električni požar.

Če želite izračunati ustrezno debelino ali premer žice, ki se uporablja, privzeto uporabite kalkulator merilnika žice in nato povečajte profil za eno ali dva. Upoštevajte, da so merilniki žic nazaj: večji merilniki uporabljajo manjše številke in obratno. Torej, če izračunate, da je varni profil 10, uporabite žico 8-gauga.

Ugotavljanje toka varovalke je veliko enostavnejše kot izračun varnega profila žice. Preprosto razdelite največjo moč (P) v vatih vezja z napetostjo (V), ki teče skozi to, da dobite tok (I) v amperih. To je osnovna enačba v fiziki, znana kot Ohmov zakon:

Krmilniki polnjenja uravnavajo stopnjo polnjenja, ki prihaja v vašo baterijo iz sončnih kolektorjev, da zagotovijo varno delovanje. Na teh enotah je navedena največja vhodna moč. Če uporabljate 400 W solarno polje, bi potrebovali najmanj 400 W nazivno moč za vaš krmilnik polnjenja.

Povezano: Ali so prenapetostne zaščite potrebne?

Napajanje vaših naprav

Solarni paneli proizvajajo električno energijo v obliki 12V DC. Čeprav je 12 V v redu za napajanje luči, polnjenje naših telefonov ali delovanje ventilatorjev, to povzroča težavo: večino vsega, kar uporabljamo v naših domovih, napaja 120 V AC (izmenični tok). Opomba: ta omrežna napetost se v nekaterih državah razlikuje, zato še enkrat preverite.

Za rešitev tega problema uporabljamo pretvornik. Pretvorniki delujejo tako, da pretvorijo 12 V DC v 120 V AC in so na voljo v dveh različicah, čisti sinusni val ali modificiran sinusni val. V skoraj vseh primerih je čisti sinus prava pot, še posebej, če uporabljate občutljivo električno opremo, kot so računalniki ali igralne konzole.

Povezano: Kakšna je razlika med AC in DC in kako ju lahko pretvorite

Gradnja sistema sončne energije

Viri, shranjevanje, povezave in obremenitve: to so deli, ki tvorijo sončni sistem zunaj omrežja. Z ustrezno previdnostjo in nekaj preprostimi izračuni lahko varno zgradite zanesljivo vir električne energije, da zmanjšate vaš račun za elektriko in ostanete povezani, ne glede na to, kje ste so.

Kako vas lahko stanovanjski kompleti za sončno energijo obdržijo na spletu med izpadi

Medtem ko so generatorji na fosilna goriva dobro razumljeni, enako ne velja za stanovanjske komplete za sončno energijo. V ponudbi je na tisoče izdelkov, vsak ima svoje prednosti in slabosti. Kateri so pravi za vas?

Preberite Naprej

O avtorju