Como construir um sistema solar fora da rede em apenas 6 etapas

Existem muitos tipos diferentes de sistemas de energia solar, incluindo energia solar ligada à rede, híbrida e fora da rede. Das três opções principais de energia solar, a energia solar fora da rede é de longe o mais independente dos sistemas.

A instalação de um sistema solar fora da rede já foi um conceito marginal devido aos seus grandes requisitos de espaço e custos proibitivos. Mas os avanços na tecnologia solar ao longo da última década tornaram os equipamentos solares mais eficientes e menos dispendiosos, ajudando a torná-los populares. Agora é bastante comum ver trailers e cabanas rurais alimentadas inteiramente por sistemas solares fora da rede. Felizmente, temos tudo o que você precisa quando se trata de projetar seu sistema de energia fora da rede do zero, incluindo a determinação de suas necessidades de energia, o dimensionamento do sistema solar e de bateria e os componentes adicionais necessários. Dê uma olhada abaixo para aprender as seis etapas que você pode seguir para fortalecer seu estilo de vida autossuficiente hoje.

O que é um sistema solar fora da rede?

Um sistema solar fora da rede é um sistema de energia elétrica autônomo que usa energia solar como recurso.

● Um sistema solar fora da rede não está ligado aos principais serviços públicos (especialmente à rede eléctrica).

● Gera eletricidade CC a partir de painéis solares e armazena-a utilizando baterias.

● Ele alimenta os eletrodomésticos convertendo a eletricidade CC armazenada em CA usando um inversor fora da rede.

Além disso, daremos uma explicação simples do que é um sistema de energia solar fora da rede. Alguns artigos e livros falam sobre esse assunto, mas às vezes podem ser confusos. O objetivo principal é dar a você um começo forte para seu projeto de sistema solar fora da rede DIY.

Diagramas típicos do sistema solar fora da rede

Aqui, você verá alguns diagramas de fiação para um sistema solar fora da rede típico. A propósito, um diagrama de fiação é uma representação simples de como cada componente de um sistema está conectado. Normalmente, um sistema de energia solar fora da rede inclui módulos solares, cabos CC, uma bateria, um controlador de carga e um inversor de bateria.

Abaixo estão detalhadas 6 etapas para você avançar em direção a uma vida solar fora da rede.

Passo #1: Determine quanta energia e potência máxima você precisará

Embora muitas pessoas muitas vezes pulem esta etapa e passem direto para a compra de seu sistema solar e de armazenamento fora da rede, esta é uma das etapas mais importantes que você pode seguir para garantir que não desperdice seu dinheiro em um sistema superdimensionado ou acabe. com um sistema que não é capaz de atender suficientemente às suas necessidades de energia. Para determinar corretamente suas necessidades de energia, você precisará usar uma calculadora de empréstimo ou trabalhar diretamente com um representante da BSLBATT. Insira cada aparelho ou item que você irá alimentar com seu sistema de energia, quantas vezes você o utiliza por dia, bem como as especificações relevantes do item. Faça o possível para lembrar de cada item que usará em seu sistema de energia, pois edições aparentemente pequenas em seu cálculo de carga podem acabar causando um grande impacto.

Se você preferir fazer esse cálculo manualmente, observe que cada dispositivo eletrônico indicará em seu rótulo ou embalagem a carga elétrica que consome. Conhecer a necessidade individual de energia de seus aparelhos ou equipamentos é essencial nesta fase. É útil listar todos os seus dispositivos com seus requisitos de energia correspondentes em Watts. Geralmente você pode ver isso em suas placas de identificação de informações. Esta é uma etapa crucial para que você não fique aquém ou superdimensione a capacidade do seu sistema solar fora da rede.

Antes de escolher os componentes, é necessário calcular o consumo de energia. Por quanto tempo você planeja operar seus aparelhos em horas? Qual é o requisito de carga individual dos seus dispositivos em Watts? Para calcular o consumo de energia em Watts-hora, basta responder às questões e multiplicar cada carga (Watts) pelo tempo (horas) que ela precisa ficar funcionando.

Depois de definir as cargas, calcule a classificação energética de cada carga da seguinte forma:

Observe a potência especificada nas cargas (dispositivos conectados como TV, ventiladores, etc) em Watts

Observe o tempo de execução de cada carga em horas

Calcule o consumo de energia conforme a fórmula abaixo (considere aproximadamente 25% como fator de perda de energia)

Energia (watt-hora) = Potência (Watt) x Duração (horas)

Somatório da energia consumida diariamente por todas as cargas

Anote todas as classificações do aparelho alvo e o consumo de energia conforme descrito abaixo:

Também é possível verificar as contas de luz anteriores e considerar o maior de todos como o consumo de energia necessário para o projeto de um sistema de energia solar.

Seguindo as etapas acima para todas as cargas CA, calculamos:

Potência = 380 watts

Energia Calculada = 2170 watts-hora

Energia total (adicione 25% como fator de perda de energia) = 2170 *1,25

=2712,5Wh

Projetaremos o sistema de energia solar tendo em mente as classificações acima.

Etapa 2: Determine o número de baterias necessárias

Depois de determinar quanta energia e corrente ou potência máxima você precisa, você precisará descobrir quantas baterias você precisa para armazenar adequadamente toda essa energia, bem como atender às suas necessidades de energia e corrente. Durante esse processo, pergunte a si mesmo se você precisa de armazenamento suficiente apenas para um ou dois dias ou se precisa de armazenamento suficiente para três ou mais dias; se você irá incorporar outra fonte de energia, como uma turbina eólica ou gerador, para usar durante dias nublados consecutivos; e se você irá armazenar as baterias em uma sala quente ou fria. As baterias são frequentemente classificadas para armazenamento em temperaturas mais altas porque, em temperaturas mais frias, a capacidade da bateria de fornecer energia suficiente é diminuída. Portanto, quanto mais fria a sala, maior será o banco de baterias necessário. Por exemplo, em temperaturas abaixo de zero, você pode precisar de mais de 50% de capacidade de bateria. Observe que há poucos empresas de baterias que oferecem uma bateria projetada especificamente para temperaturas abaixo de zero . Fatores como os listados acima afetam o tamanho e o custo do seu banco de baterias.

Um fator adicional a considerar é que as baterias de chumbo-ácido só podem ser descarregadas até 50% sem serem danificadas, ao contrário das baterias de lítio – especialmente baterias de fosfato de ferro-lítio , que pode ser descarregado com segurança em até 100 por cento. Por esta razão, As baterias de lítio são a escolha ideal para sistemas de energia fora da rede, que muitas vezes exigem a capacidade de descarregar mais profundamente. Você também teria que comprar o dobro de baterias de chumbo-ácido em comparação com baterias de lítio apenas para atingir a mesma capacidade utilizável, após a profundidade de descarga, as taxas de carga e as taxas de eficiência serem levadas em consideração.

Depois de levar em conta essas considerações, você precisará determinar qual banco de baterias de voltagem você precisa, variando de 12V a 24V a 48V. Em geral, quanto maior o sistema de energia, maior a probabilidade de você precisar de um banco de baterias de tensão mais alta para manter o número de cadeias paralelas no mínimo e reduzir a quantidade de corrente entre o inversor e o banco de baterias. Se você possui apenas um sistema pequeno e deseja carregar itens menores, como seu tablet e alimentar aparelhos de 12V DC em seu RV, um banco de baterias básico de 12V é adequado. No entanto, se você precisar alimentar bem mais de 2.000 watts por vez, considere sistemas de 24 V e 48 V. Além de reduzir o número de sequências paralelas de baterias que você terá, isso permitirá que você use cabos de cobre mais finos e mais baratos entre o inversor e as baterias.

Digamos que você decida que um banco de baterias de 12 V é o melhor para suas necessidades e que criou o uso diário de 500Ah na etapa 1. Olhando para as baterias de 12V do BSLBATT, você teria várias opções. Por exemplo, você poderia usar cinco dos Baterias BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 , ou dois dos Baterias BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 . Claro, se você não tiver certeza sobre qual bateria BSLBATT é melhor para suas necessidades, entre em contato conosco e trabalharemos com você para encontrar o tamanho certo do banco de baterias certo para mantê-lo ligado.

Passo #3: Dimensionamento do Inversor

Depois de estimarmos a necessidade de energia, a próxima tarefa é calcular a classificação do inversor para a mesma.

A seleção do inversor desempenha um papel importante em nosso projeto de energia solar, pois é responsável por converter a corrente contínua gerada pelo painel solar em corrente alternada (já que as cargas conectadas em nossa casa funcionam principalmente com alimentação CA), além de executar outras medidas de proteção.

Considere um inversor com eficiência razoável, consideramos um inversor com eficiência de 85%

A potência total consumida pelas cargas é considerada como uma saída do inversor (ou seja, 380W)

Adicionará 25% como fator de segurança na potência necessária.

380 * 0,25 = 95

Potência total necessária = 380+95= 475 W

Calcule a classificação da capacidade de entrada do inversor

Entrada (VA) = Saída (watt) / eficiência X 100

= 475 (watt) / 85 X 100

= 559VA = 560VA

A potência de entrada necessária para o inversor é estimada em 559 VA, agora precisamos estimar a entrada de energia exigida pelo inversor.

Energia de entrada (Watt-hora) = Saída (watt-hora) / Eficiência x 100

= 2712,585 X 100

= 3191,1 Watt-hora

Agora, uma vez determinada a capacidade do inversor, a próxima tarefa é verificar o inversor disponível no mercado. O inversor típico disponível vem com tensão de sistema de 12V, 24V, 48V.

De acordo com nossa classificação energética estimada de 560VA, podemos selecionar um inversor de sistema de 1 kW. Geralmente, um inversor de 1 kW possui uma tensão de sistema de 24 V. (Geralmente 1kW e 2kW – 24V, 3kW a 5kW – 48V, 6kW a 10 kW – 120V) É sempre necessário consultar a ficha técnica do inversor para determinar a tensão do sistema.

Nossa bateria BSLBATT corresponde a muitas marcas de inversores. Temos tudo o que você deseja! Agora mesmo, por favor

Passo #4: Determine o número de painéis solares necessários

As quatro partes do seu sistema de energia fora da rede o cálculo envolve determinar quantos painéis solares você precisará. Depois de saber quanta energia você precisa produzir por dia a partir de seus cálculos de carga, você precisa levar em consideração quanta luz solar estará disponível para você colher, também conhecida como “horas de sol”. O número de “horas de sol” é determinado por quantas horas o sol disponível em um determinado local brilha em seus painéis em um ângulo específico ao longo do dia. É claro que o sol não brilha tanto às 8h quanto às 13h, então uma hora de sol da manhã pode ser contada como meia hora, enquanto a hora do meio-dia às 13h seria contada como uma hora inteira. Além disso, a menos que você more perto do equador, você não terá o mesmo número de horas de luz solar no inverno e no verão.

Também é recomendado que você baseie o tamanho do seu sistema de energia solar no pior cenário para o seu local, o que inclui basear seu cálculo na estação com menor quantidade de luz solar em que você usará o sistema. Dessa forma, você garantirá que não ficará sem energia solar durante parte do ano.

Etapa 5: Selecione um controlador de carregamento solar

Depois de determinar o número de baterias e energia solar necessárias, você precisará encontrar uma maneira de gerenciar a transferência da energia solar para as baterias. Um cálculo muito aproximado que você pode usar para determinar o tamanho do controlador de carregamento solar necessário é pegar os watts da energia solar e, em seguida, dividir pela tensão do banco de baterias e, em seguida, adicionar outros 25 por cento para garantir.

É importante observar também que os controladores de carregamento estão disponíveis com dois tipos principais de tecnologias: Maximum Power Point Tracking (MPPT) e Pulse Width Modulation (PWM). Resumindo, se a tensão do banco de baterias corresponder à tensão do painel solar, você poderá usar um controlador de carregamento solar PWM. Em outras palavras, se você tiver um banco de baterias de 24 V e um painel solar de 24 V, poderá usar PWM. Se a tensão do seu banco de baterias for diferente da do painel solar e não puder ser conectada em série para corresponder, você precisará usar um controlador de carregamento MPPT. Por exemplo, se você tiver um banco de baterias de 12 V e um painel solar de 12 V, precisará usar um controlador de carregamento MPPT.

Passo #6: Dispositivos de proteção, montagem e equilíbrio de sistemas

É sempre importante instalar os fusíveis, dispositivos de proteção contra sobrecorrente, desconexões, etc. necessários para proteger seus componentes e criar um sistema seguro e confiável. Ignorar esses componentes certamente custará mais caro no futuro.

Você também precisará considerar como planeja montar seus painéis solares, em que ângulo e onde. Existem inúmeras opções disponíveis para sistemas montados no telhado e no solo – apenas certifique-se de consultar seu fornecedor para garantir que o sistema de montagem seja compatível com seus painéis.

Dicas: Antes de instalar um painel solar

● Verifique se há subsídios governamentais para aproveitar ao máximo a instalação solar.

● Dependendo da disponibilidade e localização da rede, decida o tipo de sistema de energia solar adequado às suas necessidades energéticas

● Se for instalar energia solar no telhado, verifique a capacidade do telhado para instalar o número necessário de painéis solares.

● Para obter os melhores resultados, a análise de sombreamento deve ser feita para garantir que os painéis solares instalados não sejam cobertos pela sombra de árvores/edifícios vizinhos ou outros fatores.

Qualidade, Qualidade, Qualidade!

Existem centenas de sites que oferecem materiais solares econômicos muito bons a preços inacreditáveis. Como profissional Empresa de bateria solar de lítio , não consigo enfatizar o suficiente a importância de materiais de qualidade. Certifique-se de considerar há quantos anos o fabricante está no setor, garantias do produto e avaliações. Como um instalador de energia solar fora da rede DIY, você certamente desejará o suporte técnico on-line e por telefone fornecido por empresas solares de primeira linha!

Espero que este artigo tenha fornecido alguns insights sobre o projeto do sistema de energia solar.

Depois de concluir todas essas seis etapas, você estará no caminho certo para projetar e, mais importante, realmente usar seu novo sistema solar e de armazenamento fora da rede! Se você está planejando instalar um sistema de painéis solares em sua localidade e ainda tem dúvidas, não se preocupe, nosso equipe técnica irá guiá-lo com a melhor solução possível de sistema de energia fora da rede.