Kľúčové komponenty solárneho energetického systému mimo siete

Slnečné dni sú dobré nielen pre vaše opálenie: využívaním solárnej energie môžete znížiť svoje účty za elektrinu a poskytnúť vám flexibilitu, aby ste zostali pripojení aj mimo siete.

Napriek tomu, že solárna energia pôsobí odstrašujúco, s určitými základnými znalosťami o tom, čo robia rôzne komponenty a ako bezpečne nastaviť systém, môže byť vypnutie siete hračkou!

Bezpečnosť predovšetkým

Pri stavbe solárneho poľa budete pracovať s veľmi vysokým napätím a je nevyhnutné dodržiavať správne bezpečnostné pokyny. Tu sú štyri základné bezpečnostné pravidlá, ktoré treba dodržiavať:

1. Vždy používajte hrubší drôt, ako si sami vypočítate.
2. Vždy zapojte poistky do obvodu, najmä medzi panelmi a batériou.
3. Vždy používajte regulátor nabíjania, ktorý zvládne obrovský výkon vašich solárnych panelov.
4. Vždy si najmite profesionála, ak sa cítite nepríjemne pri práci s vysokým napätím.

Základy

Komponenty elektrického systému mimo siete možno rozdeliť do štyroch kategórií: zdroje, skladovanie, pripojenia a záťaže.

Zdroje: Tie sú zdrojom elektriny — v našom prípade samotné solárne panely.

Skladovanie: Tieto komponenty uchovávajú elektrickú energiu na neskoršie použitie. Solárne systémy využívajú skupinu batérií s hlbokým cyklom zapojených do série, známych ako batériová banka.

Spojenia: Pozostávajú z častí, ktoré spájajú systém, ako sú káble, regulátory nabíjania a poistky. Z hľadiska bezpečnosti sú spoje oblasťou, ktorá s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobí problém na ceste, pokiaľ sa nezavedú vhodné opatrenia.

Zaťaženia: Toto je konečný cieľ; akékoľvek zariadenie, ktoré využíva elektrickú energiu, je záťažou. To zahŕňa výkonové meniče pre naše 120V spotrebiče, ako aj akékoľvek 12V spotrebiče, ktoré môžeme používať.

Výroba energie pomocou solárnych panelov

Solárne panely fungujú tak, že premieňajú energiu zo slnka na využiteľnú elektrinu jednosmerný prúd (jednosmerný prúd). Tento jednosmerný prúd sa potom ukladá do batérií a používa sa na napájanie našich zariadení.

Keď sa slnečné lúče stretnú s fotovoltaickými prvkami solárnych panelov, energia sa prenesie na elektróny vo vnútri. Tieto excitované elektróny sa potom otáčajú okolo obvodu solárneho panelu, od záporných po kladné konce, nabíjajú naše batérie a udržiavajú svetlá zapnuté.

Solárne panely sa vo všeobecnosti dodávajú v dvoch príchutiach na základe molekulárneho zloženia ich fotovoltaických prvkov: čierna monokryštalická a modrá polykryštalická.

Pri širokých zdvihoch sú Mono panely efektívnejšie a drahšie. Poly panely môžu byť dobrou voľbou pre rozpočet; môže sa však stať, že budete potrebovať viac panelov Poly na získanie rovnakého výkonu generovaného menším počtom panelov Mono. Ak pracujete s obmedzeným priestorom, napríklad na vrchu karavanu, mono panely sú správna cesta.

Súvisiace: Úžasné prístroje na solárnu energiu, ktoré by mal používať každý dom

Ukladanie energie pomocou batérie

Existuje veľa, veľa rôznych typov batérií; toľko, že výber tých ideálnych pre vašu batériu môže byť trochu skľučujúci. Aby ste veci trochu zjednodušili, pri výbere batérií majte na pamäti tieto dve pravidlá:

1. Vždy používajte batérie s hlbokým cyklom – sú navrhnuté tak, aby sa neustále vybíjali a udržali si svoj výkon. Používanie batérií s plytkým cyklom, ako sú autobatérie, bude mať za následok skrátenie životnosti vašej batérie.
2. Batérie s hlbokým cyklom môžu byť vo všeobecnosti vybité iba na polovicu svojej plnej kapacity predtým, ako je potrebné ich dobiť. Pri zvažovaní potrieb batérie sa pozrite na svoju dennú spotrebu energie a vynásobte ju dvomi.

Okrem týchto dvoch zlatých pravidiel je výber batérií, ktoré sa majú použiť, viac ako čokoľvek iné na úkor rozpočtu. Konkrétne, ak by ste radšej zaplatili viac vopred za efektívnejšiu batériu s lítiovou batériou s dlhšou životnosťou, alebo ak by ste chceli začať pracovať za menej peňazí s bankou olovených batérií.

Vytváranie spojení

Pred zložením ktoréhokoľvek z dielov musíme poznať správnu hrúbku drôtu, prúd poistiek a maximálny výkon nášho regulátora nabíjania. Neprešli by ste prehliadku po novom moste bez toho, aby ste zistili, akú váhu dokáže udržať; rovnaký koncept tu.

Bezpečná hrúbka drôtu závisí od toho, koľko prúdu ním bude pretekať v danom čase, ako aj od skutočnej potrebnej dĺžky drôtu. Príliš tenký a drôt by sa mohol roztaviť a spôsobiť elektrický požiar.

Ak chcete vypočítať správnu hrúbku alebo mierku drôtu, ktorý sa má použiť, predvolene použite kalkulačku rozchodu drôtu a potom zväčšite priemer o jeden alebo dva. Všimnite si, že meradlá drôtov sú dozadu: väčšie meradlá používajú menšie čísla a naopak. Takže, ak vypočítate bezpečný prierez 10, použite 8-gauge drôt.

Zistenie bezpečného prúdu poistky je oveľa jednoduchšie ako výpočet bezpečného prierezu vodiča. Jednoducho vydeľte maximálny výkon (P) vo wattoch obvodu napätím (V), ktoré ním prechádza, aby ste dostali prúd (I) v ampéroch. Toto je základná rovnica vo fyzike, známa ako Ohmov zákon:

Regulátory nabíjania regulujú rýchlosť nabíjania, ktoré prichádza do vašej batérie zo solárnych panelov, aby bola zaistená bezpečná prevádzka. Tieto jednotky budú mať uvedený maximálny príkon. Ak používate 400W solárne pole, budete potrebovať minimálne 400W menovitý výkon pre váš regulátor nabíjania.

Súvisiace: Sú potrebné prepäťové ochrany?

Napájanie vašich zariadení

Solárne panely vyrábajú elektrinu vo forme 12V DC. Zatiaľ čo 12 V je v poriadku na napájanie svetiel, nabíjanie našich telefónov alebo spustenie ventilátorov, vyvoláva to problém: väčšina všetkého, čo používame v našich domácnostiach, je napájaná 120 V AC (striedavý prúd). Poznámka: toto sieťové napätie sa v niektorých krajinách líši, preto ho skontrolujte.

Aby sme to vyriešili, používame invertor. Invertory fungujú tak, že konvertujú 12 V DC na 120 V AC a sú dostupné v dvoch variantoch, Pure Sine Wave alebo Modified Sine Wave. Takmer vo všetkých prípadoch je správny sínus, najmä ak používate citlivé elektrické zariadenia, ako sú počítače alebo herné konzoly.

Súvisiace: Aký je rozdiel medzi AC a DC a ako ich môžete previesť

Budovanie solárneho energetického systému

Zdroje, skladovanie, pripojenia a záťaže: toto sú časti, ktoré tvoria mimosieťový solárny systém. S náležitou opatrnosťou a vykonaním niekoľkých jednoduchých výpočtov môžete bezpečne vybudovať spoľahlivé zdroj elektriny, aby ste znížili svoj účet za elektrinu a zostali v spojení bez ohľadu na to, kde sa nachádzate sú.

Ako vás súpravy rezidenčnej solárnej energie môžu udržať online počas výpadkov

Zatiaľ čo generátory na fosílne palivá sú dobre známe, to isté neplatí pre rezidenčné solárne súpravy. V ponuke sú tisíce produktov, z ktorých každý má svoje výhody a nevýhody. Ktoré sú pre vás tie pravé?

Prečítajte si ďalej

O autorovi