Aurinkoenergia kotiin

Kuinka tehdä aurinkovoimalaitoksia kotiin. Vinkkejä piirin ja komponenttien valitsemiseksi

Vaihtoehtoiset sähkönlähteet kiinnostavat entistä enemmän asunnonomistajia. Niitä houkuttelee aurinkoenergian alhaiset kustannukset. Auringonvalonvuosta toimivien laitteiden massan käyttöönottoa rajoittavat kuitenkin kalliit laitteet ja niiden valinnan ja asennuksen monimutkaisuus.

Itse asiassa kokoonpano omilla käsilläsi ja aurinkovoimalan käyttäminen on kotimestarin, jopa vanhempien opiskelijoiden, vallassa. Voit tehdä tämän:

• perehtyä järjestelmän periaatteisiin,

• määrittää laitteiden tehtävät,

• valitse sopivin asemalaite,

• suorittaa kaikkien elementtien mekaaninen asennus,

• koota sähköpiiri

• tarkista suorituskyky ja toimi pätevästi.

Lukuisten käytännön kokeiden avulla voimme suositella yleismaailmallista järjestelmää kodin aurinkovoimalan ongelmien ratkaisemiseksi.

Tyypillinen aurinkoakulla varustetun kodin voimalaitoksen kaavio (klikkaa kuvaa suurentaaksesi):

Se sisältää:

• aurinkomoduuli, joka perustuu yksittäisiin valokuvakennoihin,

• ohjain,

• sähköenergian varastointiparistot,

• invertteri.

On syytä ymmärtää, että aurinkovoimalaitoksessa aurinkopaneelien rooli ei ole suorassa virrantoimittamisessa sähkön kuluttajille (vaikka tietyissä tilanteissa tämä on perusteltua: kellot, laskimet ja vastaavat laitteet), vaan veloittamisessa piirin työakkuista, jotka:

• vastaanottaa sähköä aurinkomoduuleista,

• kerätä se ja siirtää se kuluttajille.

Kysymyksen kotiaseman luomisesta tulisi aloittaa määrittämällä sen kuorma. Tätä varten meidän on analysoitava kaikki kuluttajat, jotka työskentelevät auringon energiasta. Ne on jaettu kahteen pääluokkaan:

• laitteet, jotka toimivat vaihtovirralla 220 V,

• elektroniset ja tietokonelaitteet, jotka toimivat tasavirtajännitteellä 12 / 24V.

Jääkaappien, pesukoneiden, pölynimurien ja muiden laitteiden sähkömoottorit toimivat vain ~ 220 V / 50Hz verkosta. Ne on kytkettävä laitteen kautta, joka muodostaa sinimuotoiset harmoniset osat, joilla on tarvittavat ominaisuudet paristojen jatkuvasta virrasta. Tätä laitetta kutsutaan invertteriksi.

Kuinka se toimii ja kuinka se valitaan tietyille kuormille, on erillisen artikkelin aihe. Ja nyt on tärkeää ymmärtää, että valitun taajuusmuuttajan lähtötehon on varmistettava kaikkien siihen kytkettyjen kuluttajien luotettava toiminta ja edes pienellä marginaalilla.

Säästämiseksi vaihtovirtakuluttajien vaihtoehtoinen toiminta on melko hyväksyttävää. Hyväksy, että joskus ei tarvitse kytkeä pesupölynimuria päälle veden lämmittämiseksi pesukoneen käydessä. On viisasta odottaa, kunnes pesu on valmis, ja ottaa sitten imuri. Tämä vähentää merkittävästi taajuusmuuttajan kuormitusta.

Siirtyminen talon aurinkovoimalan käyttöön olisi yhdistettävä valaistusverkkolaitteiden korvaamiseen. Ei ole mitään syytä kuluttaa vaihtosuuntaajan energiaa hehkulamppujen hehkulankoihin. Ne tulisi heti hylätä tai ääritapauksissa vaihtaa energiansäästölamppuihin, jotka toimivat jännitteellä = 24 / 12V.

Tämä säästää energiaa hukasta, koska niihin, kuten muuhun elektroniseen ja tietokonelaitteeseen, voidaan saada virtaa suoraan akkujen jatkuvasta jännitteestä.

Katso mitä tapahtuu: esimerkiksi kannettavan tietokoneen elektroninen piiri saa virtansa akkuvirralla = 12 V.

Sen lataamiseen käytetään virtalähdettä, joka muuntaa vaihtojännitteen ~ 220V / 50Hz arvoon = 19V.

12 volttia riittää tähän kannettavaan tietokoneeseen. Lisäksi on yleensä mahdollista poistaa akku siitä ja syöttää suoraan akkuista (akusta). Tällä menetelmällä saadaan aikaan noin 40% energiansäästöstä verrattuna menetelmään, jossa taajuusmuuttaja ja sitten virtalähde kaksinkertaisesti muutetaan.

Miksi ladata luotu malli lisäksi tarpeettomilla laitteilla lämmittämällä turhaan ympäröivää ilmaa monimutkaisilla elektronisilla laitteilla? Kunkin kotiassistentin virrankäyttö on oltava hyvin harkittu ja samalla tavalla virransyötön yksinkertaistamiseksi. Tämä vaatii erittäin pieniä kustannuksia:

• palaset lankaa

• vakioadapterit.

Tämän työn päätteeksi ei ole vaikeaa laskea taajuusmuuttajan vaadittua lähtötehoa, ja siitä on jo mahdollista valita sopiva malli ostettavaksi.

Nyt on aika päättää kodin aurinkovoimalan akkuista. Heidän valitsemiaan sääntöjä ja pääominaisuuksia ei oteta huomioon tässä - tämä on laaja erillinen aihe, josta keskustellaan yksityiskohtaisesti toisessa artikkelissa.

Ja keskitymme nyt siihen tosiseikkaan, että näiden paristojen pitäisi antaa molemmille kuluttajaryhmille luotettavaa virtaa, jota tarkastelimme lyhyesti. Tässäkin tulisi seurata laitteiden toimintajärjestystä ja olla jonkinlainen varaus.

Kun olet päättänyt paristojen tehtävästä (niiden kapasiteetti ja kokonaislähtöjännite), voit valita aurinkomoduulit. Heidän nykyaikainen tuotanto tuottaa suuren valikoiman erilaisia ​​valmistusmenetelmiä. Heillä on erilaisia ​​ominaisuuksia ja ominaisuuksia.

Huomaa, että aurinkomoduulit:

• lähtöjännitteen mukaan on vastattava akkuja,

• Niillä on voimaa, joka pystyy toimittamaan nimellislatausvirran työakkuihin keskikokoisissa valaistuksissa.

Tässä piirissä on toinen laite: ohjain. Hän toimii välittäjänä aurinkopaneelien ja akkujen välillä sääteleen latausprosessia.

Harkitse yksinkertaista kytkentäkaaviota aurinkovoimalaitokselle, joka toimii ilman ohjaimia. Tämä tehdään niin, että sinulla on selkeä käsitys sen tarkoituksesta.

Yksinkertaistettu kaavio kodin voimalaitoksesta, jossa on aurinkoakku (napsauta kuvaa suurentaaksesi):

Tässä piirissä ohjain poistetaan, ja sen sijaan toimii tavallinen diodi. Miksi teit niin?

Ohjaimen ainoa tehtävä on ladata 14–14,5 V: n akkuja. Se tekee tämän eri tavoin ja toimii säännöllisesti:

• lisääntyneellä aurinkoaktiivisuudella,

• sähkönkulutuksen puute (akut eivät syö mitään - ei tarvitse ladata),

• alhainen akun kapasiteetti, kun he eivät selviä kuormasta, ja osa kuluttajien energiasta tulee aurinkomoduuleista.

Akun täyden varauksen suorittaa MRPT-ohjain, joka tarkistaa pisteen aurinkoakun enimmäispalautusteholla (katso Kuinka aurinkopaneelit on järjestetty ja toimivat?). Tämä on luotettavin, mutta kallis malli. Muut mallit, erityisesti On / Off-kehitys, voidaan korvata tehodiodilla.

Hän ei salli paristojen virtausta paristoista aurinkoakkuihin pimeässä, estää niiden purkautumista. Tällä menetelmällä ei suositella jättämään aurinkovoimalaa pitkään ilman kuormaa: akut ladataan ilman rajoituksia, ja meidän on varmistettava tasapaino latauksen ja energiankulutuksen välillä. Tällöin on mahdollista sulkea osa aurinkoakusta pois työstä tai kytkeä uusi vakiokuorma: ilmanvaihto, lämmitys, lamput ...

Diodin käyttö ohjaimen hylkäämisen kanssa vähentää piirin kustannuksia, mutta vaatii huolellisempaa seurantaa ja työn manuaalista säätämistä.

Lopuksi, kiinnitä huomiota suunnittelun luomisen tärkeimpaan asiaan: kaikki kodin aurinkovoimajärjestelmän elementit toimivat monimutkaisessa muodossa, ja siksi ne tulisi valita ja tasapainottaa keskenään ja kuluttajien keskuudessa.

Seuraavat artikkelit käsittelevät kodin aurinkovoimalaitosten ohjaimien, invertterien ja akkujen laitetta ja toimintaperiaatetta.

Katso myös: Aurinkoakut: kuinka kerätä, käyttää ja palauttaa levyjä (desulfaatti)