Solarna snaga za dom

Kako solarne elektrane za dom. Savjeti za odabir kruga i komponenata

Alternativni izvori električne energije sve su više zainteresirani za vlasnike kuća. Privlače ih niski troškovi korištenja solarne energije. Ali masovno uvođenje uređaja koji djeluju iz sunčevog svjetlosnog toka ograničavaju visoki troškovi opreme i složenost njenog odabira i ugradnje.

Zapravo, sastaviti vlastitim rukama i upravljati solarnom elektranom u sklopu je moći domaćeg majstora, čak i starijeg učenika. Da biste to učinili:

• upoznati se s principima sheme,

• odrediti zadatke opreme,

• odaberite najprikladniju staničnu opremu,

• izvršiti mehaničku ugradnju svih elemenata,

• sastaviti električni krug

• provjeriti izvedbu i kompetentno raditi.

Brojni praktični eksperimenti omogućuju nam preporučiti univerzalni plan za rješavanje problema solarne elektrane za dom.

Tipična shema kućne elektrane sa solarnom baterijom (kliknite na sliku za povećanje):

Uključuje:

• solarni modul zasnovan na pojedinačnim foto ćelijama,

• kontroler,

• baterije za skladištenje električne energije,

• pretvarača.

Treba dobro razumjeti da u solarnoj elektrani uloga solarnih panela nije u izravnom napajanju električnih potrošača (iako je to u određenim situacijama opravdano: satovi, kalkulatori i slični uređaji), već u osiguravanju naboja za radne baterije sklopa koji:

• primaju struju iz solarnih modula,

• akumulirati i proslijediti potrošačima.

Pitanje stvaranja kućne stanice trebalo bi započeti određivanjem njegovog opterećenja. Da bismo to učinili, moramo analizirati sve potrošače koji će raditi iz sunčeve energije. Podijeljeni su u dvije glavne klase:

• uređaji koji rade na izmjeničnom stanju 220 V,

• elektronička i računalna oprema koja radi s jednosmernim naponom od 12 / 24V.

Električni motori hladnjaka, perilica rublja, usisavača i drugih uređaja rade samo iz mreže ~ 220V / 50Hz. Morat će ih spojiti preko uređaja koji tvori sinusne harmonike s potrebnim karakteristikama iz konstantne snage baterija. Taj se uređaj naziva inverter.

Kako to radi i kako ga odabrati za određena opterećenja, tema je zasebnog članka. Sada je važno razumjeti da izlazna snaga odabranog pretvarača mora osigurati pouzdan rad svih potrošača koji su na njega povezani, pa čak i imati malu maržu.

Da biste uštedjeli, alternativni rad potrošača izmjeničnih struja sasvim je prihvatljiv. Slažete se da ponekad nije potrebno uključiti usisavač za pranje kako biste zagrijali vodu dok stroj za pranje rublja radi. Bilo bi pametno pričekati dok se ne opere, a zatim uzmite usisavač. To će znatno smanjiti opterećenje pretvarača.

Prijelaz na upotrebu solarne elektrane u kući trebao bi biti u kombinaciji s zamjenom rasvjetnih mreža. Nema smisla trošiti energiju pretvarača na zagrijavanje niti žarulje sa žarnom niti. Treba ih odmah napustiti ili u ekstremnim slučajevima prebaciti na štedne žarulje koje rade na naponu = 24 / 12V.

Tako ćete uštedjeti od trošenja energije jer se oni, kao i ostala elektronička i računalna oprema, mogu napajati izravno iz konstantnog napona akumulatora.

Pogledajte što se događa: na primjer, elektronički krug prijenosnog računala napaja se iz baterije = 12 V.

Za njegovo punjenje koristi se izvor napajanja koji pretvara naizmjenični napon od ~ 220V / 50Hz u vrijednost = 19V.

12 volti je dovoljno za ovaj laptop. Nadalje, uglavnom je moguće izvaditi bateriju iz nje i unijeti je izravno iz akumulatora. Ovom metodom stvara se oko 40% uštede energije u odnosu na metodu dvostruke pretvorbe pomoću invertera, a zatim jedinice napajanja.

Zašto dodatno učitati stvoreni dizajn nepotrebnim uređajima, besmisleno zagrijavajući okolni zrak složenim elektroničkim uređajima? Shema napajanja svakog pomoćnika kućanstva mora biti dobro osmišljena i na sličan način pojednostaviti napajanje. Ovo će zahtijevati vrlo male troškove:

• komadi žice

• standardni adapteri.

Zaključno u ovom radu neće biti teško izračunati potrebnu izlaznu snagu pretvarača, a iz njega je već moguće odabrati odgovarajući model za kupnju.

Sada je vrijeme za odlučivanje o akumulatorima za kućnu solarnu elektranu. Ovdje nisu uzeti u obzir pravila njihova izbora i glavne karakteristike - ovo je opsežna odvojena tema, o kojoj će se detaljno govoriti u drugom članku.

A sada ćemo se usredotočiti na činjenicu da ove baterije trebaju pouzdano napajati obje skupine potrošača, što smo ukratko ispitali. I ovdje se treba promatrati redoslijed rada uređaja i imati nekakvu rezervu.

Odlučivši se za zadatak baterija (njihov kapacitet i ukupni izlazni napon), možete odabrati solarne module. Njihova moderna proizvodnja proizvodi veliki asortiman s različitim načinima proizvodnje. Imaju različite karakteristike i mogućnosti.

Imajte na umu da solarni moduli:

• prema izlaznom naponu mora odgovarati akumulatorima,

• posjeduju snagu koja može isporučiti nazivnu struju punjenja radnim baterijama u uvjetima srednjeg osvjetljenja.

U ovom krugu postoji još jedan uređaj: kontroler, Radi kao posrednik između solarnih panela i akumulatora, regulirajući proces punjenja.

Razmislite o pojednostavljenom dijagramu ožičenja solarne elektrane koja radi bez regulatora. To se radi tako da ste jasno shvatili njegovu svrhu.

Pojednostavljeni dijagram kućne elektrane sa solarnom baterijom (kliknite na sliku za povećanje):

U ovom se krugu uklanja regulator i umjesto njega radi obična dioda. Zašto si to učinio?

Jedina zadaća kontrolera je da puni baterije za pohranu do 14–14,5 V. To čini na različite načine i radi povremeno:

• s povećanom solarnom aktivnošću,

• nedostatak potrošnje električne energije (baterije ne pune ništa - ne trebaju punjenje),

• mali kapacitet baterije kada se ne mogu nositi s opterećenjem i dijelom energije koja dolazi potrošačima dolazi iz solarnih modula.

Potpuno napunjenje baterije obavlja MRPT kontroler koji skenira točku s maksimalnom izlaznom snagom solarne baterije (vidi Kako su uređeni i rade solarni paneli?). Ovo je najpouzdaniji, ali skuplji dizajn. Ostali modeli, posebno On / Off razvoj, mogu se zamijeniti s diodom napajanja.

On neće dopustiti protok baterija iz baterija do solarne baterije u mraku, spriječiti njihovo pražnjenje. Ovom metodom ne preporučuje se solarno postrojenje ostavljati bez opterećenja duže vrijeme: baterije će se puniti bez ikakvih ograničenja, a mi moramo osigurati ravnotežu između napunjenosti i potrošnje energije. U tom je slučaju moguće isključiti dio solarne baterije iz rada ili prebaciti dodatno konstantno opterećenje: ventilacija, grijanje, lampe ...

Korištenje diode s odbijanjem regulatora smanjuje troškove kruga, ali zahtijeva pažljivije nadgledanje i ručno prilagođavanje rada.

Zaključno, obratite pažnju na najvažniju stvar u kreiranju dizajna: svi elementi kućne solarne energije rade u složenom sloju i stoga ih treba dobro odabrati i uravnotežiti između sebe i potrošača.

Sljedeći članci raspravljat će o uređaju i principu rada regulatora, pretvarača i baterija za kućne solarne elektrane.

Vidi također: Solarne baterije: kako pokupiti, upravljati i vraćati ploče (desulfati)