Как да изградите автономна слънчева система само в 6 стъпки

Има много различни видове слънчеви енергийни системи, включително свързана с мрежата, хибридна и извън мрежата слънчева енергия.От трите основни варианта за слънчева енергия, слънчевата енергия извън мрежата е най-независимата от системите.

Инсталирането на слънчева система извън мрежата някога беше маргинална концепция поради големите изисквания за пространство и непосилните разходи.Но напредъкът в слънчевите технологии през последното десетилетие направи слънчевото оборудване по-ефективно и по-евтино, което спомага за навлизането им в мейнстрийма.Сега е доста обичайна гледка да видите RVs и селски кабини, захранвани изцяло от слънчеви системи извън мрежата.За щастие, ние ви покриваме, когато става въпрос за проектиране на вашата електрическа система извън мрежата от нулата, включително определяне на вашите енергийни нужди, оразмеряване на соларната и батерийната система и допълнителните компоненти, от които ще се нуждаете.Разгледайте по-долу, за да научите шестте стъпки, които можете да предприемете, за да засилите своя самодостатъчен начин на живот днес.

Какво е слънчева система извън мрежата?

Соларната система извън мрежата е самостоятелна електрическа система, която използва слънчева енергия като свой ресурс.

● Слънчевата система извън мрежата не е свързана с основните комунални услуги (особено с електрическата мрежа).

● Генерира постоянен ток от слънчеви панели и го съхранява чрез използване на батерии.

● Захранва домашните уреди, като преобразува съхраненото постояннотоково електричество в променливотоково с помощта на инвертор извън мрежата.

Освен това ще ви дадем просто обяснение какво представлява слънчевата енергийна система извън мрежата.Някои статии и книги говорят за тази тема, но понякога могат да бъдат объркващи.Основната цел е да ви даде силен старт за вашия проект за слънчева система „направи си сам“ извън мрежата.

Типични диаграми на слънчевата система извън мрежата

Тук ще видите няколко електрически схеми за типична слънчева система извън мрежата.Между другото, електрическата схема е просто изображение на това как е свързан всеки компонент на системата.Обикновено слънчевата енергийна система извън мрежата включва соларни модули, DC кабели, батерия, контролер за зареждане и инвертор на батерията.

Подробно по-долу са описани 6 стъпки, които да ви насочат към живот извън мрежата на слънчева енергия.

Стъпка #1: Определете колко енергия и максимална мощност ще ви трябват

Въпреки че много хора често прескачат тази стъпка и преминават направо към закупуването на своята автономна система за слънчева енергия плюс съхранение, това е една от най-важните стъпки, които можете да предприемете, за да сте сигурни, че няма да харчите парите си за прекалено голяма система или край със система, която не е в състояние да задоволи достатъчно енергийните ви нужди.За да определите правилно вашите енергийни нужди, ще трябва да използвате кредитен калкулатор или да работите директно с представител на BSLBATT.Въведете всеки уред или артикул, който ще захранвате с вашата енергийна система, колко често го използвате на ден, както и съответните спецификации на артикула.Опитайте се да запомните всеки елемент, който ще използвате с вашата енергийна система, тъй като привидно малки редакции в изчислението на натоварването ви могат да окажат голямо влияние.

Ако предпочитате да направите това изчисление ръчно сами, имайте предвид, че всяко електронно устройство ще посочи електрическия товар, който използва върху своя етикет или опаковка.Познаването на индивидуалните изисквания за мощност на вашите уреди или оборудване е от съществено значение на този етап.Полезно е, ако изброите всичките си устройства със съответните им изисквания за мощност във ватове.Обикновено можете да видите това на техните информационни табели.Това е решаваща стъпка, която трябва да направите, за да не пропуснете или да надхвърлите капацитета на вашата слънчева система извън мрежата.

Преди да изберете компонентите, трябва да изчислите консумацията на енергия.Колко време планирате да работите с вашите уреди в часове?Какво е индивидуалното изискване за натоварване на вашите устройства във ватове?За да изчислите консумацията на енергия във ватчасове, просто отговорете на въпросите и умножете всеки товар (ватове) по времето (часове), за което трябва да работи.

След като сте определили товарите, изчислете енергийния рейтинг за всеки товар, както следва:

Обърнете внимание на номиналната мощност, посочена за товарите (свързани устройства като телевизор, вентилатори и т.н.) във ватове

Отбележете времето за работа на всяко зареждане в часове

Изчислете консумацията на енергия по формулата по-долу (вземете предвид приблизително 25% като коефициент на загуба на енергия)

Енергия (ват-час) = мощност (ват) x продължителност (часове)

Сумиране на дневната консумация на енергия от всички товари

Отбележете всички целеви рейтинги на уреди и консумация на енергия, както е описано по-долу:

Човек може също да провери за предишните сметки за електричество и може да приеме най-високата от всички като консумация на енергия, необходима за проектиране на слънчева енергийна система.

Следвайки горните стъпки за всички променливотокови товари, ние изчислихме:

Мощност = 380 вата

Изчислена енергия = 2170 ватчас

Обща енергия (добавете 25% като коефициент на загуба на енергия) = 2170 *1,25

=2712,5 Wh

Ще проектира слънчевата енергийна система, като има предвид горните оценки.

Стъпка 2: Определете броя на батериите, от които се нуждаете

След като определите колко енергия и максимален ток или мощност ви трябват, ще трябва да разберете колко батерии са ви необходими, за да съхраните правилно цялата тази енергия, както и да посрещнете вашите нужди от мощност и ток.По време на този процес не забравяйте да си зададете въпроси като дали имате нужда от достатъчно място за съхранение само за ден или два, или трябва да имате достатъчно място за съхранение за три или повече дни;дали ще включите друг източник на енергия, като например вятърна турбина или генератор, който да използвате през последователни облачни дни;и дали ще съхранявате батериите в топла стая или на студено място.Батериите често се оценяват за съхранение при по-високи температури, тъй като при по-ниски температури способността на батерията да осигурява достатъчна мощност е намалена.Следователно, колкото по-студена е стаята, толкова по-голяма батерия имате нужда.Например при температури под нулата може да се нуждаете от над 50 процента повече капацитет на батерията.Имайте предвид, че има малко компании за батерии, които обаче предлагат батерия, която е проектирана специално за температури под нулата .Фактори като изброените по-горе влияят върху размера и цената на вашата батерия.

Допълнителен фактор, който трябва да имате предвид, е, че оловно-киселинните батерии могат да бъдат разредени само до 50 процента, без да се повредят, за разлика от литиевите батерии – особено литиево-железни фосфатни батерии , който може безопасно да се разреди до 100 процента.Поради тази причина, литиевите батерии са идеален избор за захранващи системи извън мрежата, които често изискват възможност за по-дълбоко разреждане. Освен това ще трябва да купите два пъти повече оловно-киселинни батерии в сравнение с литиеви батерии, само за да достигнете същия използваем капацитет, след като се вземат предвид дълбочината на разреждане, скоростите на зареждане и нивата на ефективност.

След като вземете предвид тези съображения, ще трябва да определите каква батерия на напрежението ви трябва, варираща от 12V до 24V до 48V.Като цяло, колкото по-голяма е захранващата система, толкова по-вероятно е да имате нужда от батерия с по-високо напрежение, за да запазите броя на паралелните низове до минимум и да намалите количеството ток между инвертора и батерията.Ако просто имате малка система и искате да можете да зареждате незначителни елементи като вашия таблет и захранване на 12V DC уреди във вашия RV, тогава е подходяща основна 12V батерия.Въпреки това, ако трябва да захранвате над 2000 вата наведнъж, помислете за 24V и 48V системи вместо това.В допълнение към намаляването на броя на паралелните низове батерии, които ще имате, това ще ви позволи да използвате по-тънки и по-евтини медни кабели между инвертора и батериите.

Да речем, че сте решили, че 12V акумулаторна батерия е най-подходяща за вашите нужди и че сте измислили ежедневна употреба от 500Ah в стъпка №1.Разглеждайки 12V батериите на BSLBATT, ще имате няколко възможности.Например, можете да използвате пет от Батерии BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 , или две от Батерии BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 .Разбира се, ако не сте сигурни коя батерия BSLBATT е най-подходяща за вашите нужди, моля, свържете се с нас и ние ще работим с вас, за да намерим правилния размер на банката с правилните батерии, за да ви поддържат захранвани.

Стъпка #3: Оразмеряване на инвертора

След като сме изчислили необходимостта от енергия, следващата задача е да изчислим рейтинга на инвертора за същото.

Изборът на инвертор играе важна роля в нашия дизайн на слънчевата енергия, тъй като той е отговорен за преобразуването на постоянния ток, генериран от слънчевия панел, в променлив ток (тъй като товарите, свързани в нашия дом, работят предимно с AC захранване), както и за изпълнението на други мерки за защита.

Помислете за инвертор със сравнителна ефективност, ние взехме предвид инвертор с 85% ефективност

Общата мощност, консумирана от товарите, се счита за изходна мощност на инвертора (т.е. 380 W)

Ще добави 25% като фактор за безопасност към необходимата мощност във ватове.

380 * 0,25 = 95

Обща необходима мощност = 380+95= 475 W

Изчислете номиналния входен капацитет на инвертора

Вход (VA) = Изход (ват) / ефективност X 100

= 475 (вата) / 85 X 100

= 559 VA = 560 VA

Необходимата входна мощност за инвертора се оценява на 559 VA, сега трябва да изчислим входящата енергия, необходима на инвертора.

Входяща енергия (Watt-hour) = Изход (watt-hout) / Ефективност x 100

= 2712,585 X 100

= 3191,1 ватчас

Сега, след като сме определили капацитета на инвертора, следващата задача е да проверим наличния на пазара инвертор.Типичният наличен инвертор идва с 12V, 24V, 48V системно напрежение.

Съгласно нашия прогнозен енергиен рейтинг от 560VA, можем да изберем системен инвертор от 1 kW.Обикновено 1 kW инвертор има системно напрежение 24V.(Обикновено 1kW и 2kW – 24V, 3kW до 5kW – 48V, 6kW до 10 kW – 120V) Винаги е необходимо да видите листа със спецификации на инвертора, за да определите системното напрежение.

Нашата батерия BSLBATT отговаря на много марки инвертори.Имаме всичко, което искате!Веднага, моля

Стъпка #4: Определете броя на слънчевите панели, от които се нуждаете

Четирите части на вашия захранваща система извън мрежата изчислението включва определяне колко слънчеви панели ще ви трябват.След като разберете колко енергия трябва да произвеждате на ден от вашите изчисления на натоварването, трябва да вземете предвид колко слънчева светлина ще имате на разположение, за да събирате реколта, иначе известна като „слънчеви часове“.Броят на „слънчевите часове“ се определя от това колко часа наличното слънце на дадено място огрява вашите панели под определен ъгъл през целия ден.Разбира се, слънцето не е толкова ярко в 8 сутринта, колкото е в 1 следобед, така че един час сутрешно слънце може да се брои като половин час, докато часът от обяд до 1 следобед ще се брои като цял час.Освен това, освен ако не живеете близо до екватора, нямате същия брой часове слънчева светлина през зимата, както през лятото.

Също така се препоръчва да базирате размера на вашата слънчева енергийна система на най-лошия сценарий за вашето дадено местоположение, което включва базиране на вашето изчисление извън сезона с най-малко слънчево греене, в който ще използвате системата.По този начин ще сте сигурни, че няма да останете без слънчева енергия през част от годината.

Стъпка # 5: Изберете слънчев контролер за зареждане

След като определите броя на батериите и слънчевата енергия, от които се нуждаете, ще ви трябва начин да управлявате прехвърлянето на слънчевата енергия в батериите.Едно много грубо изчисление, което можете да използвате, за да определите какъв размер слънчев контролер за зареждане ви е необходим, е да вземете ватовете от слънчевата енергия и след това да ги разделите на напрежението на батерията и след това да добавите още 25 процента, за да сте сигурни.

Важно е също така да се отбележи, че контролерите за зареждане се предлагат с два основни типа технологии: проследяване на максимална мощност (MPPT) и модулация на ширина на импулса (PWM).Накратко, ако напрежението на батерията съответства на напрежението на слънчевия масив, можете да използвате PWM соларен контролер за зареждане.С други думи, ако имате 24V батерия и 24V соларен масив, можете да използвате PWM.Ако напрежението на батерията ви е различно от слънчевия масив и не може да бъде свързано последователно, за да съответства, ще трябва да използвате MPPT контролер за зареждане.Например, ако имате 12V батерия и 12V соларен масив, ще трябва да използвате MPPT контролер за зареждане.

Стъпка #6: Защитни устройства, монтаж и баланс на системите

Винаги е важно да инсталирате необходимите предпазители, устройства за защита от свръхток, прекъсвачи и т.н., за да защитите вашите компоненти и да създадете безопасна и надеждна система.Пропускането на тези компоненти със сигурност ще бъде по-скъпо в бъдеще.

Ще трябва също така да обмислите как планирате да монтирате вашите слънчеви панели, под какъв ъгъл и къде.Има десетки налични опции както за покривни, така и за наземни системи – просто се консултирайте с вашия доставчик, за да сте сигурни, че монтажната система е съвместима с вашите панели.

Съвети: Преди да инсталирате соларен панел

● Проверете за държавни субсидии, за да се възползвате максимално от соларната инсталация.

● В зависимост от наличността на мрежата и местоположението, решете типа слънчева енергийна система, подходяща за вашите енергийни изисквания

● Ако планирате слънчева инсталация на покрива, проверете капацитета на покрива, за да инсталирате необходимия брой слънчеви панели.

● За да получите оптимални резултати, трябва да се направи анализ на засенчването, за да се гарантира, че инсталираните слънчеви панели не са покрити със сянка от съседни дървета/сгради или други фактори.

Качество, качество, качество!

Има стотици уебсайтове, които предлагат доста добри икономични соларни материали на невероятни цени.Като професионалист Компания за литиеви слънчеви батерии , не мога да подчертая достатъчно важността на качествените материали.Не забравяйте да вземете предвид колко години производителят е в индустрията, гаранции за продукта и прегледи.Като DIY монтьор на слънчева енергия извън мрежата вие със сигурност ще искате онлайн и телефонна техническа поддръжка, която да предоставят от соларни компании от най-високо ниво!

Надявам се, че тази статия ви е предоставила някои познания за дизайна на слънчевата енергийна система.

След като сте изпълнили всичките шест от тези стъпки, вие ще сте на път да проектирате и, което е по-важно, да използвате вашата нова автономна слънчева система плюс система за съхранение!Ако планирате да инсталирате система от слънчеви панели на вашето място и все още имате някои съмнения, не се притеснявайте, технически екип ще ви напътства с възможно най-доброто решение за захранваща система извън мрежата.