Jak postavit sluneční soustavu mimo síť v pouhých 6 krocích

Existuje mnoho různých druhů solárních systémů včetně solární energie vázané na síť, hybridní a mimo síť.Ze tří hlavních možností solární energie je solární energie mimo síť zdaleka nejvíce nezávislá na systémech.

Instalace off-grid solárního systému byla kdysi okrajovým konceptem kvůli jeho velkým prostorovým nárokům a neúměrným nákladům.Pokroky v solární technologii za poslední desetiletí však učinily solární zařízení efektivnějšími a levnějšími, což jim pomohlo dostat je do hlavního proudu.Nyní je docela běžný pohled vidět obytné vozy a venkovské chatky poháněné výhradně solárními systémy mimo síť.Naštěstí jsme vás pokryli, pokud jde o navrhování vašeho off-grid napájecího systému od nuly, včetně určení vašich energetických potřeb, dimenzování solárního a bateriového systému a dalších komponent, které budete potřebovat.Podívejte se níže a naučte se šest kroků, které můžete podniknout, abyste dnes mohli posílit svůj soběstačný životní styl.

Co je sluneční soustava mimo síť?

Solární systém mimo síť je samostatný systém elektrické energie, který jako zdroj využívá solární energii.

● Solární systém mimo síť není připojen k hlavním veřejným službám (zejména elektrické síti).

● Vyrábí stejnosměrnou elektřinu ze solárních panelů a ukládá ji pomocí baterií.

● Napájí domácí spotřebiče přeměnou nahromaděné stejnosměrné elektřiny na střídavou pomocí střídače mimo síť.

Dále vám dáme jednoduché vysvětlení toho, co je to off-grid solární systém.Některé články a knihy o tomto tématu hovoří, ale někdy mohou být matoucí.Hlavním cílem je poskytnout vám dobrý začátek pro váš projekt solárního systému mimo síť.

Typické diagramy sluneční soustavy mimo síť

Zde uvidíte několik schémat zapojení pro typický solární systém mimo síť.Schéma zapojení, mimochodem, je jednoduchým zobrazením toho, jak jsou jednotlivé komponenty systému zapojeny.Solární systém mimo síť obvykle obsahuje solární moduly, stejnosměrné kabely, baterii, regulátor nabíjení a střídač baterie.

Níže je podrobně uvedeno 6 kroků, které vás přivedou k solárnímu bydlení mimo síť.

Krok #1: Určete, kolik energie a maximálního výkonu budete potřebovat

Ačkoli mnoho lidí tento krok často přeskakuje a přechází rovnou k nákupu svého solárního a úložného systému mimo síť, je to jeden z nejdůležitějších kroků, které můžete podniknout, abyste neztráceli peníze za předimenzovaný systém. se systémem, který není schopen dostatečně pokrýt vaše energetické potřeby.Abyste správně určili své energetické potřeby, budete muset použít úvěrovou kalkulačku nebo přímo spolupracovat se zástupcem BSLBATT.Zadejte každý spotřebič nebo položku, kterou budete svým energetickým systémem napájet, jak často je denně používáte a také příslušné specifikace položky.Snažte se co nejlépe si zapamatovat každou položku, kterou budete s napájecím systémem používat, protože zdánlivě malé úpravy ve výpočtu zatížení mohou mít velký dopad.

Pokud byste raději provedli tento výpočet ručně sami, mějte na paměti, že každé elektronické zařízení bude na svém štítku nebo obalu uvádět elektrickou zátěž, kterou odebírá.V této fázi je nezbytné znát individuální požadavky na napájení vašich spotřebičů nebo zařízení.Je užitečné, když uvedete seznam všech svých zařízení s odpovídajícími požadavky na výkon ve wattech.Obvykle to můžete vidět na jejich informačních štítcích.Toto je zásadní krok k tomu, abyste neztratili nebo nepředimenzovali kapacitu svého solárního systému mimo síť.

Před výběrem komponent si musíte spočítat spotřebu energie.Jak dlouho plánujete provoz vašich spotřebičů v hodinách?Jaký je individuální požadavek na zatížení vašich zařízení ve wattech?Chcete-li vypočítat spotřebu energie ve watthodinách, jednoduše odpovězte na otázky a vynásobte každou zátěž (W) dobou (hodiny), kdy je potřeba.

Jakmile zacílíte zátěže, vypočítejte energetické hodnocení pro každou zátěž následovně:

Poznamenejte si jmenovitý výkon uvedený na zátěži (připojená zařízení, jako je TV, ventilátory atd.) ve wattech

Poznamenejte si dobu chodu každé zátěže v hodinách

Vypočítejte spotřebu energie podle níže uvedeného vzorce (uvažujte přibližně 25 % jako faktor ztráty energie)

Energie (watthodina) = výkon (watt) x doba trvání (hodiny)

Součet denní spotřebované energie všemi zátěžemi

Poznamenejte si všechna hodnocení cílového zařízení a spotřebu energie, jak je popsáno níže:

Lze také zkontrolovat předchozí účty za elektřinu a nejvyšší ze všech lze považovat za spotřebu energie potřebnou pro návrh solárního energetického systému.

Podle výše uvedených kroků pro všechna AC zatížení, která jsme vypočítali:

Výkon = 380 wattů

Vypočtená energie = 2170 watthodina

Celková energie (přičtěte 25 % jako faktor ztráty energie) = 2170 *1,25

= 2712,5 Wh

Navrhne solární energetický systém s ohledem na výše uvedená hodnocení.

Krok #2: Určete počet baterií, které budete potřebovat

Poté, co určíte, kolik energie a maximálního proudu nebo výkonu potřebujete, budete muset zjistit, kolik baterií potřebujete pro správné uložení veškeré této energie a také pro uspokojení vašich energetických a aktuálních potřeb.Během tohoto procesu si nezapomeňte položit otázky, jako zda potřebujete dostatek úložiště pouze na den nebo dva, nebo zda potřebujete mít dostatek úložiště na tři nebo více dní;zda začleníte další zdroj energie, jako je větrná turbína nebo generátor, pro použití během po sobě jdoucích zamračených dnů;a zda budete baterie skladovat v teplé místnosti nebo na chladném místě.Baterie jsou často určeny pro skladování při vyšších teplotách, protože při nižších teplotách je schopnost baterie poskytovat dostatečný výkon snížena.Proto čím je místnost chladnější, tím větší baterii potřebujete.Například při teplotách pod bodem mrazu můžete potřebovat o více než 50 procent větší kapacitu baterie.Všimněte si, že jich je málo společnosti vyrábějící baterie, které však nabízejí baterii navrženou speciálně pro teploty pod bodem mrazu .Faktory, jako jsou ty, které jsou uvedeny výše, ovlivňují velikost a cenu vaší baterie.

Dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu, je, že olověné baterie lze na rozdíl od lithiových baterií vybít pouze na 50 procent, aniž by se poškodily. lithium-železofosfátové baterie , které lze bezpečně vybít až na 100 procent.Z tohoto důvodu, lithiové baterie jsou ideální volbou pro systémy napájení mimo síť, které často vyžadují schopnost hlouběji se vybíjet. Také byste museli koupit dvakrát více olověných baterií ve srovnání s lithiovými bateriemi, abyste dosáhli stejné využitelné kapacity, po započtení hloubky vybití, rychlosti nabíjení a účinnosti.

Po zohlednění těchto úvah budete muset určit, jaké napětí baterie potřebujete, v rozsahu od 12V do 24V do 48V.Obecně platí, že čím větší je napájecí systém, tím je pravděpodobnější, že budete potřebovat baterii s vyšším napětím, abyste udrželi počet paralelních řetězců na minimu a snížili množství proudu mezi měničem a baterií.Pokud máte jen malý systém a chcete mít možnost nabíjet drobné předměty, jako je váš tablet a napájet 12V DC spotřebiče v RV, pak je vhodná základní 12V bateriová banka.Pokud však potřebujete napájet více než 2 000 wattů najednou, budete místo toho chtít zvážit 24V a 48V systémy.Kromě snížení počtu paralelních řetězců baterií vám to umožní použít tenčí a levnější měděnou kabeláž mezi měničem a bateriemi.

Řekněme, že jste se rozhodli, že 12V bateriová banka je pro vaše potřeby nejlepší a že jste v kroku č. 1 přišli na denní spotřebu 500 Ah.Při pohledu na 12V baterie BSLBATT byste měli několik možností.Můžete například použít pět z nich Baterie BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 nebo dva z nich Baterie BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 .Samozřejmě, pokud si nejste jisti, která baterie BSLBATT je pro vaše potřeby nejlepší, kontaktujte nás a my s vámi najdeme tu správnou velikost banky správných baterií, abyste byli napájeni.

Krok #3: Dimenzování měniče

Jakmile jsme odhadli potřebu energie, dalším úkolem je vypočítat jmenovitý výkon měniče.

Výběr invertoru hraje důležitou roli v našem návrhu solární energie, protože je zodpovědný za přeměnu stejnosměrného proudu generovaného ze solárního panelu na střídavý proud (protože zátěže připojené v našem domě většinou běží na střídavý proud) a také za provádění dalších ochranných opatření.

Uvažujme střídač se spravedlivou účinností, my jsme uvažovali střídač s účinností 85 %.

Celkový příkon spotřebovaný zátěží je považován za výkon střídače (tj. 380W)

Přidá 25 % jako bezpečnostní faktor k požadovanému příkonu.

380 * 0,25 = 95

Celkový požadovaný příkon = 380 + 95 = 475 W

Vypočítejte jmenovitou vstupní kapacitu měniče

Vstup (VA) = Výkon (watt) / účinnost X 100

= 475 (watt) / 85 x 100

= 559 VA = 560 VA

Požadovaný příkon pro měnič je odhadnut na 559 VA, nyní musíme odhadnout příkon energie, který měnič potřebuje.

Vstupní energie (watthodina) = výstup (watthodina) / účinnost x 100

= 2712,585 x 100

= 3191,1 Watt-hodina

Nyní, když jsme určili kapacitu měniče, dalším úkolem je zkontrolovat měnič dostupný na trhu.Typický dostupný měnič je dodáván se systémovým napětím 12V, 24V, 48V.

Podle našeho odhadovaného energetického jmenovitého výkonu 560 VA můžeme vybrat systémový měnič o výkonu 1 kW.Obecně platí, že 1 kW měnič má systémové napětí 24 V.(Obecně 1kW a 2kW – 24V, 3kW až 5kW – 48V, 6kW až 10 kW – 120V) Pro určení napětí systému je vždy nutné nahlédnout do katalogového listu měniče.

Naše baterie BSLBATT se vyrovnala mnoha značkám invertorů.Máme vše, co chcete!Právě teď, prosím

Krok #4: Určete počet solárních panelů, které budete potřebovat

Čtyřdílný tvůj mimosíťový napájecí systém výpočet zahrnuje určení, kolik solárních panelů budete potřebovat.Poté, co z výpočtů zátěže víte, kolik energie potřebujete za den vyrobit, musíte zohlednit, kolik slunečního světla budete mít k dispozici ke sklizni, jinak známé jako „sluneční hodiny“.Počet „slunečních hodin“ je určen tím, kolik hodin dostupné slunce v daném místě svítí na vaše panely pod zadaným úhlem po celý den.Slunce samozřejmě nesvítí tak jasně v 8:00 jako ve 13:00, takže hodina ranního slunce se může počítat jako půlhodina, zatímco hodina od poledne do 13:00 by se počítala jako celá hodina.Také, pokud nežijete blízko rovníku, nemáte v zimě stejný počet hodin slunečního světla jako v létě.

Doporučuje se také, abyste velikost svého solárního systému založili na nejhorším scénáři pro danou lokalitu, což zahrnuje založení vašeho výpočtu mimo sezónu s nejmenším množstvím slunečního svitu, ve kterém budete systém používat.Zajistíte si tak, že nebudete mít po část roku nedostatek sluneční energie.

Krok č. 5: Vyberte solární regulátor nabíjení

Jakmile určíte počet baterií a solární energii, kterou potřebujete, budete potřebovat způsob, jak řídit přenos solární energie do baterií.Velmi hrubým výpočtem, který můžete použít k určení, jakou velikost regulátoru solárního nabíjení potřebujete, je vzít watty ze solární energie a poté je vydělit napětím baterie a poté přidat dalších 25 procent, abyste byli v bezpečí.

Je důležité také poznamenat, že regulátory nabíjení jsou k dispozici se dvěma hlavními typy technologií: Sledování maximálního výkonu (MPPT) a Pulse Width Modulation (PWM).Stručně řečeno, pokud napětí baterie odpovídá napětí solárního pole, můžete použít PWM regulátor solárního nabíjení.Jinými slovy, pokud máte 24V bateriovou banku a 24V solární pole, můžete použít PWM.Pokud se napětí vaší baterie liší od napětí solárního pole a nelze je zapojit do série, aby odpovídalo, budete muset použít regulátor nabíjení MPPT.Pokud máte například 12V bateriovou banku a 12V solární pole, budete muset použít MPPT regulátor nabíjení.

Krok #6: Ochranná zařízení, montáž a vyvážení systémů

Vždy je důležité nainstalovat potřebné pojistky, nadproudové ochranné zařízení, odpojovače atd., abyste chránili vaše komponenty a vytvořili bezpečný a spolehlivý systém.Vynechání těchto komponent bude v budoucnu jistě nákladnější.

Budete také muset zvážit, jak plánujete namontovat solární panely, pod jakým úhlem a kde.Existuje mnoho možností, které jsou k dispozici pro střešní i zemní systémy – stačí se jen poradit s dodavatelem, abyste se ujistili, že montážní systém je kompatibilní s vašimi panely.

Tipy: Před instalací solárního panelu

● Zkontrolujte, zda jsou ze solárního zařízení maximálně využity státní dotace.

● V závislosti na dostupnosti sítě a umístění rozhodněte typ solárního energetického systému, který je vhodný pro vaše požadavky na energii

● Pokud se chystáte na střešní solární instalaci, zkontrolujte kapacitu střechy pro instalaci požadovaného počtu solárních panelů.

● Pro dosažení optimálních výsledků je nutné provést analýzu stínování, aby bylo zajištěno, že nainstalované solární panely nebudou zastíněny sousedními stromy/budovami nebo jinými faktory.

Kvalita, kvalita, kvalita!

Existují stovky webových stránek, které nabízejí docela dobré ekonomické solární materiály za neuvěřitelné ceny.Jako profesionál Společnost lithiových solárních baterií , nemohu dostatečně zdůraznit důležitost kvalitních materiálů.Nezapomeňte vzít v úvahu, kolik let je výrobce v oboru, záruky na produkty a recenze.Jako DIY off-grid instalátor solární energie jistě budete chtít online a telefonickou technickou podporu, kterou poskytují špičkové solární společnosti!

Doufám, že vám tento článek poskytl nějaké poznatky o návrhu solárního energetického systému.

Poté, co dokončíte všech šest těchto kroků, budete na dobré cestě k navrhování, a co je důležitější, ke skutečnému používání vašeho nového solárního-plus-akumulačního systému mimo síť!Pokud plánujete instalaci systému solárních panelů u vás a stále máte nějaké pochybnosti, nemějte obavy technický tým vás provede nejlepším možným řešením systému napájení mimo síť.