Как построить автономную солнечную систему всего за 6 шагов

Существует множество различных типов солнечных энергетических систем, включая сетевые, гибридные и автономные солнечные электростанции. Из трех основных вариантов солнечной энергии автономная солнечная энергия на сегодняшний день является наиболее независимой из систем.

Установка автономной солнечной системы когда-то была второстепенной концепцией из-за больших требований к пространству и непомерно высоких затрат. Но достижения в области солнечных технологий за последнее десятилетие сделали солнечное оборудование более эффективным и менее дорогим, что помогло ему стать массовым явлением. Сейчас довольно часто можно увидеть дома на колесах и загородные домики, полностью питаемые автономными солнечными системами. К счастью, мы поможем вам с проектированием вашей автономной энергосистемы с нуля, включая определение ваших потребностей в энергии, определение размеров солнечной и аккумуляторной системы, а также дополнительные компоненты, которые вам понадобятся. Посмотрите ниже, чтобы узнать шесть шагов, которые вы можете предпринять, чтобы улучшить свой самодостаточный образ жизни уже сегодня.

Что такое автономная солнечная система?

Автономная солнечная система — это автономная электроэнергетическая система, которая использует солнечную энергию в качестве ресурса.

● Автономная солнечная система не подключена к основным коммунальным предприятиям (особенно к электросети).

● Он генерирует электричество постоянного тока с помощью солнечных батарей и сохраняет его с помощью батарей.

● Он питает бытовую технику, преобразуя накопленное электричество постоянного тока в переменное с помощью автономного инвертора.

Кроме того, мы дадим вам простое объяснение того, что такое автономная солнечная энергосистема. В некоторых статьях и книгах обсуждается эта тема, но иногда они могут сбивать с толку. Основная цель — дать вам хороший старт для вашего проекта автономной солнечной системы своими руками.

Типичные схемы автономной солнечной системы

Здесь вы увидите пару электрических схем типичной автономной солнечной системы. Схема подключения, кстати, представляет собой простое изображение того, как подключается каждый компонент системы. Обычно автономная солнечная энергосистема включает в себя солнечные модули, кабели постоянного тока, батарею, контроллер заряда и инвертор батареи.

Ниже подробно описаны 6 шагов, которые помогут вам перейти к автономной солнечной жизни.

Шаг № 1: Определите, сколько энергии и максимальная мощность вам понадобится.

Хотя многие люди часто пропускают этот шаг и сразу переходят к покупке автономной системы солнечной энергии и аккумулирования энергии, это один из наиболее важных шагов, которые вы можете предпринять, чтобы не тратить деньги на слишком большую систему или закончить работу. Воспользуйтесь системой, которая не способна в достаточной степени удовлетворить ваши потребности в энергии. Чтобы правильно определить ваши потребности в энергии, вам нужно будет воспользоваться кредитным калькулятором или напрямую обратиться к представителю BSLBATT. Введите каждое устройство или предмет, который вы будете питать от своей энергетической системы, как часто вы используете его в день, а также соответствующие характеристики этого предмета. Постарайтесь запомнить каждый элемент, который вы будете использовать в своей энергосистеме, поскольку, казалось бы, небольшие изменения в расчете нагрузки могут в конечном итоге оказать большое влияние.

Если вы предпочитаете выполнить этот расчет вручную самостоятельно, обратите внимание, что каждое электронное устройство указывает электрическую нагрузку, которую оно потребляет, на этикетке или упаковке. На этом этапе важно знать индивидуальную потребность в мощности ваших приборов или оборудования. Будет полезно, если вы перечислите все свои устройства с указанием соответствующих требований к мощности в ваттах. Обычно вы можете увидеть это на их информационных табличках. Это важный шаг, чтобы вы не ошиблись и не превысили мощность автономной солнечной системы.

Прежде чем выбирать компоненты, необходимо рассчитать потребляемую мощность. Как долго вы планируете эксплуатировать свою технику в часах? Какова индивидуальная требуемая нагрузка ваших устройств в ваттах? Чтобы рассчитать потребляемую мощность в ватт-часах, просто ответьте на вопросы и умножьте каждую нагрузку (Ватты) на время (часы), необходимое для их работы.

После того, как вы определили нагрузки, рассчитайте энергетический рейтинг для каждой нагрузки следующим образом:

Обратите внимание на номинальную мощность, указанную на нагрузках (подключенных устройствах, таких как телевизор, вентиляторы и т. д.) в ваттах.

Запишите время работы каждой нагрузки в часах.

Рассчитайте потребление энергии по приведенной ниже формуле (примите примерно 25% как коэффициент потерь энергии)

Энергия (ватт-час) = Мощность (Ватт) x Продолжительность (часы)

Суммирование суточной потребляемой энергии по всем нагрузкам

Запишите все целевые характеристики прибора и энергопотребление, как описано ниже:

Можно также проверить предыдущие счета за электроэнергию и принять во внимание самый высокий расход энергии, необходимый для проектирования солнечной энергетической системы.

Выполнив описанные выше шаги для всех нагрузок переменного тока, мы рассчитали:

Мощность = 380 Вт

Расчетная энергия = 2170 Втч.

Общая энергия (добавьте 25% коэффициента потерь энергии) = 2170 * 1,25.

=2712,5 Втч

Разработаем солнечную энергетическую систему, учитывая приведенные выше рейтинги.

Шаг 2. Определите количество батареек, которые вам понадобятся.

После того, как вы определили, сколько энергии и максимального тока или мощности вам нужно, вам нужно будет выяснить, сколько батарей вам нужно, чтобы правильно хранить всю эту энергию, а также удовлетворять ваши потребности в мощности и токе. Во время этого процесса обязательно задавайте себе вопросы, например, нужно ли вам достаточно места только на день или два или вам нужно иметь достаточно места на три или более дней; будете ли вы подключать другой источник энергии, например ветряную турбину или генератор, для использования в течение последовательных пасмурных дней; и будете ли вы хранить батареи в теплом или холодном помещении. Батареи часто рассчитаны на хранение при более высоких температурах, поскольку при более низких температурах способность батареи обеспечивать достаточную мощность снижается. Поэтому чем холоднее в помещении, тем больший аккумулятор вам понадобится. Например, при температуре ниже нуля вам может потребоваться более чем на 50 процентов больше емкости аккумулятора. Обратите внимание, что их немного компании, производящие аккумуляторы, которые предлагают аккумуляторы, разработанные специально для отрицательных температур. . Факторы, подобные перечисленным выше, влияют на размер и стоимость вашего аккумуляторного блока.

Дополнительным фактором, который следует учитывать, является то, что свинцово-кислотные батареи можно разряжать только до 50 процентов без повреждения, в отличие от литиевых батарей, особенно литий-железо-фосфатные батареи , который можно безопасно разряжать до 100 процентов. По этой причине, литиевые батареи — идеальный выбор для автономных энергосистем, которым часто требуется возможность более глубокой разрядки. Вам также придется покупать в два раза больше свинцово-кислотных батарей по сравнению с литиевыми батареями, чтобы достичь той же полезной емкости, с учетом глубины разряда, скорости заряда и показателей эффективности.

Приняв во внимание эти соображения, вам нужно будет определить, какое напряжение аккумуляторной батареи вам нужно: от 12 В до 24 В и 48 В. В общем, чем больше энергосистема, тем больше вероятность того, что вам понадобится аккумуляторная батарея более высокого напряжения, чтобы свести к минимуму количество параллельных цепочек и уменьшить величину тока между инвертором и аккумуляторной батареей. Если у вас небольшая система и вы хотите иметь возможность заряжать мелкие предметы, такие как планшет, и питать приборы постоянного тока 12 В в своем доме на колесах, то вам подойдет базовый аккумулятор на 12 В. Однако, если вам необходимо одновременно обеспечивать мощность более 2000 Вт, вместо этого вам следует рассмотреть системы на 24 В и 48 В. Помимо уменьшения количества параллельных рядов батарей, это позволит вам использовать более тонкие и менее дорогие медные кабели между инвертором и батареями.

Допустим, вы решили, что аккумуляторная батарея на 12 В лучше всего подходит для ваших нужд, и на шаге 1 вы пришли к ежедневному использованию 500 Ач. Глядя на аккумуляторы BSLBATT на 12 В, у вас есть несколько вариантов. Например, вы можете использовать пять из Аккумуляторы BSLBATT 12 В 100 Ач B-LFP12-100 , или два из Аккумуляторы BSLBATT 12 В 300 Ач B-LFP12-300 . Конечно, если вы не уверены, какая батарея BSLBATT лучше всего подходит для ваших нужд, свяжитесь с нами, и мы будем работать с вами, чтобы найти блок батарей подходящего размера, который обеспечит ваше питание.

Шаг №3: Выбор преобразователя

После того, как мы оценили потребность в энергии, следующей задачей будет расчет номинальной мощности инвертора для нее.

Выбор инвертора играет важную роль при проектировании нашей солнечной энергетики, поскольку он отвечает за преобразование постоянного тока, генерируемого солнечной панелью, в переменный ток (поскольку нагрузки, подключенные в нашем доме, в основном работают от сети переменного тока), а также за выполнение других мер защиты.

Рассмотрим инвертор с удовлетворительным КПД, мы рассмотрели инвертор с КПД 85%.

Общая мощность, потребляемая нагрузками, считается выходной мощностью инвертора (т. е. 380 Вт).

Добавит 25% в качестве запаса прочности к требуемой мощности.

380 * 0,25 = 95

Общая требуемая мощность = 380+95= 475 Вт.

Рассчитать номинальную входную мощность инвертора

Входная мощность (ВА) = Выходная мощность (Вт) / эффективность X 100

= 475 (ватт) / 85 х 100

= 559 ВА = 560 ВА

Требуемая входная мощность инвертора оценивается в 559 ВА, теперь нам нужно оценить потребляемую инвертором энергию.

Входная энергия (Вт-час) = Выходная мощность (ватт-час) / КПД x 100.

= 2712,585 х 100

= 3191,1 Ватт-час

Теперь, когда мы определили мощность инвертора, следующая задача — проверить инвертор, доступный на рынке. Типичный доступный инвертор поставляется с системным напряжением 12 В, 24 В, 48 В.

Согласно нашей расчетной энергетической мощности 560 ВА, мы можем выбрать системный инвертор мощностью 1 кВт. Обычно инвертор мощностью 1 кВт имеет системное напряжение 24 В. (Обычно 1 кВт и 2 кВт – 24 В, 3–5 кВт – 48 В, 6–10 кВт – 120 В). Всегда необходимо просматривать технические характеристики инвертора, чтобы определить напряжение системы.

Наша батарея BSLBATT подходит для инверторов многих марок. У нас есть все, что вы хотите! Прямо сейчас, пожалуйста

Шаг № 4: Определите количество солнечных панелей, которые вам понадобятся.

Четыре части твоего автономная энергосистема Расчет включает в себя определение того, сколько солнечных панелей вам понадобится. После того, как вы узнаете, сколько энергии вам нужно производить в день на основе расчетов нагрузки, вам нужно учесть, сколько солнечного света вам будет доступно для сбора, иначе называемого «солнечными часами». Количество «солнечных часов» определяется тем, сколько часов доступное солнце в данном месте светит на ваши панели под определенным углом в течение дня. Конечно, в 8 утра солнце не такое яркое, как в 13:00, поэтому час утреннего солнца можно считать за полчаса, а час с полудня до 13:00 — за полный час. Кроме того, если вы не живете вблизи экватора, зимой у вас не будет такого же количества часов солнечного света, как летом.

Также рекомендуется основывать размер вашей солнечной энергосистемы на наихудшем сценарии для вашего конкретного местоположения, что включает в себя расчеты вне сезона с наименьшим количеством солнечного света, в котором вы будете использовать систему. Таким образом, вы будете уверены, что часть года вам не будет не хватать солнечной энергии.

Шаг №5: Выберите контроллер заряда солнечной батареи

После того, как вы определили необходимое количество батарей и солнечной энергии, вам понадобится способ управления передачей солнечной энергии в батареи. Очень грубый расчет, который вы можете использовать, чтобы определить, какой размер контроллера заряда солнечной батареи вам нужен, — это взять ватты от солнечной батареи, затем разделить это на напряжение батареи, а затем добавить еще 25 процентов для безопасности.

Важно также отметить, что контроллеры заряда доступны с двумя основными типами технологий: отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) и широтно-импульсной модуляцией (PWM). Короче говоря, если напряжение аккумуляторной батареи соответствует напряжению солнечной батареи, вы можете использовать контроллер заряда солнечной батареи с ШИМ. Другими словами, если у вас есть аккумуляторная батарея на 24 В и солнечная батарея на 24 В, вы можете использовать ШИМ. Если напряжение вашей аккумуляторной батареи отличается от напряжения солнечной батареи и не может быть подключено последовательно, чтобы оно совпадало, вам потребуется использовать контроллер заряда MPPT. Например, если у вас есть аккумуляторная батарея на 12 В и солнечная батарея на 12 В, вам понадобится контроллер заряда MPPT.

Шаг №6: Защитные устройства, монтаж и балансировка систем

Всегда важно установить необходимые предохранители, устройства защиты от перегрузки по току, разъединители и т. д., чтобы защитить ваши компоненты и создать безопасную и надежную систему. Пропуск этих компонентов наверняка обойдется дороже в будущем.

Вам также необходимо будет подумать, как вы планируете устанавливать солнечные панели, под каким углом и где. Существует множество вариантов как для крышных, так и для наземных систем — просто обязательно проконсультируйтесь со своим поставщиком, чтобы убедиться, что система крепления совместима с вашими панелями.

Советы: перед установкой солнечной панели

● Проверьте наличие государственных субсидий для получения максимальной отдачи от солнечной установки.

● В зависимости от наличия сети и местоположения выберите тип солнечной энергетической системы, соответствующий вашим потребностям в энергии.

● При установке солнечной батареи на крыше проверьте мощность крыши, чтобы установить необходимое количество солнечных панелей.

● Для получения оптимальных результатов необходимо провести анализ затенения, чтобы гарантировать, что установленные солнечные панели не покрываются тенью от соседних деревьев/зданий или других факторов.

Качество, Качество, Качество!

Существуют сотни веб-сайтов, предлагающих довольно хорошие экономичные солнечные материалы по невероятным ценам. Как профессионал Компания по производству литиевых солнечных батарей , Я не могу не подчеркнуть важность качественных материалов. Обязательно учитывайте, сколько лет производитель работает в отрасли, какие гарантии на продукцию и отзывы. Как установщик автономной солнечной энергии своими руками, вам наверняка понадобится техническая поддержка онлайн и по телефону от ведущих компаний, занимающихся солнечной энергией!

Я надеюсь, что эта статья дала вам некоторое представление о конструкции солнечной энергетической системы.

После того, как вы выполнили все шесть этих шагов, вы будете на пути к проектированию и, что более важно, к фактическому использованию вашей новой автономной системы солнечной энергии и аккумулирования энергии! Если вы планируете установить систему солнечных батарей у себя и у вас все еще есть сомнения, не волнуйтесь, наши техническая команда поможет вам найти наилучшее решение для автономной энергосистемы.