Strømforsyning med solcellepaneler: DIY-systemmontering

Indholdet af artiklen



Artiklen undersøger den praktiske anvendelse af solcellepaneler, beskriver detaljeret de knudepunkter, der er nødvendige for en uafbrudt strømforsyning, selvforbindelse og opsætning af solcellepaneler.

Solenergiforsyning

Udstyr til strømforsyningssystem: rækkevidde, egenskaber

I den foregående artikel kiggede vi på typerne af solcellepaneler. Men i solenergiproduktionssystemer er disse elementer kun primære konvertere. For at oprette et fuldgyldigt hjemmekraftværk har vi brug for følgende sæt udstyr:

  • batteriopladningskontrol
  • lagerbatteri (akkumulator)
  • spændingsomformer

Batteriopladningsregulatorer er af to typer: PWM-controllere (PWM-controllere) og OTMM-controllere (MPPT-controllere).

PWM-controlleren er en enklere og billigere enhed, der kontrollerer batteriets opladning. Effektiviteten af ​​en PWM-controller er normalt højere end for en OTMM-controller på grund af det faktum, at det i det oprindelige opladningstrin forbinder batteriet næsten direkte til solbatteriet uden at konvertere den genererede spænding. OTMM-regulatorer anbefales at bruges med moduler med ikke-standard udgangsspænding på 28 V og højere.

PWM-controller

Brugen af ​​OTMM-controllere vil være økonomisk begrundet i generering af systemer med en nominel effekt på mere end 400 W. En anden grund til at bruge en sådan controller er at designe en solstation til elproduktion året rundt. På overskyede vinterdage, når opladning af batterier, viser OTMM-controlleren sin bedste side.

Batteri i solenergiforsyningssystemet spiller rollen som en buffer, der akkumulerer elektrisk energi.

Solbatteri

I modsætning til alt andet udstyr til solstationer er batteriet en forbrugsgenstand. Derfor, jo længere det fungerer uden udskiftning, desto kortere vil tilbagebetalingsperioden for de komponenter, du har købt, være. For at batteriet skal fungere i lang tid, skal du ansvarsfuldt nærme dets valg. De vigtigste parametre for batteriet, der er af interesse for den potentielle ejer, er:

  • spænding (Volt, V) – der er 12, 24 og 48 V. solbatterier til salg. For små hjemmestationer med en kapacitet på 200-300 W er 12 V batterier meget velegnede;
  • elektrisk kapacitet (Ampere? time, Ah? h) – karakteriserer mængden af ​​elektricitet, der kan akkumuleres. Følgelig, jo større denne parameter er, desto mere kan det elektriske system arbejde i autonom tilstand (i overskyet vejr eller om natten);
  • selvudladningsniveau (% af nominel kapacitet) – jo lavere denne parameter, jo bedre er batteriet.

Spændingsomformer designet til at konvertere batteriets konstante spænding til vekselspændingen på det 220 V net, der forsyner husstanden.

Solenergiforsyning

Der er en bred vifte af invertere på markedet med en række funktioner. Blandt de vigtigste parametre er følgende:

  • inverter magt;
  • primær kredsløbsspænding (det tilsluttede batteris spænding);
  • tilstedeværelsen af ​​indbyggede beskyttelser (mod overbelastning, mod reversering af batteripolaritet, mod kortslutning i belastningen, mod overdreven batteriafladning);
  • sinusformet udgangsspænding (i princippet, hvis der er motorer i den tilsluttede belastning, for eksempel vaskemaskiner, køleskabe, cirkulationspumper, ventilatorer osv.).

Det skal også bemærkes, at et for stort antal funktioner kun fører til en stigning i omkostningerne ved enheden og komplikationer af dens konfiguration og drift..

Tilslutningsdiagram for udstyr til solstationer

Det er ganske enkelt at samle et solcelleanlægskredsløb. Nedenfor er en række af forbindelser illustreret ved fotografier. For at samle et enkelt system bruges et solcellepanel med polykrystallinske celler, en ladningskontrol og et batteri. Vi starter samlingen ved at forbinde kablet til solcellepanelet.

Solenergiforsyning

Dette trin er ikke påkrævet for batterier, der følger med kablet. Tilslut batteriet til controllerens udgangsterminaler. Endvidere skal ledningerne fra panelet tilsluttes indgangsterminalerne på ladestyringen.

Alle forbindelser oprettes i henhold til princippet “+” til “+” og “-” til “-“. Vi leverer strøm fra batteriet til indgangsterminalerne på inverteren. Efter at have tændt for ladestyringen og inverteren, kan vi se, at elektriciteten, der genereres af solcellepanelet, begynder at oplade batteriet.

Solenergiforsyning

For at bestemme polariteten i terminalerne i solbatteriet er det nok at måle spændingen ved klemmerne med et multimeter. Hvis der er et minustegn nær spændingslæsningerne, svarer positionen af ​​den sorte sonde til den positive terminal (kontroller, at sonderne er tilsluttet korrekt, før måling). Hvis der ikke er noget minustegn, svarer positionen for den sorte sonde til den negative terminal på batteriet.

Solenergiforsyning

Installation af solcellepaneler og hjælpeelektrisk udstyr

Solstationens elektriske udstyr er installeret med en kobbertråd. Tværsnittet af kobbertråd til et panel skal vælges mindst 2,5 mm2. Dette skyldes det faktum, at den normale strømtæthed i en kobberleder er 5 ampere per 1 mm2. Det vil sige med et tværsnit på 2,5 mm2 den tilladte strøm vil være 12,5 A.

I dette tilfælde er kortslutningsstrømmen i RZMP-130-T-panelet med en effekt på 145 W kun 8,5 A. Ved kombination af flere paneler med parallel tilslutning skal tværsnittet af det fælles udgangskabel vælges baseret på den maksimale samlede strøm for alle paneler i henhold til ovenstående koncept (5 A pr. 1 mm2).

Der er en række solcellekabler til salg. Deres karakteristiske træk er, at den ydre kabelisolering har gennemgået en særlig behandling og har øget modstanden mod ultraviolet stråling. Det er ikke nødvendigt at købe sådanne kabler. Solpaneler kan tilsluttes med et kabel med almindelig PVC-isolering, men læg dem i en bølgepap, der er designet til at lægge ekstern ledning. Denne mulighed koster 30-40% mindre.

Batteriopladningskontrolleren og inverteren skal placeres i et tørt rum med stuetemperatur, såsom et skab eller gang. Det er upraktisk at placere dette udstyr udendørs, da udstyrets elektroniske komponenter ikke bør udsættes for betydelige variationer i temperatur og fugtighed. Selve batteriet kan placeres sammen med elektronikken.

Solenergiforsyning

Hvis du beslutter at bruge syre- eller alkaliske batterier, skal du placere dem i et godt ventileret ikke-beboelsesområde, da elektrolytdampe, der er skadelige for helbredet, frigives under deres drift. Derudover bør der ikke være kilder til gnist- og brandfare i rummet med batterier, da ilt og brint frigivet i dårligt ventilerede rum kan danne en eksplosiv blanding..

Solcellepanelet kan installeres på to måder:

  • Fast installation involverer den stationære placering af paneler på taget af et hus eller på en beslag, der er fastgjort til en væg eller et fundament. I dette tilfælde skal panelerne rettes mod syd, panelernes vandrette hældning skal være en vinkel, der er lig med terrænets bredde plus 15 °. Breddegrad på din placering kan f.eks. Bestemmes ved læsning af en GPS-navigator eller i Google Maps-tjenesten;
  • bevægelig installation af panelerne er lavet på en travers, der er i stand til at rotere azimutalt (i solens retning langs horisonten) og zenith, vippe panelerne, så solens stråler falder på dem vinkelret på dem. Et sådant installationssystem gør det muligt at øge effektiviteten af ​​de anvendte solceller, men kræver yderligere konkrete økonomiske omkostninger til konstruktion af traversen, drivmotorer og systemet til deres kontrol..

Solenergiforsyning

Måder at forbedre effektiviteten af ​​den autonome strømforsyning

For at forbedre et solkraftværks effektivitet kan du gå på to måder: øge mængden af ​​genereret elektricitet på den ene side og reducere dens forbrug på den anden. Måderne til at øge den producerede elektricitet kan være som følger:

  • installation af solcellepaneler på en bevægelig travers eller på en zenith tiltstyringsmekanisme (halvmål, men også ret effektiv, hovedsageligt til monokrystallinske paneler);
  • brug af højkvalitetsbatterier med en lav selvafladningsprocent og lang levetid uden et betydeligt fald i kapacitet;
  • regelmæssig vedligeholdelse af systemet: rengøringspaneler fra støv og sne, vedligeholdelse af aftagelige og terminalforbindelser for at reducere kontaktmodstand og som følge heraf strømtab.

På belastningssiden kan energieffektiviteten øges som følger:

  • tildeling af et lavspændingsforsyningskredsløb direkte fra batteriet, for eksempel til tilslutning af LED-belysning. Dette vil undgå dobbeltkonvertering af energi i inverteren;
  • at slukke inverteren, når belastningen frakobles ved dens udgang, da tomgangsomformeren stadig bruger en lille mængde energi;
  • installation i forbindelse med belysning af bevægelsessensorer med en timer for at eliminere det irriterende forbrug af elektricitet på grund af det faktum, at de simpelthen glemte at slukke lampen i gangen.
Bedøm denne artikel
( Ingen vurderinger endnu )
Tilføj kommentarer

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: