Jak zbudować układ fotowoltaiczny poza siecią w zaledwie 6 krokach

Istnieje wiele różnych rodzajów systemów energii słonecznej, w tym energia słoneczna związana z siecią, hybrydowa i poza siecią. Spośród trzech głównych opcji energii słonecznej, energia słoneczna poza siecią jest zdecydowanie najbardziej niezależną od systemów.

Instalacja systemu fotowoltaicznego poza siecią była kiedyś koncepcją marginalną ze względu na duże wymagania przestrzenne i zaporowe koszty. Jednak postęp w technologii energii słonecznej w ciągu ostatniej dekady sprawił, że urządzenia fotowoltaiczne stały się wydajniejsze i tańsze, co przyczyniło się do wprowadzenia ich do głównego nurtu. Obecnie dość powszechnym widokiem są samochody kempingowe i domki wiejskie zasilane w całości przez systemy fotowoltaiczne poza siecią. Na szczęście zapewniamy Ci pomoc w projektowaniu od podstaw systemu zasilania poza siecią, w tym w określeniu zapotrzebowania na energię, rozmiarze systemu fotowoltaicznego i akumulatorowego oraz dodatkowych komponentach, których będziesz potrzebować. Spójrz poniżej, aby poznać sześć kroków, które możesz podjąć, aby już dziś zwiększyć swój samowystarczalny styl życia.

Co to jest układ słoneczny poza siecią?

System fotowoltaiczny poza siecią to samodzielny system zasilania elektrycznego, który wykorzystuje energię słoneczną jako źródło energii.

● System fotowoltaiczny poza siecią nie jest podłączony do głównych mediów publicznych (zwłaszcza sieci energetycznej).

● Wytwarza prąd stały z paneli słonecznych i magazynuje go, wykorzystując baterie.

● Zasila urządzenia gospodarstwa domowego, przekształcając zmagazynowaną energię elektryczną prądu stałego w prąd przemienny za pomocą falownika poza siecią.

Ponadto przedstawimy proste wyjaśnienie, czym jest system energii słonecznej poza siecią. Niektóre artykuły i książki poruszają ten temat, ale czasami mogą być mylące. Głównym celem jest zapewnienie dobrego startu dla projektu samodzielnego montażu układu słonecznego poza siecią.

Typowe schematy układu słonecznego poza siecią

Tutaj zobaczysz kilka schematów okablowania dla typowego układu słonecznego poza siecią. Nawiasem mówiąc, schemat okablowania jest prostym przedstawieniem sposobu podłączenia każdego elementu systemu. Zazwyczaj system energii słonecznej poza siecią obejmuje moduły słoneczne, kable prądu stałego, akumulator, kontroler ładowania i falownik akumulatora.

Poniżej przedstawiono szczegółowo 6 kroków, które pomogą Ci przejść w kierunku życia poza siecią fotowoltaiczną.

Krok 1: Określ, ile energii i maksymalnej mocy będziesz potrzebować

Chociaż wiele osób często pomija ten krok i od razu przechodzi do zakupu systemu solarnego i magazynowania poza siecią, jest to jeden z najważniejszych kroków, jakie można podjąć, aby mieć pewność, że nie zmarnują pieniędzy na zbyt duży system lub nie skończą. z systemem, który nie jest w stanie w wystarczającym stopniu zaspokoić Twojego zapotrzebowania na energię. Aby prawidłowo określić swoje zapotrzebowanie na energię konieczne będzie skorzystanie z kalkulatora kredytowego lub bezpośrednia współpraca z przedstawicielem BSLBATT. Wprowadź każde urządzenie lub element, który będziesz zasilać za pomocą systemu energetycznego, częstotliwość jego używania w ciągu dnia, a także odpowiednie specyfikacje elementu. Postaraj się jak najlepiej zapamiętać każdy element, którego będziesz używać w systemie zasilania, ponieważ pozornie drobne zmiany w obliczeniach obciążenia mogą mieć duży wpływ.

Jeśli wolisz wykonać te obliczenia samodzielnie, pamiętaj, że każde urządzenie elektroniczne będzie wskazywało obciążenie elektryczne, które pobiera na swojej etykiecie lub opakowaniu. Na tym etapie niezbędna jest znajomość indywidualnego zapotrzebowania na moc urządzeń lub sprzętu. Pomocne będzie wypisanie wszystkich urządzeń wraz z odpowiadającymi im wymaganiami dotyczącymi mocy w watach. Zazwyczaj można to zobaczyć na tabliczkach informacyjnych. Jest to kluczowy krok, który pozwoli uniknąć niedoboru lub przekroczenia wydajności układu fotowoltaicznego poza siecią.

Przed wyborem komponentów należy obliczyć zużycie energii. Jak długo planujesz używać swoich urządzeń w godzinach? Jakie jest indywidualne zapotrzebowanie na obciążenie Twoich urządzeń w watach? Aby obliczyć zużycie energii w watogodzinach, wystarczy odpowiedzieć na pytania i pomnożyć każde obciążenie (waty) przez czas (godziny), w którym muszą one pracować.

Po określeniu docelowych obciążeń oblicz ocenę energetyczną każdego obciążenia w następujący sposób:

Zanotuj moc znamionową podaną na obciążeniach (podłączone urządzenia, takie jak telewizor, wentylatory itp.) w watach

Zanotuj czas pracy każdego obciążenia w godzinach

Oblicz zużycie energii zgodnie z poniższym wzorem (uwzględnij około 25% jako współczynnik utraty energii)

Energia (watogodzina) = moc (wat) x czas trwania (godziny)

Suma dziennego zużycia energii przez wszystkie obciążenia

Zanotuj wszystkie docelowe parametry urządzenia i zużycie energii, jak opisano poniżej:

Można również sprawdzić poprzednie rachunki za energię elektryczną i uznać, że najwyższe ze wszystkich jest zużycie energii wymagane do zaprojektowania systemu energii słonecznej.

Wykonując powyższe kroki dla wszystkich obciążeń AC, obliczyliśmy:

Moc = 380 watów

Obliczona energia = 2170 watogodzin

Całkowita energia (dodaj 25% jako współczynnik utraty energii) = 2170 *1,25

=2712,5 Wh

Zaprojektuje system energii słonecznej, mając na uwadze powyższe oceny.

Krok 2: Określ liczbę potrzebnych baterii

Po ustaleniu, ile energii i maksymalnego prądu lub mocy potrzebujesz, będziesz musiał dowiedzieć się, ile baterii potrzebujesz, aby właściwie zmagazynować całą tę energię, a także zaspokoić swoje potrzeby w zakresie mocy i prądu. Podczas tego procesu zadaj sobie pytania, czy potrzebujesz wystarczającej ilości miejsca na dzień lub dwa, czy też na trzy lub więcej dni. czy uwzględnisz inne źródło zasilania, takie jak turbina wiatrowa lub generator, aby korzystać z niego podczas kolejnych pochmurnych dni; oraz czy będziesz przechowywać baterie w ciepłym, czy zimnym pomieszczeniu. Baterie często są przystosowane do przechowywania w wyższych temperaturach, ponieważ w niższych temperaturach zdolność baterii do zapewnienia wystarczającej mocy jest zmniejszona. Dlatego im zimniejsze pomieszczenie, tym większego banku akumulatorów potrzebujesz. Na przykład w ujemnych temperaturach może być potrzebna o ponad 50 procent większa pojemność akumulatora. Zauważ, że jest ich kilka firmy produkujące akumulatory, które oferują akumulatory zaprojektowane specjalnie do pracy w temperaturach poniżej zera . Czynniki wymienione powyżej wpływają na wielkość i koszt zestawu akumulatorów.

Dodatkowym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest to, że akumulatory kwasowo-ołowiowe można rozładować bez uszkodzenia tylko do 50 procent, w przeciwieństwie do akumulatorów litowych – zwłaszcza akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe , które można bezpiecznie rozładować do 100 procent. Z tego powodu Baterie litowe są idealnym wyborem dla systemów zasilania poza siecią, które często wymagają możliwości głębszego rozładowania. Musiałbyś także kupić dwa razy więcej akumulatorów kwasowo-ołowiowych w porównaniu do akumulatorów litowych, aby osiągnąć tę samą użyteczną pojemność, po uwzględnieniu głębokości rozładowania, szybkości ładowania i współczynników wydajności.

Po wzięciu pod uwagę tych rozważań będziesz musiał określić, jakiego napięcia zestawu akumulatorów potrzebujesz, od 12 V do 24 V do 48 V. Ogólnie rzecz biorąc, im większy system zasilania, tym większe prawdopodobieństwo, że będziesz potrzebować zestawu akumulatorów o wyższym napięciu, aby ograniczyć liczbę równoległych ciągów do minimum i zmniejszyć ilość prądu pomiędzy falownikiem a zestawem akumulatorów. Jeśli masz mały system i chcesz mieć możliwość ładowania drobnych przedmiotów, takich jak tablet i zasilanie urządzeń 12 V DC w samochodzie kempingowym, odpowiedni będzie podstawowy zestaw akumulatorów 12 V. Jeśli jednak potrzebujesz jednorazowo zasilać znacznie ponad 2000 watów, zamiast tego warto rozważyć systemy 24 V i 48 V. Oprócz zmniejszenia liczby równoległych ciągów akumulatorów, umożliwi to zastosowanie cieńszego i tańszego okablowania miedzianego pomiędzy falownikiem a akumulatorami.

Załóżmy, że zdecydowałeś, że zestaw akumulatorów 12 V będzie najlepszy dla Twoich potrzeb i że w kroku 1 obliczyłeś codzienne zużycie 500 Ah. Patrząc na akumulatory 12 V firmy BSLBATT, masz kilka opcji. Na przykład możesz użyć pięciu z nich Akumulatory BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 lub dwa z Akumulatory BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 . Oczywiście, jeśli nie masz pewności, który akumulator BSLBATT będzie najlepszy dla Twoich potrzeb, skontaktuj się z nami, a my pomożemy Ci znaleźć zestaw odpowiednich akumulatorów o odpowiednim rozmiarze, aby zapewnić Ci energię.

Krok #3: Dobór falownika

Po oszacowaniu zapotrzebowania na energię następnym zadaniem jest obliczenie dla niego mocy falownika.

Wybór falownika odgrywa ważną rolę w naszym projektowaniu energii słonecznej, ponieważ jest on odpowiedzialny za przekształcanie prądu stałego generowanego przez panel słoneczny na prąd przemienny (ponieważ obciążenia podłączone w naszym domu działają głównie na zasilaniu prądem przemiennym), a także zapewnia inne środki zabezpieczające.

Weź pod uwagę falownik o zadowalającej wydajności, my rozważaliśmy falownik o wydajności 85%.

Całkowita moc pobierana przez obciążenia jest traktowana jako moc wyjściowa falownika (tj. 380 W).

Dodaje 25% jako współczynnik bezpieczeństwa do wymaganej mocy.

380 * 0,25 = 95

Całkowita wymagana moc w watach = 380+95= 475 W

Oblicz znamionową pojemność wejściową falownika

Wejście (VA) = moc wyjściowa (wat) / wydajność X 100

= 475 (wat) / 85 X 100

= 559VA = 560VA

Wymaganą moc wejściową dla falownika szacuje się na 559 VA, teraz musimy oszacować pobór energii wymaganej przez falownik.

Energia wejściowa (watogodzina) = moc wyjściowa (watogodzina) / wydajność x 100

= 2712,585 X 100

= 3191,1 watogodzina

Teraz, gdy już ustaliliśmy moc falownika, kolejnym zadaniem jest sprawdzenie falownika dostępnego na rynku. Typowy dostępny falownik jest dostarczany z napięciem systemowym 12 V, 24 V i 48 V.

Zgodnie z naszą szacunkową mocą energetyczną wynoszącą 560 VA, możemy wybrać falownik systemowy o mocy 1 kW. Ogólnie rzecz biorąc, falownik o mocy 1 kW ma napięcie systemowe 24 V. (Zazwyczaj 1 kW i 2 kW – 24 V, 3 kW do 5 kW – 48 V, 6 kW do 10 kW – 120 V) Zawsze konieczne jest zapoznanie się z arkuszem danych technicznych falownika, aby określić napięcie systemu.

Nasza bateria BSLBATT pasuje do wielu marek falowników. Mamy wszystko, czego chcesz! W tej chwili, proszę

Krok #4: Określ liczbę paneli słonecznych, których będziesz potrzebować

Czteroczęściowa część twojego system zasilania poza siecią obliczenia obejmują określenie, ile paneli słonecznych będziesz potrzebować. Gdy już z obliczeń obciążenia dowiesz się, ile energii musisz wyprodukować dziennie, musisz wziąć pod uwagę ilość światła słonecznego, z którego będziesz mógł zebrać plony, zwaną inaczej „godzinami słonecznymi”. Liczba „godzin słonecznych” zależy od tego, przez ile godzin dostępne w danej lokalizacji słońce świeci na Twoje panele pod określonym kątem w ciągu dnia. Oczywiście słońce nie świeci tak jasno o 8:00 jak o 13:00, dlatego godzinę porannego słońca można liczyć jako pół godziny, natomiast godzinę od południa do 13:00 jako pełną godzinę. Ponadto, jeśli nie mieszkasz w pobliżu równika, zimą nie będziesz mieć takiej samej liczby godzin światła słonecznego, jak latem.

Zaleca się również, aby oprzeć wielkość systemu fotowoltaicznego na najgorszym scenariuszu dla danej lokalizacji, co obejmuje oparcie obliczeń na sezonie o najmniejszej ilości nasłonecznienia, w którym będziesz korzystać z systemu. W ten sposób będziesz mieć pewność, że przez część roku nie zabraknie Ci energii słonecznej.

Krok #5: Wybierz regulator ładowania słonecznego

Kiedy już określisz liczbę potrzebnych baterii i energii słonecznej, będziesz potrzebować sposobu na zarządzanie transferem energii słonecznej do baterii. Bardzo przybliżone obliczenie, które można zastosować do określenia potrzebnego rozmiaru regulatora ładowania słonecznego, polega na pobraniu watów z energii słonecznej, podzieleniu ich przez napięcie banku akumulatorów i dla bezpieczeństwa dodaniu kolejnych 25 procent.

Należy również pamiętać, że kontrolery ładowania są dostępne z dwoma głównymi typami technologii: śledzeniem maksymalnego punktu mocy (MPPT) i modulacją szerokości impulsu (PWM). Krótko mówiąc, jeśli napięcie zestawu akumulatorów odpowiada napięciu układu słonecznego, można zastosować regulator ładowania słonecznego PWM. Innymi słowy, jeśli masz zestaw akumulatorów 24 V i panel słoneczny 24 V, możesz użyć PWM. Jeśli napięcie zestawu akumulatorów różni się od napięcia panelu słonecznego i nie można go połączyć szeregowo, aby było zgodne, konieczne będzie użycie kontrolera ładowania MPPT. Na przykład, jeśli masz zestaw akumulatorów 12 V i panel słoneczny 12 V, będziesz musiał użyć kontrolera ładowania MPPT.

Krok #6: Urządzenia ochronne, montaż i równowaga systemów

Zawsze ważne jest zainstalowanie niezbędnych bezpieczników, zabezpieczeń nadprądowych, rozłączników itp., aby chronić komponenty i stworzyć bezpieczny i niezawodny system. Pominięcie tych elementów z pewnością będzie w przyszłości droższe.

Należy również rozważyć, w jaki sposób planujesz zamontować panele słoneczne, pod jakim kątem i gdzie. Dostępnych jest wiele opcji zarówno dla systemów montowanych na dachu, jak i na ziemi – wystarczy skonsultować się ze swoim dostawcą, aby upewnić się, że system montażu jest kompatybilny z Twoimi panelami.

Wskazówki: Przed instalacją panelu słonecznego

● Sprawdź, czy dotacje rządowe pozwalają maksymalnie wykorzystać instalację fotowoltaiczną.

● W zależności od dostępności i lokalizacji sieci zdecyduj, jaki rodzaj systemu energii słonecznej będzie odpowiedni dla Twojego zapotrzebowania na energię

● Jeśli zdecydujesz się na instalację fotowoltaiczną na dachu, sprawdź wydajność dachu, aby zainstalować wymaganą liczbę paneli słonecznych.

● Aby uzyskać optymalne wyniki, należy przeprowadzić analizę zacienienia, aby upewnić się, że zainstalowane panele słoneczne nie są przykryte cieniem sąsiadujących drzew/budynków lub innymi czynnikami.

Jakość, jakość, jakość!

Istnieją setki stron internetowych oferujących całkiem dobre, ekonomiczne materiały fotowoltaiczne w niewiarygodnych cenach. Jako profesjonalista Firma produkująca baterie słoneczne litowo , Nie mogę wystarczająco podkreślić znaczenia materiałów wysokiej jakości. Pamiętaj, aby wziąć pod uwagę liczbę lat obecności producenta w branży, gwarancje produktów i recenzje. Jako samodzielny instalator energii słonecznej poza siecią z pewnością będziesz chciał uzyskać wsparcie techniczne online i telefoniczne od najlepszych firm zajmujących się energią słoneczną!

Mam nadzieję, że ten artykuł dostarczył Ci pewnych informacji na temat projektowania systemu energii słonecznej.

Po wykonaniu wszystkich sześciu kroków będziesz na dobrej drodze do zaprojektowania i, co ważniejsze, faktycznego korzystania z nowego, pozasieciowego systemu magazynowania energii słonecznej i magazynowania! Jeśli planujesz zainstalować system paneli słonecznych w swojej lokalizacji i nadal masz wątpliwości, nie martw się zespół techniczny poprowadzi Cię przez najlepsze możliwe rozwiązanie systemu zasilania poza siecią.